任婧 張丹參 侯文書 武春陽 馬佳呈
摘 要:為了改善姜黃素長循環(huán)脂質(zhì)體(Cur-LCL)的穩(wěn)定性,延長藥物在體內(nèi)的循環(huán)時間,對現(xiàn)有姜黃素脂質(zhì)體(Cur-Lips)和姜黃素長循環(huán)脂質(zhì)體的制備方法進(jìn)行了優(yōu)化。使用乙醇注入法制備Cur-Lips,用后插法將DSPE-PEG2000插入Cur-Lips中制成Cur-LCL。結(jié)果表明:Cur-LCL外觀為圓形囊泡狀球體,平均包封率為(88.91±0.94)%,4 ℃存放15 d包封率沒有明顯變化,平均滲漏率為2.4%,具有較好的穩(wěn)定性;Cur-LCL平均粒徑為(118.4±3.2)nm(n=3),呈單峰分布,平均電位為(-12.9±0.32)mV(n=3);以溶解度為標(biāo)準(zhǔn)對溶出介質(zhì)進(jìn)行篩選,選擇以1% Tween 80的生理鹽水為體外釋放試驗(yàn)的溶出介質(zhì),Cur原料藥12 h基本釋放完全,Cur-Lips在36 h基本釋放完全,累計釋放率為92.67%,Cur-LCL在72 h基本釋放完全,累計釋放率為91.36%。Cur-LCL具有明顯的緩釋性,可以延長藥物在血液中的循環(huán)時間,達(dá)到長循環(huán)的效果。
關(guān)鍵詞:中藥藥劑學(xué);姜黃素;長循環(huán)脂質(zhì)體;包封率;體外釋放
中圖分類號:R844.1?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1008-1542(2018)06-0532-08
姜黃素(Cur)[1]是從姜科植物姜黃、莪術(shù)、郁金等根莖中提取的一種天然黃色色素,是小分子植物酸性多酚,具有多種藥理作用,且毒性很低[2-3]。近年來發(fā)現(xiàn),姜黃素能抑制β淀粉樣蛋白(Aβ)的合成與蓄積,改善阿爾茨海默病患者的空間學(xué)習(xí)記憶能力[4]。但是,姜黃素本身因水溶性差、生物利用度低、半衰期短、易降解[5]、不能通過血腦屏障等缺點(diǎn)而制約了自身的發(fā)展[6]。
脂質(zhì)體可以將姜黃素包裹在脂質(zhì)雙分子層中,用于克服水溶性差和生物利用度低的問題[7-8],而DSPE-PEG2000可以經(jīng)后插法插入姜黃素脂質(zhì)體(Cur-Lips)的磷脂雙分子層中[9-11],制成長循環(huán)姜黃素脂質(zhì)體(Cur-LCL)。筆者對此進(jìn)行了研究,修飾后的長循環(huán)脂質(zhì)體可以避免靜脈給藥后血液中巨噬細(xì)胞對脂質(zhì)體的吞噬作用,具有明顯的緩釋效果,可延長藥物在體內(nèi)的循環(huán)時間[12],提高藥物的穩(wěn)定性,達(dá)到長循環(huán)的作用[7]。
1?實(shí)驗(yàn)部分
1.1?主要材料與儀器
姜黃素(西安小草植物科技有限責(zé)任公司提供,XC20160815);姜黃素標(biāo)準(zhǔn)品(中國藥品生物制品檢定研究院提供,110823-201405);蛋黃卵磷脂(上海艾韋特(A.V.T.)醫(yī)藥科技有限公司提供,PC-98T,注射級);膽固醇(上海艾韋特(A.V.T.)醫(yī)藥科技有限公司提供,注射級);DSPE-PEG2000(上海艾韋特(A.V.T.)醫(yī)藥科技有限公司提供,B50845,注射級);葡聚糖G-50凝膠;乙腈(色譜純);冰醋酸(色譜純);其余試劑均為分析純。
BT 224S電子天平,BT100-2J蠕動泵,RE201D旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,4-15高速離心機(jī),ZEN3690粒度分析儀,e2695 高效液相色譜儀,H-7650 透射電鏡,MODUL YOD-230真空冷凍干燥機(jī),RC8MD溶出試驗(yàn)儀。
1.2?長循環(huán)姜黃素脂質(zhì)體(Cur-LCL)的制備
采用乙醇注入法制備姜黃素脂質(zhì)體[13-14]。分別精密稱取姜黃素、蛋黃卵磷脂、膽固醇適量,溶解在少量無水乙醇中,超聲助溶,于40 ℃水浴條件下將無水乙醇溶液滴加到去離子水中,水浴攪拌10 min,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去無水乙醇,得到姜黃素脂質(zhì)體(Cur-Lips)。精密稱取DSPE-PEG2000適量,加入到Cur-Lips中,在EDC和NHS催化下于50 ℃孵育1 h,得到Cur-LCL。
1.3?處方工藝優(yōu)化
1.3.1?單因素優(yōu)化制備處方
以包封率為評價指標(biāo),進(jìn)行單因素試驗(yàn),分別考察投藥量、膽固醇用量、無水乙醇用量和DSPE-PEG2000用量對Cur-LCL包封率的影響。
1.3.2?正交試驗(yàn)優(yōu)化制備工藝
以包封率為評價指標(biāo),以水浴溫度、攪拌速度、滴加時間和水合時間為因素進(jìn)行正交試驗(yàn),優(yōu)化制備工藝,因素與水平見表1。
1.4?理化性質(zhì)考察
1.4.1?包封率(ER)的測定
采用微柱離心法測量Cur-LCL的包封率。取適量Cur-LCL,滴加于葡聚糖G-50凝膠柱的頂端,離心收集濾液。用適量去離子水洗脫3次,合并濾液于容量瓶中破乳定容,測量吸光度,計算脂質(zhì)體中包裹的藥物含量:
1.4.2?形態(tài)
取適量Cur-LCL,滴在碳支持膜銅網(wǎng)表面上,靜置2 min,使Cur-LCL充分吸附在銅網(wǎng)上。以2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)磷鎢酸染液染色2 min,置于透射電鏡下觀察形態(tài)。
1.4.3?粒徑與電位
取1 mL的Cur-LCL,加入9 mL去離子水稀釋至10倍,使用馬爾文粒度分析儀分別測定Cur-LCL的粒徑和電位。
1.5?體外釋放試驗(yàn)
1.5.1?溶出介質(zhì)的選擇
分別精密稱取5份相同且過量的Cur原料藥,加入到去離子水、PBS(pH值為7.4)、含1% Tween 80的PBS(pH值為7.4)、生理鹽水、含1% Tween 80生理鹽水中,于37 ℃下攪拌48 h,10 000 r/min離心3 min。取上清液測定Cur含量,選擇對Cur溶解度較高的溶出介質(zhì)作為體外釋放實(shí)驗(yàn)的溶出介質(zhì)。
1.5.2?溶出曲線的繪制[15]
分別取Cur-LCL,Cur-Lips和等量的游離Cur各3份,置于煮沸處理過的透析袋中,將透析袋封口,懸掛于200 mL的溶出介質(zhì)中。水浴溫度為37 ℃,轉(zhuǎn)速為100 r /min,于0.5,1,2,3,4,6,8,10,12,24,36,48,72 h 時各取樣2 mL,同時補(bǔ)加2 mL溶出介質(zhì)。將取出的溶液過0.22 μm微孔濾膜后,測定Cur含量,計算累計釋放率,并繪制溶出曲線。
2?結(jié)果與討論
2.1?處方工藝優(yōu)化
2.1.1?單因素優(yōu)化制備處方
通過對投藥量、膽固醇用量、無水乙醇用量和DSPE-PEG2000用量進(jìn)行考察,得到單因素試驗(yàn)結(jié)果,見圖1。
脂質(zhì)體內(nèi)蛋黃卵磷脂負(fù)載能力有限[16],當(dāng)?shù)包S卵磷脂的量固定不變時,投藥量超過1.5 mg后包封率急劇下降,所以1.5 mg達(dá)到了脂質(zhì)體當(dāng)前可以包裹藥物的負(fù)載上限。膽固醇可以增加脂質(zhì)的流動性,改善脂質(zhì)體的外觀和包封率,但膽固醇量過大時會導(dǎo)致脂質(zhì)體不穩(wěn)定,膽固醇為10 mg時包封率較高。本試驗(yàn)用無水乙醇溶解藥物和輔料,無水乙醇用量較少時會導(dǎo)致藥物與輔料的濃度增高,在形成脂質(zhì)體過程中容易包裹不均勻,造成包封率不高,無水乙醇用量達(dá)到3 mL及以上時脂質(zhì)體包封率變化不大。
有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),如果DSPE-PEG2000和蛋黃卵磷脂的質(zhì)量比超過10%,DSPE-PEG2000將很難插入脂質(zhì)體的磷脂雙分子層,并且很容易與磷脂形成混合膠束[17-18]。故選取10%以內(nèi)的比例進(jìn)行試驗(yàn),當(dāng)DSPE-PEG2000與磷脂的質(zhì)量比為7%時,包封率較高。
2.1.2?正交試驗(yàn)優(yōu)化制備工藝
正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。
根據(jù)正交試驗(yàn)的結(jié)果,各因素對包封率的影響順序?yàn)橐蛩谻>因素A>因素D>因素B,制備Cur-LCL的適宜工藝為水浴溫度40 ℃、攪拌速度300 r/min、水合時間10 min、滴加時間120 s。
2.2?理化性質(zhì)
2.2.1?包封率的測定
分別在葡聚糖-G50凝膠柱頂端滴加Cur-LCL和同等濃度的游離Cur,離心收集濾液,破乳定容測量吸光度,再用適量去離子水洗脫19次,分別破乳定容測量吸光度,繪制洗脫曲線,如圖2所示。
由圖2可以看出,Cur-LCL和游離藥物可以良好分離,且重復(fù)測定RSD值≤2%,說明微柱離心法適用于本試驗(yàn)的包封率測定。
按照較優(yōu)處方制備工藝分別制備3批Cur-LCL,計算各組的包封率和載藥量,結(jié)果如表3所示。由表3可從看出,平均包封率為88.91%,平均載藥量為1.88%,RSD值均小于2%,說明制備方法穩(wěn)定,重復(fù)性較好。于4 ℃保存7,10,15 d后再次測量包封率,結(jié)果見表4。
Cur-LCL在4 ℃條件下儲存7 d時測量包封率,并無明顯變化,10 d時脂質(zhì)體包封率開始出現(xiàn)輕微下降,15 d時測量平均滲漏率為2.4%,證明Cur-LCL具有較好的穩(wěn)定性。
2.2.2?透射電鏡結(jié)果
透射電鏡觀察結(jié)果見圖3。
由圖3可以看出,Cur-LCL在2個倍數(shù)下均為圓球形囊泡結(jié)構(gòu),無明顯黏連,未見聚集,分布比較均勻。
2.2.3?粒徑與電位
Cur-Lips的粒徑分布圖見圖4,Cur-LCL的粒徑、電位分布圖見圖5和圖6。由圖4—圖6可以看出:Cur-Lips平均粒徑為(110.5±2.7)nm (n=3),Cur-LCL的平均粒徑為(118.4±3.2)nm (n=3),粒徑均呈單峰分布,分布比較均勻,可見加入的DSPE-PEG2000未使脂質(zhì)體粒徑明顯增大;Cur-LCL 3次測量的平均電位為(-12.9±0.32)mV (n=3),電位絕對值較大,可以保證脂質(zhì)體之間的排斥作用力,使脂質(zhì)體較為穩(wěn)定。
2.3?體外釋放試驗(yàn)
2.3.1?溶出介質(zhì)的選擇
考察了5種溶出介質(zhì)對姜黃素的溶解能力,結(jié)果如表5所示。根據(jù)Cur在各種溶出介質(zhì)中的溶解度情況,選擇溶解度較好的含1% Tween 80的生理鹽水作為體外釋放試驗(yàn)的溶出介質(zhì)。
2.3.2?色譜條件
色譜柱:YWG-C18(4.6 mm×250 mm,10 μm);流動相:乙腈-4%冰乙酸水溶液(二者體積比為48∶52);流速:1 mL/min;柱溫30 ℃;檢測波長:430 nm;進(jìn)樣量10 μL。
2.3.3?標(biāo)準(zhǔn)曲線
精密稱取姜黃素標(biāo)準(zhǔn)品適量,用釋放介質(zhì)溶液溶解,并依次稀釋為0.1,0.5,1,2,5,10,20,50 μg/mL的溶液,用HPLC測量含量,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,如圖7所示。圖7表明,姜黃素質(zhì)量濃度在0.1~50 μg/mL內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.3.4?精密度
分別配制10,30,50 μg/mL 3種質(zhì)量濃度的姜黃素溶液,每天測量5次,連續(xù)測量5天,分別計算日內(nèi)精密度和日間精密度。日內(nèi)精密度的RSD值分別為1.23%,0.50%和0.41%,日間精密度的RSD值分別為1.70%,0.62%和0.46%,RSD值<2%。
2.3.5?回收率
分別配制10,30,50 μg/mL 3種質(zhì)量濃度的姜黃素溶液,加入到1 mL空白脂質(zhì)體中,破乳后測量姜黃素的質(zhì)量濃度,計算回收率,結(jié)果見表6。由表6可以看出,回收率RSD值均<2%,說明輔料對Cur的含量檢測沒有影響。
2.3.6?穩(wěn)定性
配制質(zhì)量濃度為30 μg/mL的姜黃素溶液,每間隔2 h測量姜黃素的含量,測量10 h,考察姜黃素溶液的穩(wěn)定性,結(jié)果見表7。由表7可以看出,姜黃素溶液在含1% Tween 80的生理鹽水中穩(wěn)定性良好。
2.3.7?體外釋放率
Cur-LCL的體外釋放曲線見圖8。
試驗(yàn)結(jié)果表明:游離Cur在12 h內(nèi)基本完全釋放,累計釋放率為96.27%,Cur-Lips在36 h時累計釋放率達(dá)到92.67%;Cur-LCL則在72 h內(nèi)基本釋放完全,累計釋放率為91.36%。這說明DSPE-PEG2000的修飾可以放慢脂質(zhì)體的釋放速度,其原因可能是DSPE-PEG2000在脂質(zhì)體表面形成了一層水滑膜,減慢了藥物的釋放,從而達(dá)到緩釋和長循環(huán)的效果[19-20]。
3?結(jié)?論
1)選用乙醇注入法制備姜黃素脂質(zhì)體(Cur-Lips),將DSPE-PEG2000用后插法加入到姜黃素脂質(zhì)體中,得到姜黃素長循環(huán)脂質(zhì)體(Cur-LCL),平均包封率為(88.91±0.94)%,平均載藥量為(1.88±1.10)%,4 ℃下儲存15 d平均滲漏率為2.4%。
2)Cur-LCL外觀為圓形囊泡狀球體,平均粒徑為(118.4±3.2)nm (n=3),呈單峰分布,平均電位為(-12.9±0.32)mV(n=3),性質(zhì)較為穩(wěn)定,可以認(rèn)為是制備姜黃素長循環(huán)脂質(zhì)體的較好方法。
3)考察了Cur在不同介質(zhì)中的溶解度,選定1% Tween 80生理鹽水作為體外釋放實(shí)驗(yàn)的溶出介質(zhì),原料藥在12 h內(nèi)基本完全釋放,Cur-Lips在36 h內(nèi)基本釋放完全,累計釋放率為92.67%,Cur-LCL在72 h內(nèi)基本釋放完全,累計釋放率為91.36%,說明修飾了DSPE-PEG2000的Cur-LCL具有明顯的緩釋性。
4)在Cur-Lips表面修飾了DSPE-PEG2000,增加了脂質(zhì)體的穩(wěn)定性,延長了體外釋放時間,使得藥物在體內(nèi)的作用時間更長;此外,因?yàn)槔砘再|(zhì)更加穩(wěn)定,所以更加便于藥物的儲存和運(yùn)輸。但脂質(zhì)體普遍存在載藥量偏低的問題,當(dāng)投藥量達(dá)到輔料負(fù)載能力的上限時,隨著投藥量的增加,載藥量反而會下降,而脂質(zhì)體使用的輔料大多為天然成分,負(fù)載能力有限,今后需針對脂質(zhì)體載藥量的提高加以深入研究。
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