一種促進(jìn)亞甲基藍(lán)單體釋放的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種促進(jìn)亞甲基藍(lán)單體釋放的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸?鐵顆粒的制備方法，屬于化工原料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。在含去離子水和無水乙醇的溶液加入氨水、亞甲基藍(lán)和正硅酸乙酯后攪拌4小時，離心后用去離子水和無水乙醇分別洗滌沉降物兩次，再配制成含亞甲基藍(lán)的二氧化硅膠體水溶液；隨后在膠體溶液中依次加入氯化鐵、單寧酸溶液和磷酸鹽緩沖溶液，將反應(yīng)溶液離心后用去離子水和無水乙醇分別洗滌沉降物兩次，干燥后即制得含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸?鐵顆粒。本方法工藝簡單、原料價格低且易于工業(yè)化生產(chǎn)。亞甲基藍(lán)以單體分子的形式快速釋放至溶液中，有利于提高亞甲基藍(lán)的使用效果，而且釋放的行為可方便調(diào)控。
【專利說明】
一種促進(jìn)亞甲基藍(lán)單體釋放的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明一種促進(jìn)亞甲基藍(lán)單體釋放的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法，屬于化工原料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]亞甲基藍(lán)可用于治療尿路感染、正鐵血紅蛋白血癥和瘧疾等疾病，同時也在細(xì)胞染色、光化學(xué)滅菌和遠(yuǎn)紅外熒光顯示等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。在水溶液中，亞甲基藍(lán)分子有單體、二聚體及多聚體的方式，當(dāng)濃度高(大于10微摩爾每升)時，亞甲基藍(lán)分子趨向于形成二聚體、多聚體，甲基藍(lán)的使用效果，包括亞甲基藍(lán)治療效果、細(xì)胞膜的穿越效率、光化學(xué)滅菌機(jī)制和熒光發(fā)光效率等將會受到影響。例如，在濃度小于20微摩爾每升時，亞甲基藍(lán)的熒光發(fā)光效率隨濃度的增加而增加，當(dāng)濃度大于20微摩爾每升時，其熒光發(fā)光效率隨濃度的增加急劇下降。
[0003]亞甲基藍(lán)單體、二聚體的調(diào)控往往通過稀釋亞甲基藍(lán)濃度的方法來實(shí)現(xiàn)，此方法無法實(shí)現(xiàn)亞甲基藍(lán)在體內(nèi)給藥的緩慢釋放效果，也不能在寬濃度范圍內(nèi)調(diào)控釋放出的單體與二聚體的比值。在中國專利CN104255744B、CN104013579A和CN104224730A所提及的將亞甲基藍(lán)包裹在載體內(nèi)部的技術(shù)方案中，即先將亞甲基藍(lán)經(jīng)二氧化硅吸附，再經(jīng)磷酸八鈣包裹得到承載亞甲基藍(lán)的顆粒，通過載體與亞甲基藍(lán)之間的相互作用對亞甲基藍(lán)的釋放行為進(jìn)行調(diào)控，但是相比于亞甲基藍(lán)單體自未包裹顆粒中的釋放而言，亞甲基藍(lán)單體自包裹后顆粒中釋放的速度是減弱的，大幅度促進(jìn)亞甲基藍(lán)單體釋放的研究報道非常少。另外，亞甲基藍(lán)的單體與二聚體比值的調(diào)控方式非常有限，尤其是亞甲基藍(lán)在載體中以二聚體形式聚集并自載體內(nèi)部向外釋放時，釋放出的亞甲基藍(lán)往往以二聚體為主，這時單體與二聚體比值的調(diào)控將變得非常困難，相關(guān)的研究未見報道。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種促進(jìn)亞甲基藍(lán)單體釋放的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法，即首先制備含亞甲基藍(lán)的二氧化硅顆粒，再在顆粒表面包裹單寧酸-鐵的絡(luò)合物層，得到含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸_鐵顆粒。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明將采用如下技術(shù)方案:(1)在含去離子水和無水乙醇的混合溶液中，依次加入氨水、亞甲基藍(lán)和正硅酸乙酯后攪拌反應(yīng)4小時，離心并將沉降物先用去離子水洗滌兩次，再用無水乙醇洗滌兩次后，用去離子水配制成含亞甲基藍(lán)的二氧化硅膠體溶液；(2)先配制單寧酸溶液，再配制氯化鐵溶液并將其pH值調(diào)節(jié)至2.8，隨后在經(jīng)步驟(1)制備的膠體溶液中加入氯化鐵溶液，攪拌1分鐘后加入單寧酸溶液，反應(yīng)4分鐘后加入pH值為 7.2的磷酸鹽緩沖溶液，再繼續(xù)攪拌5分鐘；(3)將步驟(2)制得的反應(yīng)溶液離心后，將沉降物用去離子水洗滌兩次，再用無水乙醇清洗兩次，在60 °C下干燥12小時，即制得含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒。
[0005] 其中步驟(1)中去離子水、無水乙醇、氨水和正硅酸乙酯的體積比為26.74: 5: 0.72:1，亞甲基藍(lán)的濃度為2.32毫摩爾每升。步驟(1)中洗滌沉降物的去離子水和無水乙醇的用量與步驟(1)中配制反應(yīng)溶液的無水乙醇用量的體積比都為1:1。
[0006] 步驟(2)中氯化鐵和單寧酸的濃度分別為10毫克每毫升和40毫克每毫升，步驟(2) 中氯化鐵溶液和單寧酸溶液的用量與步驟(1)中正硅酸乙酯用量的體積比分別為1:2.87? 1:0.48和1: 2.87?1:0.48。步驟(2)中pH值為7.2的磷酸鹽緩沖溶液的用量與氯化鐵溶液用量的比值為100:7.2?100:0.3毫升。加入磷酸鹽緩沖溶液后反應(yīng)溶液的pH值升高，單寧酸和鐵離子之間發(fā)生強(qiáng)的絡(luò)合作用并在含亞甲基藍(lán)的二氧化硅顆粒表面沉積，進(jìn)而可以制備得到含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒。步驟(3)中洗滌沉降物的去離子水和無水乙醇的用量與步驟(1)中配制反應(yīng)溶液的無水乙醇用量的體積比都為1:1。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:(1)本方法工藝簡單、原料價格低且易于工業(yè)化生產(chǎn)；(2)本方法所制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒表面為單寧酸和鐵絡(luò)合物形成的包裹層，生物相容性好，在人體酸性環(huán)境中易發(fā)生降解，降解離子為體內(nèi)友好離子；(3)在不同pH值的溶液中，如磷緩沖液(pH=7.2?7.4)和模擬溶酶體緩沖液(pH=4.7)、模擬胃液(pH=l)中雖然亞甲基藍(lán)自含亞甲基藍(lán)的二氧化硅中以二聚體形式釋放，但是含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒內(nèi)部亞甲基藍(lán)則主要以單體分子的形式釋放至溶液中，而且釋放的速度大大加快，有利于提高亞甲基藍(lán)的使用效果；(4)與亞甲基藍(lán)溶液相比，由于含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的特殊結(jié)構(gòu)，亞甲基藍(lán)分子自顆粒內(nèi)部釋放的時間大大延長，將有利于延長亞甲基藍(lán)分子在體內(nèi)的停留時間，進(jìn)而能大幅度提尚其在體內(nèi)被吸收的效率。【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的SHM掃描電子顯微鏡照片。
[0009]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的X射線衍射譜圖。
[0010]圖3是在不同溶液中亞甲基藍(lán)自本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒中釋放的行為。(a)在磷緩沖液中；(b)在模擬溶酶體的緩沖液中；(c)在模擬胃液中。
[0011]圖4是在不同溶液中亞甲基藍(lán)自本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒中釋放至溶液后，亞甲基藍(lán)單體在664納米處吸光度(A664)與二聚體在 610納米處的吸光度(A61Q)之間的比例(A664/ A61Q)隨時間的變化情況。(a)在磷緩沖液中； (b)在模擬溶酶體緩沖液中；(c)在模擬胃液中。
[0012]圖5是在不同溶液中亞甲基藍(lán)自經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例1的步驟(1)所制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅顆粒中釋放的行為。(a)在磷緩沖液中；(b)在模擬溶酶體的緩沖液中；(c) 在模擬胃液中。
[0013]圖6是在不同溶液中亞甲基藍(lán)自經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例1的步驟(1)所制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅顆粒中釋放至溶液后，亞甲基藍(lán)單體在664納米處的吸光度(A664)與二聚體在610納米處的吸光度(A61Q)之間的比例(A664/A61Q)隨時間的變化情況。(a )在磷緩沖液中； (b)在模擬溶酶體的緩沖液中；(c)在模擬胃液中。
[0014]圖7是在不同溶液中亞甲基藍(lán)自本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒中釋放的行為。(a)在磷緩沖液中；(b)在模擬溶酶體的緩沖液中；(c)在模擬胃液中。[〇〇15]圖8是在不同溶液中亞甲基藍(lán)自本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒中釋放至溶液后，亞甲基藍(lán)單體在664納米處吸光度(A664)與二聚體在 610納米處的吸光度(A61Q)之間的比例(A664/A61Q)隨時間的變化情況。(a)在磷緩沖液中；(b) 在模擬溶酶體緩沖液中；(c)在模擬胃液中。
[0016]圖9是在不同溶液中亞甲基藍(lán)自本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒中釋放的行為。(a)在磷緩沖液中；(b)在模擬溶酶體的緩沖液中；(c)在模擬胃液中。[〇〇17]圖10是在不同溶液中亞甲基藍(lán)自本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒中釋放至溶液后，亞甲基藍(lán)單體在664納米處吸光度(A664)與二聚體在 610納米處的吸光度(A61Q)之間的比例(A664/A61Q)隨時間的變化情況。(a)在磷緩沖液中；(b) 在模擬溶酶體緩沖液中；(c)在模擬胃液中?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0019]實(shí)施例1:(1)在含92毫升無水乙醇和17.2毫升水的溶液中，加入2.48毫升氨水?dāng)嚢杈鶆蚝笤偌尤雭喖谆{(lán)，攪拌10分鐘后，再加入3.44毫升正硅酸乙酯，使亞甲基藍(lán)的濃度為2.32毫摩爾每升，攪拌反應(yīng)4小時后離心并將沉降物用92毫升去離子水洗滌兩次后，再用92毫升無水乙醇洗滌兩次，最后用去離子水配制成20毫升含亞甲基藍(lán)的二氧化硅膠體溶液；(2)先配制濃度為40毫克每毫升的單寧酸溶液，再配制濃度為10毫克每毫升的氯化鐵溶液并用氨水將其pH值調(diào)節(jié)至2.8，隨后取5毫升經(jīng)步驟(1)制備的膠體溶液并在其中加入 〇.9毫升氯化鐵溶液，攪拌1分鐘后加入0.9毫升單寧酸溶液，反應(yīng)4分鐘后加入100毫升pH值為7.2的磷酸鹽緩沖溶液，再繼續(xù)攪拌5分鐘；(3)將步驟(2)制得的反應(yīng)溶液離心后，將沉降物用92毫升去離子水洗滌兩次，再用92 毫升無水乙醇洗滌兩次，在60 °C下干燥12小時，即制得含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒。
[0020]SEM掃描電子顯微鏡檢測顆粒的形貌(見圖1XX射線衍射法分析顆粒的物相(見圖 2)。其中，非晶態(tài)二氧化硅的寬化衍射峰出現(xiàn)在圖2中25度左右的位置。[〇〇21]為對照，經(jīng)實(shí)施例1的步驟(1)制備的20毫升含亞甲基藍(lán)的二氧化硅膠體溶液經(jīng)離心后得到沉降物，在60 °C下干燥12小時后得到含亞甲基藍(lán)的二氧化硅顆粒。可見光分光光度法測定在磷緩沖液、模擬溶酶體的緩沖液和模擬胃液中亞甲基藍(lán)自含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒和含亞甲基藍(lán)的二氧化硅顆粒內(nèi)部釋放的行為(分別見圖3和圖5)，以及所釋放出的亞甲基藍(lán)單體在664納米處的吸光度(A664)與二聚體在610納米處的吸光度 (A61Q)之間的比例(A664/A61Q)隨時間的變化情況(分別見圖4和圖6)。[〇〇22]經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，相比于亞甲基藍(lán)單體自含亞甲基藍(lán)的二氧化硅顆粒內(nèi)部釋放(見圖 5)，在不同pH值的溶液中，亞甲基藍(lán)單體自含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒內(nèi)部快速釋放，而且釋放的行為對溶液的pH值敏感，可方便調(diào)控(見圖3)。[〇〇23]特別地，在磷緩沖液、模擬溶酶體的緩沖液和模擬胃液中，亞甲基藍(lán)自實(shí)施例1制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅顆粒內(nèi)主要以二聚體形式釋放(見圖6)，而亞甲基藍(lán)自實(shí)施例1制備得到的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒內(nèi)釋放時的A664/A61q值要遠(yuǎn)高于自含亞甲基藍(lán)的二氧化硅顆粒中釋放時的A664/A61Q值(見圖4)。可見，亞甲基藍(lán)自含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸_鐵顆粒中主要以單體的形式釋放至溶液中，釋放速度明顯加快。 [〇〇24] 實(shí)施例2:(1)在含92毫升無水乙醇和17.2毫升水的溶液中，加入2.48毫升氨水?dāng)嚢杈鶆蚝笤偌尤雭喖谆{(lán)，攪拌10分鐘后，再加入3.44毫升正硅酸乙酯，使亞甲基藍(lán)的濃度為2.32毫摩爾每升，攪拌反應(yīng)4小時后離心并將沉降物用用92毫升去離子水洗滌兩次后，再用92毫升無水乙醇洗滌兩次，最后用去離子水配制成20毫升含亞甲基藍(lán)的二氧化硅膠體溶液；(2)先配制濃度為40毫克每毫升的單寧酸溶液，再配制濃度為10毫克每毫升的氯化鐵溶液并用氨水將其pH值調(diào)節(jié)至2.8，隨后取5毫升經(jīng)步驟(1)制備的膠體溶液并在其中加入 〇.3毫升氯化鐵溶液，攪拌1分鐘后加入0.3毫升單寧酸溶液，反應(yīng)4分鐘后加入100毫升pH值為7.2的磷酸鹽緩沖溶液，再繼續(xù)攪拌5分鐘；(3)將步驟(2)制得的反應(yīng)溶液離心后，將沉降物用92毫升去離子水洗滌兩次，再用92 毫升無水乙醇洗滌兩次，在60 °C下干燥12小時，即制得含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒。[〇〇25]經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，在不同pH值的溶液中，亞甲基藍(lán)單體自含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒內(nèi)部快速釋放，而且釋放的行為對溶液的pH值敏感，可方便調(diào)控(見圖7和8)。 [〇〇26] 實(shí)施例3:(1)在含92毫升無水乙醇和17.2毫升水的溶液中，加入2.48毫升氨水?dāng)嚢杈鶆蚝笤偌尤雭喖谆{(lán)，攪拌10分鐘后，再加入3.44毫升正硅酸乙酯，使亞甲基藍(lán)的濃度為2.32毫摩爾每升，攪拌反應(yīng)4小時后離心并將沉降物用92毫升去離子水洗滌兩次后，再用92毫升無水乙醇洗滌兩次，最后用去離子水配制成20毫升含亞甲基藍(lán)的二氧化硅膠體溶液；(2)先配制濃度為40毫克每毫升的單寧酸溶液，再配制濃度為10毫克每毫升的氯化鐵溶液并用氨水將其pH值調(diào)節(jié)至2.8，隨后取5毫升經(jīng)步驟(1)制備的膠體溶液并在其中加入 1.8毫升氯化鐵溶液，攪拌1分鐘后加入1.8毫升單寧酸溶液，反應(yīng)4分鐘后加入100毫升pH值為7.2的磷酸鹽緩沖溶液，再繼續(xù)攪拌5分鐘；(3)將步驟(2)制得的反應(yīng)溶液離心后，將沉降物用92毫升去離子水洗滌兩次，再用92 毫升無水乙醇洗滌兩次，在60 °C下干燥12小時，即制得含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒。[〇〇27]經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，在不同pH值的溶液中，亞甲基藍(lán)單體自含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒內(nèi)部快速釋放，而且釋放的行為對溶液的pH值敏感，可方便調(diào)控(見圖9和圖10)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種促進(jìn)亞甲基藍(lán)單體釋放的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法， 其特征是包括以下步驟:步驟1.在含無水乙醇和去離子水的溶液中，依次加入氨水、亞甲基藍(lán)和正娃酸乙酯， 使水、乙醇、氨水和正硅酸乙酯的體積比為26.74:5:0.72:1，亞甲基藍(lán)的濃度為2.32毫摩爾 每升，再攪拌反應(yīng)4小時，離心并用去離子水洗滌沉降物兩次后，再用無水乙醇洗滌沉降物 兩次2次，隨后用去離子水配制成含亞甲基藍(lán)的二氧化硅膠體溶液；步驟2.先配制濃度為10毫克每毫升的單寧酸溶液，再配制濃度為40毫克每毫升的氯 化鐵溶液并將其pH值調(diào)節(jié)至2.8，隨后在經(jīng)步驟1制備的膠體溶液中加入氯化鐵溶液，攪拌1 分鐘后加入單寧酸溶液，步驟2中氯化鐵溶液和單寧酸溶液與步驟1中正硅酸乙酯的體積比 分別為1:2.87?1:0.48和1: 2.87?1:0.48，反應(yīng)4分鐘后加入pH值為7.2的磷酸鹽緩沖溶液， 再繼續(xù)攪拌5分鐘；步驟3.將步驟2制得的反應(yīng)溶液離心后，將沉降物用去離子水洗滌兩次，再用無水乙 醇洗滌兩次，在60 °C下干燥12小時，即制得含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒。2.如權(quán)利要求1所述的一種促進(jìn)亞甲基藍(lán)單體釋放的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法，其特征在于:步驟1中洗滌沉降物的去離子水和無水乙醇的用量與步驟 1中配制反應(yīng)溶液的無水乙醇用量的體積比都為1: 1。3.如權(quán)利要求1所述的一種促進(jìn)亞甲基藍(lán)單體釋放的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法，其特征在于:步驟2中pH值為7.2的磷酸鹽緩沖溶液的用量與氯化鐵溶 液用量的比值為25:1.8?100:0.3。4.如權(quán)利要求1所述的一種促進(jìn)亞甲基藍(lán)單體釋放的含亞甲基藍(lán)的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法，其特征在于:步驟3中洗滌沉降物的去離子水和無水乙醇的用量與步驟 1中配制反應(yīng)溶液的無水乙醇用量的體積比都為1: 1。
【文檔編號】A61K9/50GK105963274SQ201610351207
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】李成峰, 楊麗爽, 王文浩, 陳夢瑤, 陸昊, 王朝輝, 葛筱璐
【申請人】山東理工大學(xué)