介孔二氧化硅的合成及布洛芬緩釋性能研究

田喜強，董艷萍，蘇　新，李士慧，曹玉龍

（綏化學院食品與制藥工程系，黑龍江綏化152061）

介孔二氧化硅的合成及布洛芬緩釋性能研究

田喜強，董艷萍，蘇新，李士慧，曹玉龍

（綏化學院食品與制藥工程系，黑龍江綏化152061）

試驗制備布洛芬/介孔二氧化硅緩釋體系，并研究了布洛芬在模擬腸液中的釋放情況。在堿性體系下以正硅酸乙酯為硅源，制備介孔二氧化硅，并通過浸漬法實現布洛芬組裝在介孔二氧化硅孔道內。利用掃描電鏡、N2吸附脫附對介孔二氧化硅和布洛芬/介孔二氧化硅組裝體系進行表征。測定組裝體的載藥量以及在人工腸液中的釋放行為。經測定布洛芬已組裝于介孔二氧化硅孔道內，負載量為325.7mg·g-1，布洛芬在人工腸液中12h釋放達78.2%，表明介孔二氧化硅對布洛芬有較好的緩釋作用。

介孔二氧化硅；布洛芬；緩釋體系；紫外分光光度法

目前，藥物制劑的應用研究已進入新的階段，控釋制劑和靶向制劑逐步成為科學家研究的熱點[1-3]，藥物緩控釋技術的關鍵在于制備性能良好的藥物載體，不同性能的藥物載體具有不同的藥物釋行為，藥物緩控釋體系中的載體需起到對藥物進行保護、緩釋、導向的作用。

無機硅基載體為常用的載體之一，介孔二氧化硅具有純度高、密度低、大比表面積、生物相容性好等性能，因此，廣泛應用于醫(yī)藥緩釋領域[4-6]。

布洛芬（Ibuprofen）是一種廣泛應用于臨床的鎮(zhèn)痛消炎藥，在水中溶解度低，可治療牙痛、神經性頭痛、風濕性關節(jié)炎和外科手術后痛等。傳統(tǒng)的布洛芬給藥方式會導致藥物在血液中的濃度很大，可能超過病人的最大耐受劑量，易引起毒副效果[7]。且布洛芬在人體內有效濃度時間較短，藥效不夠持久，致使藥物不能發(fā)揮其療效。因此，研制布洛芬緩釋制劑具有一定價值。實驗設計合成球形介孔二氧化硅，將布洛芬藥物組裝在介孔二氧化硅孔道內，在模擬人工腸液中檢測布洛芬的釋放情況。

1　材料與方法

1.1主要試劑和儀器

正硅酸乙酯（天津科密歐化學試劑有限公司）、十六烷基三甲基溴化銨（天津科密歐化學試劑有限公司）、NaOH（天津博迪化工有限公司）和無水乙醇（天津科密歐化學試劑有限公司），試劑均為分析純。

85-2型數顯恒溫磁力攪拌器（常州朗越儀器制造有限公司）；TU-1901型紫外分光光度計（北京普析通用公司）；SX2-4-3型馬弗爐（常州杰博森有限公司）；Hitachi S-4800型掃描電鏡（日本日立公司）；ASAP2020型自動化表面和孔隙率測定儀（美國麥克公司）。

1.2樣品的制備

室溫條件下，用200mL蒸餾水溶解CTAB 8.0g和NaOH 4.0g，再加入150mL無水乙醇，隨后升溫80℃，攪拌25min，然后滴加14.8g的正硅酸乙酯，攪拌2h后，對樣品溶液進行陳化、抽濾、水洗，所得的白色樣品在50℃干燥5h，然后將樣品放在馬弗爐中焙燒，升溫至550℃并保持恒溫3h，自然冷卻至室溫，得到介孔二氧化硅分子篩。

1.3布洛芬在介孔二氧化硅上的組裝

配制30mg·mL-1的布洛芬正己烷溶液，取40mL該溶液溶解0.6g二氧化硅樣品，勻速攪拌，間隔25min靜置后，取上清液測吸光度，至吸光度不變，將布洛芬/SiO2組裝液過濾，洗滌，干燥，即得布洛芬/SiO2的組裝體。

1.4布洛芬在介孔二氧化硅上的釋放

采用紫外法測定布洛芬的體外釋放量，取0.1g布洛芬/SiO2組裝體，將樣品置于250mL釋放液中，室溫勻速攪拌，間隔25min取樣5mL。測定釋放液中布洛芬的吸光度，計算布洛芬的釋放量。

2　結果與分析

2.1樣品的SEM表征

圖1為合成二氧化硅樣品的SEM照片。

由圖1知，該樣品形貌為球形，球的大小均勻，直徑約為200 nm，由此證明合成的介孔二氧化硅為球形，且表面光滑形貌大小均一。

2.2組裝前后介孔二氧化硅的氮氣吸附曲線

圖2分別為介孔SiO2及介孔SiO2布洛芬組裝體的氮吸附曲線。

圖2　介孔SiO2（A）及其組裝體（B）N2吸附曲線Fig.2Nitrogen isotherms of mesoporous SiO2（A）and assembly（B）

由圖2知，氮吸附-脫附等溫線為典型的IV型等溫線，表明介孔SiO2為有序介孔材料，其孔道比較規(guī)整。組裝體的氮吸附曲線如圖2（B）表明，組裝后的介孔二氧化硅球孔道沒有破壞，比表面積明顯減小，進一步證明了布洛芬組裝在介孔SiO2的孔道內。

2.3布洛芬在介孔二氧化硅上的負載量的測定

稱取布洛芬，配制30mg·mL-1布洛芬的正己烷標準溶液。準確量取標準液，分別稀釋至20、40、50、60、80、100倍，以正己烷作空白對照，利用紫外光度計在263nm測定其吸光度，繪制標準曲線，其線性回歸方程：A=1.0654C+0.0082，其中R=0.99972。用差減法計算布洛芬在介孔二氧化硅中的負載量，負載量為325.7mg·g-1。

2.4組裝體中布洛芬的體外釋藥研究

2.4.1布洛芬在模擬腸液中標準曲線的繪制

圖3是布洛芬在模擬腸液中的標準曲線，標準曲線方程為A=0.7335C+0.0844，相關系數R=0.9728，線性關系良好。

圖3　人工腸液中布洛芬的標準曲線Fig.3Standard curve of Ibuprofen in simulated intestinal fluid

2.4.2布洛芬/介孔二氧化硅組裝體在模擬腸液的釋放

通過紫外光度法測定布洛芬/介孔二氧化硅組裝體在模擬腸液的吸光度。計算布洛芬的釋放率，見圖4。

圖4　組裝體中布洛芬釋放時間與釋放率的關系Fig.4Relationship of Ibuprofen assembly release time and release rate

由圖4可見，布洛芬釋放率逐漸增加，在12h釋放率達到78.2%，由圖知12h時布洛芬/介孔二氧化硅組裝體系釋放率達到最大值，說明載藥后的介孔二氧化硅能夠緩慢釋放出藥物，因此，介孔二氧化硅可用于藥物緩釋體系。

3　結論

本文采用模板法在堿性環(huán)境下合成介孔二氧化硅，通過浸漬法將布洛芬負載在介孔二氧化硅孔道內，研究布洛芬釋藥行為。結果表明布洛芬在球形介孔二氧化硅上的最大載藥量為325.7mg·g-1。通過研究布洛芬/介孔二氧化硅組裝體在模擬人工腸液的釋放率，可知組裝體中布洛芬釋藥緩慢，12h釋藥率達到78.2%。因此，介孔二氧化硅是一種較好的藥物緩釋載體材料，具有重要的應用價值。

［1］Zhu YF,Shi JL,Shen WH,et al.Stimuli-responsive controlled drug release from a hollowmesoporous silica sphere/polyelectrolyte multilayer core-shell structure［J］.Angew.Chem.Int.Ed.，2005,44: 5083-5087.

［2］Balas F,Manzano M,Horcajada P,et al.Confinement and controlled release of bisphosphonates on ordered mesoporous Silica-Based materials［J］.J.Am.Chem.Soc.,2006,128（25）:8116-8117.

［3］王標兵.藥物緩釋載體用溫敏性水凝膠［J］.高分子通報，2006,（11）:85-91.

［4］高波,陳靜,朱廣山，等.介孔材料MCFs的合成及組裝青霉素?；傅男再|研究［J］.高等學?；瘜W學報,2004,11:1998-2000.

［5］董艷萍,田喜強.介孔二氧化硅陶瓷的合成及藥物緩釋性能研究［J］.中國陶瓷,2014,50（8）:51-53.

［6］李亮,朱英杰,馬明燕.碳酸鈣納米結構多孔空心微球的制備及其藥物緩釋性能研究［J］.無機材料學報，2009,24（l）: 166-170.

［7］董艷萍,田喜強.棒狀介孔分子篩SBA-15的合成及藥物釋放性能研究［J］.黑龍江畜牧獸醫(yī),2013,（5）:129-131.

Synthesis of mesoporous silica and research on Ibuprofen release property

TIAN Xi-qiang，DONG Yan-ping，SU Xin，LI Shi-hui，CAO Yu-long
（Department of Food and Pharmaceutical Engineering,Suihua University,Suihua 152061，China）

Ibuprofen/mesoporous silica sustained releasing system was prepared,and research its vitro release behavior was researched.The mesoporous silica was prepared under alkalic system using tetraethyl orthosilicate as the silicon source.Then Ibuprofen was assembled in the channel of mesoporous silica by using impregnation method.Moreover,The sample were characterized by means of SEM and N2sorption.The drug loading capacity and drug released rate is simulated intestinal fluid of the assemblies were determined by UV-visible method.The result suggest that Ibuprofen was assembled in the channel of mesoporous silica.Ibuprofen was released 78.2%in 12h.It indicated that mesoporous silica decreases the released rate of Ibuprofen obviously.

mesoporous silica；ibuprofen；sustained-release system；UV method

R944

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20161112

2016-09-13

黑龍江省大學生創(chuàng)新訓練項目（201510236016）；綏化市科技項目項目（12521654）

田喜強（1979-），男，副教授，碩士，主要從事納米功能材料研究工作。