付麗娜,趙 寧,李偉澤,韓文霞,李 健,余可嘉
(西安醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院,陜西 西安 710021)
腦卒中是一類嚴(yán)重危害人類生命健康的疾病,中國新發(fā)腦卒中患者每年高達(dá)200萬,其中缺血性腦卒中約占80%[1-3]。長時間的缺氧將導(dǎo)致不可逆的損傷,因此溶栓療法是臨床上治療缺血性腦卒中的有效方法,但受限于較短的時間窗3~4.5 h,超出時間窗則療效不佳[4-6]。
阿司匹林(ASP)是應(yīng)用最廣泛的抗血小板凝集藥物,常用于心腦血管疾病,在缺血性腦卒中的治療中起到重要作用。此外,ASP還可以保護(hù)中老年人的腦部神經(jīng),抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥反應(yīng),避免神經(jīng)元的損傷,與其他藥物聯(lián)合可有效治療老年癡呆病癥等[7]。但是,ASP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,易水解,且透過血腦屏障(Blood brain barrier,BBB)的能力低因而影響了對缺血性腦卒中以及其他腦部疾病的療效。因此,設(shè)計(jì)開發(fā)提高ASP穩(wěn)定性的腦靶向給藥系統(tǒng)顯得尤為重要。
中醫(yī)理論認(rèn)為芳香開竅藥善于走竄,能通竅開閉、蘇醒神識,因此常用于治療心腦血管藥物。冰片(BO)是常用的芳香開竅藥之一,具有“芳香之性走竄”,具有引藥上行之功效;現(xiàn)代研究表明,BO可以促進(jìn)許多藥物透過BBB進(jìn)入腦組織[8-9],還能促進(jìn)活細(xì)胞、脂質(zhì)體等透過BBB[10]。BO誘導(dǎo)BBB開放為生理性開放,不會引起腦的病理性損害且有一定的保護(hù)作用。固體脂質(zhì)納米粒(Solid lipid nanoparticles,SLN)是一種新型納米給藥系統(tǒng)[11-12],主要以固態(tài)天然脂質(zhì)如卵磷脂或合成類脂如三酰甘油等為載體,將藥物包裹或鑲嵌于納米粒的骨架中可提高藥物的載藥量和穩(wěn)定性;同時,由于其基質(zhì)材料的親脂性特征與納米尺寸的特性,SLN能夠提高藥物通過體內(nèi)生物膜的滲透性、控制藥物的釋放以及實(shí)現(xiàn)藥物靶向轉(zhuǎn)運(yùn)[13-14]。目前,尚未見到將ASP(或ASP與BO)制成SLN的報(bào)道,因此,實(shí)驗(yàn)研究探討B(tài)O對ASP制成SLN后的性能與腦靶向分布的影響,從而為ASP腦靶向給藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
健康昆明種小鼠:批號20190505,112只[雌雄各半,體重(20±5)g],購自西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部。
阿司匹林:批號20170723,華陰市錦前程藥業(yè)有限公司;冰片:批號20170712,山東濱州智源生物科技有限公司;阿司匹林標(biāo)準(zhǔn)品:批號100113-201803,中國食品藥品檢定研究院;單硬脂酸甘油酯:西安小草植物科技責(zé)任有限公司;大豆卵磷脂:上海太偉藥業(yè)有限公司;膽固醇:安徽科寶生物工程有限公司;硫酸魚精蛋白:梯希愛化成工業(yè)發(fā)展有限公司;乙腈、甲醇:色譜純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;冰醋酸:天津市富宇精細(xì)化工有限公司;肝素鈉注射液:批號20170305,常州千紅生化制藥。
高效液相色譜儀(HPLC):Agilent1260,美國安捷倫科技有限公司;光子相關(guān)光譜儀(PCS):ZEN-3600,英國馬爾文公司;掃描電鏡(SEM):Verios 460,美國FEI公司;透射電鏡(TEM):JEM-2000EX,日本電子株式會社;恒溫加熱磁力攪拌器:B11-1,上海司樂儀器有限公司;離心機(jī):SIGMA1-14,分析天平:Quintix224-1CN,賽多斯科學(xué)儀器公司;氮吹儀:JOYN-DCY-125,上海喬躍電子有限公司;渦旋振蕩儀:QL-901,海門市其林貝爾儀器制造有限公司;超聲儀:KQ-5200E,昆山市超聲儀器有限公司。
1.2.1 ASP測定方法的建立
1.2.1.1 樣品預(yù)處理
(1)血樣。各組動物取血1 mL,n=3 000 r/min離心10 min,吸取血漿0.1 mL,加入甲醇300 μL,渦旋振蕩1 min后,n=13 000 r/min離心10 min,取上清液;在40 ℃水浴下,氮?dú)獯蹈?,殘留物?00 μL的流動相[乙腈-φ(冰醋酸)=5%水溶液(體積比為20∶80)]復(fù)溶,渦旋混勻1 min,n=13 000 r/min離心10 min,取上清液,備用。
(2)腦組織樣品。取血后處死小鼠,仔細(xì)分離腦組織并稱量,加入1.5倍量生理鹽水,勻漿,n=3 000 r/min離心10 min,取500 μL腦勻漿液,其余操作同上。
1.2.1.2 測定方法
采用HPLC測定ASP質(zhì)量濃度。色譜柱:Hyper-sil BDS C18(4.6 mm×150 mm,5 μm);流動相:乙腈-φ(冰醋酸)=5%水溶液(體積比為20∶80);檢測波長:303 nm;進(jìn)樣量:20 μL;柱溫:30 ℃;流速:1 mL/min。
稱取ASP對照品8.000 mg,精密稱定后置于2 mL的棕色量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,再用乙腈分別稀釋成ρ(ASP)=40、80、125、250、500、1 000 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品溶液;取各標(biāo)準(zhǔn)品溶液20 μL,注入HPLC中測定,并以峰面積A為縱坐標(biāo)、以質(zhì)量濃度ρ為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸。
1.2.2 AB-SLN的制備及藥劑學(xué)性質(zhì)考察
1.2.2.1 AB-SLN的制備
采用微乳-低溫固化法。稱取處方量ASP與BO置于乳缽中研勻,并與0.15 g單硬脂酸甘油酯、0.3 g大豆磷脂混合,加入5 mL無水乙醇,密閉,于70 ℃水浴溶解作為油相;稱取0.2 g普朗尼克F-68,加入10 mL純化水于70 ℃水浴溶解作為水相;n=1 000 r/min,將水相緩慢加入油相,攪拌30 min,得初乳并將其分散至45 mL冷水中,攪拌固化20 min,再高速勻質(zhì)5 min,過0.45 μm微孔濾膜,即得AB-SLN。同法,不加BO制備A-SLN。
1.2.2.2 AB-SLN藥劑學(xué)性質(zhì)
取AB-SLN樣品適量,稀釋后注入PCS測定脂質(zhì)體微粒的粒徑與Zeta電位;取AB-SLN樣品適量,稀釋后滴于硅晶片上,真空干燥后,在SEM下進(jìn)行外觀形態(tài)觀察。
1.2.2.3 包封率測定
精密量取AB-SLN樣品1.0 mL置于2 mL離心管,加同體積魚精蛋白溶液(10 mg/mL),混勻,靜置3 min,t=10 ℃、n=13 000 r/min離心10 min,沉淀用φ(Triton X-100)=12%溶液消解至澄清,取20 μL進(jìn)樣,按照公式(1)計(jì)算包封率。
包封率=(m包封/m總)×100%
(1)
式中:m包封為被SLN包封的藥量,g;m總為實(shí)際加入的總藥量,g。
1.2.2.4 穩(wěn)定性考察
取AB-SLN樣品適量,室溫條件下放置14 d,按照1.2.2.3方法測定AB-SLN的包封率,考察AB-SLN的穩(wěn)定性。
1.2.3 AB-SLN的體內(nèi)藥動學(xué)研究
將實(shí)驗(yàn)動物隨機(jī)分為4組,AB-SLN-1[m(BO)∶m(ASP)=1∶1],AB-SLN-2[m(BO)∶m(ASP)=3∶1],AB-SLN-3[m(BO)∶m(ASP)=5∶1],A-SLN(不含BO),每組28只(雌雄各半),按照ASP給藥劑量20 mg/kg,給予各組動物分別灌胃給藥各受試樣品;給藥后,各組分別于0、0.25、0.5、1、2、3、4和6 h取小鼠血樣及腦樣,按照1.2.1.1方法處理,并測定分析,考察不同質(zhì)量濃度冰片對ASP入小鼠血液及腦漿作用的影響。
2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
分別將ASP標(biāo)準(zhǔn)品溶液按照1.2.1.2方法進(jìn)樣測定,得標(biāo)準(zhǔn)曲線y=2.944 2x-100.76,R2=0.999 7,線性范圍40~1 000 μg/mL,表明線性關(guān)系良好。
2.1.2 方法學(xué)考察
取小鼠空白及灌胃給藥的血漿、腦組織樣品,分別加入ρ(ASP)=250 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)品溶液,按照1.2.1.1方法操作、1.2.1.2方法測定,色譜圖見圖1,表明在該色譜條件下內(nèi)源性雜質(zhì)不干擾ASP的測定。
圖1 阿司匹林HPLC圖譜
2.1.3 精密度測定
精密量取ρ(ASP)=1 000、250、40 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)品溶液,按照1.2.1.2色譜條件每天(0、2、4、6、8和10 h)進(jìn)樣,測定A值,其RSD小于2.5%,表明測定方法的精密度良好。
2.1.4 穩(wěn)定性考察
取小鼠空白血漿、腦組織樣,分別加入ρ(ASP)=250 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)品溶液,按照1.2.1.1方法操作,分別取10 μL上清液,按照1.2.1.2色譜條件在1 d內(nèi)(1、2、4、6和12 h)進(jìn)樣測定A值,其RSD分別為3.82%(n=5)和2.14%(n=5),表明測定方法的穩(wěn)定性良好。
2.1.5 回收率實(shí)驗(yàn)
量取ASP的高、中、低3個質(zhì)量濃度的對照品溶液,按照1.2.1.1方法操作,按照1.2.1.2色譜條件測定,通過對照品測得量與加入量之比計(jì)算回收率。結(jié)果血漿中樣品的回收率分別為92.54%、98.20%、94.52%,其RSD為3.02%;腦組織中樣品回收率分別為95.04%、94.61%、97.63%,其RSD為1.71%。
2.2.1 粒徑與Zeta電位
AB-SLN注入PCS后測定結(jié)果見圖2。
d/nma 粒徑
E/mVb 電位圖2 AB-SLN粒徑電位圖
由圖2可知,AB-SLN粒徑為(195±12)nm,PDI為0.162,表明粒度分布均勻;表面Zeta電位為(-32±2.7)mV。有研究表明,當(dāng)納米粒的表面Zeta電位絕對值大于30 mV時,可顯著提高其物理穩(wěn)定性且利于粒徑保持均勻[15]。
2.2.2 外觀形態(tài)
通過SEM和TEM觀察AB-SLN,結(jié)果見圖3。
a SEM
b TEM圖3 AB-SLN電鏡圖
由圖3可知,AB-SLN在電鏡下呈均勻的圓球狀結(jié)構(gòu),用TEM進(jìn)行形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察,結(jié)果表明AB-SLN在電鏡下呈均勻的圓球狀結(jié)構(gòu)。
2.2.3 包封率
AB-SLN對ASP的包封率測定結(jié)果為(76±5.2)%,表明AB-SLN包封率良好。
2.2.4 穩(wěn)定性考察
AB-SLN在室溫條件下放置14 d,包封率為0 d時的98.4%,表明AB-SLN穩(wěn)定性較好,能夠避免ASP的水解而提高其穩(wěn)定性。
AB-SLN的體內(nèi)藥動學(xué)研究結(jié)果見圖4(n=4)、圖5(n=4)。
t/h圖4 ASP的血藥濃度圖
由圖4可知,A-SLN組的藥峰濃度(Cm)分別為AB-SLN-1、AB-SLN-2與AB-SLN-3的1.58、1.79與2.07倍,表明A-SLN遞送ASP主要分布聚集在血液中;A-SLN組的藥峰時間為tm=0.5 h,而加入BO后的AB-SLN-1、AB-SLN-2與AB-SLN-3的藥峰時間為tm=3 h,可能是因?yàn)榧尤隑O后促進(jìn)了藥物ASP先進(jìn)入腦組織,從而導(dǎo)致ASP在血液中藥峰時間延遲。
t/h圖5 ASP的腦藥濃度圖
由圖5可知,AB-SLN-1、AB-SLN-2與AB-SLN-3在腦組織中的藥峰時間為tm=1 h,而A-SLN組的tm=2 h,并且AB-SLN-1、AB-SLN-2與AB-SLN-3的Cm分別為A-SLN組的1.94、2.55與2.71倍,結(jié)果表明BO能夠促進(jìn)藥物ASP進(jìn)入腦組織,AB-SLN具有確切的腦靶向作用。ASP各給藥系統(tǒng)均在達(dá)到峰濃度Cm以后,w(腦藥)緩慢降低并同比顯著高于A-SLN組,表明AB-SLN比A-SLN具有更好的緩釋效果,可有效延長治療時間。
采用微乳-低溫固化法制備的AB-SLN外觀呈均勻的圓球狀粒狀結(jié)構(gòu),其粒徑為(195±12)nm,表面Zeta電位為(-32±2.7)mV;SLN形成的骨架結(jié)構(gòu)對藥物具有良好的包載作用,藥物BO-ASP的包封率達(dá)到(76±5.2)%,由于藥物被包埋于SLN骨架結(jié)構(gòu)中避免了與外界環(huán)境的接觸,因而提高了藥物的穩(wěn)定性,AB-SLN在室溫放置14 d,包封率仍為0 d時的98.4%。藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí),當(dāng)加入BO后AB-SLN在腦組織中的藥峰時間tm比A-SLN組提前,且在腦組織中的達(dá)峰藥物濃度Cm高于A-SLN組,表明AB-SLN能夠促進(jìn)藥物ASP進(jìn)入腦組織而實(shí)現(xiàn)腦靶向和緩釋作用。綜上,AB-SLN為ASP腦部疾病的治療提供了一種新型腦靶向給藥系統(tǒng),具有一定的科學(xué)意義和廣闊的臨床應(yīng)用前景。