張 波 王啟平 王慧云 全先高 王盈盈 王 寧
(1濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院,山東 濟(jì)寧272067;2濟(jì)寧任城區(qū)衛(wèi)生監(jiān)督所,濟(jì)寧272100;3濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,山東 日照276826)
非離子表面活性劑囊泡(noisome,以下簡稱囊泡),是由非離子表面活性劑和膽固醇構(gòu)成的新型藥物載體,其結(jié)構(gòu)組成與脂質(zhì)體相似,具有單層或多層結(jié)構(gòu),而且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,能降低藥物的毒副作用,提高藥物治療效果,是一種很有發(fā)展前途的新型給藥系統(tǒng)[1-3]。甲氨蝶呤(MTX)是常見的抗腫瘤化療藥物,但其毒副作用較大,有嚴(yán)重的肝、腎損害,骨髓抑制,腸道反應(yīng)等。為提高甲氨蝶呤的抗癌療效,降低其毒副作用,國內(nèi)外學(xué)者已做了許多研究工作。如制備甲氨蝶呤脂質(zhì)體、磁導(dǎo)向甲氨蝶呤緩釋藥物、甲氨蝶呤淀粉納米粒等[4-6]。本文采用非離子表面活性劑和膽固醇作為包封甲氨蝶呤的膜材,選用L9(34)因素水平表,對(duì)甲氨蝶呤囊泡的制備工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,確定最佳制備方案。報(bào)道如下。
UV-2600紫外可見分光光度計(jì)(島津公司);RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海嘉鵬科技有限公司);PHSJ-4A酸度計(jì)(上海元析儀器有限公司 );KQ-600GDV醫(yī)用超聲波清洗器(河南鞏義予華儀器有限公司);透析袋(北京索萊寶科技有限公司);電子天平(北京賽多利斯儀器有限公司)。
甲氨蝶呤(中國藥品生物制品檢定所);司盤(Span)20、40、60、80(天津凱通化學(xué)試劑有限公司,均為分析純);膽固醇(天津科密歐化學(xué)試劑有限公司);三氯甲烷(分析純,國藥集團(tuán)試劑有限公司);無水乙醇(分析純,國藥集團(tuán)試劑有限公司);其它試劑均為分析純。
配制一系列Span40濃度分別為0.10、0.12、0.14mol/L的溶液,以 VCHCl3∶VC2H5OH=4∶1的混合溶劑配制。
0.10mol/L膽固醇溶液的配制 取9.67g膽固醇溶于上述混合溶劑中,再加混合溶劑定容至250ml。
PBS緩沖溶液的配制800ml去離子水中溶解8.0g NaCl、0.20g KCl、1.44g Na2HPO4、0.42g KH2PO4,用NaOH溶液調(diào)pH至7.4,再加水定容至1000ml。
1.4.1 囊泡的制備 分別取0.10mol/L 20、40、60、80和0.10mol/L膽固醇4.0ml加入至100ml圓底燒瓶中,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于40~50℃水浴真空旋轉(zhuǎn)蒸干有機(jī)溶劑,再加入5.0ml一定濃度的甲氨蝶呤溶液或5.0ml蒸餾水,超聲40min,即制得載藥囊泡或空白囊泡。
以Span40濃度、Span40和膽固醇的比例、藥物濃度、超聲時(shí)間為考察因素,每個(gè)因素各取3個(gè)水平進(jìn)行優(yōu)選,以包封率為指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn),采用L9(34)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。見表1。
表1 L9(34)因素和水平
1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立 精密稱取5.0mg甲氨蝶呤標(biāo)準(zhǔn)品溶于0.01mol/L的氫氧化鈉溶液中,轉(zhuǎn)置于50ml容量瓶中,用0.01mol/L的氫氧化鈉溶液定容。分別取上述溶液2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ml,置于50ml容量瓶中,用0.01mol/L的氫氧化鈉溶液定容,得其濃度分別為4、8、12、16、20μg/ml。以0.01mol/L的氫氧化鈉溶液作空白對(duì)照,在303nm處測(cè)定其吸光度。見圖1。
由圖1可見,在測(cè)定濃度范圍內(nèi),甲氨蝶呤溶液的濃度C(μg/ml)與吸光度A之間存在良好的線性關(guān)系,其回歸方程為:Y=0.05397C-0.00307,R=0.9999。
圖1 甲氨蝶呤標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
1.4.3 包封率的測(cè)定 取2ml空白囊泡或載藥囊泡溶液于透析袋中,在100ml pH=7.4的PBS緩沖液中透析24h,取一定量的透析液,用紫外分光光度計(jì)測(cè)定其在303nm處的吸光度,扣除空白囊泡的吸收,即可算得包封率[4]。
2.1.1 表面活性劑的影響 分別采用20、40、60、80制備甲氨蝶呤囊泡,考察不同表面活性劑對(duì)包封率的影響,其結(jié)果見圖2。由Span40和膽固醇構(gòu)成的囊泡對(duì)甲氨蝶呤的包封效果較好。見圖2。
圖2 Span種類對(duì)包封率的影響
2.1.2 Span40濃度的影響 分別采用不同濃度的Span40溶液,考察表面活性劑濃度對(duì)甲氨蝶呤囊泡包封率的影響。見表2。
表2 Span40濃度對(duì)包封率的影響
由表2可知,當(dāng)Span40濃度為0.12mol/L時(shí)包封率最高。原因是在制備囊泡的過程中加入膽固醇一般可提高膜的穩(wěn)定性,降低藥物的通透性,提高包封率與載藥量。膽固醇具有填充效應(yīng),它能填充在表面活性劑單體形成的分子空隙中,賦予雙層膜一定的剛性[7]。
2.1.3 膽固醇用量的影響 固定Span40用量,改變膽固醇與Span40的比例來考察膽固醇用量對(duì)甲氨蝶呤囊泡包封率的影響(見表3)。由表3可知,當(dāng)Span40∶CHOL=4∶2時(shí),包封效率較高。比例繼續(xù)增加,包封率反而下降。原因是膽固醇是助表面活性劑,可以增加雙分子層中脂質(zhì)分子排列的緊密程度,起到穩(wěn)定類脂質(zhì)體的作用,有利于囊泡的形成,但過多的膽固醇分子插入雙層膜增加了雙分子層的不對(duì)稱性,使藥物泄漏概率增加,包封率反而下降[8]。
表3 膽固醇用量對(duì)包封率的影響
2.1.4 藥物濃度的影響 改變加入甲氨蝶呤溶液的濃度,考察藥物濃度對(duì)甲氨蝶呤囊泡包封率的影響。見表4。
表4 藥物濃度對(duì)包封率的影響
由表4可知,當(dāng)藥物濃度在0.6g/L時(shí),藥物包封率達(dá)到最高。濃度較低時(shí)包封率隨甲氨蝶呤濃度增加而上升,說明囊泡的包封容量是有限的。
2.1.5 超聲時(shí)間的影響 固定其他制備條件,改變超聲時(shí)間,考察超聲時(shí)間對(duì)甲氨蝶呤包封率的影響。見表5。
表5 超聲時(shí)間對(duì)包封率的影響
由表5可知,超聲時(shí)間在40min時(shí)包封率較高。超聲有利于藥物的包封,但超聲時(shí)間過長會(huì)打碎一些比較大的多室囊泡,使得包容藥物的體積減小,同時(shí)囊泡打碎的過程中也有一些藥物釋放出來,造成包封率下降。
正交實(shí)驗(yàn)見表6,方差分析見表7。
表6 正交設(shè)計(jì)及結(jié)果
表7 正交實(shí)驗(yàn)方差分析
由表6可知,4個(gè)因素的級(jí)差大小順序?yàn)镈>B>C>A,其中超聲時(shí)間對(duì)甲氨蝶呤囊泡制備工藝影響最大,膽固醇用量影響較大,藥物濃度和Span40濃度影響最小,由表6可見因素B(膽固醇用量)和因素D(超聲時(shí)間)有顯著性,因素 A(Span40濃度)和因素C(藥物濃度)無顯著性。即囊泡制備的最佳工藝條件為A2B2C2D2,即當(dāng)司盤40濃度為0.12mol/L,司盤40∶CHOL為4∶2,藥物濃度為0.6g/L,超聲時(shí)間為40min時(shí),藥物的包封率達(dá)到最高。
按優(yōu)選的最佳工藝進(jìn)行3次平行試驗(yàn),得出甲氨蝶呤囊泡的平均包封率為62.09%。
本文以司盤類非離子表面活性劑和膽固醇為主要原料,采用薄膜分散法制備甲氨蝶呤類脂囊泡,以包封率作為考察指標(biāo),通過L9(34)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選了甲氨蝶呤囊泡的制備工藝條件,確定了較優(yōu)處方,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示優(yōu)選得到的最佳制備工藝條件是可行的,為新型藥物傳輸系統(tǒng)的研究提供一定的依據(jù),適合進(jìn)一步研究。
[1] Lu B.Study on polymersome micelles and niosomes as the vehicle of medicational system[J].Journal of Henan University(Medical Science),2008,27(1):1-3.
[2] Yang R,Wang X J.Progress of study on niosomes[J].Chinese Journal of Pharmaceutics,2008,6(3):124-129.
[3] Manconi M,Sinico C,Valenti D,et al.Niosomes as carriers fort retinoin III.A study into the in vitro cutaneous delivery of resicle tretinoin[J].Int J Pharm,2006,311(1):11-19.
[4] 杜美菊,凌翠霞,李娜,等.甲氨蝶呤的制備和體外釋放性能研究[J].應(yīng)用化工,2005,34(12):757-759.
[5] Zhao X Y,Li H,Zhang B X,et al.Preparation and evaluation of non-ionic surfactant based vesicle as a new drug delivery system[J].International Journal of Pharmaceutical Research,2007,34(6):439-441.
[6] Zhang W T,Huang Q B,Lin L F,et al.Determination of the entrapment efficiency of docetaxol liposome[J].Chinese Journal of Hospital pharmacy,2008,28(14):1179-1181.
[7] 張波,王慧云,全先高.非離子表面活性劑囊泡作為頭孢匹胺鈉藥物載體的研究[J].濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2011,34(4):236-239
[8] 袁悅,王紅霞,劉巖,等.類脂囊泡作為5-氟尿嘧啶藥物載體的研究[J].分子科學(xué)學(xué)報(bào),2010,12(6):420-423.