磁性凹凸棒石靶向药物载体材料的制备及性能

第34卷第1期硅酸盐学报Vol.34,No.1 2006年1月JOU RNAL OF T HE CHINESE CERAM IC SOCIET Y January,2006

磁性凹凸棒石靶向药物载体材料的制备及性能

汤庆国1,2,沈上越2,梁金生1,李养贤1,王丽娟1

(1.河北工业大学能源与环保材料研究所,天津300130; 2.中国地质大学材料科学与化学工程学院,武汉430074)

摘要:以提纯凹凸棒石矿物为原料,通过纳米磁性粒子复合,制备成新型矿物磁性靶向药物载体材料。研究了制备工艺、活化条件对磁性药物载体材料比表面积、磁化率的影响。探讨了该复合材料在模拟胃液、肠液中的稳定性。结果表明:经过250e焙烧后,再经0.5m ol/L HCl 活化处理,载体材料的比表面积可达546m2/g,磁化率为0.46。制备的载体材料不会在胃、肠液或磁场作用下发生分散或偏析,具有较高的化学稳定性和磁控靶向特性。

关键词:凹凸棒石;磁性粒子;靶向药物载体;模拟胃液;模拟肠液

中图分类号:P579文献标识码:A文章编号:04545648(2006)019305

PREPARATION AND CAPABILITY OF TARGETING DRUG CARRIER MATERIALS

WITH MAGNETIC ATTAPULGITE

T A N G Q ingg uo1,2,SH EN Shangy ue2,LI A N G J insheng1,L I Yang x ian1,W A N G L ij uan1

(1.Institute of P ow er Source and Ecomater ials Science,H ebei U niv ersity of T echnolo g y,T ianjin300130; 2.F aculty o f

M ater ial Science and Chemical Eng ineering,China U niversit y of G eoscience,Wuhan430074,China)

Abstract:A new magnetic t arg et ing dr ug car rier mater ial(M T DCM)was pr epar ed by complex mag net ic nano-par ticles using purified attapulgite as raw mater ial.T he influence of the preparatio n methods and the activ e condition on the specific surface ar-ea and susceptibility of M T DCM was inv est igat ed.T he stability of the M T DCM in simulate gastr ic juice and intestinal liquid was also discussed.T he r esults show that the specific ar ea o f the M T DCM is as high as546m2/g and its susceptibility r eached 0146by baking it at250e and activat ion with0.5mo l/L H Cl.T he pr epar ed drug carr ier mater ial is not disper se or seg reg ate in gastr ic juice and intestinal liquid o r magnetic field.It has high chemical stability and a magnetic tar geting char acter istic.

Key words:at tapulg ite;magnetic particle;ta rget ing drug car rier;simulate g astr ic juice;simulate intestines liquid

凹凸棒石(attapulg ite)又名坡缕石,是层链状含水多孔富镁铝硅酸盐粘土矿物,它巨大的比表面积、非均匀性电性分布使其对细菌、病毒及所分泌的毒素能够产生较强的选择性吸附和抑制作用[12],因而具有清除消化道中分泌出的氨或有机氨化合物、重金属离子等有害物质的能力。黏土矿物还具有促进代谢平衡,增强人体健康的功能。在临床药用方面,黏土矿物可用于治疗腹泻及胃肠疾病,还是制药工业常用的药物辅料,如:片剂药物的添加剂、粘合

收稿日期:20050701。修改稿收到日期:20050927。

第一作者:汤庆国(1963~),男,博士,高级工程师。剂、润滑剂、崩解剂,液态药物的分散剂、增稠剂、悬浮稳定剂及药物乳膏等。黏土矿物所含的各种可交换阳离子还可为人体提供必需的铁、锌、硒、锶、锰等微量元素,其化学稳定性和无毒本质已被多年的临床所证实[3]。因此,黏土矿物作为药物载体材料具有许多优势。

自上世纪70年代提出磁性药物靶向治疗以来,国内外不少学者开展了广泛的理论研究和临床试验[47],结果显示:在足够强的磁场和磁场梯度

Received date:20050701.Approved date:20050927.

Firs t author:TANG Qin gguo(1963)),m ale,doctor,senior eng-i neer.

E mail:Qingguo_tan g@

区域中,药物能够聚集在靶区部位。对比使用同样剂量的药物,磁性药物靶向治疗在靶区部位产生的药物浓度比以游离形式给药在靶区部位产生的药物浓度高许多倍。磁性靶向药物的重要特征是药物具有穿过靶区肿瘤组织内皮细胞的能力,能将所载药物在细胞或亚细胞水平释放,使抗癌药物更容易到达肿瘤细胞组织中,更好地发挥抗癌作用。因此,靶向药物治疗具有疗效好,毒副作用小的优点。目前,靶向药物载体的研究主要集中于用有机高分子化合物包覆磁性微粒子,形成有机磁性复合材料(mag-netic composite m aterials,MCM)并作为药物载体,但多数有机物在体内环境中稳定性差,代谢方式复杂,副作用明显且药物的吸附容量低。

Rudg e等[8]将活性炭与铁粉共磨,制成了新一代无机磁性靶向药物载体。活性炭增加了药物的吸附容量,超细铁粒子的存在提高了材料的磁响应性能,但该复合材料作为靶向药物载体的明显不足是颗粒的粒径过大。

针对无机磁性药物载体材料的这一弱点,T ang 等[9]利用化学沉淀法合成了粒径为5~10nm,具有面心结构的反尖晶石Fe3O4磁性粒子。以上述磁性纳米粒子为前驱体,通过与提纯纳米分散凹凸棒石复合,制成新型纳米磁性矿物靶向药物载体材料。通过对材料比表面积、磁化率等因素的研究,优化出复合材料的制备工艺。对MCM的微观结构、磁响应性能及在模拟胃、肠液中的化学稳定性等进行了测试和表征。

1实验

111原材料及主要设备

原料凹凸棒石产自甘肃省临泽县。经选矿富集[10],干燥粉碎后,提纯产品中凹凸棒石的矿物含量(质量分数)为93%。颗粒的平均粒径为0.92 L m,主要成分及性能指标见表1。所用试剂均为常用分析纯试剂。主要设备有:搅拌机、数控超声清洗器、离心机、真空干燥箱等,均为实验室常用设备。

表1提纯凹凸棒石粉的主要化学组成及性能

Table1Main chemical components and properties of purified attapulgite powder

Com ponent w/%

SiO2Al2O3Fe2O3M gO CaO K2O Na2O

Density/(g#cm-3)S pecific s urface area/(m2#g-1) 52.7321.147.52 6.03 2.57 3.62 1.15 2.54406

112测试仪器

用日本理学Rig aku D/m axⅢA X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)仪测定磁性微粒的晶体结构,测试条件为:Cu靶,K A线,石墨单色器,狭缝宽度为0.2mm,扫描速度为2b/m in,电压为40kV,电流强度为30mA。用荷兰菲利浦公司Philips Tecnai F20透射电镜(transmission electro n micro-sco pe,T EM)观察微观形貌。用美国M icro meritics 公司ASAP2010比表面积测定仪,以N2吸附解吸等温线计算比表面积。用日本SM D88旋转磁力仪、PM10脉冲充磁仪和磁化率仪(hbk3型)等进行磁性能测试。

113纳米磁性靶向药物载体材料的制备

纳米磁性微粒制备方法和性能参见文献[9]。纳米凹凸棒石的制备是将提纯凹凸棒石制成悬浮液,加入少量分散剂,经高速搅拌,超声分散,离心固液分离,真空干燥,气流粉碎,得纳米凹凸棒石微粉。

向含有纳米磁性微粒的磁性液中定量加入纳米凹凸棒石粉,高速搅拌,超声分散,静置陈化,离心固液分离,洗涤,干燥,制得M CM。此MCM经不同温度和不同浓度盐酸处理,用蒸馏水洗涤至中性,再离心脱水,所得固形物于50e真空干燥,气流粉碎,得活化磁性凹凸棒石药物载体材料。

114模拟胃、肠液的配制

首先配置模拟胃液,即在500mL蒸馏水中加入11mL H Cl和1.3g NaCl,溶解后冲稀至800mL,并兑入50mL胃病患者检查时抽取的胃液,摇匀备用。

模拟肠液的配制是在700m L蒸馏水中,加入85g N aAc和1.0mL H A c,溶解后,用NaOH和H Ac调整pH值为7.7,加入NaCl6.4g,冲稀至800m L,摇匀备用。

115MC M在胃、肠液中稳定性测试

在400mL模拟胃液或肠液中,分别加入12g M CM,摇匀,放入37e恒温超声波发生器水浴中,

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