第27卷第5期武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)2005年5月JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGYMay 2005聚乙二醇鐵的合成與表征陳筠陳和生2孫振亞2劉巧靈2曾俊敏21.武漢理工大學(xué)第一醫(yī)院武漢4300702.武漢理工大學(xué)材料研究與測(cè)試中心武漢430070摘要:選用聚乙二醇采用有機(jī)模板與自由擴(kuò)散2種方式與FeCl3作用制備聚乙二醇鐵。結(jié)果表明有機(jī)模板方式得到的聚乙二醇鐵為β- FeoOh晶相自由方式得到的聚乙二醇鐵為α-FOOH晶相,且均為納米級(jí)。與多糖鐵進(jìn)行比較聚乙二醇鐵的成本低為開發(fā)補(bǔ)鐵藥提供了另一可能新途徑。關(guān)鍵詞:聚乙二醇(PEG);聚乙二醇鐵; Feco;a-FeOH中圖分類號(hào):TQ153.14文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):671-4431(2005)5-005903Synthesis and Characterization of polyethylene glycol IronCHEN Jun', CHEN He-sheng, SUN Zhen-3a2, LIU Qiao-ling2, ZENG Jun-min2(1. The First Hospital Wuhan University of Technology Wuhan 430070 China 2. The Center for Material Research andTesting Wuhan University of Technology Wuhan 430070 ChinaAbstract: Polyethylene glycol was prepared by using the methods of both organic film of polyethylene glycol and FeCl andfreedom diffusion. The results showed that polyethylene glycol iron prepared by the way of organic film was in the phase ofFeOOh, the one prepared by the way of freedom diffusion was in the phase of a-FeOOH. The particle sizes of both theB-FeOOH and a-FeOOH were both in nanometer scale. Preparation of polyethylene glycol iron may provide a new way for ironupply medicine production and save the costKey words: PEG PEG iron; B-FeOOH a-FeOOH缺鐵性貧血是常見的營(yíng)養(yǎng)缺乏病之一。資料顯示囯內(nèi)兒童缺鐵性貧血發(fā)病率為46%孕婦為75%。長(zhǎng)期以來臨床上一直首選reSO4制劑治療缺鐵性貧血但FeSO的化學(xué)穩(wěn)定性差極易氧化成三價(jià)鐵鹽而不易被機(jī)體吸收而且有明顯的胃腸道刺激作用不易被兒童接受。因此尋找高效低毒的新型補(bǔ)鐵劑是亟待解決的問題。近十幾年來國(guó)內(nèi)外對(duì)補(bǔ)鐵劑的研究表明,多糖鐵是一類很有前途的口服補(bǔ)鐵劑1-4。但是制備高純度的多糖難度較大而且成本較高,為了降低成本選用成本較低的聚乙二醇代替成本較高的多糖采用有機(jī)模板與自由擴(kuò)散2種方式與FeCl3作用制備聚乙二醇鐵并用紅外光譜、Ⅹ射線衍射、透射電鏡進(jìn)行了表征其補(bǔ)鐵療效及安全性觀察對(duì)比實(shí)驗(yàn)將進(jìn)一步研究1實(shí)驗(yàn)11原料PE(聚乙二醇)Mn=4000FeCl3NaOH均為分析純水為蒸餾水1.2分析和測(cè)試紅外光譜用 NICOLET NEXUS型FTIR光譜儀測(cè)定KBr壓片物相分析用 RIGAKU公司D/MAX武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)205年5月RB型ⅹ射線衍射儀測(cè)定浵貌用 HITACH公司H600STEM/ EDX PV9100型透射電鏡觀察。13方法1.3.1有機(jī)模板實(shí)驗(yàn)分別配置0.6%、1.2%的聚乙二醇溶液各10mL,再分別加入3 g FeCl36HO晶體經(jīng)超聲波處理15min使之溶解均勻得到所需的鑄膜液將鑄膜液倒在潔浄、干燥的玻璃板上使其自然流延成膜送λ烘箱∮0℃左右烘烤直至烘干得到聚乙二醇/reCl3膜。取2個(gè)微波爐專用圓碗,各加入1mol/L的NaOH溶液40mL再加600mL的蒸餾水將所制備的膜放入上述堿液中6d然后取岀用無水乙醇、丙酮洗滌多次置于空氣中自然晾干得到聚乙二醇鐵晶體。1.3.2自由擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。將固體NaOH3geCl;6H(〔6g)分別鋪于兩容器的氯化鐵晶體底部然后分別沿著器壁緩慢加入聚乙二醇的水溶液,直到內(nèi)外兩液面相互接觸并NaOH固體高出內(nèi)容器15cm為止室溫條件下放置5d。此系列實(shí)驗(yàn)中PEG濃度分別為0,圖1自由擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置0.6%1.2%2.5%5%。2結(jié)果與討論圖2示岀了有機(jī)模板方式下加入不同量的聚乙二醇后生成的聚乙二醇鐵的紅外光譜從圖2可看出加入不同量聚乙二醇得到的聚乙二醇鐵在890cm-與700cm-1左右均有特征吸收,與文獻(xiàn)23]報(bào)道的β- FeOoh的紅外光譜圖相一致說說明聚乙二醇鐵中的鐵核是β- FeOOh核圖3示出了自由擴(kuò)散方式下加入不同量的聚乙二醇后生成的聚乙二醇鐵的紅外光譜從圖3可看出加入不同量聚乙二醇得到的聚乙二醇鐵在887cm-、795cm-1、及612cm-1左右均有特征吸收與文獻(xiàn)23搬道的α FeOoh的紅外光譜相一致。表1列岀了各樣品的射線衍射分析數(shù)據(jù)從表1數(shù)據(jù)可看出有機(jī)模板方式下聚乙二醇鐵亦為β FeOOH相洎由擴(kuò)散方式下聚乙二醇鐵則為a- FeOOh相。PEC為0~PEG為0PEG為0.6%PEG為0.6%PEC為1,2%PEG為25%PEG為50%4D001000500400030001000500波數(shù)cm圖2有機(jī)模板方式下生成的聚乙二醇鐵的紅外光譜圖3自由擴(kuò)散方式下生成的聚乙二醇鐵(主要沉積于自小容器底部)的紅外光譜表1各樣品的X射線衍射分析數(shù)據(jù)方式PEG y%nm物相7.505.193.292.552.281.941.731.63FEOOH有機(jī)模板0.67.465.213.332.552.291.951.731.63B-FeOOH7.445,223.302.552.301.971,681.63B-FcoOHFeOOH結(jié)晶差a- FeOOH結(jié)晶差自由擴(kuò)散a- FecO結(jié)晶好a-FeOoH1.71a- FeOOH結(jié)晶差圖4示出了有機(jī)膜板系列聚乙二醇鐵的TEM照片圖4a是PFG為0.6%β- FeOoh晶體的形貌顆粒屬于納米級(jí)分散較均勻長(zhǎng)軸徑大約有40m。圖4b是PFG為1.2%B-FOOH晶體的形貌呈針狀分第27卷第5期陳筠等聚乙二醇鐵的合成與表征61(a)PEG為0.6%(b)PEG為12(a)PEC為5%(b)PEG為1.2圖4有機(jī)膜板系列B- FeOOH晶體的形貌圖5PEG自由擴(kuò)散時(shí)得到晶體的形貌根據(jù)Ⅹ射線衍射分析選擇了自由擴(kuò)散方式下PEG為5%及1.2%2種晶體進(jìn)行TEM分析。圖孓a是PEG為5%時(shí)的a- FeOOH晶體顆粒很小結(jié)晶程度不高。圖孓b是PEG為1.2%時(shí)的α- FeOOh晶體顆粒很大比較分散,結(jié)晶程度好但表面好象有吸附物。從以上分析可看出無聚乙二醇時(shí)形成的β- FeOoh晶體或α FeOOh晶體結(jié)晶程度較低加入聚乙二醇后β- FeOoh或α-FαOH都有一定的結(jié)晶程度這說明聚乙二醇在一定程度上有利于晶體的生長(zhǎng)但是聚乙二醇含量太大會(huì)生成很多非晶抑制晶體的生長(zhǎng)。其中,有機(jī)模板方式下PEG的濃度在0.6%較適合自由擴(kuò)散方式下PEG的濃度在1.2%較適合。對(duì)制取的聚乙二醇鐵含量用等離子發(fā)射光譜測(cè)定含鐵量均在26%以上。另外聚乙二醇鐵比多糖鐵易溶于水以 KI F CNλ臉驗(yàn)其水溶液不顯示FⅢ離子特殊效應(yīng),說明F(Ⅲ)與聚乙二醇形成了穩(wěn)定的配合物。更為重要的是配體聚乙二醇無毒、具有優(yōu)良的水溶性、不揮發(fā)性、非油脂性、良好的血液相溶性及生物降解性成夲低于多糖是藥物釋放材料重點(diǎn)硏究的對(duì)象之一也是藥物較理想的載體因而得到的聚乙二醇鐵象多糖鐵一樣可作為營(yíng)養(yǎng)口服補(bǔ)鐵劑。結(jié)論a.無聚乙二醇時(shí)形成的β-FOOH晶體或a-F∈OOH晶體結(jié)晶程度不高加入聚乙二醇后3FOOH或α- FeOOH都有一定的結(jié)晶程度這說明聚乙二醇在一定程度上有利于晶體的生長(zhǎng)。b.2種方式得到的 FeoOH晶形均為納米級(jí)并且含鐵量均在26%以上。參考文獻(xiàn)[1]孟凡德趙全芹紫菜多糖鐵配合物的制備及其理化性質(zhì)J]華西藥學(xué)雜志2001(1)34-35[2] Weckler B, Lutz H D. Lattice Vibration Spectra, Part XCV. Infrared Spectroscopic Studies on the Iron Oxide HydroxidesGoethitd a )Akaganeite( B ), Lepidocrocitd y )and Feroxyhitd o I J Eur J Solid State Inorg Chem, 1998( 35)531-536[ 3] Maarshall PR, Rutherford D. Physical Investigations on Colloidal Irondextran Complexe J ]. J Colloid Interface Sci, 1971[4]陳和生孫振亞劉巧靈箐.模擬生物礦化制備多糖鐵的新方法研究J]中南藥學(xué)2005x(1)56~58