介孔二氧化硅的合成及布洛芬缓释性能研究

田喜强，董艳萍，苏　新，李士慧，曹玉龙

（绥化学院食品与制药工程系，黑龙江绥化152061）

介孔二氧化硅的合成及布洛芬缓释性能研究

田喜强，董艳萍，苏新，李士慧，曹玉龙

（绥化学院食品与制药工程系，黑龙江绥化152061）

试验制备布洛芬/介孔二氧化硅缓释体系，并研究了布洛芬在模拟肠液中的释放情况。在碱性体系下以正硅酸乙酯为硅源，制备介孔二氧化硅，并通过浸渍法实现布洛芬组装在介孔二氧化硅孔道内。利用扫描电镜、N2吸附脱附对介孔二氧化硅和布洛芬/介孔二氧化硅组装体系进行表征。测定组装体的载药量以及在人工肠液中的释放行为。经测定布洛芬已组装于介孔二氧化硅孔道内，负载量为325.7mg·g-1，布洛芬在人工肠液中12h释放达78.2%，表明介孔二氧化硅对布洛芬有较好的缓释作用。

介孔二氧化硅；布洛芬；缓释体系；紫外分光光度法

目前，药物制剂的应用研究已进入新的阶段，控释制剂和靶向制剂逐步成为科学家研究的热点[1-3]，药物缓控释技术的关键在于制备性能良好的药物载体，不同性能的药物载体具有不同的药物释行为，药物缓控释体系中的载体需起到对药物进行保护、缓释、导向的作用。

无机硅基载体为常用的载体之一，介孔二氧化硅具有纯度高、密度低、大比表面积、生物相容性好等性能，因此，广泛应用于医药缓释领域[4-6]。

布洛芬（Ibuprofen）是一种广泛应用于临床的镇痛消炎药，在水中溶解度低，可治疗牙痛、神经性头痛、风湿性关节炎和外科手术后痛等。传统的布洛芬给药方式会导致药物在血液中的浓度很大，可能超过病人的最大耐受剂量，易引起毒副效果[7]。且布洛芬在人体内有效浓度时间较短，药效不够持久，致使药物不能发挥其疗效。因此，研制布洛芬缓释制剂具有一定价值。实验设计合成球形介孔二氧化硅，将布洛芬药物组装在介孔二氧化硅孔道内，在模拟人工肠液中检测布洛芬的释放情况。

1　材料与方法

1.1主要试剂和仪器

正硅酸乙酯（天津科密欧化学试剂有限公司）、十六烷基三甲基溴化铵（天津科密欧化学试剂有限公司）、NaOH（天津博迪化工有限公司）和无水乙醇（天津科密欧化学试剂有限公司），试剂均为分析纯。

85-2型数显恒温磁力搅拌器（常州朗越仪器制造有限公司）；TU-1901型紫外分光光度计（北京普析通用公司）；SX2-4-3型马弗炉（常州杰博森有限公司）；Hitachi S-4800型扫描电镜（日本日立公司）；ASAP2020型自动化表面和孔隙率测定仪（美国麦克公司）。

1.2样品的制备

室温条件下，用200mL蒸馏水溶解CTAB 8.0g和NaOH 4.0g，再加入150mL无水乙醇，随后升温80℃，搅拌25min，然后滴加14.8g的正硅酸乙酯，搅拌2h后，对样品溶液进行陈化、抽滤、水洗，所得的白色样品在50℃干燥5h，然后将样品放在马弗炉中焙烧，升温至550℃并保持恒温3h，自然冷却至室温，得到介孔二氧化硅分子筛。

1.3布洛芬在介孔二氧化硅上的组装

配制30mg·mL-1的布洛芬正己烷溶液，取40mL该溶液溶解0.6g二氧化硅样品，匀速搅拌，间隔25min静置后，取上清液测吸光度，至吸光度不变，将布洛芬/SiO2组装液过滤，洗涤，干燥，即得布洛芬/SiO2的组装体。

1.4布洛芬在介孔二氧化硅上的释放

采用紫外法测定布洛芬的体外释放量，取0.1g布洛芬/SiO2组装体，将样品置于250mL释放液中，室温匀速搅拌，间隔25min取样5mL。测定释放液中布洛芬的吸光度，计算布洛芬的释放量。

2　结果与分析

2.1样品的SEM表征

图1为合成二氧化硅样品的SEM照片。

由图1知，该样品形貌为球形，球的大小均匀，直径约为200 nm，由此证明合成的介孔二氧化硅为球形，且表面光滑形貌大小均一。

2.2组装前后介孔二氧化硅的氮气吸附曲线

图2分别为介孔SiO2及介孔SiO2布洛芬组装体的氮吸附曲线。

图2　介孔SiO2（A）及其组装体（B）N2吸附曲线Fig.2Nitrogen isotherms of mesoporous SiO2（A）and assembly（B）

由图2知，氮吸附-脱附等温线为典型的IV型等温线，表明介孔SiO2为有序介孔材料，其孔道比较规整。组装体的氮吸附曲线如图2（B）表明，组装后的介孔二氧化硅球孔道没有破坏，比表面积明显减小，进一步证明了布洛芬组装在介孔SiO2的孔道内。

2.3布洛芬在介孔二氧化硅上的负载量的测定

称取布洛芬，配制30mg·mL-1布洛芬的正己烷标准溶液。准确量取标准液，分别稀释至20、40、50、60、80、100倍，以正己烷作空白对照，利用紫外光度计在263nm测定其吸光度，绘制标准曲线，其线性回归方程：A=1.0654C+0.0082，其中R=0.99972。用差减法计算布洛芬在介孔二氧化硅中的负载量，负载量为325.7mg·g-1。

2.4组装体中布洛芬的体外释药研究

2.4.1布洛芬在模拟肠液中标准曲线的绘制

图3是布洛芬在模拟肠液中的标准曲线，标准曲线方程为A=0.7335C+0.0844，相关系数R=0.9728，线性关系良好。

图3　人工肠液中布洛芬的标准曲线Fig.3Standard curve of Ibuprofen in simulated intestinal fluid

2.4.2布洛芬/介孔二氧化硅组装体在模拟肠液的释放

通过紫外光度法测定布洛芬/介孔二氧化硅组装体在模拟肠液的吸光度。计算布洛芬的释放率，见图4。

图4　组装体中布洛芬释放时间与释放率的关系Fig.4Relationship of Ibuprofen assembly release time and release rate

由图4可见，布洛芬释放率逐渐增加，在12h释放率达到78.2%，由图知12h时布洛芬/介孔二氧化硅组装体系释放率达到最大值，说明载药后的介孔二氧化硅能够缓慢释放出药物，因此，介孔二氧化硅可用于药物缓释体系。

3　结论

本文采用模板法在碱性环境下合成介孔二氧化硅，通过浸渍法将布洛芬负载在介孔二氧化硅孔道内，研究布洛芬释药行为。结果表明布洛芬在球形介孔二氧化硅上的最大载药量为325.7mg·g-1。通过研究布洛芬/介孔二氧化硅组装体在模拟人工肠液的释放率，可知组装体中布洛芬释药缓慢，12h释药率达到78.2%。因此，介孔二氧化硅是一种较好的药物缓释载体材料，具有重要的应用价值。

［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］王标兵.药物缓释载体用温敏性水凝胶［J］.高分子通报，2006,（11）:85-91.

［4］高波,陈静,朱广山，等.介孔材料MCFs的合成及组装青霉素酰化酶的性质研究［J］.高等学校化学学报,2004,11:1998-2000.

［5］董艳萍,田喜强.介孔二氧化硅陶瓷的合成及药物缓释性能研究［J］.中国陶瓷,2014,50（8）:51-53.

［6］李亮,朱英杰,马明燕.碳酸钙纳米结构多孔空心微球的制备及其药物缓释性能研究［J］.无机材料学报，2009,24（l）: 166-170.

［7］董艳萍,田喜强.棒状介孔分子筛SBA-15的合成及药物释放性能研究［J］.黑龙江畜牧兽医,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

黑龙江省大学生创新训练项目（201510236016）；绥化市科技项目项目（12521654）

田喜强（1979-），男，副教授，硕士，主要从事纳米功能材料研究工作。