专利名称：一种抗氧化二肽药物插层水滑石及其制备方法
技术领域：
本发明属于二肽类药物技术领域，特别涉及一种抗氧化二肽药物—肌肽插层水滑石及其制备方法。制备过程中采用了微波水热的方法，大大缩短了共沉淀法的晶化时间和离子交换法的反应时间。
背景技术：
肌肽是存在于脊椎动物的骨骼肌肉中的一种天然的水溶性二肽物质，其结构组成是β-丙氨酸-L-组氨酸，分子量为226.24。肌肽具有的生理特性，如缓冲性、抗氧化性，神经元传递基底物质的活性，及一些酶的调节子等作用已经得到十分广泛的研究。目前所知肌肽在食品添加剂和化妆品行业已经有较好的应用。
然而，由于化学和酶敏感性，二肽作为药物在临床治疗中的应用很有限。在最近几年里，肌肽对由于抗氧化功能低下所引起的慢性病有了突破性进展，如白内障、胃溃疡等。哈尔滨医科大学曾报道，肌肽对多种类型的白内障均有治疗作用(有效率达80％)。已报道了几种可能的二肽给药途径，如口服、肺吸入、黏膜或经皮下给药等途径，这些给药途径通常需要特定的转运装置和(或)渗透促进剂帮助药物从释放点进入系统循环。这些改进的主要目标不仅仅是克服口服后生物利用率的不足，而且还可避免患者依从性较差的皮下注射。
双金属复合氢氧化物又称为水滑石(Layered Double Hydroxides，简写为LDHs)是一种新型的多功能层状材料，其化学稳定性良好，具有强的抗热性能，且LDHs层板金属离子种类和比例可调变，层间阴离子具有可交换性。利用此种性能可以将带有亲水性侧基COO-的二肽通过离子交换插入层间，形成超分子结构体系，这种结构体系可有效提高二肽的稳定性。水滑石作为“分子容器”的功能，将使其成为二肽药物贮存和释放的新型载体，同时有助于开发二肽药物新的有效的给药途径。目前国内外尚无关于水滑石类层状材料与肌肽结合的文献及专利报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗氧化二肽药物插层水滑石体系及其制备方法。其化学式为(Mg2+)1-x(Al3+)x(OH)a(L-Carnosine)b·mH2O，其中0.2≤x≤0.33，m＝3-6为层间结晶水分子数。其技术方案是利用LDHs层间阴离子可交换的性质，采用共沉淀法或离子交换法将肌肽插层到LDHs层间，合成出肌肽阴离子占水滑石层间阴离子摩尔数总数20％～80％的阴离子型超分子层状材料。本发明的二肽药物插层水滑石在其存贮过程中通过水滑石层间的空间限域作用保持二肽药物的结构稳定，通过水滑石层状复合材料的主客体相互作用起到药效缓释的作用，同时水滑石还起到药物载体和控制药物释放的作用。
方法一、共沉淀法制备肌肽插层水滑石具体步骤如下 A.配制硝酸镁和硝酸铝的混合盐溶液，其中镁离子浓度为0.1-1.6M，镁、铝金属离子摩尔比范围为2-3； B.配制肌肽与NaOH的混合溶液，肌肽与硝酸铝的摩尔比为1-3，NaOH的摩尔数为硝酸镁和硝酸铝摩尔总和的2-4倍； C.将步骤A配制的硝酸盐混合溶液在N2保护的条件下缓慢滴加到步骤B配制的混合溶液中，搅拌，利用1-5mol/L的NaOH将溶液的pH值范围调节至7-10； D.将步骤C得到的浆液在60℃-70℃晶化12-48小时，或将浆液转移到微波快速消解罐中，在80-100℃微波加热控温反应0.5-1h； E.将产物采用除CO2的去离子热水离心洗涤至中性，50-70℃干燥12-24小时，得到肌肽插层水滑石。
方法二、离子交换法制备肌肽插层水滑石具体步骤如下 A.配制硝酸镁和硝酸铝的混合溶液，其中镁离子浓度为0.1-1.6M，镁、铝金属离子摩尔比范围为2-3； B.配制NaOH碱溶液，NaOH的摩尔数为硝酸镁和硝酸铝摩尔总和的2-2.5倍； C.将步骤A配制的硝酸盐混合溶液在N2保护的条件下缓慢滴加到步骤B配制的碱液中，搅拌，利用1-5mol/L的NaOH将溶液的pH值范围调节至8-10，在60℃-100℃晶化12-48小时，采用除CO2的去离子热水离心洗涤至中性，得到硝酸根水滑石前体； D.取肌肽溶于水中，加入未干燥的硝酸根水滑石前体，肌肽与铝离子的摩尔比为1-3，调节pH为7-9，在40-60℃水浴并N2保护的条件下离子交换12-24小时，或者转移到微波快速消解罐中，在80-100℃微波加热控温0.5h，产物采用除CO2的去离子热水离心洗涤至中性，50-70℃干燥12-24小时，得到层间物质为肌肽的插层水滑石。
方法三、具体步骤如下 A.配制硝酸镁和硝酸铝的混合溶液，其中镁离子浓度为0.1-1.6M，镁、铝金属离子摩尔比范围为2-3； B.配制NaOH碱溶液，NaOH的摩尔数为硝酸镁和硝酸铝摩尔总和的2-2.5倍； C将步骤A中的混合盐溶液在高速搅拌的条件下快速加入步骤B配制的碱溶液中，搅拌10-30分钟后，得到的产物用去CO2、去离子水洗涤离心分离3～6次； D取步骤C得到的沉淀和肌肽溶于去CO2、去离子水中，肌肽与铝离子的摩尔比为1-3，调pH为7-9； E将步骤D的浆液转移到高压釜中，恒温70-90℃反应6-30h，产物用去CO2、去离子水洗涤离心分离3～6次，将沉淀在真空中室温干燥，即可得到层间含肌肽阴离子的层状复合材料。
将上述所制备的材料进行XRD、IR、NMR、元素分析表征显示肌肽成功插入水滑石层间；进行In-situ XRD、In-situ IR、TG-DTA、TG-MAS表征显示该复合材料的热稳定性有了显著提高；进行体外模拟释放实验表明该复合材料体系能够达到一定的缓释性能。
本发明的优点在于制备肌肽插层水滑石的过程中采用了微波水热的方法，大大缩短了共沉淀法的晶化时间和离子交换法的反应时间；所制得的二肽药物——肌肽插层水滑石复合材料由于利用了水滑石的空间限域作用和主客体之间的相互作用，因而在通常情况下具有较好的热稳定性和一定的缓释性能，有利于其存贮和开拓新的给药途径。
图1为实施例3的XRD谱图，a为硝酸根插层水滑石，b为肌肽插层水滑石。
具体实施例方式实施例1
A.将0.015mol的固体Mg(NO3)2·6H2O和0.0075mol的固体Al(NO3)3·9H2O溶于50mL除CO2的去离子水中配制硝酸镁和硝酸铝的混合盐溶液； B.另将0.018mol肌肽和0.0625molNaOH溶于50mL除CO2的去离子水中配制肌肽与NaOH的混合溶液； C.将步骤A配制的硝酸盐混合溶液在N2保护的条件下缓慢滴加到步骤B配制的混合溶液中，搅拌，利用3mol/L的NaOH将溶液的pH值范围调节至9； D.将步骤C得到的浆液在60℃晶化24小时； E.将产物采用除CO2的去离子热水离心洗涤至中性，70℃干燥20小时，得到肌肽插层水滑石。
实施例2
将实施例1中的步骤C得到的浆液转移到微波快速消解罐中，在100℃微波加热控温0.5h，得到的产物用除CO2的去离子热水离心洗涤至中性，70℃干燥24h，得到肌肽插层水滑石。
实施例3
步骤A称取15.384g Mg(NO3)2·6H2O和11.2539g Al(NO3)3·9H2O溶于100ml去CO2、去离子水配制混合盐溶液； 步骤B另取7.2g NaOH溶于100ml去CO2、去离子水中； 步骤C将步骤A配制的硝酸盐混合溶液在N2保护的条件下缓慢滴加到步骤B配制的碱液中，搅拌，利用3mol/L的NaOH将溶液的pH值范围调节至10，在70℃晶化40小时，采用除CO2的去离子热水离心洗涤至中性，得到硝酸根水滑石前体； 步骤D取肌肽溶于水中，加入未干燥的硝酸根水滑石前体，肌肽与铝离子的摩尔比为1-3，调节pH为8； 步骤E在60℃水浴并N2保护的条件下离子交换24小时，得到的产物用去CO2、去离子水离心洗涤至中性，70℃干燥24小时，即可得到层间含肌肽阴离子的层状复合材料。
由图1可知，肌肽成功插入水滑石层间。
实施例4
将实施例3中的步骤D得到的混合溶液转移到微波快速消解罐中，在100℃微波加热控温0.5h，得到的产物用去CO2、去离子水离心洗涤至中性，70℃干燥24小时，即可得到层间含肌肽阴离子的层状复合材料。
实施例5
步骤A将实施例3步骤A中的混合盐溶液在高速搅拌的条件下快速加入步骤B配制的碱溶液中，搅拌20分钟后，得到的产物用去CO2、去离子水洗涤离心分离5次； 步骤B取步骤A得到的沉淀和肌肽溶于去CO2、去离子水中，肌肽与铝离子的摩尔比为2，调pH为8； 步骤C将步骤B的浆液转移到高压釜中，恒温90℃反应16h，产物用去CO2、去离子水洗涤离心分离5次，将沉淀在真空中室温干燥，即可得到层间含肌肽阴离子的层状复合材料。
权利要求
1.一种抗氧化二肽药物插层水滑石复合材料，其特征在于其化学式为(Mg2+)1-x(Al3+)x(OH)a(L-Carnosine)b·mH2O，其中0.2≤x≤0.33，m＝3-6为层间结晶水分子数，肌肽阴离子占层间阴离子摩尔数总数20～80％，该复合材料能充分利用其层间的空间限域作用和主客体之间的相互作用，在通常情况下具有较好的热稳定性和一定的缓释性能。
2.一种抗氧化二肽药物插层水滑石的制备方法，其特征在于，共沉淀法制备肌肽插层水滑石具体步骤如下
A.配制硝酸镁和硝酸铝的混合盐溶液，其中镁离子浓度为0.1-1.6M，镁、铝金属离子摩尔比范围为2-3；
B.配制肌肽与NaOH的混合溶液，肌肽与硝酸铝的摩尔比为1-3，NaOH的摩尔数为硝酸镁和硝酸铝摩尔总和的2-4倍；
C.将步骤A配制的硝酸盐混合溶液在N2保护的条件下缓慢滴加到步骤B配制的混合溶液中，搅拌，利用1-5mol/L的NaOH将溶液的pH值范围调节至7-10；
D.将步骤C得到的浆液在60℃-70℃晶化12-48小时，或将浆液转移到微波快速消解罐中，在80-100℃微波加热控温反应0.5-1h；
E.将产物采用除CO2的去离子热水离心洗涤至中性，50-70℃干燥12-24小时，得到肌肽插层水滑石。
3.一种抗氧化二肽药物插层水滑石的制备方法，其特征在于，离子交换法制备肌肽插层水滑石具体步骤如下
A.配制硝酸镁和硝酸铝的混合溶液，其中镁离子浓度为0.1-1.6M，镁、铝金属离子摩尔比范围为2-3；
B.配制NaOH碱溶液，NaOH的摩尔数为硝酸镁和硝酸铝摩尔总和的2-2.5倍；
C.将步骤A配制的硝酸盐混合溶液在N2保护的条件下缓慢滴加到步骤B配制的碱液中，搅拌，利用1-5mol/L的NaOH将溶液的pH值范围调节至8-10，在60℃-100℃晶化12-48小时，采用除CO2的去离子热水离心洗涤至中性，得到硝酸根水滑石前体；
D.取肌肽溶于水中，加入未干燥的硝酸根水滑石前体，肌肽与铝离子的摩尔比为1-3，调节pH为7-9，在40-60℃水浴并N2保护的条件下离子交换12-24小时，或者转移到微波快速消解罐中，在80-100℃微波加热控温0.5h，产物采用除CO2的去离子热水离心洗涤至中性，50-70℃干燥12-24小时，得到层间物质为肌肽的插层水滑石。
4.一种抗氧化二肽药物插层水滑石的制备方法，其特征在于，制备步骤为
A.配制硝酸镁和硝酸铝的混合溶液，其中镁离子浓度为0.1-1.6M，镁、铝金属离子摩尔比范围为2-3；
B.配制NaOH碱溶液，NaOH的摩尔数为硝酸镁和硝酸铝摩尔总和的2-2.5倍；
C将步骤A中的混合盐溶液在高速搅拌的条件下快速加入步骤B配制的碱溶液中，搅拌10-30分钟后，得到的产物用去CO2、去离子水洗涤离心分离3～6次；
D取步骤C得到的沉淀和肌肽溶于去CO2、去离子水中，肌肽与铝离子的摩尔比为1-3，调pH为7-9；
E将步骤D的浆液转移到高压釜中，恒温70-90℃反应6-30h，产物用去CO2、去离子水洗涤离心分离3～6次，将沉淀在真空中室温干燥，即可得到层间含肌肽阴离子的层状复合材料。
全文摘要
本发明公开了属于二肽类药物技术领域的一种抗氧化二肽药物插层水滑石及其制备方法。其化学式为(Mg2+)1-x(Al3+)x(OH)a(L-Carnosine)b·mH2O。其制备方法分为共沉淀法和离子交换法。其中共沉淀法的晶化阶段和离子交换法的反应过程均采用了微波水热的方法。本发明的优点在于制备肌肽插层水滑石的过程中采用了微波水热的方法，大大缩短了共沉淀法的晶化时间和离子交换法的反应时间；所制得的二肽药物——肌肽插层水滑石复合材料由于利用了水滑石的空间限域作用和主客体之间的相互作用，因而在通常情况下具有较好的热稳定性和一定的缓释性能，有利于其存贮和开拓新的给药途径。
文档编号A61P1/04GK101530621SQ20091008044
公开日2009年9月16日 申请日期2009年3月18日 优先权日2009年3月18日
发明者敏 卫, 陈秋华, 军 陆, 雪 段 申请人:北京化工大学