胡建軍,余莉,陳海林,林薇,金海英(寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院藥劑科,浙江寧波315020)
利福平納米脂質(zhì)載體的制備及質(zhì)量評價
胡建軍*,余莉,陳海林,林薇,金海英#(寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院藥劑科,浙江寧波315020)
目的:制備利福平(RFP)納米脂質(zhì)載體(RFP-NLCs),提高其水溶性,并評價其質(zhì)量。方法:以液固脂質(zhì)材料油酸及單硬脂酸甘油酯為脂質(zhì)材料,大豆卵磷脂為乳化劑,泊洛沙姆188為非離子型表面活性劑,采用熔融-超聲乳化法制備RFP-NLCs。以粒徑和包封率的綜合評分為指標(biāo),以脂質(zhì)材料的用量、液態(tài)脂質(zhì)材料比例、投藥量和大豆卵磷脂-泊洛沙姆188質(zhì)量比為因素,采用正交試驗優(yōu)化處方。測定最優(yōu)處方所制脂質(zhì)載體的形態(tài)、粒徑、多分散指數(shù)(PDI)、Zeta電位、包封率、載藥量和體外釋放度。結(jié)果:最優(yōu)處方中脂質(zhì)材料用量為150 mg,液態(tài)脂質(zhì)比例為30%,RFP用量為10 mg,大豆卵磷脂-泊洛沙姆188的質(zhì)量比為1∶3。所制RFP-NLCs的外觀較圓整,粒徑為(124.07±3.25)nm,PDI為0.104±0.010,Zeta電位為(-31.07±2.94)mV,包封率為(80.90±2.59)%,載藥量為(4.81±0.68)%(n=3)。與RFP原料藥比較,RFP-NLCs體外釋放度明顯減緩,12 h內(nèi)的累積釋放度為63.2%,釋藥行為符合Weibull方程。結(jié)論:篩選處方可成功制備RFP-NLCs;所制RFP-NLCs粒徑小、包封率較高,具有體外緩釋特征。
利福平;納米脂質(zhì)載體;制備;質(zhì)量評價
利福平(Rifampicin,RFP)系抗結(jié)核一線用藥,對結(jié)核桿菌及其他分枝桿菌均有強大的殺菌作用。但由于臨床上RFP用藥劑量大、作用時間長,易造成嚴(yán)重的胃腸道毒副作用及肝損傷,以致患者依從性較差、治療失敗率升高[1-5]。納米脂質(zhì)載體(Nano-structured lipid carriers,NLCs)為第二代脂質(zhì)納米粒,是在固體脂質(zhì)中加入化學(xué)性質(zhì)不同的液態(tài)脂質(zhì),使納米粒變成結(jié)晶缺陷型或無定形型結(jié)構(gòu),以達(dá)到提高難溶性藥物水溶性和載藥量的目的,且具有緩釋特性[6-8]。本研究采用熔融-超聲乳化法制備RFP-NLCs,采用正交試驗優(yōu)化處方,并評價其質(zhì)量,以期為開發(fā)新型RFP給藥劑型提供參考。
Agilent 1200型高效液相色譜儀(美國Agilent公司);Nano-ZS型粒徑分析儀(英國Malvern公司);HT7700型透射電子顯微鏡(日本Hitachi公司);OptimaMAX型超速離心機(美國Beckman公司);Scientz-ⅡDN型超聲波細(xì)胞粉碎機(寧波新芝生物科技股份有限公司)。
RFP原料藥(沈陽雙鼎制藥有限公司,批號:13050301,純度:>98%);RFP對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:110757-201004,純度:>99%);單硬脂酸甘油酯(法國Gattefosse公司,批號:127339);油酸(上海阿拉丁生化科技股份有限公司,批號:141021);注射用大豆卵磷脂(上海太偉藥業(yè)有限公司,批號:20130201);泊洛沙姆188(德國Basf公司,批號:WPAF538B);甲醇為色譜純,其他試劑均為分析純。
透析袋(美國Viskase公司,截留分子量:7 000 Da)。
稱取處方量的單硬脂酸甘油酯、油酸和RFP,加入少量甲醇,置于70℃恒溫水浴中熔融,作為油相;另稱取處方量的乳化劑大豆卵磷脂和泊洛沙姆188,分散于20 mL水中,作為水相;待水相加熱至與油相相同的溫度,在磁力攪拌下將水相滴加到油相中形成初乳;趁熱將初乳超聲3 min(300 W,3 s間隔)后,冷卻至室溫,0.45 μm微孔濾膜過濾,即得RFP-NLCs。同法制備不含RFP的NLCs,作為空白對照。
2.2.1 色譜條件色譜柱:Platisil ODS(150 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:甲醇-0.02 mol/L磷酸二氫鉀(65∶45,V/V);流速:1.0 mL/min;柱溫:35℃;檢測波長:254 nm;進樣量:20μL。在該色譜條件下,輔料不干擾RFP的測定。
2.2.2 線性關(guān)系精密量取RFP對照品適量,加甲醇稀釋成質(zhì)量濃度分別為50.0、20.0、10.0、5.0、2.0、1.0 μg/mL的系列對照品溶液,按“2.2.1”項下色譜條件進樣測定,以峰面積(A)對質(zhì)量濃度(c)進行線性回歸,得RFP的回歸方程為:A=89.944c+49.97(r=0.999 9,n=6)。結(jié)果表明,RFP檢測質(zhì)量濃度在1.0~50.0 μg/mL范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系,RFP的定量限為0.5 μg/mL(以信噪比≥10計)。
2.2.3 精密度、準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性取低、中、高質(zhì)量濃度(2.0、10.0、40.0 μg/mL)的RFP對照品溶液,分別按“2.2.1”項下色譜條件進樣測定,同日內(nèi)測定5次考察日內(nèi)精密度;每日測定1次,連續(xù)測定5 d考察日間精密度;以測定值/真實值×100%計算回收率。結(jié)果,RFPNLCs混懸液的日內(nèi)、日間精密度RSD均小于2%(n=5);低、中、高濃度樣品的平均回收率分別為(96.51±1.32)%、(97.03±1.43)%、(97.50±1.15)%(n=3)。同一批次制備的RFP-NLCs混懸液放置24 h后再進樣測定,考察穩(wěn)定性。結(jié)果,穩(wěn)定性試驗中含量的RSD為1.25%(n=6)。
精密量取RFP-NLCs混懸液,4℃下225 000×g離心60 min。取上清液1 mL,置于10 mL量瓶中,用甲醇稀釋至刻度,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液,按“2.2.1”項下色譜條件進樣測定游離RFP的含量,記作W1;取離心后沉淀物,蒸餾水洗滌3次,真空冷凍干燥后精密稱定總質(zhì)量,記作W。另精密量取RFP-NLC混懸液1 mL,置于10 mL量瓶中,用甲醇稀釋至刻度,100 W超聲10 min,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液按“2.2.1”項下色譜條件進樣測定RFP總含量,記作W0。計算RFP-NLCs的包封率和載藥量:包封率(%)=(W0-W1)/W0×100%,載藥量(%)=(W0-W1)/W×100%。
2.4.1 試驗設(shè)計與結(jié)果根據(jù)單因素預(yù)試驗結(jié)果,選擇對RFP-NLCs制備工藝、理化性質(zhì)影響較大的因素,即脂質(zhì)材料的用量(A,mg)、液態(tài)脂質(zhì)比例(B,%)、投藥量(C,mg)和大豆卵磷脂-泊洛沙姆188質(zhì)量比(D)為考察因素。每個因素選取3個水平,按正交設(shè)計L9(34)表設(shè)計試驗,以粒徑(y1)和包封率(y2)的綜合加權(quán)評分值[y,y=50×(1-y1/y1max)+50×y2/y2max]為考察指標(biāo),篩選RFP-NLCs處方。因素與水平見表1,正交試驗設(shè)計與結(jié)果見表2,方差分析結(jié)果見表3。
表1 因素與水平Tab 1Factors and levels
表2 正交試驗設(shè)計與結(jié)果Tab 2Orthogonal test design and results
表3 方差分析結(jié)果Tab 3Results of variance analysis
由表2和表3可知,各因素對綜合加權(quán)評分值的影響程度依次為A>C>D>B,其中A和C對綜合加權(quán)評分值有顯著影響(P<0.05)。以綜合加權(quán)評分值越大為標(biāo)準(zhǔn),篩選得到最優(yōu)處方為A2B1C2D3,即脂質(zhì)材料用量為150 mg,液態(tài)脂質(zhì)比例為30%,RFP用量為10 mg,大豆卵磷脂-泊洛沙姆188質(zhì)量比為1∶3。
2.4.2 驗證試驗按“2.4.1”項下優(yōu)化的處方制備3批RFP-NLCs,采用Nano-ZS型粒徑分析儀檢測其粒徑、多分散指數(shù)(PDI)和Zeta電位,按“2.3”項下方法檢測其包封率和載藥量。結(jié)果顯示,所制RFP-NLCs的平均粒徑為(124.07±3.25)nm,PDI為0.104±0.010,Zeta電位為(-31.07±2.94)mV,包封率為(80.90±2.59)%,載藥量為(4.81±0.68)%(n=3)。
取按最優(yōu)處方制備的RFP-NLCs適量,以2.0%磷鎢酸溶液負(fù)染,使用HT7700型透射電子顯微鏡觀察其外觀形態(tài)。結(jié)果顯示,RFP-NLCs外觀形態(tài)圓整,大小及分布較均勻。透射電鏡圖見圖1。
圖1 RFP-NLCs的透射電鏡圖Fig 1TEM photograph of RFP-NLCs
精密稱取RFP原料藥和按最優(yōu)處方制備的RFPNLCs適量(約含RFP 2 mg),分散于2 mL釋放介質(zhì)[含1%乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)和1%Na2SO3的磷酸鹽緩沖液(PBS),pH為7.4]中[9],裝入處理好的透析袋中,密封后置于100 mL釋放介質(zhì)中,于(37±0.5)℃恒溫水浴下以75 r/min振蕩。分別于15、30、60 min和1、2、4、6、8、10、12、24、36、48 h各取樣2 mL,同時補充2 mL同溫釋放介質(zhì)。按“2.2.1”項下色譜條件進樣檢測釋放液中RFP的含量,計算累積釋放度,并以累積釋放度(Q)為縱坐標(biāo)、時間(t)為橫坐標(biāo)作圖,繪制釋放曲線。RFP原料藥和RFP-NLCs的體外釋藥曲線見圖2。
圖2 RFP原料藥和RFP-NLCs的體外釋藥曲線(n=3)Fig 2The in vitro drug release curves of RFP raw materials and RFP-NLCs(n=3)
由圖2可見,RFP原料藥釋藥迅速,4 h時的累積釋放度已達(dá)到95.1%;而RFP-NLCs釋藥前期有少量突釋,12 h時的累積釋放度為63.2%,之后平穩(wěn)釋藥,48 h時的累積釋放度為85.2%。此外,分別用零級動力學(xué)方程、一級動力學(xué)方程、Higuchi方程和Weibull方程對RFP-NLCs的體外釋藥行為進行擬合,結(jié)果顯示,其釋藥行為符合Weibull方程[lnln(1/1-Q)=0.564 9lnt-1.486 1,R2=0.995 3]。
筆者曾采用溶劑分散法、薄膜超聲分散法制備RFPNLCs,但所制RFP-NLCs的粒徑明顯大于熔融-超聲乳化法,且較不穩(wěn)定。綜合考察,選用熔融-超聲乳化法制備RFP-NLCs。文獻(xiàn)[10-11]表明,液態(tài)脂質(zhì)比例在0~40%范圍為宜,其包封率隨液態(tài)脂質(zhì)的比例升高,先增大后減少。通過正交試驗,本試驗最終選擇30%的油酸比例。泊洛沙姆188為非離子型表面活性劑,與大豆卵磷脂合用,能插入磷脂單分子層形成穩(wěn)固的混合層,可減小粒徑,亦能提高穩(wěn)定性。
RFP在水中幾乎不溶,選擇普通溶出介質(zhì)難以實現(xiàn)漏槽條件。因此,本試驗參考文獻(xiàn)[9]中相關(guān)內(nèi)容,選擇含1%EDTA-2Na和1%Na2SO3的PBS(pH 7.4)作為釋放介質(zhì)。由體外釋藥曲線可見,RFP-NLCs具有一定的突釋性,后期平緩釋藥,呈現(xiàn)明顯的緩釋特性。
綜上所述,本研究篩選的處方可成功制備RFPNLCs,所制RFP-NLCs粒徑小、包封率較高、具有體外緩釋特征。
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Preparation and Quality Evaluation of Rifampicin Nano-structured Lipid Carriers
HU Jianjun,YU Li,CHEN Hailin,LIN Wei,JIN Haiying(Dept.of Pharmacy,the Affiliated Hospital of Medical College,Ningbo University,Zhejiang Ningbo 315020,China)
OBJECTIVE:To prepare rifampicin(RFP)nano-structured lipid carriers(RFP-NLCs)to improve its watersolubility,and evaluate its quality.METHODS:Using liquid-solid lipid materials oleate and glyceryl monostearate as lipid materials,soy lecithin as emulsifier,poloxamer 188 as nonionic surfactant,melting-ultrasonic emulsification was used to prepare RFP-NLCs.Using the comprehensive scores of particle size and encapsulation efficiency as indexes,the amount of lipid materials,proportion of liquid lipid materials,dosage,and mass ratio of soy lecithin-poloxamer 188 as factors,orthogonal test was adopted to optimize the formulation.The morphology,particle size,polydispersity index(PDI),Zeta potential,encapsulation efficiency,drug loading and in vitro release degree of prepared lipid carriers with optimal formulation were evaluated.RESULTS:In the optimal formulation,the amount of lipid materials was 150 mg,proportion of liquid lipid materials was 30%,amount of RFP was 10 mg,and mass ratio of soy lecithin-poloxamer 188 was 1∶3.Prepared RFP-NLCs had rounded appearance,particle size was(124.07±3.25)nm,PDI was 0.104±0.010,Zeta potential was(-31.07±2.94)mV,encapsulation efficiency was(80.90±2.59)%,and drug loading was(4.81±0.68)%(n=3).Compared with RFP raw materials,in vitro release degree of RFP-NLCs significantly slowed down,and the cumulative release degree within 12 h was 63.2%,which was in line with Weibull equation.CONCLUSIONS:Screened formulation can successfully prepare RFP-NLCs;the prepared RFPNLCs have small particle size and high encapsulation efficiency,and the in vitro drug release shows certain sustained-release characteristics.
Rifampicin;Nano-structured lipid carriers;Preparation;Quality evaluation
R943
A
1001-0408(2017)34-4879-03
DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.34.33
*藥師。研究方向:醫(yī)院藥學(xué)、藥物新劑型。電話:0574-87035223。E-mail:526416166@qq.com
#通信作者:副主任藥師,碩士。研究方向:醫(yī)院藥學(xué)。電話:0574-87035223。E-mail:13736053092@163.com
2017-06-05
2017-08-28)
(編輯:鄒麗娟)