[发明专利]一种释放亚甲基蓝单体的二氧化硅/磷酸八钙颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供一种释放亚甲基蓝单体的二氧化硅/磷酸八钙颗粒的制备方法，属于化工原料生产技术领域。

背景技术

亚甲基蓝能够治疗疟疾和尿路感染等疾病，在光化学治疗等领域有广泛应用，在治疗阿尔兹海默症方面对抑制Tau蛋白的聚集也有明显效果，因此备受研究者广泛关注。亚甲基蓝分子在溶液中以单体和二聚体的方式存在，分子的聚集形式对光化学治疗效果、氧化还原性能和细胞膜跨越能力等性能有显著影响。相比于亚甲基蓝二聚体，亚甲基蓝单体在光激发条件下跃迁至激发态，在退激发的过程中多余能量被氧分子吸收，使氧分子变为对细菌细胞有杀害效果的单线态氧分子，以光化学反应的作用机制实现治疗效果；亚甲基蓝单体被还原的能力也非常强，还原态可以跨越细胞膜后进入细胞内部。而亚甲基蓝二聚体通过光化学反应产生单线态氧分子的几率几乎为零，不能够被还原，也无法跨越细胞膜。

在溶液条件下，亚甲基蓝分子很难以单体方式存在，尤其是能够实现治疗效果的较高浓度剂量时，单体往往会聚集成二聚体分子，治疗效果会大大下降。另外亚甲基蓝单体在体内被还原的能力非常强，极易被排出体外，体内循环时间短，到达病变组织的亚甲基蓝单体的数量较少。为解决上述问题，研究人员（S. Zhang, Z. Chu, C. Yin, C. Zhang, G. Lin, Q. Li, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5709-5716）采用在药物载体内包裹亚甲基蓝分子的方式，能保障亚甲基蓝分子的持续释放，延长亚甲基蓝在体内的作用时间，但在溶液中亚甲基蓝主要以单体形式存在的相关研究却未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种释放亚甲基蓝单体的二氧化硅/磷酸八钙颗粒的制备方法，为实现上述目的，本发明所采用的技术方案步骤如下：

（1）在含水和乙醇的混合溶液中，依次加入氨水、亚甲基蓝和正硅酸乙酯后15分钟，加入硅烷偶联剂，再搅拌反应4小时后，离心并用乙醇洗涤沉降物后再用乙醇配制成含亚甲基蓝的二氧化硅胶体溶液；

（2）在含水和乙醇的混合溶液中，依次加入柠檬酸、硝酸钙和磷酸氢二铵后用氨水调节溶液的pH值至9，随后加入聚乙二醇，搅拌反应1小时后将步骤（1）制备得到的含亚甲基蓝的二氧化硅胶体溶液倒入，再搅拌反应3小时；

（3）将步骤（2）得到的反应溶液离心，并用乙醇洗涤沉降物后在60oC下干燥12小时，即得到以释放亚甲基蓝单体为主的二氧化硅/磷酸八钙颗粒。

其中，步骤（1）中水、乙醇、氨水和正硅酸乙酯的体积比为26.74:5:0.72:1，亚甲基蓝的浓度为2.32毫摩尔每升。硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷，加入量与正硅酸乙酯的体积比为0.1:1~0.3:1，最佳的加入量为正硅酸乙酯加入量的30%。

步骤（2）中水和乙醇的体积比为3:1，柠檬酸的浓度为0.058~0.174毫摩尔每升，最佳的为0.116毫摩尔每升。溶液中硝酸钙和磷酸氢二铵的浓度分别为0.0567毫摩尔每升和0.0349毫摩尔每升，硝酸钙添加量与步骤（1）中的正硅酸乙酯添加量的摩尔比为 0.68:1。聚乙二醇的分子量为400~6000，浓度为0.83~10微摩尔每升，最佳的聚乙二醇的分子量为2000，最佳的浓度为2.5微摩尔每升。当调节反应溶液的pH值至9时，溶液中的钙离子和磷酸根离子会生成磷酸八钙，在柠檬酸和聚乙二醇的协同作用下沉积至含亚甲基蓝的二氧化硅颗粒表面，进而制备得到释放亚甲基蓝单体的二氧化硅/磷酸八钙颗粒。

本发明的有益效果在于：

（1）本方法工艺简单、原料价格低且易于工业化生产；

（2）硅烷偶联剂的加入能够提高含亚甲基蓝的二氧化硅颗粒在溶液中分散性，有利于磷酸八钙层的沉积，大幅度提高制备工艺的可操作性能；

（3）所制备得到的释放亚甲基蓝单体的二氧化硅/磷酸八钙颗粒表面为聚乙二醇、柠檬酸和磷酸八钙层，生物相容性好，在人体体液环境中易降解，降解离子为体内友好离子，可安全使用；

（4）在不同pH值的溶液中，如磷缓冲液（pH=7.2~7.4）和模拟溶酶体缓冲液（pH=4.7）中亚甲基蓝自释放亚甲基蓝单体的二氧化硅/磷酸钙颗粒内部均主要以单体分子的形式释放至溶液中，而且释放的行为可方便调控；

（5）由于释放亚甲基蓝单体的二氧化硅/磷酸八钙颗粒的特殊结构，亚甲基蓝分子自颗粒内部释放的时间大大延长，将有利于延长亚甲基蓝分子在体内的停留时间，进而能大幅度提高其在体内被吸收的效率。

附图说明