微波輔助無(wú)機(jī)層狀礦物-藥物復(fù)合物的制備及特性研究.pdf

1、蒙脫土(MMT)和水滑石類(lèi)層狀化合物(LDHs)是典型納米層狀無(wú)機(jī)礦物，前者有良好的陽(yáng)離子交換能力、而后者有良好的陰離子交換能力。層狀無(wú)機(jī)礦物不僅具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)，而且無(wú)毒、藥用效果良好。因此，以MMT和LDHs作為新型藥物緩釋系統(tǒng)中藥物載體的研究受到了國(guó)內(nèi)外高度重視。
　　 本文將礦物加工新設(shè)備、新方法研究與礦物在新型緩釋藥物系統(tǒng)中應(yīng)用理論研究相結(jié)合，成功將微波場(chǎng)、力化學(xué)方法應(yīng)用于礦物復(fù)合材料的制備，研究了蒙脫土、水滑石等在

2、新型藥物緩釋系統(tǒng)中的應(yīng)用，闡明了系列西藥和中藥有效成分與礦用藥物(蒙脫土、水滑石等)的相互作用機(jī)理，并在新型無(wú)機(jī)層狀礦物的藥物吸附特性及緩釋作用理論等方面開(kāi)展了深入系統(tǒng)的研究工作。
　　 首先，為改進(jìn)礦物材料制備及改性裝置，基于微波原理和力化學(xué)原理，成功研制了多功能實(shí)驗(yàn)室微波攪拌球磨機(jī)，并已獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專(zhuān)利(ZL 2008 20029685.2)。以天然鈣基蒙脫土(Ca-MMT)為原料，在該設(shè)備上成功制備了鈉基蒙脫

3、土(Na-MMT)，用X射線衍射儀(XRD)、熱重分析儀(TG)和傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)等手段對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，探討了微波-力化學(xué)作用對(duì)鈉化效果的影響。
　　 結(jié)果表明，該設(shè)備可產(chǎn)生微波的快速高效加熱與力化學(xué)超細(xì)粉碎的耦合效應(yīng)，明顯提高超細(xì)粉體制備和改性的效果。與傳統(tǒng)鈉化方法相比，微波-力化學(xué)法顯著提高了Ca-MMT的鈉化效率。
　　 將微波成功應(yīng)用到中藥丹參有效成分(丹參酮ⅡA和丹參素)的提取以及鋁柱撐蒙脫

4、土(Al-pillared MMT)、Mg/Al-NO3-LDHs的原料制備過(guò)程，研究了微波法制備及抽提工藝的影響因素，優(yōu)化微波法制備及抽提的工藝條件。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)方法相比，微波輔助提取法具有中藥有效成分的抽提產(chǎn)率高、質(zhì)量好，省時(shí)、無(wú)污染等特點(diǎn)。
　　 依據(jù)藥物的分子結(jié)構(gòu)特性、藥效及副作用等特點(diǎn)，分別選擇鹽酸曲馬多(TH)、鹽酸氨溴索(ABH)、鹽酸西替利嗪(CTH)、硫酸沙丁胺醇(SS)、丹參酮ⅡA和丹參素等藥物成功采用微

5、波輔助離子交換法制備了六種新型無(wú)機(jī)層狀礦物-藥物復(fù)合物。利用FTIR、XRD、SEM、TG、HPLC 等分析手段對(duì)這些復(fù)合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。通過(guò)平衡吸附實(shí)驗(yàn)研究了無(wú)機(jī)層狀礦物對(duì)藥物的吸附規(guī)律、動(dòng)力學(xué)特性及影響因素。通過(guò)體外釋放實(shí)驗(yàn)考察無(wú)機(jī)層狀礦物-藥物復(fù)合物在人工模擬消化液環(huán)境中的釋放行為特征。
　　 在層狀無(wú)機(jī)礦物-藥物復(fù)合材料中，藥物的存在形式與藥物分子大小及官能團(tuán)種類(lèi)有關(guān)。鈉基蒙脫土(Na-MMT)-TH(ABH、CTH、

6、SS)復(fù)合物中，藥物TH、ABH、CTH、SS在鈉基蒙脫土(Na-MMT)層板間排列方式分別為垂直單層排列、與層板呈23.79o 單層排列、與層板成46.28o 單層排列與層板呈41.53o 單層排列。鋁柱撐蒙脫土(Al-pillared MMT)-丹參酮ⅡA復(fù)合物中丹參酮ⅡA與層板呈54.85o 傾斜存在于Al-pillared MMT 層間域。鎂鋁水滑石(MgAl-NO3-LDHs)-丹參素復(fù)合物中丹參素以單層平臥于LDHs 層板的

7、形式存在。藥物和無(wú)機(jī)層狀礦物之間存在氫鍵等相互作用。復(fù)合物第二個(gè)失重階段的溫度范圍及失重量與藥物種類(lèi)有關(guān)。
　　 藥物初始濃度對(duì)于鈉基蒙脫土載藥量有很大的影響，在吸附初始階段，隨著初始藥物濃度的增大，鈉基蒙脫土載藥量大幅增加。當(dāng)濃度達(dá)到一定值時(shí)，鈉基蒙脫土載藥量的增加幅度減小。吸附溫度和時(shí)間對(duì)鈉基蒙脫土的載藥量的影響較小。鈉基蒙脫土對(duì)ABH的吸附和丹參素在LDHs 上的吸附符合Langmuir 吸附等溫模型；TH、CTH和SS在

8、鈉基蒙脫土上吸附符合Freundlich 吸附等溫模型。鋁柱撐蒙脫土對(duì)丹參酮ⅡA 可以有效吸附，但是不符合Langmuir 或Freundlich 吸附等溫模型。四種西藥在鈉基蒙脫土吸附均符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。ABH、TH、CTH和SS分別與鈉基蒙脫土形成了插層結(jié)構(gòu)，丹參素也與LDHs 形成了插層結(jié)構(gòu)。
　　 在人工模擬消化液中，鈉基蒙脫土-TH(ABH、CTH、SS)復(fù)合物和水滑石類(lèi)(LDHs)-丹參素復(fù)合物可以實(shí)現(xiàn)藥物緩釋。由

9、于丹參酮IIA與Al-pillared MMT 層板上金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，復(fù)合物無(wú)法實(shí)現(xiàn)藥物緩釋。在人工模擬胃液中，復(fù)合物中藥物TH和ABH的釋放符合粒內(nèi)擴(kuò)散機(jī)理，ABH、CTH、SS和丹參素的釋放符合非費(fèi)克擴(kuò)散機(jī)理，丹參素的釋放還符合濃度梯度擴(kuò)散和溶解釋放。在人工模擬腸液中，復(fù)合物中藥物TH、ABH、CTH、SS和丹參素的緩釋機(jī)理都符合粒內(nèi)擴(kuò)散機(jī)理，同時(shí)TH、ABH和CTH的釋放還符合非費(fèi)克擴(kuò)散機(jī)理，CTH和丹參素的釋放還符合濃度梯