聚乙二醇铁的合成与表征

第27卷第5期武汉理工大学学报2005年5月JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGYMay 2005聚乙二醇铁的合成与表征陈筠陈和生2孙振亚2刘巧灵2曾俊敏21.武汉理工大学第一医院武汉4300702.武汉理工大学材料研究与测试中心武汉430070摘要:选用聚乙二醇采用有机模板与自由扩散2种方式与FeCl3作用制备聚乙二醇铁。结果表明有机模板方式得到的聚乙二醇铁为β- FeoOh晶相自由方式得到的聚乙二醇铁为α-FOOH晶相,且均为纳米级。与多糖铁进行比较聚乙二醇铁的成本低为开发补铁药提供了另一可能新途径。关键词:聚乙二醇(PEG);聚乙二醇铁; Feco;a-FeOH中图分类号:TQ153.14文献标志码:A文章编号: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缺铁性贫血是常见的营养缺乏病之一。资料显示囯内儿童缺铁性贫血发病率为46%孕妇为75%。长期以来临床上一直首选reSO4制剂治疗缺铁性贫血但FeSO的化学稳定性差极易氧化成三价铁盐而不易被机体吸收而且有明显的胃肠道刺激作用不易被儿童接受。因此寻找高效低毒的新型补铁剂是亟待解决的问题。近十几年来国内外对补铁剂的研究表明,多糖铁是一类很有前途的口服补铁剂1-4。但是制备高纯度的多糖难度较大而且成本较高,为了降低成本选用成本较低的聚乙二醇代替成本较高的多糖采用有机模板与自由扩散2种方式与FeCl3作用制备聚乙二醇铁并用红外光谱、Ⅹ射线衍射、透射电镜进行了表征其补铁疗效及安全性观察对比实验将进一步研究1实验11原料PE(聚乙二醇)Mn=4000FeCl3NaOH均为分析纯水为蒸馏水1.2分析和测试红外光谱用 NICOLET NEXUS型FTIR光谱仪测定KBr压片物相分析用 RIGAKU公司D/MAX武汉理工大学学报205年5月RB型ⅹ射线衍射仪测定浵貌用 HITACH公司H600STEM/ EDX PV9100型透射电镜观察。13方法1.3.1有机模板实验分别配置0.6%、1.2%的聚乙二醇溶液各10mL,再分别加入3 g FeCl36HO晶体经超声波处理15min使之溶解均匀得到所需的铸膜液将铸膜液倒在洁浄、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个微波炉专用圆碗,各加入1mol/L的NaOH溶液40mL再加600mL的蒸馏水将所制备的膜放入上述碱液中6d然后取岀用无水乙醇、丙酮洗涤多次置于空气中自然晾干得到聚乙二醇铁晶体。1.3.2自由扩散实验实验裝置如图1所示。将固体NaOH3geCl;6H(〔6g)分别铺于两容器的氯化铁晶体底部然后分别沿着器壁缓慢加入聚乙二醇的水溶液,直到内外两液面相互接触并NaOH固体高出内容器15cm为止室温条件下放置5d。此系列实验中PEG浓度分别为0,图1自由扩散实验裝置0.6%1.2%2.5%5%。2结果与讨论图2示岀了有机模板方式下加入不同量的聚乙二醇后生成的聚乙二醇铁的红外光谱从图2可看出加入不同量聚乙二醇得到的聚乙二醇铁在890cm-与700cm-1左右均有特征吸收,与文献23]报道的β- FeOoh的红外光谱图相一致說说明聚乙二醇铁中的铁核是β- FeOOh核图3示出了自由扩散方式下加入不同量的聚乙二醇后生成的聚乙二醇铁的红外光谱从图3可看出加入不同量聚乙二醇得到的聚乙二醇铁在887cm-、795cm-1、及612cm-1左右均有特征吸收与文献23搬道的α FeOoh的红外光谱相一致。表1列岀了各样品的射线衍射分析数据从表1数据可看出有机模板方式下聚乙二醇铁亦为β FeOOH相洎由扩散方式下聚乙二醇铁则为a- FeOOh相。PEC为0~PEG为0PEG为0.6%PEG为0.6%PEC为1,2%PEG为25%PEG为50%4D001000500400030001000500波数cm图2有机模板方式下生成的聚乙二醇铁的红外光谱图3自由扩散方式下生成的聚乙二醇铁(主要沉积于自小容器底部)的红外光谱表1各样品的X射线衍射分析数据方式PEG y%nm物相7.505.193.292.552.281.941.731.63FEOOH有机模板0.67.465.213.332.552.291.951.731.63B-FeOOH7.445,223.302.552.301.971,681.63B-FcoOHFeOOH结晶差a- FeOOH结晶差自由扩散a- FecO结晶好a-FeOoH1.71a- FeOOH结晶差图4示出了有机膜板系列聚乙二醇铁的TEM照片图4a是PFG为0.6%β- FeOoh晶体的形貌颗粒属于纳米级分散较均匀长轴径大约有40m。图4b是PFG为1.2%B-FOOH晶体的形貌呈针状分第27卷第5期陈筠等聚乙二醇铁的合成与表征61(a)PEG为0.6%(b)PEG为12(a)PEC为5%(b)PEG为1.2图4有机膜板系列B- FeOOH晶体的形貌图5PEG自由扩散时得到晶体的形貌根据Ⅹ射线衍射分析选择了自由扩散方式下PEG为5%及1.2%2种晶体进行TEM分析。图孓a是PEG为5%时的a- FeOOH晶体颗粒很小结晶程度不高。图孓b是PEG为1.2%时的α- FeOOh晶体颗粒很大比较分散,结晶程度好但表面好象有吸附物。从以上分析可看出无聚乙二醇时形成的β- FeOoh晶体或α FeOOh晶体结晶程度较低加入聚乙二醇后β- FeOoh或α-FαOH都有一定的结晶程度这说明聚乙二醇在一定程度上有利于晶体的生长但是聚乙二醇含量太大会生成很多非晶抑制晶体的生长。其中,有机模板方式下PEG的浓度在0.6%较适合自由扩散方式下PEG的浓度在1.2%较适合。对制取的聚乙二醇铁含量用等离子发射光谱测定含铁量均在26%以上。另外聚乙二醇铁比多糖铁易溶于水以 KI F CNλ脸验其水溶液不显示FⅢ离子特殊效应,说明F(Ⅲ)与聚乙二醇形成了稳定的配合物。更为重要的是配体聚乙二醇无毒、具有优良的水溶性、不挥发性、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药物释放材料重点硏究的对象之一也是药物较理想的载体因而得到的聚乙二醇铁象多糖铁一样可作为营养口服补铁剂。结论a.无聚乙二醇时形成的β-FOOH晶体或a-F∈OOH晶体结晶程度不高加入聚乙二醇后3FOOH或α- FeOOH都有一定的结晶程度这说明聚乙二醇在一定程度上有利于晶体的生长。b.2种方式得到的 FeoOH晶形均为纳米级并且含铁量均在26%以上。参考文献[1]孟凡德赵全芹紫菜多糖铁配合物的制备及其理化性质J]华西药学杂志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]陈和生孙振亚刘巧灵箐.模拟生物矿化制备多糖铁的新方法研究J]中南药学2005x(1)56~58