Fe3O4／β－環(huán)糊精磁性納米復(fù)合物對酮洛芬包合行為的研究

王海霞，石娟，周葉紅，吳越煥，李松棟，雙少敏＊

（1.山西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山西太原030006；2.太原工業(yè)學(xué)院，山西太原030007）

Fe3O4／β－環(huán)糊精磁性納米復(fù)合物對酮洛芬包合行為的研究

王海霞1，石娟1，周葉紅1，吳越煥2，李松棟2，雙少敏1＊

（1.山西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山西太原030006；2.太原工業(yè)學(xué)院，山西太原030007）

采用超聲法合成了酮洛芬／β－環(huán)糊精修飾的Fe3O4磁性納米包合物，運用紅外、熱重的分析方法對其結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行表征.采用紫外－可見分光光度法對磁性納米復(fù)合物的包封率和載藥率進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，平均包封率和載藥率分別為32.18%和39.49%，均取得了滿意的結(jié)果.

β－環(huán)糊精；包合行為；酮洛芬；磁性納米

0 引言

β－環(huán)糊精（β－CD）空腔對疏水分子的選擇性包合作用，從而提高非極性分子的溶解度和藥物的生物利用度［1］，使其在藥物領(lǐng)域中占有重要地位.磁性納米不僅具有納米粒子的基本效應(yīng)，即表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、體積效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，還具有特殊的磁學(xué)性質(zhì)，如超順磁性、高矯頑力和高磁化率等［2］.β－CD修飾的Fe3O4磁性納米復(fù)合物（β－CD－MNP）是一種新型的納米材料，它既有磁性納米的靶向性又有環(huán)糊精的分子識別性能，在生物醫(yī)學(xué)特別是靶向治療中具有潛在的應(yīng)用價值［3］.

酮洛芬（ketoprofen，KP）作為一種典型的非甾體類抗炎藥，具有消炎、鎮(zhèn)痛、解熱的功能.但是酮洛芬的溶解性和生物利用度都較低［4］.許多文獻(xiàn)報道利用CD的疏水空腔改善KP的溶解性［5－6］.將β－CD接枝的Fe3O4磁性納米應(yīng)用于藥物的改性鮮有報道.本文將β－CD－MNP作為一種新型的載藥體系，運用超聲法制備了KP／β－CD－MNP包合物，采用紅外和熱重的分析方法對包合物的粒徑、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征.并對包合物的包封率和載藥率進(jìn)行了系統(tǒng)的分析.

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

酮洛芬（KP）；β－環(huán)糊精（β－CD），經(jīng)沸水二次重結(jié)晶提純；磷酸緩沖液（0.01mol／L，pH7.4）；實驗用水為二次蒸餾水.

FTIR 8400S紅外光譜儀；Perkin Elemer TGA6熱重分析儀；Hitachi U－2900紫外－可見分光光度計；KQ5200B超聲儀；PHS－3C型精密pH計.

1.2 KP／β－CD－MNP包合物的制備

在文獻(xiàn)［7］合成β－CD－MNP的基礎(chǔ)上，運用超聲法制備KP／β－CD－MNP包合物.稱取28mgβ－CD－MNP和12.8mg的KP，將其加入到5mL pH＝7.4的磷酸緩沖液中，室溫下超聲反應(yīng)4h后，置于4℃冰箱中冷藏24h，將沉淀物用少量二次蒸餾水沖洗三次，磁吸分離后，將沉淀物于50℃時真空干燥10h，即得KP／β－CD－MNP.

1.3 包封率、載藥率測定實驗

精密稱取一定量KP／β－CD－MNP包合物于25mL比色管中，加入適量磷酸緩沖液定容，超聲30min后，稀釋至適當(dāng)濃度，于260nm處測定吸光度.

2 結(jié)果與討論

2.1 KP／β－CD－MNP包合物的表征

如圖1所示，a為KP的紅外譜圖，1 598cm－1和717cm－1處為苯環(huán)的骨架振動峰，2 995cm－1處為羧酸根的C－H伸縮振動峰.而苯環(huán)的骨架振動峰在KP／β－CD－MNP（b）中為1 571cm－1和702cm－1，羧酸根的C－H伸縮振動峰移至2 973cm－1處.KP／β－CD－MNP包合物中Fe－O的伸縮振動峰為567cm－1，相對于β－CD－MNP中Fe－O鍵的特征峰略有一些變化，以上信息都表明酮洛芬已經(jīng)被β－CD－MNP成功包合［8］.

在β－CD－MNP和KP／β－CD－MNP包合物的熱重曲線上（圖2），均能觀察到兩次明顯的失重.在曲線a中，在低于150℃范圍內(nèi)出現(xiàn)的首次失重是由于蒸發(fā)掉吸附在粒子表面的一些溶劑（如水或是乙醇）造成的.而在150～300℃減少的量為接枝到磁性納米粒子表面的β－環(huán)糊精和其它有機物質(zhì)的量.同理，曲線b中在0～150℃減少的量為殘余水分及有機物質(zhì)分解的量.而在150～360℃失重的量為負(fù)載到磁性納米粒子表面的β－環(huán)糊精、一些有機物質(zhì)以及藥物酮洛芬的量.

圖1 （a）KP（b）KP／β－CD－MNP（c）β－CD－MNP的紅外光譜圖Fig.1 FTIR of（a）KP（b）KP／β－CD－MNP（c）β－CD－MNP

圖2 （a）β－CD－MNP（b）KP／β－CD－MNP的熱重分析圖Fig.2 TGA curves of（a）β－CD－MNP（b）KP／β－CD－MNP

2.2 包封率

包合物包封率的計算公式如下：

KP／β－CD－MNP包合物包封率的測定結(jié)果如表1所示.

表1 酮洛芬／Fe3O4－β－環(huán)糊精包合物的包封率測定結(jié)果（n＝5）Table 1 Results of inclusion rate of KP／β－CD－MNP inclusion complexes（n＝5）

2.3 載藥率

包合物載藥率的計算公式如下：

KP／β－CD－MNP包合物載藥率的測定結(jié)果如表2（P84）所示.

表2 KP／β－CD－MNP包合物的載藥率測定結(jié)果（n＝5）Table 2 Results of loading drugs of KP／β－CD－MNP inclusion complexes（n＝5）

3 結(jié)論

本文將β－CD修飾的Fe3O4磁性納米復(fù)合物與非甾體抗炎藥酮洛芬成功的包合.運用紅外和熱重的分析方法對其結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行表征.運用紫外－可見分光光度法研究了包合物的包封率和載藥率，都取得了良好的結(jié)果.本研究表明β－CD修飾的Fe3O4磁性納米復(fù)合物可作為一種新型的載藥體系，在改善藥物的生物相容性，提高生物利用度及用于多種藥物的靶向傳導(dǎo)等方面具有潛在的應(yīng)用價值.

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Study on Inclusion Behavior of Ketoprofen and Fe3O4／β－cyclodextrin Magnetic Nanocomposites

WANG Hai－xia1，SHI Juan1，ZHOU Ye－h(huán)ong1，WU Yue－h(huán)uan2，LI Song－dong2，SHUANG Shao－min1
（1.School of Chemistry and Chemical Engineering，Shanxi University，Taiyuan030006，China；2.Department of Chemistry，Taiyuan industrial college，Taiyuan030007，China）

The ketoprofen／β－cyclodextrin－functionalized Fe3O4magnetic nanoparticles inclusion complexes（KP／β－CD－MNP）was fabricated via ultrasonic method.The architecture of KP／β－CD－MNP was confirmed by FTIR and thermogravimetric analysis.The loading capability and inclusion rate ofβ－CD－MNP was estimated by UV－vis spectrophotometry.The results were satisfying with inclusion rate and loading drugs of KP／β－CD－MNP inclusion complexes were 32.18%and 39.49%，respectively.

β－cyclodextrin；inclusion behavior；ketoprofen；magnetic nanoparticle

TQ138.1；R917

A

0253－2395（2011）S2－0082－03

2011－09－12

國家自然科學(xué)基金（21175087）

王海霞（1986－），女，河北人，碩士研究生.E－mail：200922906003＠m(xù)ail.sxu.cn.＊通訊聯(lián)系人：E－mail：smshuang＠sxu.edu.cn