蒙脱石对水溶性维生素的吸附和释放研究

蒙脱石对水溶性维生素的吸附和释放研究

　【摘要】　目的：探讨蒙脱石对水溶性维生素- 维生素B1 、B2 、B6 、B12 、C、烟酰胺的吸附作用。

方法：用紫外分光光度法或碘量法测定加入蒙脱石前后水溶性维生素的浓度,计算吸附率。研究蒙脱石对水溶性维生素的吸附特性和人工肠液中的释放性能。

结果:　在实验条件下蒙脱石对维生素B2 吸附显著。在人工胃液中,蒙脱石对维生素B1 、B2 、B6 、B12、烟酰胺有显著吸附,，而对维生素C 不吸附，吸附遵循Langmuir 吸附等温式,饱和吸附量Гm = 7614mg·g - 1 。被吸附的维生素B1 、B6 、B12、烟酰胺在人工肠液中释放完全。

结论：蒙脱石对维生素B1 、B6 、B12、烟酰胺在胃中吸附明显，在小肠中释放完全，所以蒙脱石对维生素B1 、B6 、B12、烟酰胺的吸收没有影响,甚至具有释缓作用。但蒙脱石不存在对对维生素C吸附和释缓作用。

【关键词】　蒙脱石　水溶性维生素　 吸附  释放

蒙脱石是由双四面体氧化硅八面体氧化铝组成的多层结构的不溶性硅铝酸盐矿物质,表面孔径为200～800 nm,这种特殊结构使其具有比表面积大及非均匀性电荷分布的特点,因而具有很强的覆盖能力,较高的定位能力和较强的吸附能力。蒙脱石可覆盖消化道,与粘液蛋白结合,从而增强粘液屏障,同时,对消化道的病毒、病菌及其毒素产生较强的选择性吸附作用,防止对消化道的侵袭[1]。

 为了考察在长期或反复应用蒙脱石后是否可能发生相应的维生素缺乏症,我们以几种水溶性维生素为实验对象,通过测定常用剂量维生素药液加入蒙脱石后的含量与对照液比较,计算其吸附率,考察蒙脱石对水溶性维生素的体外吸附。并进一步做了在人工胃液中的吸附特性研究及在人工肠液中的溶出实验,就蒙脱石对水溶性维生素吸收的影响进行了分析探讨。

粉状蒙脱石

1 　仪器、试验药品

1.1 　仪器

751G—紫外可见分光光度计(上海分析仪器厂) ;电子分析天平(上海分析仪器厂) ; TKH - 1 型液体快速混合器(江西医疗设备厂) ;自动平衡离心机(北京医用离心机厂) ; RC - 3B 药物溶出仪(天津大学无线电厂)

1.2 　试验药品

蒙脱石(北京益美石生物科技有限公司提纯产品,蒙脱石≥96%，SiO₂ 56.32%，Al₂O₃ 15.28%) ;维生素B1 , B2 , B6、维生素C 、B12 、烟酰胺为药用原料(符合中国药典2000 年版二部规定) ;稀盐酸,硫代硫酸钠为分析纯。

2 　实验方法与结果

2.1 　加入蒙脱石前药液的含量测定　精密称取维生素B1 、B6  25 mg 各四份,精密称取烟酰胺60 mg、维生素C 200 mg ,各四份,且

每种维生素所取的四份样品是等量的。将B12稀释至015 mg·ml - 1 , 从中量取1.0 ml 置100 ml 量瓶中共四份。取上述精密称取维生素各一份,分别置100 ml 量瓶中,按药典方法,维生素C 按碘量法测

定含量, 其余维生素均按紫外分光光度法测定含量[2] ,结果见表1 。

表1 　蒙脱石对水溶性维生素在水及人工胃液中的吸附( n = 2)

※维生素B2 由于溶解介质的不同,会影响含量测定的准确性,故未做人工胃液中蒙脱石对其的吸附实验

2.2 　维生素在水和人工胃液中加入蒙脱石后的含量测定

取2.1 中精密称取的维生素各一份,分别置100ml 量瓶中,加水近刻度,混合器上振荡使维生素充分溶解后。加入蒙脱石1.5625 g (相当于蒙脱石

115 g) ,加水定容。另取蒙脱石散1.5625 g 置100ml 量瓶中,加水至刻度作为空白对照。室温下振荡5 min ,放置30 min ,以315 千转/ 分离心,取上清液按2.1 相应药物测定方法稀释后测定含量。另取2.1 中精密称取的维生素各一份,同法测定上述维生素在人工胃液中加入蒙脱石后的维生素含量。

2.3 　蒙脱石对维生素B2 的吸附

精密称定维生素B2 10 mg 两等份,分别置100 ml 量瓶中, 按药典方法溶解,一份按药典方法测定含量[3] ,另一份按2.2 方法加入蒙脱石,取上清液同法测定含量。结果见表1 。

2.4 　吸附率的计算

测得的各药物的吸收度减去相应的空白对照后,计算吸附前后药物浓度,吸附率= (1 - 吸附后溶液药物浓度/ 吸附前药物浓度) ×100 %。由表1可知,维生素B1 、B6 、B12无论在人工胃液条件下还是在水中,维生素B2 在实验条件下,与对照液的测定结果比较,吸收度有非常明显的下降,蒙脱石对上述维生素有显著的吸附。维生素C 在水及人工胃液条件下,滴定结果与对照液相同,蒙脱石对其不吸附。烟酰胺在水溶液中,与对照液吸收度无差异,蒙脱石对其不吸附,与文献报道一致[4] 。在人工胃液中,与对照液的测定结果比较,吸收度有非常明显的下降

2.5   被吸附的维生素在人工肠液中的释放

称取上述维生素一份置50 mL 量瓶中,加人工胃液约48 mL ,使其完全溶解,加入1.5625 g 蒙脱石,人工胃液至刻度,混合器上振荡5 min ,静置30 min后离心,按2.1 方法测定吸附达平衡时溶液中维生素的含量,计算表观吸附量。弃去上清液,采用浆法,将沉淀物完全转移至溶出杯中,加入900 ml 人工肠液,温度控制在37 ±1 ℃,转速100 转/ 分,在5 、10 、30 分钟、及以后每隔30 分钟抽取10 ml 溶

液,按2.1 方法计算取样时溶液中维生素的含量及累积释放量,同时补充10 ml 人工肠液。

结果30分钟释放达平衡,溶出液中维生素浓度不再增加,根据表观吸附量可知,被吸附的维生素在人工肠液中释放完全。

维生素吸附与释放的检测

3 　讨论

蒙脱石为铝氧八面体层与硅氧四面体层交替排列结构,可被看作八面体层被夹在两个四面体层之间,由于八面体层中部分Al³⁺被Si²⁺取代而带上负电荷,所以蒙脱石层间常带有Na⁺、K⁺、Ca²⁺、H⁺等离子,这些离子可与其他带正电的离子(如Cu²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺、季铵盐阳离子等) 进行离子交换,因此由于其特殊的内部结构,蒙脱石带有不饱和的负电荷及较强的阳离子交换能力,表现为阳离子吸附[5] 。维生素B1 ,维生素B6 为盐酸硫胺和盐酸吡多辛,为阳离子,因而无论在水中还是在人工胃液中蒙脱石对其都有显著的吸附。维生素B2 为两性化合物,可溶于酸碱,几乎不溶于水,在实验条件下(pH 约为4.5) 其异咯嗪10 位的叔氮原子的孤对电子吸引质子与其结合,表现为阳离子特征,因而蒙脱石对其有一定的吸附性。维生素B12是苯并咪唑核甙酸与考啉环系的钴内络盐,钴原子带正电荷,因此蒙脱石对其在中性及酸性条件下均有吸附。维生素C 分子中有连烯醇内酯的结构,酸性较强,且zeta电位相对较弱,不被蒙脱石吸附。烟酰胺为中性化合物,因而在水溶液中不被吸附。在人工胃液中吡啶环上的氮原子供电子与质子结合,表现出弱碱性,为阳离子特性,因而蒙脱石对其有吸附。蒙脱石吸附有机阳离子的量与蒙脱石的离子交换能力与所含离子的种类有关,也与有机阳离子的种类有关,蒙脱石与有机阳离子交换反应是等当量的交换,因而具有饱和性。对维生素的吸附特性和溶出特性的研究表明:被吸附的维生素在肠液条件下能在短时间内释放, 由于维生素的吸收主要在小肠,所以,蒙脱石对维生素的吸附对其在体内的吸收影响几乎没有,同时具有释缓作用。但蒙脱石不存在对对维生素C吸附和释缓作用。

参考文献

1 　程社明. 思密达—保护消化道防止内生及外来侵袭的新药[J]. 中级医刊,1993 ,28 (2) :124

2 　中国药典[S]2000. 二部,792 ,786 ,789 ,791 ,745

3 　中国药典[S]2000. 二部,787

4 　鲍家科,杨继红. 双八面体蒙脱石对几种B 属维生素的吸附[J]. 中国药学杂志,1998 ,33 (8) :503

5 　冯波,章永化,龚克成. 蒙脱石—有机化合物的相互作用[J]. 化学通报2002 ,7 ,440

6   施和平,吴瑞凤 ,杨　威. 蒙脱石的开发与应用[J].  内蒙古石油化工,30