药物载体水滑石的溶解性能及其缓/控释研究

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水滑石(LDHs)是层状晶体结构的氢氧化物,具有良好的阴离子交换能力。可通过阴离子交换把药物分子插层至LD Hs层间,在一定条件下实现药物的有效控释。因此,以L D Hs作为新型药物缓释系统中药物载体的研究受到了国内外高度重视。本文通过探究 MgAl-CO3-LDH的溶解行为,阐明其溶解机理。并用MgAl-NO3水滑石为载体,制备5-氟尿嘧啶负载化合物,探究5-FU负载水滑石(5-FU/LDH)的释放动力学及释放机制。  阐明MgAl-CO3水滑石的pH依赖溶解机理。在强酸溶液中镁铝水滑石72 h后完全溶解;当4.2< pH≤9.4时,部分Mg离子溶出,离子难以从MgAl-CO3水滑石中溶出。通过表征,在微酸溶液中的水滑石仍具典型水滑石层状晶体结构,Mg/Al摩尔比减小,层板上的Mg离子在水溶液中从层板边缘向内溶解,从而导致水滑石晶体层板尺寸的减小。  探究 MgAl-CO3水滑石溶解动力学和热力学,阐明其溶解机理。该溶解为pH和温度依赖,其过程受表面化学反应控制,溶解动力学方程符合表面化学反应模型,表观活化能为43.23 kJ·mol–1。利用机械混合模型对MgAl-CO3水滑石和MgAl-NO3水滑石进行模拟,通过平衡常数法验证表明该模型与使用数据拟合度较好,可用其解释相应的热力学行为。MgAl-CO3水滑石的晶体结构更为稳定,即MgAl-CO3水滑石更易生成,较MgAl-NO3水滑石稳定性高。  在5-FU与MgAl-NO3水滑石摩尔比为4,5-FU浓度为15 mg/mL,温度为50°C和 pH11.0的最适条件下反应48 h,制得5-FU/LDH。表征结果表明,5-FU/LDH仍具典型水滑石层板晶体结构,5-FU部分取代层间 NO3–而混合于层板间。酸溶预处理使水滑石比表面积增大,pHZPC升高,5-FU负载量增加。5-FU负载主要以表面吸附为主,5-FU以5-FU2阴离子形式插入5-FU/LDHA层板间,并倾斜排布。  探究5-FU负载水滑石的缓释行为。结果表明,样品均有较好的缓/控释能力。经酸溶预处理的5-FU负载水滑石可有效的延长缓释时间。表征结果表明,在磷酸缓冲液中的样品仍具水滑石的典型结构,缓释后样品含有 MgHPO4杂相,层间的5-FU阴离子和NO3–已基本被PO43–置换。分别采用四种动力学模型对5-FU释放动力学进行拟合,5-FU/LDH中5-FU的释放过程可分两个阶段。第一阶段的释放主要由表面扩散控制,第二阶段受离子交换控制。
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