紫杉醇在二甲基亚砜中的溶解行为.pdf

第28卷第4期
应用化学
Vol 28 Iss. 4
2011年4月
CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY
Apr 2011
紫杉醇在二甲基亚砜中的溶解行为
赵微微董叶叶李宗孝
西北农林科技大学理学院杨凌;宝鸡文理学院化学化工系宝鸡721013)
摘要用微热量热仪測量紫杉醇在二甲亚砜中的溶解焓。得到了微分溶解热(ムmEn)和积分溶解热
(ム。Hm),建立了热量与溶质的量之间的关系式。并得到了紫杉醇在二甲亚砜中溶解过程的动力学方程:
d
dl-2.92x10“x(1-a),半衰期a=50.43min,4H。=32.67kJ/ml以及△uSn=-204.93J/(mol-K)。
结果表明,利用微热量热法可以为药物半衰期的测定提供一种简便的方法,并可为紫杉醇的临床应用提供理
论参考。
关键词热力学,动力学,溶解热,紫杉醇,二甲亚砜
中图分类号:0626.3
文献标识码
文章编号:10000518(201)04-043805
DOI:10.3724/SP.J.1095.2011.00343
紫杉醇( Paclitaxel,商品名Taxo)是一种二萜类衍生物,基本结构由浆果赤霏素3( bacccaitn3)和
连接在13位碳上一苯丙氨酸衍生物构成,是当前公认的广谱、活性强的抗癌药物之一,对胃癌?、乳腺
癌、胰腺癌、鼻咽癌和肺癌?等均有很好的疗效。
由于其独特的抗肿瘤作用,紫杉醇己为越来越多的化学家们所青睐。近年来关于紫杉醇的研究集
中在合成方法、抗癌机理和毒副作用等方面』。而对紫杉醇溶解的动力学和热力学的研究较少。药物
半衰期是一个衡量药物效果的重要参数,目前多采用药代动力学原理进行动物实验9?,利用高效液相
色谱(HLC)法检测血液中这种药物的浓度变化,从而得到其半衰期。由文献”可知,热力学在中药四
性、中药复方配伍、中药药效筛选和品质评价等方面均有重要应用。因此,热力学函数和动力学参数就
成为评价药物质量以及药效的重要标准。而传统的测定方法虽然有效,但测定程序复杂,加之实验对象
的个体差异,也会对测定结果带来偏差。因此,采用一种简单而又可行的方法进行实验并得出可靠的数
据就显得尤为重要。本实验采用微热量热法2],模拟人体温度,选择二甲亚砜作溶剂,得到了紫杉醇
在溶解过程的一系列相关热力学函数和动力学参数。这种方法不仅可靠,而且操作简便,还可以从溶解
过程的S了解多种体系的分布状态及溶液的热力学稳定性。从而为药物的临床应用提供有力的参考。
实验部分
1.1试剂和仪器
紫杉醇(9%),二甲亚砜(DMS0,化学纯)。AB135-S型电子天平;RD496-2000型微热量热仪(绵
阳中物热分析仪器有限公司),微热量热仪用焦耳池进行校正,在303.15K下其灵敏度为(64.18±
0.04)mV/W,在298.15K下KCI(色谱纯)在蒸馏水中的溶解焓为17.535kJ/ml,与文献值
17.536kJ/mol相符,表明本实验中所用热量计的可靠性。
1.2实验方法
在常压及303.15K的条件下,分别取质量为26.60、36.30、40.93和46.48mg的紫彬醇,研碎,过
0.075mm筛,溶解在相同体积(1.00mL)的二甲亚砜溶剂中。用微热量热仪测定它们的溶解热。
2010-06-17收稿
4修回
陜西省重点实验室重点科研项目(09.Z066),陕两省计划项目(2006K16-G16
通讯联系人:李宗孝,教授;Tel:0917-3566588:E-mail:rriingtiant8001@163.com;研究方向:微热赴热法对药物特性的研究
第4期
赵微微等:紫杉醇在二甲基亚砜中的溶解行为
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2结果与讨论
2.1紫杉醇在二甲亚砜中的热力学溶解行为
采用1.2节中的实验方法,可得出紫杉醇在二甲亚砜中溶解过程的放热曲线如图1所示。
将紫杉醇在1.00mL二甲基亚砜中的溶解焓列于表1。
表1紫杉醇在二甲基亚砜中的溶解燴
Table I Enthalpies of dissolution of paclitaxel in DMSO
Sample mass/mg
ム。H/(kJ·mol')
3.12
4.
1.57
32.67
n: the amount of paclitaxel; the heat effect of the dissolution process; A H: the molar enthalpy
由表1中的数据可以看出,在常压及303.15K的温度下,溶液的浓度对于分子的摩尔溶解焓值
。H的影响很小,故而可以用4。H,的平均值表示紫杉醇分子的摩尔溶解焓。因此,紫杉醇体系的摩
尔溶解焓(ム。H。)为32.67kJ/mol
0.20
0.15
2000
0.04
0.06
Time/'s
10°n/mol
图1紫杉醇在二甲亚砜中整个溶解过程的放热速率图2紫杉醇在二甲亚砜中溶解的物质的量n与热
的变化
量Q之间的关系图
Fig 1 Heat release rate(dh/dt in the entire dissolution
Fig. 2 Relationship between the amount of paclitaxel
process of paclitaxel in DMSO
(n)dissolved in DMSO and the heat Q
若以表1中的热量Q为纵坐标,物质的量为横坐标作图,可得图2;其线性方程为:
Q=32809n~-6.8335,相关系数r=0.9971
由方程(1)可以得到紫杉醇在DMSO中的微分溶解焓(△Hn)是32.80kJ/mol。
2.2紫杉醇在二甲亚砜中溶解的动力学过程
紫杉醇在二甲亚砜中溶解过程的动力学方程可以用式(2)和式(3)来表示"3
kf(
将式(3)代入式(2)并以a=B∥H。,经整理得到: