張媛媛,祁秀玲,焦艷
(滄州醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校,河北 滄州 061000)
微球技術(shù)在近些年出現(xiàn)的一種新的藥物傳遞系統(tǒng)工藝和技術(shù)。當(dāng)前針對(duì)微球制劑的研究主要是針對(duì)難溶性藥物,主要是在這一藥物微球制備中存在多種問(wèn)題。例如,包封率低、載藥量不足等等,容易出現(xiàn)突釋情況,對(duì)于微球技術(shù)的應(yīng)用廣泛性具有限制作用。本次則對(duì)鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的制備及其緩釋效果展開(kāi)分析,以能夠提出相應(yīng)的制備工藝優(yōu)化方案。
載藥緩釋條件對(duì)于藥物緩釋性和療效具有顯著提升作用,可以降低藥物對(duì)其他臟器組織的不良作用。目前,材料領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中均非常重視對(duì)于具有靶向緩釋效果藥物載體的研究。截止到目前關(guān)于載藥材料的研究主要是在碳納米管、石墨烯以及多功能分子等上,但是這一制備工藝比較復(fù)雜,同時(shí)價(jià)格也偏高[1-2]。鹽酸二甲雙胍在II型糖尿病患者治療中是常用藥物之一,但是在應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)因?yàn)槲钢邢富蛭杆岬母g作用影響,從而出現(xiàn)過(guò)早釋放行為。針對(duì)這一問(wèn)題,經(jīng)常會(huì)將要去通過(guò)藥物載體制作成為藥物緩釋材料,為實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物過(guò)早釋放的阻止,能夠確?;颊唧w內(nèi)鹽酸二甲雙胍藥物能夠長(zhǎng)時(shí)間維持有效濃度,主要采用的有非水溶劑蒸發(fā)法制備乙基纖維素漂浮微球、殼聚糖-乙烯基吡咯烷酮載體制備共混微球等[3]?;诖耍敬吾槍?duì)鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的制備工藝實(shí)施優(yōu)化分析,探討不同合成條件下對(duì)微球平衡吸附量(Q)、通過(guò)吸附容量值來(lái)比較各因素對(duì)微球合成的影響,探討這一微球制備工藝下的藥物包封率和緩釋效果,為鹽酸二甲雙胍藥物緩釋性和療效提供新的研究方向,同時(shí)也能夠?yàn)椴捎没颊吲R床鹽酸二甲雙胍藥物治療提供新的方向,提升患者臨床治療總有效性,改善患者預(yù)后[4]。
將模板分子鹽酸二甲雙胍與溶劑、功能單體混合并攪拌30min,放置12h后得到混合溶液。加入交聯(lián)劑EGDMA,超聲30min,得到了預(yù)聚合溶液,再加入致孔劑,通N2除O215min后,加入引發(fā)劑AIBN、密封,于適宜溫度下水浴攪拌聚合反應(yīng)10h。離心后得聚合物,用甲醇/乙酸的溶液進(jìn)行模板分子的洗脫,直至檢測(cè)不到洗脫液中含有的模板分子為止,然后用甲醇洗去殘留的乙酸,再使用超純水將聚合物洗滌,于真空烘干至恒重,得到MIPs。空白對(duì)照組 (NIPs)的制備過(guò)程與MIPs制備過(guò)程相同,只是不添加鹽酸二甲雙胍。
實(shí)驗(yàn)采用單因素法考察不同合成條件下對(duì)微球平衡吸附量 (Q)、通過(guò)吸附容量值來(lái)比較各因素對(duì)微球合成的影響。
主要考慮范圍:
①溶劑選擇:無(wú)水乙醇、甲醇。
②溶劑用量:15、20、30、40mL。
③功能單體的選擇:丙烯酰胺 (AM)、甲基丙烯酸 (MAA)。
④功能單體用量:mol(鹽酸二甲雙胍:功能單體):1∶1、1∶2、1∶4、1∶6。
⑤合成溫度:50℃、55℃、60℃。
⑥交聯(lián)劑用量:mol(鹽酸二甲雙胍:EGDMA):1∶10、1∶15、1∶20、1∶30。
本次實(shí)驗(yàn)研究主要是實(shí)現(xiàn)以下目的:
1)鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的制備工藝及優(yōu)化方案,以能夠探討不同合成條件下對(duì)微球合成的影響。2)針對(duì)鹽酸二甲雙胍分子印跡微球表征以及性能實(shí)施評(píng)價(jià),以能夠探討鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的表面形態(tài)、分子結(jié)構(gòu),并通過(guò)動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)探討聚合物吸附量的動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)其性能的評(píng)估分析。3)針對(duì)洗脫前后溶液中的鹽酸二甲雙胍濃度實(shí)施檢測(cè)對(duì)比,采用紫外分光光度法測(cè)定鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的載藥量,且對(duì)其體外釋放性能展開(kāi)分析,以能夠確定相應(yīng)的應(yīng)價(jià)值[5-6]。
材料主要包括有:鹽酸二甲雙胍、溶劑、功能單體、致孔劑、甲醇/乙酸、超純水。
設(shè)備主要有:S-3400N鎢燈絲、德國(guó)Bruker公司FTIR Tensor-27IS10傅里葉紅外光譜儀、UV2550島津有限公司紫外分光光度計(jì)、恒溫振蕩器。
1)MIPs電鏡掃描。采用 S-3400N鎢燈絲掃描電子顯微鏡對(duì)鹽酸二甲雙胍-MIPs進(jìn)行掃描,觀察其表面形態(tài)。
2)MIPs紅外光譜。用IS10傅里葉紅外光譜儀,用KBr壓片法,對(duì)鹽酸二甲雙胍、鹽酸二甲雙胍-MIPs及NIPs,在4000~400cm-1進(jìn)行紅外光譜分析,通過(guò)鑒定未知物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。
3)MIPs吸附行為研究。a)動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)。通過(guò)MIPs吸附動(dòng)力學(xué)研究,得出聚合物吸附量隨時(shí)間變化的關(guān)系。b)等溫吸附實(shí)驗(yàn)。通過(guò)MIPs等溫吸附實(shí)驗(yàn),得出聚合物的吸附量與鹽酸二甲雙胍濃度的關(guān)系。c)選擇性吸附實(shí)驗(yàn)。通過(guò)選擇性吸附實(shí)驗(yàn),比較聚合物對(duì)鹽酸二甲雙胍、鹽酸丁二胍、鹽酸苯乙雙胍的選擇性吸附。
1)模擬胃液的配制:將2.0g氯化鈉溶于7mL12mol/L鹽酸溶液中,超純水定容至1L即得模擬胃液 (pH=1.2)。
模擬腸液的配置:取0.2mol/L磷酸二氫鉀溶液250mL,加入0.2mol/L氫氧化鈉溶液118mL,用水稀釋至1L得模擬腸液 (pH=6.8)。
2)體外釋放試驗(yàn):將吸附鹽酸二甲雙胍后的MIPMs和NIPMs各50mg,分別置于磨口錐形瓶中,各加入人工胃液 (pH=1.2)10 mL于轉(zhuǎn)速為70 r/min的恒溫振蕩器上震蕩,每隔1h、取出上層清液,利用紫外光度法檢測(cè)其中鹽酸二甲雙胍濃度。
將吸附鹽酸二甲雙胍后的MIPMs和NIPMs各50mg,分別置于磨口錐形瓶中,各加入人工腸液(pH=6.8)10 mL于轉(zhuǎn)速為70 r/min的恒溫振蕩器上震蕩,每隔1h、取出上層清液,利用紫外光度法檢測(cè)其中鹽酸二甲雙胍濃度。
通過(guò)檢測(cè)模擬胃腸液中鹽酸二甲雙胍的濃度來(lái)觀察鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的緩釋效果。
通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)鹽酸二甲雙胍分子印跡微球,在交聯(lián)溫度在25~40℃,包封率在溫度升高過(guò)程會(huì)逐漸加大,達(dá)到40℃后包封率達(dá)到63.83%。
為能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)載藥微球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察,采用電子顯微鏡對(duì)其橫切面形貌進(jìn)行觀察。觀察發(fā)現(xiàn),載藥微球表面粗糙,放大觀看可以發(fā)現(xiàn)藥物均勻分布在交聯(lián)結(jié)構(gòu)中,相互交錯(cuò),從而在載藥微球內(nèi)部形成了復(fù)合結(jié)構(gòu),有助于顯著提升藥物的包封率和緩釋性能。
為針對(duì)載藥微球緩釋性能分析,將其分別在人工胃液和人工腸液中進(jìn)行試驗(yàn)分析,對(duì)比鹽酸二甲雙胍的濃度,以此對(duì)其緩釋效果評(píng)估。結(jié)果顯示載藥微球在人工胃液酸性環(huán)境下,即pH=1.2情況下,溶脹比相對(duì)偏小,但是在人工腸液中性環(huán)境下,即為pH=6.8情況下,溶脹比出現(xiàn)顯升高后穩(wěn)定趨勢(shì)。由此可見(jiàn)載藥微球在中性環(huán)境中的溶脹比明顯高于在酸性環(huán)境中,可見(jiàn)載藥微球?qū)τ趐H具有較高敏感性。
通過(guò)以上分析,實(shí)現(xiàn)了對(duì)以下問(wèn)題的分析:1)針對(duì)鹽酸二甲雙胍分子印跡微球制備工藝實(shí)施優(yōu)化分析,采用單因素法針對(duì)不同合成條件下對(duì)微球平衡吸附量 (Q)、通過(guò)吸附容量值來(lái)對(duì)比,以此探討各因素對(duì)微球合成的影響[7];2)比較了鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的體外釋放性能,通過(guò)檢測(cè)模擬胃腸液中鹽酸二甲雙胍的濃度來(lái)觀察鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的緩釋效果。同時(shí)也獲取了以下相關(guān)成就:1)獲得鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球表征、性能、載藥量以及緩釋效果實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù),為鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球有更加全面的認(rèn)識(shí)。2)基于對(duì)鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的緩釋效果的了解,優(yōu)化鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的合成條件,合理使用鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球,改善患者預(yù)后[8-9]。