李海霞,楊 耀,路春波,羅 政,張振中
鄭州大學(xué)藥學(xué)院鄭州450001
蘆丁又名蕓香苷,是中藥槐米的主要成分,亦廣泛存在于食物中;作為生物類黃酮(亦稱維生素P),具有不可多得的防病治病作用,如降低毛細(xì)血管脆性與通透性、維持血管彈性、防止血細(xì)胞凝集、抗氧化、抗炎、抗過敏、抗癌等[1]。臨床用于高血壓、腦出血、再發(fā)性鼻出血、視網(wǎng)膜出血、急性出血性腎炎、出血性紫癜、創(chuàng)傷性肺出血、產(chǎn)后出血等的輔助治療,也常與維生素C 一起用作營養(yǎng)補充劑。但因其水溶性和脂溶性都很差,導(dǎo)致生物利用度較低,在體內(nèi)幾乎不被吸收,影響了其臨床療效和產(chǎn)品的應(yīng)用。納米脂質(zhì)體具有生物相容性好、可控釋放、靶向等優(yōu)點。將藥物制成納米脂質(zhì)體,是增加藥物溶解度、提高藥物生物利用度的一種有效方法。脂質(zhì)體制劑質(zhì)量評價中包封率是最重要指標(biāo)之一,只有藥物包封率達(dá)80%以上,才滿足藥典制劑學(xué)的要求[2-3],而酸性化合物,采用醋酸鈣梯度主動載藥法制備,可大大提高包封率[4];蘆丁為弱酸性黃酮類化合物,是否可采用此法制得高包封率的脂質(zhì)體,尚未見文獻報道。該研究主要以包封率為指標(biāo),研究醋酸鈣梯度主動載藥法制備蘆丁納米脂質(zhì)體的最佳工藝,并進一步考察所得脂質(zhì)體的穩(wěn)定性和體外釋放,為改善蘆丁溶解度,促進其在體內(nèi)吸收提供參考。
1.1 主要試劑與儀器 蘆丁(鄭州大學(xué)藥學(xué)院實驗室制備,純度99.9%);大豆卵磷脂(上海愛康精細(xì)化工有限公司,批號:120402);膽固醇(成都市科龍化工試劑廠,批號:070511);聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP K30);其他試劑均為分析純。KQ-3200DE 型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);RE-52AA 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);SHZD(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵和98-2 型加熱磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司);截留相對分子質(zhì)量為8 000~10 000 物質(zhì)的透析袋(美國Sigma 公司);調(diào)溫電熱套(北京中興偉業(yè)儀器有限公司);JY92-Ⅱ超聲波細(xì)胞粉碎機(寧波新芝生物科技有限公司);AR1140 型電子天平(美國Ohous 公司);Nano-zs90 型激光納米粒度分析儀(英國Malvern 公司);Z323 型高速冷凍離心機(德國Hermle 公司)。
1.2 蘆丁納米脂質(zhì)體的制備 將大豆卵磷脂和膽固醇混合,溶于乙醚與氯仿(體積比為2∶1)的混合溶液中,再逐滴加入120 mmol/L 醋酸鈣溶液中,超聲得到穩(wěn)定的單一分散體。35℃減壓除盡有機溶劑,凝膠轉(zhuǎn)相為乳懸液時,以醋酸鈣溶液定容至10 mL,超聲處理,依次以0.45、0.22 μm 濾膜過濾3~4次,即得空白脂質(zhì)體。室溫下緩慢磁力攪拌,以適量30 g/L 蔗糖溶液透析空白脂質(zhì)體,建立醋酸鈣梯度。透析后的空白脂質(zhì)體,溫浴條件下加入一定量用溶解介質(zhì)溶解的蘆丁溶液,孵化即得蘆丁納米脂質(zhì)體。
1.2.1 醋酸鈣梯度建立條件考察 固定大豆卵磷脂濃度為50 g/L,卵磷脂∶膽固醇質(zhì)量比5∶1,透析時間1 h/次,制備空白脂質(zhì)體。取5 mL 空白脂質(zhì)體置透析袋內(nèi),以30 g/L 蔗糖為透析介質(zhì),室溫下緩慢磁力攪拌透析,考察空白脂質(zhì)體與蔗糖體積比(1∶10、1∶20)及透析次數(shù)(3次、4次)對醋酸鈣離子梯度建立的影響。用鈣指示劑指示終點,采用EDTA 絡(luò)合滴定法測定蔗糖溶液中鈣離子濃度。
1.2.2 卵磷脂與膽固醇質(zhì)量比 固定大豆卵磷脂濃度50 g/L,蘆丁∶卵磷脂質(zhì)量比(藥脂比)為1∶30,孵育溫度50℃,孵育時間15 min,考察卵磷脂∶膽固醇質(zhì)量比分別為2.0 ∶1.0、2.5 ∶1.0、4.0∶1.0、5.0∶1.0、8.0∶1.0、20.0∶1.0 時,蘆丁納米脂質(zhì)體的包封率。實驗重復(fù)3次。
1.2.3 藥脂比 固定大豆卵磷脂濃度50 g/L,卵磷脂∶膽固醇質(zhì)量比5∶1,孵育溫度50℃,孵育時間15 min,考察藥脂比分別為1∶80、1∶40、1∶30、1∶25 和1∶20時,蘆丁納米脂質(zhì)體的包封率。實驗重復(fù)3次。
1.2.4 孵育溫度 固定大豆卵磷脂濃度50 g/L,卵磷脂∶膽固醇質(zhì)量比5∶1,孵育時間15 min,藥脂比1∶30,考察孵育溫度為40、50、60 和70℃時,蘆丁納米脂質(zhì)體的包封率。實驗重復(fù)3次。
1.2.5 大豆卵磷脂濃度 固定膽固醇濃度4 g/L,藥脂比1∶30,孵育溫度50℃,孵育時間15 min,考察大豆卵磷脂濃度分別為20、30、40、50、60 g/L 時,蘆丁納米脂質(zhì)體的包封率。實驗重復(fù)3次。
1.2.6 蘆丁溶解介質(zhì)的考察 固定大豆卵磷脂濃度50 g/L,卵磷脂∶膽固醇質(zhì)量比5∶1,孵育時間15 min,藥脂比1∶30,孵育溫度50℃,考察蘆丁溶解介質(zhì)為20 g/L SDS、20 g/L PVP、20 g/L β-CD 時,蘆丁納米脂質(zhì)體的包封率。實驗重復(fù)3次。
1.3 蘆丁的HPLC 法測定
1.3.1 色譜條件[4]ODS C18 色譜柱(250 mm ×4.6 mm,5 μm),流動相為甲醇∶冰醋酸(體積比32∶68),柱溫為35℃,流速為1 mL/min,檢測波長257 nm,進樣量10 μL。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 精密稱取蘆丁對照品1.96 mg,置于10 mL 量瓶中,加甲醇,超聲溶解,加甲醇至刻度,搖勻即得196 mg/L 的對照品溶液。依次精密量取該液0.25、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 mL,用甲醇稀釋至10 mL,制成4.9、9.8、19.6、29.4、39.2、49.0 mg/L 系列濃度溶液,各進樣10 μL,以峰面積A 為縱坐標(biāo),濃度C 為橫坐標(biāo),進行線性回歸,得回歸方程A= 0.242C-0.028 (R2=0.999 5),線性范圍為4.9~49.0 mg/L。
1.3.3 制劑測定 在所用色譜條件下,雜質(zhì)峰和藥物峰分離良好,輔料對藥物測定無干擾。蘆丁的保留時間約為20 min,理論塔板數(shù)不低于3 000。
1.4 蘆丁納米脂質(zhì)體的質(zhì)量評價
1.4.1 包封率測定 精密吸取200 μL 蘆丁納米脂質(zhì)體,用體積分?jǐn)?shù)為10%的Triton X-100 破乳,采用上述HPLC 測定,計算總藥量(W總)。另取蘆丁納米脂質(zhì)體200 μL 至超濾離心管中,12 000 r/min 離心30 min,取下層濾液稀釋后進樣、檢測,計算游離藥量(W游)。包封率=(W總-W游)/W總×100%。
1.4.2 粒徑與電位 超純水稀釋蘆丁納米脂質(zhì)體,混合均勻后,25℃條件下,用Nano-zs90 型激光納米粒度分析儀測定蘆丁納米脂質(zhì)體的粒徑分布和Zeta 電位。1.4.3 穩(wěn)定性 將脂質(zhì)體混懸液置于4℃冰箱保存,分別于設(shè)定時間點取樣,觀察脂質(zhì)體的絮沉現(xiàn)象并測定脂質(zhì)體的粒徑與電位。
1.5 體外釋放 精密稱取2 mL 蘆丁納米脂質(zhì)體溶液或含等量蘆丁的水溶液,置透析袋中,于30 mL含5 g/L SDS 的pH 7.4 PBS 溶液中透析,條件為:37℃,100 r/min 恒溫氣浴搖床振蕩。在設(shè)定時間點取樣2 mL,同時補加同溫等體積空白新鮮釋放介質(zhì)。以HPLC 測定2 mL 透析液中的蘆丁含量,按下式計算脂質(zhì)體的累積釋放率。
累積釋放率=(CtV0+∑CiVi)/W×100%。
Ct 和Ci 分別表示t次和第i次取樣的濃度,V0和Vi 分別表示釋放介質(zhì)體積和第i次的取樣體積,W 為脂質(zhì)體所含的總藥量。
2.1 制備工藝
2.1.1 透析條件 測得初始醋酸鈣膜外為120 mmol/L,透析3次后降至0.12 mmol/L 以下,因此醋酸鈣在脂質(zhì)體雙分子層內(nèi)外相差已達(dá)到1 000 倍以上,而且空白脂質(zhì)體與30 g/L 蔗糖體積比為1∶10 與1∶20 時測得的鈣離子濃度接近,因此透析條件確定為10 倍空白脂質(zhì)體體積的30 g/L 蔗糖透析3次。
2.1.2 卵磷脂與膽固醇質(zhì)量比 由表1 可知,隨著膽固醇比例的減少,脂質(zhì)體包封率亦逐步降低,但膽固醇比例過大(卵磷脂∶膽固醇的質(zhì)量比為2.0∶1.0、2.5∶1.0 和4.0∶1.0)時,脂質(zhì)體過于黏稠,這與目前公認(rèn)膽固醇具有調(diào)節(jié)膜流動性的作用,被稱為脂質(zhì)體“流動性緩沖劑”的觀點一致。因此,綜合考慮包封率與流動性,選擇卵磷脂∶膽固醇質(zhì)量比為5.0∶1.0。
表1 卵磷脂和膽固醇質(zhì)量比對包封率的影響
2.1.3 藥脂比 如表2 所示,除了藥脂比1∶80 外,其他藥脂比對包封率影響不大,但在藥脂比為1∶25、1∶20 時,隨著放置時間增加,易于絮沉,穩(wěn)定性較差。綜合考慮成本和包封率,選擇藥脂比為1∶30。
表2 藥脂比對包封率的影響
2.1.4 孵育溫度 如表3 所示,孵育溫度增加至50℃時包封率不再增加,當(dāng)溫度超過50℃,包封率甚至呈現(xiàn)遞減趨勢,這可能因為卵磷脂在高溫下易于氧化變質(zhì)而使包封率降低,因此選擇孵育溫度為50℃。
表3 孵育溫度對包封率的影響
2.1.5 卵磷脂濃度考察 隨著卵磷脂用量的增加,包封率隨之增加,但卵磷脂超過40 g/L,包封率不僅降低,而且脂質(zhì)體流動性減弱(表4)。因此,選擇的卵磷脂為40 g/L。
表4 卵磷脂濃度對包封率的影響
2.1.6 蘆丁溶解介質(zhì)的考察 由表5 知,用PVP作為蘆丁溶解介質(zhì)時,所得到的脂質(zhì)體包封率最高,而且β-CD 水溶性差,低溫存放易分層,嚴(yán)重影響脂質(zhì)體的穩(wěn)定性,因此蘆丁溶解介質(zhì)選擇PVP。
表5 不同溶解介質(zhì)對包封率的影響
2.2 蘆丁納米脂質(zhì)體的質(zhì)量評價
2.2.1 包封率 40 g/L 卵磷脂、卵磷脂∶膽固醇質(zhì)量比5.0∶1.0,藥脂比1∶30,20 g/L PVP 增溶的蘆丁作為外水相,50℃孵育15 min,包封率達(dá)到80.3%。
2.2.2 粒徑與電位 蘆丁納米脂質(zhì)體的平均粒徑在185 nm,電位-1.2 mV,多分散指數(shù)(PDI)為0.227。
2.2.3 穩(wěn)定性 按照最佳條件制備的蘆丁納米脂質(zhì)體樣品在28 d 時,仍為乳黃色混懸液,流動性良好,無分層現(xiàn)象;粒徑與Zeta 電位均未發(fā)生明顯變化,樣品穩(wěn)定性良好。
2.2.4 體外釋藥 不同時間藥物累積釋放率見圖1。蘆丁24 h 內(nèi)僅釋放了約23%的藥物,而蘆丁納米脂質(zhì)體24 h 內(nèi)釋放了約80%的藥物。
圖1 體外釋藥
雖然蘆丁具有良好的防病治病作用,但口服吸收極少,限制了它在臨床的應(yīng)用,發(fā)展更好的制劑,已成為克服此類問題的主要研究方向[5-6]。口服用脂質(zhì)體,因其具有生物膜特性和藥物傳輸能力,具有較強的兩親性,可以提高親水性藥物的滲透性和水不溶性藥物的溶解度,最終提高藥物的口服跨膜吸收及體內(nèi)生物利用度[7]。
評價脂質(zhì)體制劑質(zhì)量,包封率是一項非常重要的指標(biāo),因此《中國藥典》2010年版明確規(guī)定脂質(zhì)體制劑包封率不得小于80%[3]。包封率低也是脂質(zhì)體工業(yè)化的最大障礙之一[2]。醋酸鈣梯度主動載藥法可明顯提高酸性藥物的包封率,原因如下:空白脂質(zhì)體在逐步透析后,內(nèi)水相醋酸鈣中的醋酸根離子水合為醋酸,醋酸的跨膜速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鈣離子(為鈣的107倍)[8],大量醋酸快速跨過脂質(zhì)雙分子膜進入外水相,留在內(nèi)水相中的OH-與弱酸性藥物所在的外水相形成了一定的pH 值梯度,成為制備弱酸性藥物的高效驅(qū)動力,使原本外水相中的藥物主動進入內(nèi)水相,從而大大提高包封率。該實驗考察結(jié)果顯示,醋酸鈣梯度主動載藥法在最佳條件下制備的蘆丁納米脂質(zhì)體包封率達(dá)到80.3%,符合藥典要求,可申報藥物新劑型。而采用傳統(tǒng)薄膜分散法制備的蘆丁納米脂質(zhì)體,包封率僅為66.5%[9],不能成為藥物。
在pH 梯度載藥的過程中,外水相中分子態(tài)的弱酸性藥物越多,越易跨膜內(nèi)轉(zhuǎn)進入內(nèi)水相,而使包封率增加。但蘆丁在水中的溶解度僅為0.19 g/L[10],為增加外水相中分子態(tài)蘆丁濃度,該實驗使用了溶解介質(zhì)增溶,結(jié)果表明PVP 可很好地提高包封率。
制劑的物理穩(wěn)定性與其粒徑、PDI、Zeta 電位等密切相關(guān),實驗制備的蘆丁納米脂質(zhì)體已達(dá)納米級,而且PDI 較小,提示此脂質(zhì)體較穩(wěn)定。文獻[5]報道原料蘆丁在3.5 h 的體外累計溶出為16%,說明原料蘆丁在體外釋放度較低。經(jīng)制成納米脂質(zhì)體后,其釋放度大大增加,提示此脂質(zhì)體如在體內(nèi)使用,可能會增加體內(nèi)吸收,從而有效提高蘆丁的生物利用度。
綜上所述,作者制成符合藥典規(guī)定的蘆丁納米脂質(zhì)體,與蘆丁片相比,有望提高其生物利用度。
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