黃麗珍，曹麗燕，李波，李二冬，雙少敏

（山西大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，山西 太原 030006）

布洛芬（Ibuprofen，IBU，圖1）即異丁苯丙酸，是一種常用的非甾體類抗炎藥，臨床上廣泛用于治療關(guān)節(jié)炎、咽喉炎、支氣管炎及骨節(jié)炎等［1］。由于其屬于憎水藥物［2］，溶出度及生物利用度都較低［3］。為了維持治療濃度大劑量，頻繁用藥對(duì)胃腸道黏膜產(chǎn)生較大的刺激作用［4］。研制不同劑型的布洛芬如顆粒劑、緩釋片、口服溶液劑、緩釋膠囊劑、栓劑等［5］，以提高其水溶性，增強(qiáng)生物利用度，減少不良反應(yīng)。

作為優(yōu)良的藥物載體材料，β－環(huán)糊精（β－CD）是由7個(gè)葡萄糖單元，通過(guò)糖苷鍵連接形成的低聚糖，具有特殊的截頂錐結(jié)構(gòu)，無(wú)毒、性能穩(wěn)定且有包合作用，一定條件下能與客體分子形成包合物。Chowdary等人［6］用 Hp－β－CD作為主體對(duì)IBU包合后，使IBU的溶解度增加了12.8倍。磁性納米材料由于其良好的生物相容性和超順磁性得到了研究者的廣泛關(guān)注。Banerjee等［7］將β－CD／Fe3O4磁性納米復(fù)合物（MNC）作為一種新型的靶向藥物載體用于酮洛芬的改性和傳輸。新型靶向納米藥物載體不僅可以改善藥物的理化性質(zhì)，還可以在外磁場(chǎng)的作用下將藥物定向于靶部位，從而提高了藥物的生物利用度，減少毒副作用。

目前，CD／Fe3O4MNC作為載體研究的藥物種類有限。本課題組合成了系列β－CD衍生物修飾的Fe3O4MNC，并以IBU作為模型藥物，研究了β－CD／Fe3O4MNC、羥丙基（HP）－β－CD／Fe3O4MNC和磺丁醚（SBE）－β－CD／Fe3O4MNC對(duì)IBU的負(fù)載能力，求得了最大負(fù)載量。采用相溶解度法考察了三種環(huán)糊精衍生物修飾的MNC對(duì)IBU的增溶效應(yīng)。

Fig.1 Chemical structure of IBU圖1 布洛芬的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

TU－1901雙光束紫外－可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器責(zé)任有限公司），pH S－3C型酸度計(jì)（上海雷磁分析儀器廠），KQ5200B型超聲清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）。

β－CD（廣東省郁南縣環(huán)糊精廠，95%，經(jīng)沸水重結(jié)晶提純），布洛芬（＞99%，Alfasa公司），N，N－二環(huán)己基碳二亞胺（分析純，阿拉丁），氯化亞鐵，三氯化鐵，氨水（質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%～28%），檸檬酸，阿拉伯膠，其它試劑均為分析純?cè)噭?。?shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 藥物復(fù)合物的制備

稱取10mg IBU于50mL容量瓶中，用無(wú)水乙醇配制成0.2mg／mL的IBU儲(chǔ)備液。分別加入20mg先前合成［8－10］的β－CD／Fe3O4MNC、HP－β－CD／Fe3O4MNC 和 SBE－β－CD／Fe3O4MNC 于5mL 不同濃度（0.0097～0.97mmol／L）的IBU溶液中進(jìn)行超聲反應(yīng)，產(chǎn)物用二次水洗滌，磁滯分離后，45℃真空干燥備用。

1.2.2 IBU 負(fù)載量的測(cè)定

精密稱取一定量β－CD／Fe3O4－IBU 復(fù)合物、HP－β－CD／Fe3O4－IBU 復(fù)合物和SBE－β－CD／Fe3O4－IBU 復(fù)合物用二次水溶解，定容至10mL比色管中，適當(dāng)稀釋后于265nm處測(cè)定吸光度值。

1.2.3 相溶解度實(shí)驗(yàn)

稱取5mg IBU（IBU過(guò)量），分別置于10mL比色管中，加入不同質(zhì)量的β－CD／Fe3O4MNC、HP－β－CD／Fe3O4MNC和SBE－β－CD／Fe3O4MNC，用蒸餾水定容至刻度后超聲2h，靜置5d。待固液分配平衡后，用0.45μm孔徑的微孔濾膜過(guò)濾，取續(xù)濾液經(jīng)適當(dāng)稀釋后于265nm處測(cè)定其紫外吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程求出不同濃度的磁性納米復(fù)合物溶液對(duì)應(yīng)的IBU的濃度。以IBU的濃度對(duì)CD／Fe3O4濃度繪制相溶解度圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 IBU測(cè)定波長(zhǎng)的選擇

IBU的紫外吸收峰如圖2所示，最大吸收峰在265nm處。因此，選擇波長(zhǎng)為265nm進(jìn)行測(cè)定。

2.2 IBU的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

稱取100mg IBU于50mL容量瓶中，用無(wú)水乙醇配制成2mg／mL的IBU儲(chǔ)備液。移取上述儲(chǔ)備液0.1mL、0.5mL、1mL、1.5mL、2mL、2.5mL于10mL比色管中，用二次水定容后分別于265nm 處測(cè)定吸光度A。以吸光度A對(duì)IBU濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖3）。結(jié)果表明：IBU在20～500μg／mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，線性方程為：A＝0.01012＋0.34559C，相關(guān)系數(shù)R＝0.9999。

Fig.2 UV spectrum of IBU圖2 IBU紫外吸收光譜

Fig.3 Calibration curve of IBU圖3 IBU的工作曲線

2.3 CD／Fe3O4MNC對(duì)IBU負(fù)載性能的研究

2.3.1 復(fù)合物的紫外吸收光譜

IBU被CD／Fe3O4MNC負(fù)載后紫外吸收光譜發(fā)生了向上漂移。這是由于CD／Fe3O4MNC在紫外區(qū)的吸收峰與IBU的吸收峰有重疊造成的。因此，CD／Fe3O4MNC－IBU的紫外吸收光譜可通過(guò)CD／Fe3O4MNC－IBU的吸收光譜扣除CD／Fe3O4MNC吸收光譜后得到。以β－CD／Fe3O4MNC為例，IBU（a），β－CD／Fe3O4MNC（b），β－CD／Fe3O4MNC－IBU（c）和扣除β－CD／Fe3O4MNC吸收光譜后β－CD／Fe3O4MNC－IBU 的吸收光譜（d）如圖4所示。從圖中可以看出，IBU的紫外吸收峰在265nm處，吸附和包合在β－CD／Fe3O4MNC上IBU的吸收峰沒(méi)有發(fā)生變化也位于265nm，譜線（d）的吸收峰是β－CD／Fe3O4MNC上所有IBU的吸收引起的。因此可通過(guò)IBU的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算β－CD／Fe3O4MNC上負(fù)載IBU的量。

2.3.2 CD／Fe3O4MNC與IBU相互作用

如圖5所示，分別為 HP－β－CD／Fe3O4MNC（a）、β－CD／Fe3O4MNC（b）和SBE－β－CD／Fe3O4MNC（c）對(duì)IBU的負(fù)載曲線。從圖中可以看出，隨著IBU／CD－MNC的增加負(fù)載量不斷增大，當(dāng)IBU／CD－MNC的值為2.0×10－2mg／mg時(shí)，負(fù)載曲線趨于平緩，說(shuō)明負(fù)載作用趨于飽和。CD／Fe3O4MNC對(duì)IBU負(fù)載量的順序?yàn)镾BE－β－CD／Fe3O4MNC ＞β－CD／Fe3O4MNC ＞HP－β－CD／Fe3O4MNC。β－CD／Fe3O4MNC、HP－β－CD／Fe3O4MNC和SBE－β－CD／Fe3O4MNC對(duì)IBU 的最大負(fù)載量分別為7.39、3.12、10.25mg／g。

Fig.4 UV spectra of the（a）IBU，（b）β－CD／Fe3O4MNC，（c）β－CD／Fe3O4MNC－IBU and（d）β－CD／Fe3O4MNC－IBU after subtraction of the absorption profile ofβ－CD／Fe3O4MNC圖4 （a）IBU，（b）β－CD／Fe3O4MNC，（c）β－CD／Fe3O4MNCIBU和（d）扣除β－CD／Fe3O4MNC紫外吸收后β－CD／Fe3O4 MNC－IBU的紫外吸收光譜

Fig.5 Equilibrium absorption capacity curves of MNC for IBU at different IBU／CD－MNC value，（a）HP－β－CD／Fe3O4，（b）β－CD／Fe3O4and（c）SBE－β－CD／Fe3O4圖5 不同IBU／CD－MNC值時(shí)，MNC對(duì)IBU的平衡負(fù)載量曲線，（a）HP－β－CD／Fe3O4，（b）β－CD／Fe3O4 和 （c）SBE－β－CD／Fe3O4

20mg三種MNC所含β－CD、HP－β－CD及SBE－β－CD的量不同。根據(jù)熱重分析數(shù)據(jù)可知Fe3O4MNC上修飾的β－CD、HP－β－CD和SBE－β－CD的量分別為8.31%、5.48%、和7.18%。通過(guò)計(jì)算可知修飾到 Fe3O4MNC表面的β－CD、HP－β－CD和SBE－β－CD的個(gè)數(shù)分別約為138、62和93個(gè)。相同CD量時(shí)，MNC對(duì)IBU的負(fù)載量由大到小仍依次為SBE－β－CD／Fe3O4MNC ＞β－CD／Fe3O4MNC ＞ HP－β－CD／Fe3O4MNC。這與20mg CD／Fe3O4MNC的研究結(jié)果一致。

2.3.3 CD／Fe3O4磁性納米復(fù)合物對(duì)IBU的增溶作用

Higuchi和Connors［11］提出了相溶解度法測(cè)定包合常數(shù)，該方法適用于考察疏水藥物在環(huán)糊精中的溶解度變化。相溶解度公式為：

式（1）中，K為結(jié)合常數(shù)，a為主體的總濃度，b為主體存在時(shí)客體分子的總濃度，s0為主體不存在時(shí)客體分子的固有溶解度。

圖6為IBU 在β－CD／Fe3O4MNC（a）、HP－β－CD／Fe3O4MNC（b）及SBE－β－CD／Fe3O4MNC（c）中的相溶解度曲線。從圖中可以看出，SBE－β－CD／Fe3O4MNC對(duì)IBU的增溶效果最佳，屬于AP型。說(shuō)明IBU的溶解量隨SBE－β－CD／Fe3O4MNC濃度的增加呈現(xiàn)非線性增加，主體分子與多個(gè)客體分子進(jìn)行了包合。

Fig.6 Phase solubility diagrams of MNC for IBU，β－CD／Fe3O4（a），HP－β－CD／Fe3O4（b）and SBE－β－CD／Fe3O4（c）圖6 IBU的相溶解度曲線β－CD／Fe3O4（a），HP－β－CD／Fe3O4（b）和SBE－β－CD／Fe3O4（c）

2.3.4 CD／Fe3O4磁性納米復(fù)合物的增溶效應(yīng)

表1 β－CD／Fe3O4MNC，HP－β－CD／Fe3O4MNC及SBE－β－CD／Fe3O4MNC對(duì)IBU的增溶效果Table 1 Solubilization effect ofβ－CD／Fe3O4MNC、HP－β－CD／Fe3O4MNC and SBE－β－CD／Fe3O4MNC to IBU

表1給出了β－CD／Fe3O4MNC、HP－β－CD／Fe3O4MNC及SBE－β－CD／Fe3O4MNC不同濃度時(shí)IBU 的溶解度數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)可知，β－CD／Fe3O4MNC、HP－β－CD／Fe3O4MNC 及 SBE－β－CD／Fe3O4MNC在0～1 mmol／L范圍內(nèi)，隨著主體濃度的增加IBU的溶解度增大。1mmol／L時(shí)三種納米復(fù)合物對(duì)IBU的增溶效果為SBE－β－CD／Fe3O4MNC＞β－CD／Fe3O4MNC＞HP－β－CD／Fe3O4MNC，最大增溶倍數(shù)分別為38.88倍、8.14倍、3.64倍。

3 結(jié)論

本文采用紫外吸收光譜法研究了β－CD／Fe3O4磁性納米復(fù)合物、HP－β－CD／Fe3O4磁性納米復(fù)合物和SBE－β－CD／Fe3O4磁性納米復(fù)合物對(duì)IBU的負(fù)載作用。不同CD／Fe3O4磁性納米復(fù)合物對(duì)IBU的負(fù)載能力不同，最大負(fù)載量依次為7.39mg／g、3.12mg／g、10.25mg／g。相溶解度實(shí)驗(yàn)表明：β－CD／Fe3O4磁性納米復(fù)合物、HP－β－CD／Fe3O4磁性納米復(fù)合物及SBE－β－CD／Fe3O4磁性納米復(fù)合物都可以增加IBU在水中的溶解度，且SBE－β－CD／Fe3O4磁性納米復(fù)合的增溶效果最明顯。實(shí)驗(yàn)條件下1mmol／L磁性納米復(fù)合物對(duì)IBU 的增溶倍數(shù)分別為8.14倍、3.64倍、38.88倍。

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