Fe3O4／β－环糊精磁性纳米复合物对酮洛芬包合行为的研究

王海霞，石娟，周叶红，吴越焕，李松栋，双少敏＊

（1.山西大学化学化工学院，山西太原030006；2.太原工业学院，山西太原030007）

Fe3O4／β－环糊精磁性纳米复合物对酮洛芬包合行为的研究

王海霞1，石娟1，周叶红1，吴越焕2，李松栋2，双少敏1＊

（1.山西大学化学化工学院，山西太原030006；2.太原工业学院，山西太原030007）

采用超声法合成了酮洛芬／β－环糊精修饰的Fe3O4磁性纳米包合物，运用红外、热重的分析方法对其结构和组成进行表征.采用紫外－可见分光光度法对磁性纳米复合物的包封率和载药率进行了系统的分析，平均包封率和载药率分别为32.18%和39.49%，均取得了满意的结果.

β－环糊精；包合行为；酮洛芬；磁性纳米

0 引言

β－环糊精（β－CD）空腔对疏水分子的选择性包合作用，从而提高非极性分子的溶解度和药物的生物利用度［1］，使其在药物领域中占有重要地位.磁性纳米不仅具有纳米粒子的基本效应，即表面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏观量子隧道效应，还具有特殊的磁学性质，如超顺磁性、高矫顽力和高磁化率等［2］.β－CD修饰的Fe3O4磁性纳米复合物（β－CD－MNP）是一种新型的纳米材料，它既有磁性纳米的靶向性又有环糊精的分子识别性能，在生物医学特别是靶向治疗中具有潜在的应用价值［3］.

酮洛芬（ketoprofen，KP）作为一种典型的非甾体类抗炎药，具有消炎、镇痛、解热的功能.但是酮洛芬的溶解性和生物利用度都较低［4］.许多文献报道利用CD的疏水空腔改善KP的溶解性［5－6］.将β－CD接枝的Fe3O4磁性纳米应用于药物的改性鲜有报道.本文将β－CD－MNP作为一种新型的载药体系，运用超声法制备了KP／β－CD－MNP包合物，采用红外和热重的分析方法对包合物的粒径、结构进行了表征.并对包合物的包封率和载药率进行了系统的分析.

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

酮洛芬（KP）；β－环糊精（β－CD），经沸水二次重结晶提纯；磷酸缓冲液（0.01mol／L，pH7.4）；实验用水为二次蒸馏水.

FTIR 8400S红外光谱仪；Perkin Elemer TGA6热重分析仪；Hitachi U－2900紫外－可见分光光度计；KQ5200B超声仪；PHS－3C型精密pH计.

1.2 KP／β－CD－MNP包合物的制备

在文献［7］合成β－CD－MNP的基础上，运用超声法制备KP／β－CD－MNP包合物.称取28mgβ－CD－MNP和12.8mg的KP，将其加入到5mL pH＝7.4的磷酸缓冲液中，室温下超声反应4h后，置于4℃冰箱中冷藏24h，将沉淀物用少量二次蒸馏水冲洗三次，磁吸分离后，将沉淀物于50℃时真空干燥10h，即得KP／β－CD－MNP.

1.3 包封率、载药率测定实验

精密称取一定量KP／β－CD－MNP包合物于25mL比色管中，加入适量磷酸缓冲液定容，超声30min后，稀释至适当浓度，于260nm处测定吸光度.

2 结果与讨论

2.1 KP／β－CD－MNP包合物的表征

如图1所示，a为KP的红外谱图，1 598cm－1和717cm－1处为苯环的骨架振动峰，2 995cm－1处为羧酸根的C－H伸缩振动峰.而苯环的骨架振动峰在KP／β－CD－MNP（b）中为1 571cm－1和702cm－1，羧酸根的C－H伸缩振动峰移至2 973cm－1处.KP／β－CD－MNP包合物中Fe－O的伸缩振动峰为567cm－1，相对于β－CD－MNP中Fe－O键的特征峰略有一些变化，以上信息都表明酮洛芬已经被β－CD－MNP成功包合［8］.

在β－CD－MNP和KP／β－CD－MNP包合物的热重曲线上（图2），均能观察到两次明显的失重.在曲线a中，在低于150℃范围内出现的首次失重是由于蒸发掉吸附在粒子表面的一些溶剂（如水或是乙醇）造成的.而在150～300℃减少的量为接枝到磁性纳米粒子表面的β－环糊精和其它有机物质的量.同理，曲线b中在0～150℃减少的量为残余水分及有机物质分解的量.而在150～360℃失重的量为负载到磁性纳米粒子表面的β－环糊精、一些有机物质以及药物酮洛芬的量.

图1 （a）KP（b）KP／β－CD－MNP（c）β－CD－MNP的红外光谱图Fig.1 FTIR of（a）KP（b）KP／β－CD－MNP（c）β－CD－MNP

图2 （a）β－CD－MNP（b）KP／β－CD－MNP的热重分析图Fig.2 TGA curves of（a）β－CD－MNP（b）KP／β－CD－MNP

2.2 包封率

包合物包封率的计算公式如下：

KP／β－CD－MNP包合物包封率的测定结果如表1所示.

表1 酮洛芬／Fe3O4－β－环糊精包合物的包封率测定结果（n＝5）Table 1 Results of inclusion rate of KP／β－CD－MNP inclusion complexes（n＝5）

2.3 载药率

包合物载药率的计算公式如下：

KP／β－CD－MNP包合物载药率的测定结果如表2（P84）所示.

表2 KP／β－CD－MNP包合物的载药率测定结果（n＝5）Table 2 Results of loading drugs of KP／β－CD－MNP inclusion complexes（n＝5）

3 结论

本文将β－CD修饰的Fe3O4磁性纳米复合物与非甾体抗炎药酮洛芬成功的包合.运用红外和热重的分析方法对其结构和组成进行表征.运用紫外－可见分光光度法研究了包合物的包封率和载药率，都取得了良好的结果.本研究表明β－CD修饰的Fe3O4磁性纳米复合物可作为一种新型的载药体系，在改善药物的生物相容性，提高生物利用度及用于多种药物的靶向传导等方面具有潜在的应用价值.

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Study on Inclusion Behavior of Ketoprofen and Fe3O4／β－cyclodextrin Magnetic Nanocomposites

WANG Hai－xia1，SHI Juan1，ZHOU Ye－hong1，WU Yue－huan2，LI Song－dong2，SHUANG Shao－min1
（1.School of Chemistry and Chemical Engineering，Shanxi University，Taiyuan030006，China；2.Department of Chemistry，Taiyuan industrial college，Taiyuan030007，China）

The ketoprofen／β－cyclodextrin－functionalized Fe3O4magnetic nanoparticles inclusion complexes（KP／β－CD－MNP）was fabricated via ultrasonic method.The architecture of KP／β－CD－MNP was confirmed by FTIR and thermogravimetric analysis.The loading capability and inclusion rate ofβ－CD－MNP was estimated by UV－vis spectrophotometry.The results were satisfying with inclusion rate and loading drugs of KP／β－CD－MNP inclusion complexes were 32.18%and 39.49%，respectively.

β－cyclodextrin；inclusion behavior；ketoprofen；magnetic nanoparticle

TQ138.1；R917

A

0253－2395（2011）S2－0082－03

2011－09－12

国家自然科学基金（21175087）

王海霞（1986－），女，河北人，硕士研究生.E－mail：200922906003＠mail.sxu.cn.＊通讯联系人：E－mail：smshuang＠sxu.edu.cn