恶性肿瘤是严重威胁人类健康的常见病和多发病。目前全球癌症死亡人数高于艾滋病、结核病和疟疾死亡人数的总和。根据世界卫生组织报告,全世界50亿人口中,每年新发病例约900万例,且每年还有增加的趋势。　　 目前化疗药物在恶性肿瘤的三大疗法中占有重要的地位。5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil,5-Fu)是目前临床常用的抗肿瘤药物之一,在肿瘤内科治疗中占有重要地位。主要通过抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶,抑制DNA的生物合成。临床用于治疗消化道肿瘤,疗效较好。但5-Fu在体内吸收不规则,口服后20分钟血药浓度达最高峰值。静脉给药后药物浓度迅速下降,半衰期仅为15-20分钟,24小时后大部分消失。因此,临床治疗需大剂量长期静脉滴注给药才能维持体内有效浓度,且治疗剂量与中毒剂量接近。该药对正常细胞的毒性大,不良反应多,常见的有骨髓抑制、胃肠道反应、白细胞及血小板减少等。因此,为提高5-Fu疗效,降低毒副作用,改善半衰期短等不足,人们不断寻求新型药物载体。　　 蒙脱石(montmorillonite,MMT)是一种含水的2:1型层状硅酸盐矿物,具有颗粒细小、表面积巨大、不均匀带电以及黏塑性,由于蒙脱石的特殊结构,所以具有许多优良性能,如:膨胀性、分散性、阳离子交换性、悬浮性、稳定性和吸附性等。蒙脱石临床用于治疗腹泻、溃疡,此外,也是一种良好的消化道黏膜保护剂,由于蒙脱石不影响其他药物的吸收功能,不被吸收入血,无毒副作用,因此其在医药领域有广泛的应用。　　 本文利用蒙脱石阳离子可交换性以及强吸附性,以MMT为载体材料,5-Fu为插层药物,采用溶液插层工艺,选择性交换 5-氟尿嘧啶烯醇式结构进入蒙脱石的层间,使蒙脱石层间距扩大,双酮式结构进一步以分子间作用力与蒙脱石结合,进入蒙脱石层间,从而制备氟尿嘧啶/蒙脱石插层复合药物。以红外、X衍射以及热重分析对制剂进行表征,并进行了体外释药行为的研究,以期达到缓释、降低毒副作用的目的,为进一步研究提供实验依据。　　 研究方法　　 1.5-Fu/蒙脱石缓释药物的制备　　 称取一定量5-Fu溶于100 mL 一定pH的溶液中,加入到10 g钙基MMT溶液中,超声波振荡40 min后,在不同药料比、不同机械搅拌时间、不同反应温度以及不同pH条件下,进行制备实验,然后静置,过滤,洗涤,真空干燥,研磨并过200目筛,即得缓释药物。　　 2.5-Fu/蒙脱石缓释药物正交实验　　 选择药料比、反应温度以及反应体系pH值作为三个主要影响因素,每一影响因素各取3个水平进行实验,采用L9(33)正交表,以蒙脱石总载药量为考察指标,设计因素和水平进行正交实验。　　 3.5-Fu/蒙脱石缓释药物的表征　　 红外光谱(FTIR)测试:采用美国Perkirr-Elmer1730型傅立叶变换红外光谱仪进行测试,扫描范围4000-400cm-1,KBr压片。　　 X射线(XRD)测试:采用日本理学D/maxⅢⅩ射线仪测定样品的XRD谱,测试条件为CuKα辐射线,电压40KV,扫描速度为3°/min,步长为0.02°,测试范围2～200°。　　 热重(TGA)分析:使用美国Perkin-Elmer公司的7系列热重分析仪,测试条件为氮气气氛,升温速率为20℃/min,气流量为20ml/min。　　 4.5-Fu/蒙脱石缓释药物的体外释放　　 精确称取 5-氟尿嘧啶/蒙脱石50mg置于250mL锥形瓶中,加入200mL,释放介质,置于恒温水浴振荡器振荡,转速100r/min,温度(37±0.5)℃,进行体外释放实验。每隔一定时间取样,每次取样5mL,同时补充已经预热好的5mL释放介质,经0.45μm微孔滤膜过滤、稀释,用紫外分光光度计于265nm波长处测其吸光度,计算其累积释药量。　　 5.统计学处理　　 采用SPSS13.0统计软件进行分析。　　 研究结果　　 1.正交实验结果影响蒙脱石负载药物的因素中,温度影响最大,其次是反应体系pH值和药料比。最佳反应条件为药料比2.0 g·(10g-1),反应温度90℃,反应溶液pn值为4。　　 药料比对蒙脱石载药量的影响不是很显著。但是,初始药物浓度增大,蒙脱石载药量也随着增大,当达到2.0 g·(10g-1)时,载药量趋于稳定。这跟药物与蒙脱石层间阳离子竞争交换和药物与其它物质在蒙脱石吸附位点的竞争吸附有很大的关系。药物浓度增大,离子交换和吸附就具有竞争的优势,载药量也就加大,当浓度增大到一定程度时,竞争的优势也就达到了饱和,载药量也就没有明显的增多。机械搅拌时产生的剪切力能使MMT团聚体充分细化和均匀分散,有助于蒙脱石的离子交换和吸附。　　 温度对MMT载药量有较大的影响。根据热力学分析,温度升高有利于插层的进行,但是,温度升高时,药物分子的热运动加剧,无规则高速运动的药物分子影响药物的有序插层和吸附。因此,温度升高到80℃时,MMT载药量达到最大,在90℃反应条件下,载药量反倒出现了下降。　　 反应体系pH值对MMT载药量的影响主要决定于药物分子在溶液中的存在形式。5-Fu在酸性环境中,部分双酮式结构互变异构成烯醇式结构。烯醇式结构(-N=C-|OH)中的氮原子具有一定的碱性,能结合H+形成药物阳离子与MMT片层中的cd2+交换插层,此外还有MMT片层中的点位吸附药物分子,因此载药量比较大。而在碱性环境中,5-Fu以双酮式结构存在于溶液中,药物分子主要是交换MMT片层间有限的自由水以及被表面吸附,因此载药量较少。　　 2.红外光谱结果分析5-Fu/MMT红外光谱图特征频率与MMT相类似,在3623cm-1为Al-OH伸缩振动、3425cm-1处有H2O的伸缩振动峰,1040cm-1附近的单峰为Ca-蒙脱石的Si-O-Si键的伸缩振动特征峰,914cm-1为Al-OH的弯曲振动峰,只是向低波数位移,并且强度有所降低。在5-氟尿嘧啶/蒙脱石的红外光谱图中,除了蒙脱石的特征谱峰外,还出现了5-氟尿嘧啶的特征吸收峰,1722 cm-1为环酰亚胺酮式结构特征峰,1685 cm-1是烯醇式结构特征吸收,说明5-氟尿嘧啶已经有效地和蒙脱石结合在一起。　　 3.X-射线衍射结果分析 蒙脱石层间距是研究纳米复合药物插层效果的重要参数。根据X射线衍射谱图中(001)面衍射峰出现的位置,即20角度数可计算出蒙脱石层间距离。钙基蒙脱石与5-Fu/MMT的XRD图谱。对于原钙基蒙脱石测得其20角为5.761°,根据Bragg方程2dsinθ=λ,求出其层间距为1.492nm。插层之后的5-Fu/MMT的衍射峰与钙基蒙脱石相比发生明显位移,向小角度偏移,20角变为4.952°,层间距由1.492nm增大到1.736nm。这说明5-Fu已插层到蒙脱石片层结构中。　　 4.热失重结果分析 蒙脱石在受热时会失去水分和负载的有机物,质量减轻。为了了解5-Fu/MMT的载药量,研究了它的TGA曲线。MMT在20～140℃存在一个失重平台,是属于层间自由水和吸附水的蒸发,在500-770℃也有一个明显的失重阶段,这是由于蒙脱石硅酸盐晶体中的羟基在高温下脱去而形成。5-Fu/MMT复合物与纯MMT相比,前者多出一个失重平台,温度范围在250～440℃,属于5-氟尿嘧啶挥发或分解,失重率约为11％。由此可知,蒙脱石的载药量约为总重量的11％。　　 5.体外缓释实验结果分析 5-Fu/MMT缓释体系在不同释放介质中的释放结果表明,在稀盐酸溶液(pH=1.5)和磷酸盐缓冲液(pH=7.2)中5-Fu/MMT复合药物都可以有效地释放出所负载的5-Fu,并随着释放时间的延长,其累积释放量逐渐增加且累积释放率超过90％。　　 5-Fu/MMT缓释药物的体外释放是吸附过程的逆向解吸过程,是扩散和离子交换两种形式同时存在的释放行为。负载在蒙脱石上的5-Fu由于缓释体系与释放介质之间存在浓度梯度,5-Fu就不断从缓释体系扩散到释放介质中。在稀盐酸溶液(pH=1.5)酸性环境中,前2小时是一个快速释放阶段,这部分是吸附在蒙脱石表面的5-Fu的释放,是较大的浓度梯度以及表面弱吸附力作用的结果；中间是吸附在蒙脱石片层间的5-Fu的一个平缓释放过程,经前一个快速释放过程后,浓度差逐渐减小,加上蒙脱石片层的阻隔作用,使得药物的释放速率有所下降；阳离子结构与蒙脱石层间负电荷的强离子键作用,使复合药物最后经历一个缓慢释放过程。而在磷酸盐缓冲液(pH=7.2)中,由于磷酸盐溶液中的金属阳离子与5-Fu产生竞争吸附,争夺蒙脱石表面的吸附位点,因此释放速率比人工胃液中相对较快达到脱附平衡。两种释放介质中持续释放时间都可以达到6个小时以上。　　 研究结论　　 在正交设计优化条件下,制备了5-Fu/MMT缓释药物,载药量达到11.27％。FTIR、XRD和TGA结构表征表明5-Fu成功插层于MMT的片层间,体外释放实验显示制备的5-Fu/MMT缓释药物具有明显的缓释效果,能为进一步研究提供实验依据。