以小檗碱为阳离子的药物盐理化性质及其与生物小分子的相互作用

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小檗碱是一种从中药黄连中分离出的一种生物碱,因在水中的溶解度较小,从而限制了其在制药行业中的应用。本文采用将小檗碱与可生物降解的有机酸相结合形成药物盐的方法,来改善小檗碱的理化性质,提高小檗碱的生物利用度。这些药物盐作为潜在的药物,为使其在制药行业中有良好的应用前景,了解它们的理化性质及其与生物小分子间的相互作用是十分有必要的。本文设计合成了五种以小檗碱为阳离子的药物盐,即小檗碱-正辛酸([BBR][OCT])、小檗碱-正庚酸([BBR][HEP])、小檗碱-正己酸([BBR][HEX])、小檗碱-DL-扁桃酸([BBR][MAN])和小檗碱-肉桂酸([BBR][CIN])。并通过热分析法测定了它们的热稳定性,通过抗菌实验测定了抗菌效果,通过体积、电导和紫外光谱法系统地研究了药物盐在水溶液中的溶剂化行为,以及其与生物小分子(氨基酸、甘氨酰二肽和甘氨酰三肽)间的相互作用。为了更好的研究药物盐在体内的吸收、分布、代谢情况,还测定了药物盐在水和不同pH缓冲溶液中的油水分配系数和溶解度。主要结论如下:(1)通过热分析仪测定了五种药物盐的热稳定区间。热分析表明五种药物盐均具有良好的热稳定性。(2)测定了不同温度下,五种药物盐在水和不同pH缓冲溶液中的溶解度和油水分配系数KO/W,发现二者均受pH值影响较大,且溶解度随温度升高而增大,油水分配系数随温度升高而减小。还测定了五种药物盐在有机溶剂中的溶解情况,发现五种药物盐的溶解度一般随有机溶剂极性的增大而增大。(3)测定了五种药物盐对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和枯草芽孢杆菌的抗菌效果,得到了它们的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)值,结果表明五种药物盐对所研究菌株均具有较好的抗菌效果。(4)通过电导法测定了药物盐在水和生物小分子水溶液中的临界簇集浓度(CAC),并计算了簇集过程中的一系列热力学参数。研究发现,药物盐的簇集过程均是自发、放热、熵增的过程。除此之外,还探究了温度、药物盐阴离子链长和生物小分子浓度对簇集过程的影响。发现温度降低,CAC值减小,这对于药物盐的簇集是有利的。阴离子具有较长烷基链的药物盐的簇集更易发生。药物盐在生物小分子水溶液中的CAC值均小于其在水溶液中的值,表明水溶液中加入生物小分子能够促进簇集过程。(5)通过安东帕密度仪测定了不同温度下“药物盐+水”二元体系和“药物盐+生物小分子+水”三元体系的密度值。由此计算得到了溶质的标准偏摩尔体积、标准偏摩尔转移体积、理论水化数、偏摩尔膨胀系数、Hepler’s常数和热膨胀系数。研究发现,所研究的药物盐的标准偏摩尔体积均为正值,温度对药物盐水溶液体积变化的影响较大,升温能够使脱水作用增强。生物小分子在药物盐水溶液中的体积性质揭示了生物小分子与药物盐之间较强的疏水-疏水基团和离子-疏水基团的相互作用。生物小分子在药物盐水溶液中为结构促进型溶质,热膨胀系数均为正值且随温度升高有增大的倾向,表明温度越高,其对体系体积的影响越大。(6)通过紫外可见光谱法测定了“药物盐+生物小分子+水”三元体系的紫外吸收光谱,计算得到了药物盐与生物小分子的结合常数。结果表明,结合常数随生物小分子烷基链的增长和甘氨酰基个数的增多而增大,表明二者之间的相互作用增强。
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