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1、 1 右旋糖苷阿司匹林挂接物的合成及体外释放 姚日生 高文霞 兰钏 合肥工业大学 化工学院 制药工程系 230009 摘 要 为减轻阿司匹林对胃肠道的刺激作用并达到缓慢长效释放本文通过将阿司匹林以化学键接枝到右旋糖 苷上以获得一种高分子挂接药物右旋糖苷阿司匹林挂接物接入率为 12.3%(w/w)其结构通过 FTIR 1H-NMR 表征并对其在不同 pH 释放介质中的释放行为的研究可知此挂接物在体外呈零级释放且无爆释现象并于碱性 环境中的释放速率较高而在酸性环境下较稳定 关键词右旋糖苷阿司匹林体外释放 1 简介 阿司匹林Aspirin由于其良好的解热镇痛抗炎作用再加之价格便宜至今仍是世界上 应用
2、最广泛的解热镇痛和抗炎药在 20 世纪后半期人们又发现阿司匹林具有长期预防心肌梗塞 血栓中风风湿和癌症的特性1-3长期使用阿司匹林可以降低食道癌胃肠癌结肠癌直肠癌 患病率而且阿司匹林可用于节育抑制艾滋病毒繁殖及增强免疫力4-10但是在服用阿司匹林 时胃肠道副反应较为明显对胃粘膜的刺激性大11而且阿司匹林在体内代谢速度很快消除半衰 期过短如果用作预防心肌梗塞血栓中风风湿和癌症等疾病时需频繁给药给病人带来麻烦 因此需要对阿司匹林进行修饰和改进以降低其胃肠道的毒副作用并延长其体内释放时间达到 缓慢释放使其能得到更为广泛的临床应用 为解决阿司匹林的这些缺陷在过去的几十年内人们做了很多工作去改善一在制剂
3、方面,通过 改变制剂配方制得阿司匹林肠溶片胃漂浮型胶囊栓剂等可减轻对胃粘膜的刺激性二在阿司 匹林的结构修饰方面制备了阿司匹林精氨酸盐双水杨酯双氟苯水杨酸贝诺酯等近来人们 又将 NO引入到阿司匹林分子中1,13-15 它能很大程度上减少阿司匹林的胃肠道副作用12 但是 这些工作都仅限于是降低阿司匹林的胃肠道副作用而没能延长其释药时间将阿司匹林经化学修饰 后以共价键键合到高分子上后可以获得上述的性质目前关于将阿司匹林通过化学键的形式键 合到高分子上的研究已有所报道如周涛等16,17将阿司匹林键合到聚天冬酰胺 本论文将采用右旋糖苷作为药物载体通过化学键将药物和聚合物直接结合是制备生物溶蚀型缓释 制剂
4、的一种方法药物通过水解或酶反应从聚合物中释放出来此类载体载药量很高释药速率较易 控制而且右旋糖苷在临床上一直用作血浆代用品18其生物相容性较好在体内易被右旋糖苷酶 联系人及第一作者姚日生1962 年生男汉族江西省彭泽县人教授主要从事药用高分子和精细化工研究. E-mail: yrsbxl62 ; 高文霞硕士研究生; 兰钏00 级本科生 2 dextranase19-21降解另外作为多糖类右旋糖苷分子中含有较多的羟基有利于化学键合反 应 2 实验部分 2.1原料 右旋糖苷平均分子量为 20,000ICN Biomedicals, Inc.阿司匹林美国 Acros Organics三乙胺 (TEA
5、) 吡啶 异丙醇 无水乙醇 天津博地化学试剂公司 N,N-二甲基甲酰胺(DMF) 二氯亚砜(SOCl2) 二甲基亚砜DMSO汕头西陇化工厂 2.2 Dextran-aspirin合成 向装有搅拌器回流冷凝器尾气回收装置滴液漏斗温度计的 100ml 三口烧瓶中依次加入 10.8g0.06mol乙酰水杨酸30ml 无水苯再滴加 12 滴的 NN-二甲基甲酰胺DMF和 1 滴 吡啶作为催化剂然后量取 13ml0.18mol的氯化亚砜SOCl2于恒压滴液漏斗中在 50以下 滴加约 3040min 滴加完毕然后升温至 7075维持 30min 以上反应完毕减压蒸除过量的氯 化亚砜和苯得邻乙酰氧基苯甲酰氯
6、备用 称取 1.62g0.01mol右旋糖苷放入 250ml 三口烧瓶然后加入 80ml LiCl/DMF(3wt%)溶液加 热并搅拌至 85待其完全溶解后降至 45然后加入 5.96g0.03mol乙酰水杨酰氯并滴加 3.2mlTEA于 45反应并保温 4h最后把反应液倒入冷的异丙醇中析出絮状沉淀重结晶后再用无 水乙醇洗脱 23 次置于 4050烘干得终产物 0.437g产物呈鹅黄色粉末 2.3阿司匹林接入率的测定 精密称取不同量的水杨酸加入到 0.1M NaOH 溶液中以配制 30,24,20,16,10,6,4,2g/ml在 295nm(UV-3210 Hitachi 日本)测其吸光度值
7、 得线性回归方程 A=0.00353+0.02419C r=0.99982(n=8) 精密称取右旋糖苷阿司匹林挂接物 50mg 加入 30ml 0.1M NaOH溶液 于 100水解 2.5h16 将溶液于 10000g 离心 10min(GL-20G-11,Anke)用微孔滤膜过滤后在 295nm 测吸光度值并根据 线性回归方程计算其接入率ASA%=(C*1000)/W*(MASA/MSA)*100%(MASA=180,MSA=138)加样回 收率为 99.3% 2.4挂接物的IR表征 将 Dextran阿 司 匹 林 和 Dextran-aspirin 挂 接 物分 别 和 KBr 粉 末
8、 研 磨压片用 Nexus-8710(Nicolet,America)红外光谱仪进行红外分析 2.5 1H-NMR 表征 将右旋糖苷阿司匹林挂接物溶于 DMSO-d6制成 5mg/mL在型号为 TXI 1H-13 (Bruker)核磁共 振仪600MHz上检测 3 2.6 体外释放实验 100mg右旋糖苷阿司匹林挂接物50mg淀粉在自动漩涡混合仪ZH-2,天津药典标准仪器厂 均匀混合 压片 TOP-1.5 上海冠联制药装备有限公司 得粒径 9mm的片剂 分别置于 pH2.5 和 pH8.0 的缓冲溶液中进行体外释放D800LS智能药物溶出仪天津大学无线电厂采用浆叶法温 度 370.5?转速 1
9、00rpm每隔一段时间取样经过滤后加入 0.4NaOH 溶液煮沸水解 10min 后 于 295nm处测吸光度值 本实验中缓冲液的配制及体外释放方法严格按照中华人民共和国药典 2000 版 3 结果与讨论 3.1接枝物的结构表征 图.1 是右旋糖苷阿司匹林和右旋糖苷阿司匹林挂接物的红外谱图可以清楚地看出右旋糖 苷阿司匹林挂接物在 1740cm-1处有一较强的吸收峰 这是由于阿司匹林的羧基和右旋糖苷长链上的 羟基形成的酯基的特征吸收峰但是挂接物图谱中阿司匹林的特征吸收峰不是很明显而在图.2 挂 接物 1H-NMR 图谱中 挂接物的芳香环中的质子在=6.94,7.51,7.80ppm 有相应的共振
10、峰22而 3.22-3.75ppm 和 4.50-4.80ppm 是右旋糖苷分子中质子的特征共振峰18由此证明阿司匹林已被挂 接到右旋糖苷分子链上得到了 dextran-aspirin 挂接物经紫外分光光度法测得挂接物的接入率为 12.3%(w/w) 40003600320028002400200016001200800400 e d c ba C A B % Transmittance Wavenumber(cm - 1) Fig. 1. FTIR spectrum of aspirin (A), dextran-aspirin conjugate (B) and dextran (C).
11、(a) unreacted OH stretch; (b)combined ester and keto C=O stretch; (c)aromatic ring C=C stretch; (d) asymmetric C OC stretch; (e) symmetric C OC stretch. 4 1 08642 Fig. 2 1H-NMR spectra of dextran, aspirin and their conjugate (dextran-aspirin): (A) Dextran-aspirin conjugate; (B)Dextran; (C) Aspirin.
12、5 3.2 体外释放 为评价右旋糖苷阿司匹林挂接物在水解过程中释放阿司匹林的速度将不同取代度DS的 挂接物同时置于 pH2.5 和 pH8.0 的缓冲液中进行体外释放以模拟人体胃液及肠液释放曲线如图.3 所示由释放曲线可知在 253h的体外释放过程中此挂接物在不同的释放介质中均呈现零级释放 这是因为在高分子挂接药物中 高分子载体能抑制药物的释放 使挂接药物中的酯键均匀且缓慢断裂 而且避免在释放开始阶段的爆释现象23,24以获得均匀的释放速率从右旋糖苷阿司匹林挂 接物的释放曲线中可以看出阿司匹林以一种缓慢且均匀的速度从药物载体中释放出来已得到一 种缓释的阿司匹林释放体系为获得一种稳定持续释放速率
13、的药物释放体系也一直是人们研究的重 要目标25人们已在很多方面做过尝试以期得到缓释零级释放26,27 Fig. 3 Heterogeneous hydrolysis of dextran-aspirin conjugate at 37. (A) in pH8.0 buffer medium; (B) in pH2.5 buffer medium. 在图.3 所示挂接物在不同释放介质中的释放行为可知挂接物在 pH8.0 缓冲液中的释放速率要 较其在 pH2.5 中快而且在 pH2.5 缓冲介质中的释放速率比较慢此结果和 WonChu 等人28,29的 报道相符脂肪族生物可降解聚酯在碱性条件下的降
14、解速度要较酸性环境中要快而且KimChu 等30,31也报道了聚糖酯聚交酯以及其共混物都是在碱性释放介质中的释放速率高有机酯的水解 速率是随着介质的 pH 的增高而加快挂接物在较高 pH 的碱性释放介质中释放速度较快这些结果 说明 右旋糖苷阿司匹林挂接物在酸性条件下稳定 而在碱性环境中则以一定的降解速率释放药物 这也就说明了此挂接物在胃部酸性介质中比较稳定阿司匹林的释放较少而在人体的小肠及结肠部 位的碱性环境中能以均匀的速率缓释药物由此表明右旋糖苷阿司匹林挂接物能够减轻或避免 阿司匹林对胃粘膜的刺激作用而且也起到了缓释的作用 由图.3 还可知不同取代度的挂接物其药物释放都是呈线性零级释放但是药
15、物的释放速率是 随 DS 的增高而加快因此在一定程度上可以通过控制药物的取代度而控制其释放速率 050100150200250300 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 C u m u l a t i v e c o n c e n t r a t i o n ( g / m l ) T i m e ( h ) B DS=15.6% C DS=10.4% D DS= 9.2% A 050100150200250300 0 5 10 C u m u l a t i v e c o n c e n t r a t i o n ( g / m l ) T i m e ( h
16、 ) DS=15.6% DS=10.4% DS= 9.2% B 6 参考文献 1 John L.W., Louis J.I., Stefano F. Potential cardioprotective action of no-releasing aspirin. Nature review, drug discovery, 2002(1): 375. 2 Patrono C. Aspirin as an antiplatelet drug. N. Engl. J. Med.1994(330):12871294. 3 Antiplatelet Trialists Collaboration. Collaborative overview of randomized trials of antiplatelet therapy I: prevention of death, myocardial infarction, and stroke by prolonged antiplat
