一種促進亞甲基藍單體釋放的含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種促進亞甲基藍單體釋放的含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸?鐵顆粒的制備方法，屬于化工原料生產(chǎn)技術領域。在含去離子水和無水乙醇的溶液加入氨水、亞甲基藍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】
一種促進亞甲基藍單體釋放的含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明一種促進亞甲基藍單體釋放的含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法，屬于化工原料生產(chǎn)技術領域?！颈尘凹夹g】
[0002]亞甲基藍可用于治療尿路感染、正鐵血紅蛋白血癥和瘧疾等疾病，同時也在細胞染色、光化學滅菌和遠紅外熒光顯示等領域有廣泛應用。在水溶液中，亞甲基藍分子有單體、二聚體及多聚體的方式，當濃度高(大于10微摩爾每升)時，亞甲基藍分子趨向于形成二聚體、多聚體，甲基藍的使用效果，包括亞甲基藍治療效果、細胞膜的穿越效率、光化學滅菌機制和熒光發(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，亞甲基藍的熒光發(fā)光效率隨濃度的增加而增加，當濃度大于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]亞甲基藍單體、二聚體的調(diào)控往往通過稀釋亞甲基藍濃度的方法來實現(xiàn)，此方法無法實現(xiàn)亞甲基藍在體內(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包裹在載體內(nèi)部的技術方案中，即先將亞甲基藍經(jīng)二氧化硅吸附，再經(jīng)磷酸八鈣包裹得到承載亞甲基藍的顆粒，通過載體與亞甲基藍之間的相互作用對亞甲基藍的釋放行為進行調(diào)控，但是相比于亞甲基藍單體自未包裹顆粒中的釋放而言，亞甲基藍單體自包裹后顆粒中釋放的速度是減弱的，大幅度促進亞甲基藍單體釋放的研究報道非常少。另外，亞甲基藍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亞甲基藍單體釋放的含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的制備方法，即首先制備含亞甲基藍的二氧化硅顆粒，再在顆粒表面包裹單寧酸-鐵的絡合物層，得到含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸_鐵顆粒。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明將采用如下技術方案:(1)在含去離子水和無水乙醇的混合溶液中，依次加入氨水、亞甲基藍和正硅酸乙酯后攪拌反應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溶液的pH值升高，單寧酸和鐵離子之間發(fā)生強的絡合作用并在含亞甲基藍的二氧化硅顆粒表面沉積，進而可以制備得到含亞甲基藍的二氧化硅/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的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒表面為單寧酸和鐵絡合物形成的包裹層，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)中雖然亞甲基藍自含亞甲基藍的二氧化硅中以二聚體形式釋放，但是含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒內(nèi)部亞甲基藍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的使用效果；(4)與亞甲基藍溶液相比，由于含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的特殊結(jié)構(gòu)，亞甲基藍分子自顆粒內(nèi)部釋放的時間大大延長，將有利于延長亞甲基藍分子在體內(nèi)的停留時間，進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)明實施例1制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒的SHM掃描電子顯微鏡照片。
[0009]圖2是本發(fā)明實施例1制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅/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自本發(fā)明實施例1制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅/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自本發(fā)明實施例1制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒中釋放至溶液后，亞甲基藍單體在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自經(jīng)本發(fā)明實施例1的步驟(1)所制備得到的含亞甲基藍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自經(jīng)本發(fā)明實施例1的步驟(1)所制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅顆粒中釋放至溶液后，亞甲基藍單體在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自本發(fā)明實施例2制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅/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自本發(fā)明實施例2制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒中釋放至溶液后，亞甲基藍單體在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自本發(fā)明實施例3制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅/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自本發(fā)明實施例3制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒中釋放至溶液后，亞甲基藍單體在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實施方式】
[0018]以下結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明。
[0019]實施例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毫升氨水攪拌均勻后再加入亞甲基藍，攪拌10分鐘后，再加入3.44毫升正硅酸乙酯，使亞甲基藍的濃度為2.32毫摩爾每升，攪拌反應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)實施例1的步驟(1)制備的20毫升含亞甲基藍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的二氧化硅顆粒?？梢姽夥止夤舛确y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自含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒和含亞甲基藍的二氧化硅顆粒內(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)，相比于亞甲基藍單體自含亞甲基藍的二氧化硅顆粒內(nèi)部釋放(見圖 5)，在不同pH值的溶液中，亞甲基藍單體自含亞甲基藍的二氧化硅/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，亞甲基藍自實施例1制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅顆粒內(nèi)主要以二聚體形式釋放(見圖6)，而亞甲基藍自實施例1制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅/單寧酸-鐵顆粒內(nèi)釋放時的A664/A61q值要遠高于自含亞甲基藍的二氧化硅顆粒中釋放時的A664/A61Q值(見圖4)?？梢?，亞甲基藍自含亞甲基藍的二氧化硅/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毫升氨水攪拌均勻后再加入亞甲基藍，攪拌10分鐘后，再加入3.44毫升正硅酸乙酯，使亞甲基藍的濃度為2.32毫摩爾每升，攪拌反應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，亞甲基藍單體自含亞甲基藍的二氧化硅/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毫升氨水攪拌均勻后再加入亞甲基藍，攪拌10分鐘后，再加入3.44毫升正硅酸乙酯，使亞甲基藍的濃度為2.32毫摩爾每升，攪拌反應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，亞甲基藍單體自含亞甲基藍的二氧化硅/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】
1.一種促進亞甲基藍單體釋放的含亞甲基藍的二氧化硅/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，亞甲基藍的濃度為2.32毫摩爾 每升，再攪拌反應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所述的一種促進亞甲基藍單體釋放的含亞甲基藍的二氧化硅/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所述的一種促進亞甲基藍單體釋放的含亞甲基藍的二氧化硅/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所述的一種促進亞甲基藍單體釋放的含亞甲基藍的二氧化硅/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