Page 166 - 《精细化工》2021年第3期

·586· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

respectively. These results indicated that both Ugi-Alg-1 and Ugi-Alg-2 had good colloidal interfacial
activity. In addition, the hydrophobic cavities of Ugi-Alg-1 and Ugi-Alg-2 could effectively solubilize
hydrophobic ibuprofen, retard the diffusion of drugs, and slow down the drug release rate. The release
process of ibuprofen from Ugi-Alg drug-loaded microcapsules conformed to the Non-Fickian diffusion
mechanism, indicating that the swelling and degradation of Ugi-Alg microcapsules and the diffusion of the
loaded drug jointly controlled the release rate of ibuprofen. Furthermore, Ugi-Alg drug-loaded
microcapsules displayed good cell compatibility.
Key words: UGI reaction; alginate derivatives; p-tolylsulfonylmethyl isocyanide; drug-loaded microcapsules;
sustained-release property; drug materials

对甲苯磺酰甲基异腈是一种稳定、无色、几乎 的活性会产生一定的影响。
无味的固体，可在室温下储存而不会分解，也是一 基于此，本文通过改变 UGI 反应的组分，以对
种可商购的磺酰甲基异腈化合物，其作为一种合成 甲苯磺酰甲基异腈代替环己基异腈，丙醛代替甲醛
单体已有 40 多年历史，是合成含 N 杂环化合物中 来制备不同的两亲性海藻酸衍生物，同时采用所合
[1]
的一种重要中间体 ，被广泛应用于药物合成和一 成的海藻酸衍生物作为药物载体，以疏水性的布洛
些精细化工产品的合成中 [2-3] 。海藻酸钠（SA）是一 芬作为模型药物制备载药微胶囊，并研究其药物的
种聚阴离子天然高分子材料，由于其具有来源广、 缓释性能。这种以新组分构建的两亲性海藻酸衍生
可再生、无毒、可降解和生物相容性好等优点 [4-5] ， 物，由于其优异的胶体活性，有望应用于医药制剂
并且经过化学修饰的海藻酸盐可赋予其亲水亲油性 领域。
能，能够对疏水性药物有较好的负载，可作为药用
辅料应用于生物医药制剂等领域。 1 实验部分
[6]
化学改性海藻酸盐的方法有很多，如酰胺化 、 1.1 试剂与仪器
[8]
[7]
[9]
硫酸化 、氧化-还原胺化 、双分子亲核取代 和 SA（AR，M w ≈187000）购于青岛海藻明月集
UGI 反应 [10] 等。其中，UGI 反应活性较高，在不需
团；正辛胺（质量分数为 98%）、对甲苯磺酰甲基异
要催化剂条件下，也能制备出较高接枝率产物，并
腈（质量分数为 98%）、甲醛溶液（质量分数为 37%）、
且 UGI 反应具有较高的原子经济性。UGI 反应是由
正丙醛（AR）和布洛芬原药（质量分数≥98%）均
酮或醛、胺、异腈和羧酸等多组分通过一锅法缩合形 购于阿拉丁试剂（上海）有限公司；盐酸（质量分
成 α-酰胺基酰胺 [11] 。由于很多生物活性分子和药物
数为 36%~38%）和无水乙醇（AR）购于广州化学
分子都含有 α-酰胺基酰胺结构，采用 UGI 反应合成
一些新药物或新材料备受关注 [12] 。基于 UGI 反应合 试剂厂；0.01 mol/L pH=7.2~7.4 的磷酸缓冲液（PBS）
成海藻酸衍生物已有相关报道 [13-16] 。孙竹兴 [17] 以 购于西陇化工股份有限公司。MEM- α培养基、胎牛
血清、青霉素和链霉素均购于 HyClone 公司；细胞
SA、乙醇胺、叔丁基异腈为原料，戊二醛为交联剂，
增殖-毒性检测试剂盒（Cell Counting Kit-8，CCK-8）
通过 UGI 4 组分反应直接合成了能够吸附阿霉素
购自日本同仁化学研究所。
（DOX）的聚(SA/戊二醛/乙醇胺/叔丁基异腈)凝胶。
YAN 等 [10] 使用甲醛、辛胺、环己基异腈与海藻酸盐 H1850 型台式离心机，湖南湘仪离心机仪器有
限公司；Scientz-10ND 型真空冷冻干燥机，宁波新
4 种组分通过 UGI 反应合成海藻酸衍生物
芝生物科技股份有限公司；FE20 型 pH 计，梅特勒-
（Ugi-Alg），其接枝率达 23.24%，临界聚集浓度明
显降低。然而，在 UGI 反应合成海藻酸衍生物的相 托利多仪器（上海）有限公司；Nicolet-6700 型傅里
关报道中，通常所使用的异腈都是环己基异腈，但 叶变换红外光谱仪，美国 Thermo Scientific 公司；
是环己基异腈毒性较大、气味重、价格较昂贵，如 400 MHz 核磁共振波谱仪，瑞士 Bruker 公司；F-7000
能用对甲苯磺酰甲基异腈代替环己基异腈，并得到 型分子荧光分光光度计、U-3900 型紫外-可见分光光
性能相似的海藻酸衍生物，可降低成本、减少环境 度计，日本日立公司；XS/D8 Advance 型多晶 X 射
污染，并有望实现工业化生产，这对于高分子材料 线衍射仪，德国布鲁克公司；449F3 型热重分析仪，
的开发与应用具有一定的推动作用。同时，在 UGI 德国 Netzsch 公司；JEM2100 型 200 kV 高分辨透射
反应制备海藻酸衍生物过程中，通常所使用的醛为 电子显微镜，日本 JOEL 公司；OCA15EC 光学接触
甲醛，甲醛质量分数在 37%~55%，市售以 37%为 角测量仪，德国 Dataphysics 公司；Zetasizer Nano S90
主 [18] ，浓度较低，也容易发生自聚，这对改性反应 型激光粒度和 Zeta 电位分析仪，英国 Malvern 公司。