屈子卉,張備,陳洋洋,閻雪瑩(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,哈爾濱150040)
雷公藤紅素(Celstrol,簡稱Cel)是自雷公藤(Tripterygium wilfordiiHook.f.)根部提取出的一個(gè)天然活性成分[1],具有廣泛的藥理活性,如能抑制腫瘤生長、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[2],以及對(duì)免疫功能和神經(jīng)退行性疾病等具有較好的改善作用[3]。但是Cel毒副作用大,加上由于Cel具有水不溶性特點(diǎn)而導(dǎo)致其生物利用度低、體內(nèi)消除快,制約了其臨床應(yīng)用[4]。在納米給藥系統(tǒng)中,納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體(Nanostructured lipid carriers,NLC)不僅具有固體脂質(zhì)納米粒的優(yōu)點(diǎn),并且解決了固體脂質(zhì)納米粒粒徑大、易凝膠化以及由于固體脂質(zhì)納米粒的晶體結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的包封率低等問題[5-6]。NLC可作為水不溶性抗癌藥物的載體,當(dāng)藥物通過靜脈或肌內(nèi)注射進(jìn)入機(jī)體后,由于NLC具有被動(dòng)靶向性,在腫瘤部位的分布將大大增加[7-8]。因此,將全身毒性大的藥物(如Cel)包載入NLC中,可提高其抗腫瘤作用并降低其全身毒性,這種思路和方法已被廣泛應(yīng)用于腫瘤治療研究中。星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法是一種綜合了數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,因其試驗(yàn)次數(shù)少、試驗(yàn)精度高等特點(diǎn),近年來被廣泛應(yīng)用于新型給藥系統(tǒng)的處方篩選中[9]。故本研究以Cel為模型藥,通過星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化Cel-NLC的制備工藝,為Cel的靶向抗腫瘤研究提供試驗(yàn)依據(jù),同時(shí)為進(jìn)一步研究和開發(fā)應(yīng)用于臨床的新型納米遞藥載體提供參考。
LC-2010A高效液相色譜儀(日本島津公司);W202B數(shù)控恒溫水浴鍋(上海申勝生物有限公司);UV 9100紫外分光光度計(jì)(北京萊伯泰科儀器有限公司);Nano-ZS90納米粒度及Zeta電位分析儀(英國馬爾文儀器有限公司);JEM-2100透射電子顯微鏡(日本電子株式會(huì)社);Unique-R20多功能超純水機(jī)(廈門銳思捷水純化技術(shù)有限公司);Scientz-ⅡD超聲波細(xì)胞破碎機(jī)(寧波新芝生物科技股份有限公司);KQ5200DB數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);HZS-HA恒溫水浴振蕩器(東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司);BT25S分析天平(德國賽多利斯公司);HJ-6A數(shù)顯恒溫磁力攪拌器(金壇市榮華儀器制造有限公司)。
Cel對(duì)照品(成都普菲德生物技術(shù)有限公司,批號(hào):34157-83-0,純度:>98%);肉豆蔻酸異丙酯(上海源葉生物科技有限公司,批號(hào):110-27-0,純度:98%);維生素E聚乙二醇琥珀酸酯(TPGS)、雙硬脂酸甘油酯、嵌段式聚醚F-68(上海源葉生物科技有限公司,批號(hào):9002-96-4、1323-83-7、9003-11-6);SephadexG-50葡聚糖凝膠(瑞典法瑪西亞公司,批號(hào):17-0033-01);油酸、硬脂酸、單硬脂酸甘油酯、卵磷脂(天津市科密歐化學(xué)試劑公司);甲醇為色譜純,其他試劑均為分析純。
2.1.1 Cel-NLC的制備 結(jié)合預(yù)試驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[10]確定制備方法,即稱取處方量的固體脂質(zhì)材料、液態(tài)脂質(zhì)材料和Cel對(duì)照品,置于20 mL燒杯中,70℃恒溫水浴使其充分熔融作為油相;另取處方量的嵌段式聚醚F-68和復(fù)合乳化劑于50 mL燒杯中,加適量水,70℃恒溫水浴攪拌,加熱到油相相同溫度,作為水相。待水相完全溶解后,將水相加入到同溫度的油相中,用恒溫磁力攪拌器在70℃條件下攪拌(1 500 r/min)60 min,使其充分乳化。趁熱將制得的初乳轉(zhuǎn)移至細(xì)胞破碎機(jī)中,在600 W下探頭超聲10 min,冷卻后用微孔濾膜(0.22 μm)濾過,即得Cel-NLC,4℃保存。
2.1.2 空白NLC的制備 按“2.1.1”項(xiàng)下方法,油相中不加Cel制得空白NLC。
2.2.1 溶液的制備 (1)Cel對(duì)照品溶液:取Cel對(duì)照品適量,精密稱定,置于10 mL量瓶中,加甲醇定容至刻度,混勻,得到質(zhì)量濃度為520 μg/mL的Cel對(duì)照品溶液。(2)Cel-NLC供試品溶液:精密量取“2.1.1”項(xiàng)下的Cel-NLC 1.0 mL于10 mL量瓶中,用85%甲醇稀釋并定容至刻度,振搖混勻,然后用微孔濾膜(0.45 μm)濾過,即得。(3)陰性對(duì)照溶液:精密量取“2.1.2”項(xiàng)下的空白NLC 1.0 mL于10 mL量瓶中,用85%甲醇稀釋并定容至刻度,振搖混勻,用微孔濾膜(0.45 μm)濾過,即得。
2.2.2 色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗(yàn) 色譜柱:Dikma Diamonsil(鉆石一代)C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:甲醇(A)-水(B),梯度洗脫(0~12 min,85%A;12~20 min,85%→90%A;20~30 min,90%A);流速:1.0 mL/min;柱溫:30 ℃;檢測(cè)波長:426 nm;進(jìn)樣量:20 μL。取“2.2.1”項(xiàng)下3種溶液,按此色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄色譜圖。結(jié)果顯示,在該色譜條件下,理論板數(shù)按Cel峰計(jì)不低于7 000,待測(cè)成分與相鄰峰間分離度大于1.5,且陰性對(duì)照對(duì)測(cè)定無干擾,色譜圖見圖1。
圖1 高效液相色譜圖Fig 1 HPLC chromatograms
2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精密吸取“2.2.1”項(xiàng)下Cel對(duì)照品溶液適量,用甲醇稀釋為Cel質(zhì)量濃度分別為520、390、260、130、26、6.5、0.65 μg/mL 的 Cel標(biāo)準(zhǔn)溶液,按“2.2.2”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,以峰面積(A)為縱坐標(biāo)、Cel質(zhì)量濃度(c,μg/mL)為橫坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果,Cel的線性回歸方程為:A=15 051c-2 666(R2=0.999 6),表明Cel在進(jìn)樣質(zhì)量濃度為0.65~520μg/mL范圍內(nèi)與其峰面積的線性關(guān)系良好。
2.2.4 精密度試驗(yàn) 制備低、中、高(4.06、10.15、20.30μg/mL)3個(gè)質(zhì)量濃度的Cel對(duì)照品溶液各3份,按“2.2.2”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,同日內(nèi)每份樣品連續(xù)進(jìn)樣3次,計(jì)算日內(nèi)精密度;連續(xù)進(jìn)樣測(cè)定3 d,計(jì)算日間精密度。結(jié)果,日內(nèi)精密度試驗(yàn)的RSD分別為1.08%、0.75%、0.53%(n=3),日間精密度試驗(yàn)的RSD分別為1.03%、1.24%、1.43%(n=3),表明日內(nèi)、日間精密度良好。
2.2.5 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密吸取“2.2.1”項(xiàng)下Cel-NLC供試品溶液,放置0、3、6、9、12、24 h后,分別按“2.2.2”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。結(jié)果,Cel峰面積的RSD=1.37%(n=6),表明供試品溶液24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.2.6 重復(fù)性試驗(yàn) 取制備的同一批Cel-NLC樣品適量,共6份,按“2.2.1(2)”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.2.2”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。結(jié)果,Cel峰面積的RSD=0.88%(n=6),表明該方法的重復(fù)性良好。
2.2.7 回收率試驗(yàn) 精密量取空白NLC溶液0.5 mL,共9份,分別加入質(zhì)量濃度為10、30、50 μg/mL的Cel對(duì)照品溶液,每個(gè)質(zhì)量濃度平行制備3份,然后按“2.2.2”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積并計(jì)算回收率。結(jié)果,10、30、50 μg/mL 3個(gè)質(zhì)量濃度Cel的平均回收率分別為99.02%、99.89%、98.52%,RSD均小于2.0%(n=3),表明該方法準(zhǔn)確度良好。回收率測(cè)定結(jié)果見表1。
表1 回收率測(cè)定結(jié)果Tab 1 Results of recovery tests
2.3.1 微型凝膠柱的制備 將SephadexG-50葡聚糖凝膠用水浸泡24 h,置于4℃冰箱中封口,備用。取2.5 mL的注射器,去掉針頭和活塞,底部填入雙層圓形濾紙,然后加入充分溶脹的SephadexG-50葡聚糖凝膠,注射器外套一5 mL離心管,置于離心機(jī)中,以2 000 r/min離心2 min(下同),使其失水皺縮[11-12](在注射器中呈斜面圓柱狀),待用,此時(shí)SephadexG-50葡聚糖凝膠高約2.3 cm。
2.3.2 微型凝膠柱對(duì)空白NLC過柱回收率的影響 分別精密吸取0.1、0.2、0.3 mL的空白NLC,緩慢注入微型凝膠柱的頂端,離心,收集濾液。繼續(xù)向微型凝膠柱中加入相同量磷酸鹽緩沖液(PBS,pH 7.4);以2 000 r/min離心2 min,收集洗脫濾液,重復(fù)以上操作4次,合并4次洗脫濾液,然后置于5 mL量瓶中,加PBS(pH 7.4)至刻度。另取相同量的空白NLC置于5 mL量瓶中,加PBS(pH 7.4)至刻度。用紫外分光光度計(jì)分別在490 nm波長處測(cè)定溶液吸光度,計(jì)算空白NLC的過柱回收率[過柱回收率(%)=(過柱后溶液吸光度/未過柱溶液吸光度)×100%] 。0.1、0.2、0.3 mL空白NLC過柱后溶液的吸光度分別設(shè)為A1、A2、A3,未過柱溶液吸光度均設(shè)為A0,每批樣品重復(fù)測(cè)定3次。結(jié)果顯示,0.1、0.2、0.3 mL空白NLC的平均過柱回收率分別為(100.26±0.59)%、(99.91±0.81)%、(99.39±0.20)%(n=3),均符合要求,表明微型凝膠柱本身對(duì)空白NLC幾乎不吸收,不會(huì)影響Cel-NLC包封率的檢測(cè)。微型凝膠柱對(duì)空白NLC的過柱回收率測(cè)定結(jié)果見表2。
表2 微型凝膠柱對(duì)空白NLC的過柱回收率測(cè)定結(jié)果(n=3)Tab 2 The column recovery rate of black NLC on microgel column(n=3)
2.3.3 洗脫曲線的繪制 取Cel對(duì)照品溶液和Cel-NLC供試品溶液各0.1 mL,混合后置于微型凝膠柱頂端,離心,收集濾液,繼續(xù)向微型凝膠柱中加入0.2 mL PBS(pH 7.4)0.2 mL,離心,連續(xù)洗脫20次,每份洗脫液加甲醇0.5 mL破乳,按“2.2.2”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定其中Cel含量,繪制洗脫曲線。結(jié)果顯示,Cel-NLC和游離Cel可完全分開,洗脫0~4次的洗脫液為Cel-NLC,洗脫4~11次的洗脫液為蒸餾水,洗脫11~16次的洗脫液為游離Cel,故本研究中只需收集洗脫0~4次的洗脫液進(jìn)行破乳處理,用于測(cè)定Cel-NLC中Cel的含量。Cel對(duì)照品溶液和Cel-NLC供試品溶液的洗脫曲線見圖2。
圖2 Cel對(duì)照品溶液和Cel-NLC供試品溶液的洗脫曲線Fig 2 Elution curve of Cel control solution and Cel-NLC test solution
2.3.4 Cel-NLC包封率的測(cè)定 取Cel-NLC 0.2 mL,按“2.3.3”項(xiàng)下方法連續(xù)洗脫4次,收集4次的洗脫液,置于5 mL量瓶中,加甲醇破乳并定容至刻度,然后按“2.2.2”項(xiàng)下色譜條件分別進(jìn)樣測(cè)定Cel-NLC包封的Cel含量(cNLC)。另取Cel-NLC 0.2 mL,置于5 mL量瓶中,加甲醇破乳并定容至刻度,然后再按“2.2.2”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定總Cel含量(c總),并按下式計(jì)算其包封率:包封率(%)=cNLC/c總×100%。重復(fù)操作3次。結(jié)果,測(cè)定3次的包封率分別為86.54%、85.59%、88.37%,平均包封率為86.83%,RSD=1.63%(n=3)。
根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[13-14],固態(tài)脂質(zhì)類型、液態(tài)脂質(zhì)類型、液態(tài)脂質(zhì)比例、脂質(zhì)材料用量、主藥用量、復(fù)合乳化劑類型、復(fù)合乳化劑比例、復(fù)合乳化劑用量、乳化時(shí)間、超聲時(shí)間等都會(huì)對(duì)NLC的包封率產(chǎn)生影響。因此,在本研究中將以NLC包封率為指標(biāo),對(duì)上述10個(gè)因素進(jìn)行單因素考察。
2.4.1 固態(tài)脂質(zhì) 固定脂質(zhì)材料總量為100 mg[液態(tài)脂質(zhì)為肉豆蔻酸異丙酯,液態(tài)脂質(zhì)比例(占總質(zhì)量的比例,下同)為50%] ,主藥用量為10 mg,復(fù)合乳化劑用量為200 mg(嵌段式聚醚F-68與TPGS的質(zhì)量比為1∶1),乳化時(shí)間為40 min,超聲時(shí)間為10 min(功率:600 W,頻率:20 kHz),按“2.1.1”項(xiàng)下方法制備Cel-NLC??疾旃虘B(tài)脂質(zhì)分別為單硬脂酸甘油酯、硬脂酸和雙硬脂酸甘油酯時(shí)對(duì)Cel-NLC包封率的影響,結(jié)果Cel-NLC的包封率分別為66.24%、49.54%、78.12%,故選擇雙硬脂酸甘油酯作為固態(tài)脂質(zhì)材料。
2.4.2 液態(tài)脂質(zhì) 固定脂質(zhì)材料總量為100 mg(固態(tài)脂質(zhì)為雙硬脂酸甘油酯,液態(tài)脂質(zhì)比例為50%),其余條件同“2.4.1”項(xiàng)下,按“2.1.1”項(xiàng)下方法制備Cel-NLC。考察不同液態(tài)脂質(zhì)(油酸、肉豆蔻酸異丙酯)對(duì)Cel-NLC包封率的影響,結(jié)果Cel-NLC的包封率分別為59.46%、78.19%,故選擇肉豆蔻酸異丙酯作為液態(tài)脂質(zhì)材料。
2.4.3 液態(tài)脂質(zhì)比例 固定液態(tài)脂質(zhì)為肉豆蔻酸異丙酯、固態(tài)脂質(zhì)為雙硬脂酸甘油酯,脂質(zhì)材料總量為100 mg,其余條件同“2.4.1”項(xiàng)下,按“2.1.1”項(xiàng)下方法制備Cel-NLC??疾煲簯B(tài)脂質(zhì)比例分別為25%、30%、40%、50%、60%時(shí)對(duì)Cel-NLC包封率的影響,結(jié)果Cel-NLC包封率分別為38.94%、66.04%、81.84%、72.12%、43.21%,可見液態(tài)脂質(zhì)比例為40%時(shí)Cel-NLC包封率達(dá)到80%以上,故選擇液態(tài)脂質(zhì)比例40%為中值進(jìn)行進(jìn)一步篩選。
2.4.4 脂質(zhì)材料用量 固定液態(tài)脂質(zhì)為肉豆蔻酸異丙酯、固態(tài)脂質(zhì)為雙硬脂酸甘油酯,液態(tài)脂質(zhì)比例為40%,其余條件同“2.4.1”項(xiàng)下,按“2.1.1”項(xiàng)下方法制備Cel-NLC??疾熘|(zhì)材料用量分別為60、100、140 mg時(shí)對(duì)Cel-NLC包封率的影響,結(jié)果Cel-NLC包封率分別為70.64%、85.38%、78.04%,故確定脂質(zhì)材料用量為100 mg。
2.4.5 主藥用量 固定脂質(zhì)材料總量為100 mg(液態(tài)脂質(zhì)為肉豆蔻酸異丙酯、固態(tài)脂質(zhì)為雙硬脂酸甘油酯,液態(tài)脂質(zhì)比例為40%),除主藥用量外的其余條件同“2.4.1”項(xiàng)下,按“2.1.1”項(xiàng)下方法制備Cel-NLC。考察主藥用量分別為6、8、10、12 mg時(shí)對(duì)Cel-NLC包封率的影響,結(jié)果Cel-NLC包封率分別為85.38%、85.49%、83.53%、79.94%。結(jié)果顯示,當(dāng)主藥用量為6、8 mg時(shí)包封率均在85%以上,而主藥用量為10 mg時(shí)包封率下降,并且制得的Cel-NLC在放置1 d即出現(xiàn)沉淀,說明穩(wěn)定性變差,包載量已過飽和,故最終選擇主藥用量為8 mg為中值進(jìn)行進(jìn)一步篩選。
2.4.6 復(fù)合乳化劑類型 固定脂質(zhì)總量為100 g(液態(tài)脂質(zhì)為肉豆蔻酸異丙酯、固態(tài)脂質(zhì)為雙硬脂酸甘油酯,液態(tài)脂質(zhì)比例為40%),主藥用量為8 mg,復(fù)合乳化劑用量200 mg(固定其中一種乳化劑為嵌段式聚醚F-68,兩種乳化劑的質(zhì)量比為1∶1),乳化時(shí)間為40 min,超聲時(shí)間為10 min(功率:600 W,頻率:20 kHz),按“2.1.1”項(xiàng)下方法制備Cel-NLC。分別考察卵磷脂和TPGS分別與嵌段式聚醚F-68組成的復(fù)合乳化劑對(duì)Cel-NLC包封率的影響。結(jié)果Cel-NLC包封率分別為61.50%、83.19%,故選擇TPGS與嵌段式聚醚F-68共同作為復(fù)合乳化劑。
2.4.7 復(fù)合乳化劑比例 固定其他條件不變,考察嵌段式聚醚F-68與TPGS的質(zhì)量比分別為1∶1、3∶7、7∶3、4∶6時(shí)對(duì)Cel-NLC包封率的影響,結(jié)果Cel-NLC包封率分別為83.53%、81.84%、73.58%、82.64%,故選擇將嵌段式聚醚F-68與TPGS按1∶1的質(zhì)量比混合后作為復(fù)合乳化劑。
2.4.8 復(fù)合乳化劑用量 固定其他條件不變,考察復(fù)合乳化劑用量分別為100、200、280 mg時(shí)對(duì)Cel-NLC包封率的影響,結(jié)果Cel-NLC包封率分別為75.07%、82.73%、81.69%,可見復(fù)合乳化劑用量為200、280 mg時(shí)包封率均較高,但復(fù)合乳化劑用量為280 mg時(shí)制得的Cel-NLC在放置1 d出現(xiàn)了沉淀,故選擇復(fù)合乳化劑用量200 mg為中值進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。
2.4.9 乳化時(shí)間 固定其他條件不變,考察乳化時(shí)間分別為40、60、80、100 min時(shí)對(duì)Cel-NLC包封率的影響,結(jié)果Cel-NLC包封率分別為75.07%、82.09%、77.48%、81.69%,將乳化時(shí)間控制在60 min時(shí)包封率最高,故選擇乳化時(shí)間為60 min制備Cel-NLC。
2.4.10 超聲時(shí)間 固定其他條件不變,考察超聲時(shí)間分別為6、8、10、12 min(功率:600 W,功率:20 kHz)對(duì)Cel-NLC包封率的影響。結(jié)果Cel-NLC包封率分別為69.79%、76.12%、81.81%、65.93%??梢?,超聲時(shí)間過短時(shí)包封率較小,且其粒徑較大;而超聲時(shí)間過長,包封率也會(huì)降低,Cel-NLC顏色變深且易產(chǎn)生沉淀,故選擇超聲時(shí)間為10 min制備Cel-NLC。
2.5.1 星點(diǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì) 通過單因素試驗(yàn)考察結(jié)果發(fā)現(xiàn),液態(tài)脂質(zhì)比例、復(fù)合乳化劑用量、主藥用量對(duì)包封率的影響較大。故本研究進(jìn)一步以液態(tài)脂質(zhì)比例(X1)、復(fù)合乳化劑用量(X2)、主藥用量(X3)作為考察因素,以包封率(Y)為考察指標(biāo)(響應(yīng)值),通過星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化Cel-NLC的制備工藝。因素與水平見表3,星點(diǎn)設(shè)計(jì)表及響應(yīng)值結(jié)果見表4。
2.5.2 方程擬合 運(yùn)用Design-Expert V 8.0.6軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,軟件內(nèi)模型擬合功能顯示,采用二次多項(xiàng)式方程擬合效果較好,擬合方程為Y=-803.660+7.006X1+5.158X2+61.773X3+0.012 6X1X2-0.005X1X3-0.063X2X3-0.121X12-0.013X22-3.138X32(R2=0.898 2,P<0.000 1)。計(jì)算出模型Y失擬項(xiàng)的平方和為5.75,P=0.13>0.05,表明本模型沒有失擬現(xiàn)象,可用于Cel-NLC處方的分析及預(yù)測(cè)。方差分析結(jié)果見表5。
表3 因素與水平Tab 3 Factors and levels
表4 星點(diǎn)設(shè)計(jì)表及響應(yīng)值結(jié)果Tab 4 Central composite design and response value result
由表5可知,此模型的F=11.63(P<0.001),表明此模型具有顯著性。并且,二次項(xiàng)X12、X22、X32對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有極顯著的影響(P<0.001),表明所得回歸方程能很好地預(yù)測(cè)Cel-NLC包封率隨考察因素的變化,佐證了本研究中選取的3個(gè)因素均為該模型的顯著性影響因素。
2.5.3 響應(yīng)面分析 以Design-Expert V 8.0.6軟件分別繪制3個(gè)因素兩兩交互對(duì)Cel-NLC包封率的響應(yīng)面曲線圖和等高線圖,通過響應(yīng)面曲線的變化情況和等高線的稀疏程度可直觀反映出各因素對(duì)Cel-NLC包封率的影響,結(jié)果見圖3。
圖3 各因素兩兩交互對(duì)Cel-NLC包封率影響的等高線圖和響應(yīng)面圖Fig 3 Contour map and response surface map for the effects of variables interaction on encapsulation rate of Cel-NLC
由圖3可知,包封率(Y)與液態(tài)脂質(zhì)比例(X1)、復(fù)合乳化劑用量(X2)以及主藥用量(X3)的關(guān)系密切。隨著X1升高、X2增加以及X3的增加,包封率先升高后降低,且趨勢(shì)明顯。因此在合適的液態(tài)脂質(zhì)比例、復(fù)合乳化劑用量、主藥用量下,包封率會(huì)有極大值,且應(yīng)位于響應(yīng)曲面的頂部。
2.5.4 響應(yīng)面優(yōu)化與預(yù)測(cè) 在滿足Cel-NLC包封率最
大化條件下,利用Design-Expert V 8.0.6軟件優(yōu)化處方,得到最優(yōu)處方為液態(tài)脂質(zhì)比例38.89%、復(fù)合乳化劑用量195.58 mg、主藥用量7.86 mg??紤]到實(shí)際操作,將Cel-NLC最優(yōu)處方調(diào)整為液態(tài)脂質(zhì)比例為39%、復(fù)合乳化劑用量為196 mg、主藥用量為8 mg。
2.5.5 驗(yàn)證試驗(yàn) 按最優(yōu)化后的處方工藝條件,平行制備3批Cel-NLC,按“2.3”項(xiàng)下方法測(cè)定包封率。結(jié)果,3批Cel-NLC的包封率分別為87.23%、87.53%、86.89%,平均包封率為87.22%,RSD=0.37%(n=3)。與預(yù)測(cè)值85.13%的相對(duì)誤差為2.46%,低于5%,說明優(yōu)選的工藝準(zhǔn)確、可靠。
2.6.1 Cel-NLC的外觀 取按最優(yōu)處方工藝制備的Cel-NLC,用肉眼進(jìn)行外觀觀察。結(jié)果,Cel-NLC為黃色半透明的澄清液體,肉眼觀察外觀均勻,未見不溶性顆粒,Cel-NLC的外觀見圖4。
圖4 Cel-NLC的外觀Fig 4 Appearance of Cel-NLC
2.6.2 Cel-NLC的粒徑及Zeta電位 取按最優(yōu)處方工藝制備的Cel-NLC 1滴,加水1 mL稀釋后,置于納米粒度及Zeta電位分析儀中測(cè)定其粒度分布及Zeta電位。結(jié)果,測(cè)得粒徑為(41.2±1.1)nm、多分散指數(shù)(PDI)為0.14±0.28,Zeta電位為(-18.4±0.2)mV(n=3),Cel-NLC的粒徑和Zeta電位分布圖見圖5。
2.6.3 Cel-NLC的微觀形態(tài)觀察 采用透射電子顯微鏡觀察Cel-NLC的微觀形態(tài)。結(jié)果,樣品中粒子呈類球形,粒徑大小與“2.6.2”項(xiàng)下檢測(cè)結(jié)果基本吻合,Cel-NLC的透射電鏡圖見圖6。
2.6.4 穩(wěn)定性考察 取3批Cel-NLC樣品,分別于室溫(25℃)和4℃冷藏下保存,分別于0、7、15、30 d取樣,肉眼觀察外觀變化,考察其穩(wěn)定性。結(jié)果,Cel-NLC在4℃條件下放置30 d,外觀均勻,不分層,無沉淀;在25℃條件下放置15 d時(shí),肉眼可見出現(xiàn)絮凝,但振搖后可恢復(fù);在25℃條件下放置30 d時(shí),已出現(xiàn)不可逆沉淀。以上結(jié)果表明,Cel-NLC在4℃冷藏下保存30 d內(nèi)比較穩(wěn)定。
圖5 Cel-NLC的粒徑和Zeta電位分布圖Fig 5 Particle size and Zeta-potential distribution of Cel-NLC
圖6 Cel-NLC的透射電鏡圖Fig 6 Picture of Cel-NLC by TEM
在前期研究中,筆者曾分別采用熔融乳化超聲法、薄膜超聲分散法和溶劑擴(kuò)散法以相同質(zhì)量雙硬脂酸甘油酯、肉豆蔻酸異丙酯、Cel為油相,相同體積嵌段式聚醚F-68和TPGS為水相制備Cel-NLC。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用溶劑擴(kuò)散法制得的Cel-NLC體系不穩(wěn)定,4℃放置1 d即產(chǎn)生絮凝;采用薄膜超聲分散法制得的Cel-NLC粒徑較大,在190 nm左右,靜置易渾濁;而采用熔融乳化超聲法制備的Cel-NLC粒徑在40 nm左右,且納米體系穩(wěn)定,故最終選擇熔融乳化超聲法制備Cel-NLC。
包封率是NLC重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)[15]。對(duì)于不同性質(zhì)的NLC,適合的包封率測(cè)定方法各有不同。微柱離心法測(cè)定NLC包封率所需時(shí)間短、葡聚糖凝膠用量少,且對(duì)NLC的稀釋倍數(shù)小,可有效地將NLC與游離藥物分離[16]。在本研究中,筆者采用Sephadex G-50葡聚糖凝膠微柱離心和HPLC法聯(lián)合應(yīng)用測(cè)定Cel-NLC包封率,取得了較好的結(jié)果。在試驗(yàn)過程中,筆者發(fā)現(xiàn)離心處理時(shí)轉(zhuǎn)速對(duì)微型凝膠柱的形成具有重要作用,轉(zhuǎn)速過小凝膠失水量少,無法脫離注射器成柱,但轉(zhuǎn)速過高會(huì)導(dǎo)致微型凝膠柱斷裂,經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)后最終確定以2 000 r/min離心2 min,此時(shí)既可使微型凝膠柱失水收縮,又不會(huì)引起凝膠的斷裂,從而達(dá)到理想的分離效果。
將單硬脂酸甘油酯中微量的雙硬脂酸甘油酯提純到80%以上可稱為雙硬脂酸甘油酯,其脂質(zhì)特性更優(yōu)于單硬脂酸甘油酯,在本研究中也證實(shí)了這一點(diǎn)。本研究以雙硬脂酸甘油酯作為固態(tài)脂質(zhì)材料比單硬脂酸甘油酯包封率高11.9%,故選擇雙硬脂酸甘油酯作為固態(tài)脂質(zhì)材料。采用固態(tài)和液態(tài)混合脂質(zhì)材料作為載體,能增加NLC的晶格混亂度,解決了SLN脂質(zhì)粒徑變大、凝膠化趨勢(shì),以及由于NLC的晶體結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的包封率低等問題[17-18]。在預(yù)試驗(yàn)中筆者發(fā)現(xiàn),用固態(tài)脂質(zhì)和液態(tài)脂質(zhì)作為載體制得的Cel-NLC在穩(wěn)定性、載藥量和PDI指數(shù)方面均優(yōu)于單獨(dú)使用固態(tài)脂質(zhì)材料,且粒徑在100 nm以內(nèi),這提示制備的Cel-NLC具有被動(dòng)靶向性。乳化劑可以改變NLC中脂質(zhì)的結(jié)晶行為,避免脂質(zhì)裸露于顆粒的表面,降低顆粒間發(fā)生聚集的可能性,然而乳化劑用量過多也會(huì)影響NLC的穩(wěn)定性并會(huì)增加毒性[19]。嵌段式聚醚F-68是NLC常用的乳化劑,但在本研究制備Cel-NLC時(shí),不斷增加嵌段式聚醚F-68用量,Cel-NLC的穩(wěn)定性均較低,而發(fā)現(xiàn)用TPGS和嵌段式聚醚F-68形成復(fù)合乳化劑后,Cel-NLC包封率和穩(wěn)定性都明顯提高,于是在本研究中采用復(fù)合乳化劑作為NLC的水相。
綜上所述,本研究優(yōu)化了Cel-NLC的制備處方工藝,制得的Cel-NLC粒徑較小且分布均勻、包封率高,為Cel的后續(xù)開發(fā)及研究拓寬了思路并提供了試驗(yàn)依據(jù)。