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左旋多巴和姜黃素共遞送protocells納米粒的制備及體外評價

2020-02-14 03:11劉暢周文凱李桂玲
中國醫(yī)藥生物技術 2020年1期
關鍵詞:載藥左旋多巴藥量

劉暢,周文凱,李桂玲

論著

左旋多巴和姜黃素共遞送protocells納米粒的制備及體外評價

劉暢*,周文凱*,李桂玲

100050 北京,中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院醫(yī)藥生物技術研究所制劑室

制備共載左旋多巴和姜黃素 protocells 納米粒并進行體外評價。

以介孔二氧化硅為內(nèi)核,脂質雙分子層為外膜,制備共載左旋多巴和姜黃素 protocells 納米粒。使用激光粒度分析儀和透射電子顯微鏡對所制備納米粒的形貌、粒徑、多分散系數(shù)(PDI)和 Zeta 電勢進行表征;采用高效液相色譜法對所制備納米粒的載藥量和包封率進行測定;采用透析袋法對所制備納米粒的體外釋放特性進行考察;應用粒徑、Zeta電勢、載藥量等指標對所制備納米粒的室溫貯存穩(wěn)定性進行評價。

制備的載左旋多巴和姜黃素 protocells納米粒粒徑分布均一性好、粒子表面呈電負性、平均粒徑為(210.9 ±2.8)nm、PDI 為(0.201 ± 0.011)。其中左旋多巴的載藥量為(20.28 ± 0.43)%、包封率為(10.14 ± 0.22)%;姜黃素的載藥量為(1.97 ± 0.01)%、包封率為(98.32 ± 0.01)%。體外釋放結果表明該納米粒 48 h 姜黃素累計釋放率為 59.2%,且可有效阻止左旋多巴的泄漏,降低其在循環(huán)系統(tǒng)中的暴露量。穩(wěn)定性結果表明左旋多巴和姜黃素在 protocells 納米粒中穩(wěn)定性良好。

載左旋多巴和姜黃素的 protocells納米粒制備工藝簡單,具有良好的理化性質、穩(wěn)定性及所預期的釋放性能。

左旋多巴; 姜黃素; Protocells; 納米粒; 體外評價

帕金森?。≒arkinson's disease,PD)是全球常見的老年慢性神經(jīng)退行性疾病。據(jù)估計,全世界65 歲以上的老年人中,有 1% ~ 2% 的人受此疾病影響[1]。帕金森病的典型病理特征為中腦黑質多巴胺能神經(jīng)元變性缺失及路易小體的出現(xiàn)。目前,PD 發(fā)病機制尚未明確[2]。大量研究表明,氧化應激、線粒體功能異常、細胞凋亡等多種機制參與 PD 發(fā)病致病過程[3-6]。

目前還沒有研發(fā)出可根治 PD 的藥物或治療手段?,F(xiàn)有的治療方法僅能緩解病癥,在一定程度提高患者的生活質量[7]。其中,治療 PD 最有效的藥物是左旋多巴,它被譽為治療帕金森病的“金標準”[8]。其通過在體內(nèi)轉化為多巴胺,儲存在多巴胺能神經(jīng)元中起作用。但是左旋多巴性狀不穩(wěn)定、半衰期短,僅有1% 可以進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)[9]。值得一提的是,左旋多巴僅作為神經(jīng)遞質補充劑,并不能有效阻止或延緩 PD 的惡化。

姜黃素來源于姜科植物干燥根莖,是近年來研究較為熱門的一種天然多酚類化合物,具有抗炎、抗氧化應激、抗癌等多方面藥理作用[10-11],并可通過抗氧化作用以及螯合金屬離子作用,減輕高水平氧化應激反應及神經(jīng)毒性所致的細胞凋亡,實現(xiàn)對多巴胺能神經(jīng)元的保護,提高腦內(nèi)多巴胺水平[12-14]。近年來的研究表明,姜黃素可用于帕金森病的治療[15]。因此,本研究將姜黃素與左旋多巴聯(lián)用,在左旋多巴補充神經(jīng)遞質的基礎上,進一步通過姜黃素所發(fā)揮的抗氧化及修復損傷神經(jīng)元的作用,達到協(xié)同治療 PD 的效果。

然而,左旋多巴和姜黃素理化性質差異較大,前者是水溶性藥物,而后者脂溶性較強。經(jīng)文獻調研,近年來出現(xiàn)的一種新型遞送系統(tǒng) protocells 引起了我們的極大興趣。Protocells 是一種由脂質雙分子層包被介孔二氧化硅(mesoporous silica nanoparticles,MSNs)構成的有機-無機復合結構納米粒,具有介孔二氧化硅和脂質體的結合優(yōu)勢。Protocells 的內(nèi)核 MSNs 是一種比表面積大、孔徑連續(xù)可調且吸附性能優(yōu)良的無機納米粒子,可作為藥物運送的載體;但是 MSNs 孔道開放,容易發(fā)生藥物的泄漏,而 protocells 外層脂質雙分子層的包覆作用,可有效解決這一問題[16]。

MSNs 作為 protocells 的內(nèi)核,可通過靜電引力、疏水相互作用、氫鍵作用力等非共價相互作用力,將藥物吸附并高效地裝載于 MSNs 孔道內(nèi)[17]。MSNs 孔道內(nèi)通常用于裝載親水性的小分子化合物。與此同時,protocells 外殼脂質雙分子層可以裝載親脂性藥物,實現(xiàn)與內(nèi)核 MSNs 所裝載藥物的共遞送[18-19]。

目前,關于 protocells 的研究多集中于腫瘤治療領域。Meng 等[19]關于吉西他濱和紫杉醇共載藥的 protocells 用于治療胰腺癌小鼠的研究證明,共載藥 protocells 對腫瘤生長和轉移的抑制作用優(yōu)于單載藥 protocells 療效以及吉西他濱和紫杉醇游離藥物聯(lián)合治療的療效。Wang 等[20]制備了兩種 protocells:載 8-羥基喹啉的乳腺癌干細胞靶向 protocells 以及載多西他賽的無靶向作用 protocells 用于乳腺癌的聯(lián)合治療。相比于兩種游離藥物的聯(lián)合治療以及單一 protocells 的治療,兩種 protocells 的聯(lián)合治療可顯著抑制腫瘤的生長。同時,將多西他賽裝載于 protocells 中,可有效避免游離多西他賽的高毒性引起的小鼠體重的顯著下降。

因此,本文以介孔二氧化硅為內(nèi)核,以脂質雙分子層為外膜,構建了共載左旋多巴和姜黃素的 protocells 納米給藥系統(tǒng),對其進行了理化性質表征,初步考察了體外釋放及其穩(wěn)定性。研究結果有望在降低左旋多巴的不良反應及改善治療效果方面做出有益探索,為研究出低毒、高效、具有良好應用前景的治療 PD 給藥系統(tǒng)提供新的思路和途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試劑 正硅酸四乙酯(TEOS)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、C20 聚氧乙烯醚(Brij 58)購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司;均三甲苯(TMB)、冰醋酸、姜黃素購自阿法埃莎(中國)化學有限公司;左旋多巴購自北京伊諾凱科技有限公司;二棕櫚酰磷脂酰膽堿(DPPC)、膽固醇(Chol)、二硬脂?;字R掖及?聚乙二醇2000(DSPE-PEG2000)購自艾偉拓(上海)醫(yī)藥科技有限公司;三氟乙酸(色譜純)購自北京百靈威科技有限公司;甲醇(色譜純)、四氫呋喃(色譜純)購自美國 Fisher Chemical 公司。

1.1.2 儀器 AL204 型分析天平購自美國梅特勒-托利多公司;PHS-3C 型 pH 計購自上海儀電科學儀器有限公司;D3024R 型高速離心機購自美國賽洛捷克公司;Epsilon1-4 型冷凍干燥機購自德國 Christ 公司;Nano-ZS 90 型激光粒度及 Zeta 電位分析儀購自英國 Malvern 公司;HWCL-3 型集熱式恒溫磁力攪拌浴購自鄭州長城科工貿(mào)有限公司;2101TH 型超聲波清洗器購自上海安譜科學儀器有限公司;JEM-100CX II 型透射電子顯微鏡購自日本電子株式會社;scientz-950E 型超聲波細胞粉碎機購自寧波新芝生物科技股份有限公司;RV10 digital 型旋轉蒸發(fā)儀購自德國 IKA 公司;e2695 型高效液相色譜儀購自美國 Waters 公司;THZ-C 型恒溫振蕩器購自太倉市實驗設備廠。

1.2 方法

1.2.1 載藥 protocells 的制備

1.2.1.1 空白和載藥 MSNs 的制備 精密稱取 0.437 g CTAB、0.472 g Brij 58,置于 250 ml 圓底燒瓶中,加入 100 ml pH 7.4 PBS 溶液,60 ℃水浴中攪拌 20 min 使其完全溶解后,緩慢加入2.14 ml TEOS,在 60 ℃水浴中加熱 60 min 后,緩慢加入2 ml TMB 進行擴孔,繼續(xù)反應 8 h。然后將反應液離心,洗滌 3 次。取沉淀分散到酸性乙醇溶液中,78 ℃水浴回流 8 h 后,離心,洗滌。重復上述步驟加熱回流 3 次,即得空白 MSNs。

取上述制備好的 10 mg MSNs 與 20 mg/ml 的左旋多巴鹽酸溶液(鹽酸濃度 0.1 mol/L)1 ml,室溫共孵育 24 h,即得載左旋多巴 MSNs。

1.2.1.2 空白和載藥 protocells 的制備 分別稱取 DPPC、Chol、DSPE-PEG2000(摩爾比為75:20:5),置 100 ml 圓底燒瓶中,加入適量氯仿使溶解。制備載姜黃素或雙載藥 protocells 時,需向其中加入 1 mg/ml 姜黃素氯仿溶液 200 μl,然后通過旋轉蒸發(fā)法除去氯仿,制得外層脂質薄膜,向其中加入與脂質薄膜同等質量的空白 MSNs 或載左旋多巴 MSNs,及 1 ml 生理鹽水,于 37 ℃水浴超聲 3 min。然后將液體轉移至離心管中,50 w 探頭超聲 20 min,15 000 r/min 離心 10 min,所得沉淀以去離子水洗滌 2 次,即得空白 protocells(制備中不加入左旋多巴和姜黃素)、載左旋多巴 protocells(制備中不加入姜黃素)、載姜黃素 protocells(制備中不加入左旋多巴)、載左旋多巴和姜黃素 protocells,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 粒徑、分布與 Zeta 電勢 分別取上述制備的空白 MSNs、空白 protocells 和各載藥protocells 納米粒,分散于水中,稀釋至適宜濃度,作為待測樣品液,采用 Nano-ZS 90 型激光粒度及 Zeta 電位分析儀測定其粒徑、粒度分布(以多分散指數(shù) PDI 表示)及 Zeta 電位。樣品粒徑測定條件:激光波長設定為 633 nm,入射光與散射光夾角為 90°,測定溫度為 25 ℃,每次測定 20 個循環(huán),20 次測定結果的平均值作為最后測定結果。

1.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)形貌表征 采用 TEM 對上述制備所得空白 MSNs、空白protocells 和各載藥 protocells 納米粒的外觀形態(tài)進行表征。TEM 檢測用樣品制備:將各納米粒均勻分散于去離子水中,調節(jié)至適當濃度,然后取微量樣品點樣于潔凈的銅網(wǎng)上,并用濾紙吸干多余溶液,5% 磷鎢酸溶液負染,待揮干后,置于樣品室中,觀察納米粒的結構特征并拍照。

1.2.4 HPLC 測定載藥量和包封率

1.2.4.1 左旋多巴含量測定方法

⑴色譜條件 色譜柱:Agillent Eclipse XDB - C18(4.6 mm × 250 mm,5 μm);流動相:四氫呋喃:0.1% 三氟乙酸水溶液 = 3:97;流速:1.0 ml/min;檢測波長:280 nm;柱溫:25 ℃;進樣體積:20 μl。⑵方法學驗證 以流動相為溶劑,分別配制 0.01 ~ 4.0 mg/ml 范圍內(nèi)系列濃度左旋多巴溶液,按上述色譜條件進行測定,以峰面積(A)對濃度(C)進行線性回歸,得標準曲線方程。取同一載左旋多巴和姜黃素 protocells 的離心洗滌上清液,按照上述色譜條件,同一天內(nèi)連續(xù)進樣 6 針,記錄左旋多巴峰面積,進行精密度測定。

分別精密量取 20 mg/ml 的左旋多巴鹽酸溶液 0.8、1.0、1.2 ml,與 1 ml 空白protocells 溶液混勻,得高、中、低 3 個濃度的供試品溶液。按照左旋多巴含量測定用溶液的處理方法進行處理,取上清液,以流動相稀釋至 10 ml,按上述色譜條件分別進樣,記錄色譜圖,量取主峰面積;另取20 mg/ml 的左旋多巴鹽酸溶液作為對照溶液進樣,記錄色譜圖,量取主峰面積。以外標法求得各樣品液中左旋多巴含量,計算準確度(回收率)。

1.2.4.2 姜黃素含量測定方法

⑴液相色譜條件 色譜柱:Agillent Eclipse XDB - C18(4.6 mm × 250 mm,5 μm);流動相:甲醇:4% 醋酸溶液 = 75:25;流速:1.0 ml/min;檢測波長:430 nm;柱溫:25 ℃;進樣體積:20 μl。

⑵方法學驗證 以流動相為溶劑,分別配制0.5 ~ 40.0 μg/ml 范圍內(nèi)系列濃度姜黃素溶液,按上述色譜條件進行測定,以峰面積(A)對濃度(C)進行線性回歸,得標準曲線方程。

取同一載左旋多巴和姜黃素 protocells 的離心洗滌上清液,按照上述色譜條件,同一天內(nèi)連續(xù)進樣 6 針,記錄姜黃素峰面積,進行精密度測定。

分別精密量取 1 mg/ml 的姜黃素氯仿溶液 160、200、240 μl,與 1 ml 空白 protocells 溶液混勻,得高、中、低 3 個濃度的供試品溶液。按照姜黃素含量測定用溶液的處理方法進行處理,取上清液,以流動相稀釋至 10 ml,照上述色譜條件分別進樣,記錄色譜圖,量取主峰面積;另取 1 mg/ml 的姜黃素氯仿溶液作為對照溶液進樣,記錄色譜圖,量取主峰面積。以外標法求得各樣品液中姜黃素含量,計算準確度(回收率)。

1.2.4.3 Protocells 中左旋多巴、姜黃素的載藥量和包封率測定方法[19]精密量取上述制備的各載藥 protocells樣品液適量,于 15 000 r/min 離心 10 min,吸取 2 ml 上清液,以流動相稀釋至 10 ml。分別精密量取適量溶液,按上述左旋多巴和姜黃素含量測定方法,測定其中左旋多巴、姜黃素的濃度,記為 C(mg/ml)。按如下公式計算載藥 protocells 中左旋多巴、姜黃素的載藥量及包封率:

Protocells 載藥質量=藥物加入質量– 10C(注:公式中 10 代表測試液體積 10 ml)

載藥量 =Protocells 載藥質量× 100% Protocells 質量

包封率 =Protocells 載藥質量× 100% 投藥量

1.2.5 載左旋多巴和姜黃素 protocells 體外釋放度的測定[21]配制含2% 的吐溫 80,pH 7.4 的磷酸鹽緩沖溶液,作為 protocells 釋放介質。

將制備好的載左旋多巴和姜黃素 protocells 裝入透析袋(Mw 10 000)中,兩端封口,置于裝有 50 ml 釋放介質的三角瓶中,于 37 ℃,75 r/min 條件下恒溫持續(xù)振蕩,并分別于 0、4、8、12、24、

36、48 h 取樣 1 ml(同時補充等體積的釋放介質),15 000 r/min 離心 5 min,取上清液,采用 HPLC法測定其中左旋多巴和姜黃素的濃度,按公式⑶,分別計算左旋多巴和姜黃素累積釋放百分率,并繪制各自體外釋放曲線。

Q =Cn × 20 +× 0.5× 100% A

其中 Q 為累積釋放百分率;Cn為第 n 個取樣點測得的藥物濃度(μg/ml);Ci為第 i 個取樣點測得的藥物濃度(μg/ml);A 為 protocells 中的左旋多巴或姜黃素的總量(mg)。

1.2.6 Protocells 中藥物穩(wěn)定性考察 由于左旋多巴和姜黃素通常存在不穩(wěn)定問題,因此考察左旋多巴和姜黃素在 protocells 中的穩(wěn)定性。制備載左旋多巴和姜黃素 protocells,于室溫下儲存。1 周后取樣,考察粒徑及分布、Zeta 電勢,及左旋多巴和姜黃素含量,與初始時間點測定的結果進行比較。

2 結果

2.1 HPLC 方法學結果

結果表明,左旋多巴在濃度 0.01 ~ 4.0 mg/ml 范圍內(nèi)、姜黃素在濃度0.5 ~ 40.0 μg/ml 范圍內(nèi),標準曲線方程分別為 A = 317.43C + 2.7634,2= 0.9999;A = 3.6947C – 0.5219,2= 1,說明其濃度與峰面積均呈良好的線性關系。左旋多巴溶液和姜黃素溶液重復進樣的 RSD 分別為 1.13%(n = 6)和 0.92%(n = 6),表明該方法精密度良好。低、中、高濃度左旋多巴溶液和姜黃素溶液的平均回收率分別為 91.48% ~ 109.75% 和 95.47% ~ 111.18%,表明該方法準確度良好。

因此,該 HPLC 方法準確可靠,適用于左旋多巴和姜黃素的載藥量和包封率測定、體外釋放行為和穩(wěn)定性的考察。

2.2 粒徑、分布與 Zeta 電勢

MSNs 及各 protocells 納米粒的粒徑、分布與 Zeta 電勢測定結果見圖 1 和表 1。制備的 MSNs 平均粒徑為(91.7 ± 2.2)nm,粒徑分布均一;MSNs 被脂質薄膜包覆后形成的 protocells,水化粒徑均在 200 nm 左右,粒徑分布均一性良好,粒子表面呈電負性。

2.3 透射電子顯微鏡形貌表征

由 MSNs 的透射電鏡(TEM)形貌表征結果(圖 2)可見,本研究所制備的MSNs 為表面多孔、粒徑分布均勻的球狀粒子。

以 MSNs 為內(nèi)核,進行脂質薄膜包覆所制備的空白和各載藥protocells 納米粒 TEM 形貌表征結果見圖 3。結果表明,與未包覆的 MSN 相比,包覆脂質薄膜后的納米粒外層可見明顯暈圈,證明脂膜成功包覆到 MSNs 表面,形成了核-殼結構的 protocells 納米粒。

圖 1 不同納米粒的粒徑分布圖

Figure 1 Size distribution of different nanoparticles

表 1 不同納米粒的粒徑、PDI 與 Zeta 電勢

圖 2 MSNs 的透射電鏡圖

Figure 2 TEM images of MSNs

由上述粒徑和 Zeta 電勢測定結果,及 TEM 表征結果可見,本研究制備的 protocells 納米粒的粒徑分布均一,且載左旋多巴及姜黃素對 protocells 的粒徑、表面電性及形貌特征無顯著影響。

2.4 Protocells 載藥量和包封率

各載藥 protocells 中左旋多巴和姜黃素的載藥量和包封率測定結果如表 2 所示。結果表明,左旋多巴在 protocells 納米粒中的載藥量約為 20%,包封率約為 10%;姜黃素在protocells 納米粒中的載藥量約為 2%,包封率約為 97%,且左旋多巴和姜黃素雙載藥對兩種藥物各自在 protocells 中的載藥量和包封率無明顯影響。

2.5 載藥 protocells 體外釋放度的測定

載左旋多巴和姜黃素 protocells 中左旋多巴、姜黃素的體外釋放度測定結果如圖 4 所示。結果表明,protocells 中的姜黃素在 6 h 內(nèi)可釋放約 20%,12 h 內(nèi)可釋放約 30%,24 h 內(nèi)可釋放約50%,之后逐漸維持穩(wěn)定。而在 0 ~ 48 h 時間段內(nèi)未能通過 HPLC 法檢測出體外釋放介質中左旋多巴的含量。

圖 3 Protocells 的透射電鏡圖(A:空白 protocells;B:載左旋多巴 protocells;C:載姜黃素 protocells;D:載左旋多巴和姜黃素 protocells)

Figure3 TEM images of protocells (A:Blank protocells; B:Levodopa loaded protocells; C:Curcumin loaded protocells;D:Levodopa and curcumin co-loaded protocells)

表 2 不同 protocells 中左旋多巴和姜黃素的載藥量和包封率

圖 4 載左旋多巴和姜黃素 protocells 中左旋多巴和姜黃素的體外釋放(,n = 3)

表 3 載左旋多巴和姜黃素 protocells 穩(wěn)定性測定結果

2.6 Protocells 中藥物穩(wěn)定性考察

取制備的載左旋多巴和姜黃素 protocells,分別于初始時間點和室溫貯存 1 周后進行粒徑、分布、Zeta 電勢及含量測定,結果見表 3。

由表 3 結果可知,室溫放置 1 周后載左旋多巴和姜黃素 protocells 中粒徑、PDI、Zeta電勢及藥物含量與初始時間點相比,各指標變化不大。表明載左旋多巴和姜黃素 protocells 在室溫下放置 1 周穩(wěn)定性較好。穩(wěn)定性考察將繼續(xù)進行,以考察該給藥系統(tǒng)長期放置的穩(wěn)定性。

3 討論

近年來,關于新型 protocells 納米粒在藥物共遞送方面的報道表明,protocells 作為藥物遞送系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢:①內(nèi)核介孔硅的高比表面積和高孔隙率,使其具有高載藥率。②外膜脂質雙分子層能有效封閉內(nèi)核介孔二氧化硅的表面孔道,防止其中藥物泄漏和降解。③內(nèi)核介孔二氧化硅和外膜脂質雙分子層可分別裝載水溶性和脂溶性藥物,實現(xiàn)不同性質藥物的共遞送。④在脂質雙分子層表面可修飾靶向性配體,構建靶向性給藥系統(tǒng),如腦靶向給藥系統(tǒng)[16, 19, 22]。

關于 protocells 的體內(nèi)歸屬及安全性問題,protocells 外膜為類似脂質體的結構,而脂質體已被 FDA 批準為多種化療藥物的遞送載體,其安全性及生物相容性已得到充分的驗證[23]。因此,protocells 安全性問題的焦點在于其內(nèi)核MSNs。MSNs 的歸屬問題及其可能帶來的安全性隱患的確是該類材料用于體內(nèi)藥物遞送的共性問題。近年來,MSNs 納米粒相關的研究報道越來越多。有文獻表明,無機材料 MSNs 體內(nèi)應用是無毒的,并且腦內(nèi)蓄積很少[24-25];Yang 等[26]研究表明小鼠靜脈注射7 d 后,只有微量的 MSNs 積累在大腦中,盡管殘留的 MSNs 在大腦中具有非生物降解性,但沒有發(fā)現(xiàn)任何病變或組織病理學異常。大部分MSNs 以尿液和糞便的形式從體內(nèi)排出。此外,我們后期也會對所構建的雙載藥protocells 體內(nèi)降解及蓄積毒性進行全面系統(tǒng)的研究。

本研究通過薄膜分散法,以所制備的 MSNs納米粒為內(nèi)核,將其包覆在脂質薄膜中,成功制備了有機-無機復合結構納米粒 protocells,有效解決了姜黃素溶解度和生物利用度低的問題,同時有效避免了左旋多巴在循環(huán)系統(tǒng)中泄漏可能帶來的毒副作用。所制備的載藥protocells 納米粒在室溫條件下放置1 周后各理化性質指標未發(fā)生明顯變化,提示載藥protocells 納米粒在室溫條件下 1 周內(nèi)性質穩(wěn)定。

體外釋放試驗結果表明 48 h 釋放介質中檢測不到左旋多巴含量。分析原因可能為:由于 48 h 姜黃素僅釋放了 59.2%,未完全釋放,表明 protocells 外層脂質雙分子層在釋放實驗進行 48 h 后仍包裹于內(nèi)核 MSNs 外,阻礙了左旋多巴的釋放,從而大大降低該藥物在外周的泄漏,使其安全性得到明顯改善。后續(xù)研究中,我們將進一步探索該共載左旋多巴和姜黃素 protocells 在模擬細胞內(nèi)環(huán)境中的釋放情況,以及動物體內(nèi)釋放情況。

綜上所述,本研究成功地制備并表征了脂質雙分子層包裹 MSNs 形成的有機-無機復合結構納米粒。該共載左旋多巴和姜黃素的 protocells 納米粒具有遞送不同性質藥物的優(yōu)勢,并進行了體外評價。接下來,我們將對該納米給藥系統(tǒng)進行進一步細胞水平和動物水平治療 PD 的藥效學及相關機制的研究。期望該共載藥 protocells 在補充腦內(nèi)所缺失多巴胺的同時,可以發(fā)揮抗氧化及修復損傷神經(jīng)元的作用,以達到治療 PD 的優(yōu)良效果。期望該雙載藥 protocells 的開發(fā)在 PD 給藥系統(tǒng)治療中的應用提供新的前景。

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Preparation andevaluation of levodopa and curcumin co-loaded protocells nanoparticles

LIU Chang, ZHOU Wen-kai, LI Gui-ling

We aim to prepare and evaluate the levodopa and curcumin co-loaded protocells nanoparticles.

Levodopa and curcumin co-loaded protocells nanoparticles were prepared with mesoporous silica nanoparticles (MSNs) as core and lipid bilayer as outer membrane. The morphology, particle size, polydispersion index (PDI) and Zeta potential of the nanoparticles were characterized by laser particle size analyzer and transmission electron microscope (TEM). The drug loading capacity (DLC) and entrapment efficiency (EE) of the nanoparticles were determined by HPLC. Therelease characteristics of the nanoparticles were investigated by dialysis bag method. The storage stability of the nanoparticles at room temperature was evaluated by particle size, Zeta potential and so on.

The particle size distribution of levodopa and curcumin co-loaded protocells nanoparticles was uniform with the average particle size of (210.9 ± 2.8) nm and PDI of (0.201 ± 0.011), and the surface of the particles was electronegative. The DLC and EE of levodopa were (20.28 ± 0.43)% and (10.14 ± 0.22)%, respectively. The DLC and EE of curcumin were (1.97 ± 0.01)% and (98.32 ± 0.01)%, respectively. The results ofrelease showed that the cumulative release rate of curcumin was 59.2% in 48 h, and the exposure amount of levodopa was significantly reduced in the circulatory system. The results of stability showed that levodopa and curcumin were stable in the nanoparticles.

The preparation process of levodopa and curcumin co-loaded protocells nanoparticles is simple, which have good physicochemical properties, stability and expected release properties.

Levodopa; Curcumin; Protocells; Nanoparticle;evaluation

LI Gui-ling, Email:liguilingl1999@163.com

10.3969/j.issn.1673-713X.2020.01.003

Author Affiliation:Formulation Laboratory, Institute of Medicinal Biotechnology, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, 100050 Beijing, China.

國家自然科學基金(81603062)

李桂玲,Email:liguilingl1999@163.com

2019-09-10

*同為第一作者

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