负载水杨酸的N一十六酰一L一组氨酸
水凝胶药物缓释研究
樊凤连1，陈颖飞1，王科军1，罗序中1，梅光泉2
(1．赣南师范学院化学化工学院，赣州341000；2．宜春学院化学与生物工程学院，宜春336000)
[摘要]用合成的Ⅳ一十六酰一L一组氨酸与用乙醇一水(眨．醇：k=1：1)混合溶剂溶解的水杨酸制成水凝胶，通过x射线衍射和药物缓释实验研究了该水凝胶的性能。结果表明，制得的
水凝胶是一种很好的药物载体，且在pH=7时凝胶的稳定性最好。在pH=7．41的缓冲溶液中，水
杨酸呈现较好的缓释效果；在偏碱性(pH=10．00)的缓冲溶液中，药物缓释过快，且凝胶不稳定，易
松散溶解；在偏酸性(pH=4．04)的缓冲溶液中，释放率稍偏低。低浓度(5m g／m L)的Ⅳ一十六
酰一L一组氨酸水凝胶和适宜的温度(37℃)有利于水杨酸的释放。
[关键词]水凝胶组氨酸药物缓释水杨酸
药物控制释放是目前药剂领域一个重要的研究课题【l。41，其关键技术是药物载体的研制与优选。随着医药学的不断发展，药物的药效性越来越受到重视，药物缓释的研究价值体现在能够减少服药者服药次数的同时，还可以对疾病进行长期、定点、均衡的控制，达到治愈疾病的目的。
由于水凝胶表面不易粘附蛋白质和细胞，因而在与血液、体液及人体组织相接触时可以表现出良好的生物相容性；另外，水凝胶由于含有大量的水分而非常柔软，类似于生物体组织，作为人体植入物可以减少抗元反应。因此，水凝胶作为优良的生物医学材料得到广泛应用H。1…。
Ⅳ一十六酰一￡一组氨酸制成的凝胶在pH=7时有着良好的稳定性，并表现出优异的结构有序性，是药物缓释载体的优选材料之一。因此，研究其在药物缓释中的应用具有学术价值和现实意义。
1实验部分
发热涂料
1．1试剂和仪器
L一组氨酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；四氢呋喃、十六酰氯、水杨酸等，均为分析纯，天津天泰精细化学品有限公司。
A V A’r A R一360傅里叶变换红外光谱仪，N i col et公司；uV一45015型紫外可见分光光度计，天津市港东科技发展有限公司；
B r uke r D8 Focus衍射仪o
1．2目标产物的合成
在磨口锥形瓶中加入L一组氨酸330m g、氢氧化钠颗粒200m g和少量水，用磁力搅拌器搅拌，使￡一组氨酸溶解至澄清，然后把锥形瓶放在冰盐水中待用。在另一个磨口锥形瓶中加入十六酰氯550m g，用4—5m L的无水四氢呋喃(TH F)使酰氯充分溶解，将溶液倒入干燥的分液漏斗中，将分液漏斗与盐浴中的锥形瓶组成装置。调整分液漏斗滴速为每滴4s，1h以上滴完，在磁力搅拌器搅拌下反应过夜。待反应完毕后，用稀盐酸调节pH值到1～2，用布氏漏斗抽滤，用水洗涤pH 值至7，放入干燥箱中在60℃干燥6h。再用石油醚洗涤3次，除去杂质，放人真空干燥箱中在60℃充分干燥，得目标产物Ⅳ一十六酰一L一组氨酸，密闭保存待用。
合成路线为：
+c。人c欺c‰cH严H
C O o H
H
+H C l
cH2(C H2)13cH3
收稿日期：2012一11一02。
作者简介：樊凤连，在读硕士研究生，主要研究方向为双组分水凝胶的研制与应用。
基金项目：江西省教育厅科学技术研究项目(G J J l0234)，江西省自然科学基金(20l l1522040195，2010G Z肿018)，江西省高校应用化学与化学生物学重点验室项目(G J J l l707)。
56A未恶s磊羔E鲁矗羔。三岱第，4卷第一期
A D V A N C ES I N nN E P E TR O C H EM I C A L S
u型池
1．3性能测定
1．3．1最小胶凝浓度(M G C s)
称取产物J7v一十六酰一L一组氨酸7．0m g于试管中，加入1m L乙醇一水(屹．醇：‰=1：1，下同)混合溶剂，加热至完全溶解，置于室温下自然冷却形成稳定的水凝胶。
用100止的微量进样器加混合溶剂于上述水凝胶中，重新溶解凝胶，冷却，放置数小时，观察成胶情
况。若成胶，则继续添加混合溶剂，直到不能成胶为止。记下刚好成水凝胶时所加混合溶剂量(m L)，则产物的最小胶凝浓度为：
最小胶凝浓度=7m g／混合溶剂量
1．3．2凝胶一溶胶转换温度
采用球降法(bal l—dr op m et hod)测定凝胶一溶胶转换温度，具体实验方法如下：将直径2m m 的钢球置于新制成的凝胶上面，然后在水浴中缓慢升温，记下钢球开始下降时的温度，此时的温度即为此凝胶在该浓度条件下的凝胶一溶胶转换温度。1．4表征
1．4．1x射线衍射(Ⅺm)
取少量新制备的水凝胶涂覆于预先处理好的玻璃载玻片上，摊平成一层薄膜，在空气中自然干燥得到水凝胶铸膜，待测。采用Bm ke r D8Focus 衍射仪，单石墨C uK仅为辐射源(J)L=1．5418×10～斗m)，管压40kV，管流100m A，发射／防散射狭缝l／6(o)，接收狭缝0．6m m，测试温度为室温。
1．4．2药物缓释
(1)标准曲线的测定。用乙醇一水混合溶剂分别配制浓度为25，50，75，100m g／L水杨酸溶液。用紫
外可见分光光度计在297姗波长处测定其吸光度，结果见图1。在浓度为25一100m g／L范围内，标准曲线有良好的线性关系。
图1水杨酸溶液标准曲线
(2)负载药物水凝胶的制备。取15支试管，分别加入7m g的J7v一十六酰一L一组氨酸，再加入l m L浓度分别为50，100，150，200，250m g／L 的水杨酸溶液(每一浓度各3支)溶解，放置过夜，形成稳定的凝胶。
(3)药物缓释量的测定及pH值对释放率的影响。在上述不同浓度试管组凝胶中分别加入3 m L pH=7．41PBS(磷酸盐缓冲液，并经灭菌)缓冲液、pH=4．04N a2H PO。一柠檬酸缓冲溶液和pH=10．01的N a2C03一N aH C03缓冲溶液。间隔一定时间后，取出上层的澄清液，测其紫外吸光度，利用吸光度计算溶液中释放的水杨酸浓度。
采用上述同样的方法制备所需的负载药物水凝胶，测定其药物缓释量。在不同pH值的缓冲溶液、不同缓释温度和不同浓度的J7＼r一十六酰一L一组氨酸的水凝胶条件下，考察它们对水杨酸释放率的影响。
2结果与讨论
2．1最小胶凝浓度
实验结果表明，Ⅳ一十六酰一L一组氨酸在匹配的凝胶剂、合适的pH值范围内可形成凝胶。实验测得pH=7时，Ⅳ一十六酰一L一组氨酸的最小胶凝浓度为2．8m g／m L，此时的凝胶最稳定，形成的凝胶也最好。
2．2X射线衍射(X R D)表征
xR D结果见图2。可以看出，在29(o)为3．9，8．1和6．0，12．3处的衍射峰有较好的倍数关系，由此可说明该凝胶自组装形成的微观结构有序性。
Z46810l Z14161820
2口／(。)
图2pH=7时水凝胶xR D谱
2．3凝胶一溶胶转换温度与最小凝胶浓度的关系当凝胶负载水杨酸后，其凝胶仍然非常稳定。测定了负载不同浓度水杨酸后水凝胶的最小胶凝浓度和转变温度，结果见表1。负载水杨酸后水
2013年2月樊凤连等．负载水杨酸的|7、r一十六酰一￡一组氨酸水凝胶药物缓释研究57
凝胶的最小胶凝浓度为2．1—2．8m g／m L，转变温度为45—60℃，但两者变化无对应关系。
表l负载水杨酸后水凝胶的最小胶凝
浓度和转变温度
2．4药物缓释测定与分析
凝胶负载水杨酸后，水杨酸仅填充在水凝胶中，充当一种介质，并没有改变水凝胶的结构和影响凝胶的稳定性。
2．4．1缓冲溶液pH值对水杨酸药物缓释影响水杨酸药物在pH=7．4l的缓冲溶液中于室温下12．5h内的缓释监测结果见图3。随着时间延长，负载在凝胶中的水杨酸逐渐释放，最后趋于稳定；在相同时间内，水杨酸浓度越高，其释放率越低，但释放出来的水杨酸药物量不会最小。
图3pH=7．41时不同浓度的
水杨酸在凝胶中的释放率
水杨酸药物在pH=4．04的缓冲溶液中于室温下12．5h内的缓释监测结果见图4。
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褂
辎
涎
图4pH=4．舛时不同浓度的
水杨酸在凝胶中的释放率
比较图3和图4可以发现，水杨酸药物在pH=4．04的缓冲溶液中释放12．5h后，释放率仍有增大的趋势；但与在pH=7．4l的缓冲溶液中的结果相比，相同的释放时间内释放率较低，说明水杨酸药物的释放速率在偏酸性环境中比在中性环境慢。
实验发现，在pH=10．00的缓冲溶液中，负载水杨酸的水凝胶不稳定，1．5h后水凝胶变得松散且逐渐溶解。因为水杨酸呈弱酸性，而在呈碱性的缓冲溶液中，易发生酸碱快速中和反应，破坏了水凝胶的三维结构。因此，负载水杨酸药物的水凝胶不宜在偏碱性条件下进行药物缓释。
综上所述，负载水杨酸的水凝胶缓释作用非常明显，但受缓冲溶液pH值的影响，其中在中性条件下缓释效果最佳。
2．4．2水凝胶中N一十六酰一L一组氨酸浓度对水杨酸药物缓释的影响
为考察Ⅳ一十六酰一￡一组氨酸浓度对缓释效果的影响，制备了Ⅳ一十六酰一￡一组氨酸浓度分别为5m∥m L和7m g／m L的负载水杨酸药物用水凝胶，在室温下、pH=7．4l缓冲溶液中考察其缓释效果，结果见图5。
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褂
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时间／h
图5N一十六酰一L一组氨酸浓度
智能卡服务对药物缓释的影响
水凝胶中的Ⅳ一十六酰一L一组氨酸的浓度对水杨酸药物缓释及凝胶稳定性有一定影响，当凝胶中水杨酸浓度较低时，水杨酸药物的释放会更快。但实验中发现，浓度为7m g／m L与浓度为5m g／m L的Ⅳ一十六酰一L一组氨酸负载水杨酸药物的水凝胶比较，前者的稳定性好，后者在缓释4．5h后凝胶会出现松散现象。
2．4．3温度对水杨酸药物缓释的影响
7m g／m L的Ⅳ一十六酰一L一组氨酸负载50 m g／L水杨酸药物的水凝胶，在pH=7．41的缓冲溶液中，分别在25℃和37℃条件下缓释，水杨酸
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精细石油化工进展自动加油泵
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第14卷第1期
药物12．5h的缓释监测结果见图6。水杨酸药物在37℃时的释放率明显大于25℃时的释放率，且随着时间延长释放率有增大的趋势。而37℃接近于人体的平均体温，因此37℃下的实验更接近于临床实际情况。
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辎
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图6温度对水杨酸在凝胶中释放率的影响
3结论
(1)Ⅳ一十六酰一￡一组氨酸是一种良好的凝胶因子，用其制备的水凝胶是一种很好的药物载体，在pH=7左右时凝胶的稳定性最好。
(2)在pH=7．41的缓冲溶液中，负载水杨酸的J7v一十六酰一￡一组氨酸水凝胶呈现较好的药物缓释效
果；偏碱性(pH=l O．00)的缓冲溶液中，药物缓释过快，且凝胶不稳定，易松散逐渐溶解；偏酸性(pH=4．04)的缓冲溶液中，药物释放率稍低。
(3)低浓度的Ⅳ一十六酰一￡一组氨酸水凝胶和适宜的环境温度(37℃)有利于水杨酸药物的释放。
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