高習清,盧光照,魯 瑩,鄒 豪
(海軍軍醫(yī)大學藥學系藥劑學教研室, 上海 200433)
近紅外光響應的腫瘤光熱治療因具有組織穿透性強、生物安全性好等優(yōu)點,已引起廣泛關(guān)注。作為新興的光敏劑,八丁氧基酞菁鈀具有成本低、易合成、毒性低等優(yōu)點,在腫瘤光動力治療(PDT)領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大潛力。由于高滲透強滯留效應(EPR),脂質(zhì)體作為藥物載體可靶向集中于腫瘤組織,同時ROS 可氧化破壞脂質(zhì)雙層膜,促進包載藥物在腫瘤組織的精準釋放。本實驗以雷帕霉素為模型藥物,采用課題組合成的八丁氧基酞菁鈀為光敏劑,制備近紅外光觸發(fā)的ROS 響應型雷帕霉素脂質(zhì)體,并對其理化性質(zhì)及體外釋放特性進行考察。
R206D 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海申生科技有限公司);730 nm/1 500 mW 激光器(長春市亮麗光電有限公司);U3000 高效液相色譜儀(Thermo Fisher 公司);JY92.IIDN 超聲波細胞粉碎機(寧波新芝生物科技股份有限公司);馬爾文激光粒度儀(英國Malvern公司)。
二硬脂酰磷脂酰膽堿(DSPC,Avanti 公司);1,2-二亞油酰基-sn-甘油基-3-磷酸膽堿(DLPC,Avanti公司);二硬脂?;字R掖及?聚乙二醇2000(DSPE-mPEG2000,Lipoid 公司);膽固醇、雷帕霉素(MCE 公司)、八丁氧基酞菁鈀[PdPC(OBu)8,實驗室自制];磷酸鹽緩沖液(PBS,HyClone 公司)。
采用薄膜分散法制備脂質(zhì)體。精密稱取DSPC、DLPC、膽固醇、DSPE-mPEG2000、雷帕霉素、八丁氧基酞菁鈀置于250 ml 圓底燒瓶中,加入適量氯仿溶解。65 ℃水浴,65 r/min 減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)形成均勻薄膜,取PBS 溶液4 ml 水化。吸出脂質(zhì)體,用PBS 稀釋至5 ml,200 W 探頭超聲5 min,即得近紅外光觸發(fā)ROS 響應型雷帕霉素脂質(zhì)體。空白脂質(zhì)體除不加雷帕霉素、八丁氧基酞菁鈀外,制備方法相同。
以脂質(zhì)體成膜及水化效果、藥物包封率及載藥量、包載藥物光敏釋放效率為指標,從DLPC、膽固醇、DSPE-mPEG2000處方量及PdPC(OBu)8投藥量對光敏ROS 脂質(zhì)體處方進行單因素考察。
取少量脂質(zhì)體溶液,用去離子水稀釋,使用馬爾文激光粒度儀測量脂質(zhì)體粒徑、PDI 及Zeta電位。
1.6.1 色譜條件
色譜柱:Agilent TC-C18(2)(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:甲醇-水(84∶16);流速1.0 ml/min;檢測波長:278 nm;柱溫:50 ℃;進樣量:20 μl。
1.6.2 標準曲線繪制
精密稱取雷帕霉素2.50 mg 置于10 ml 容量瓶中,用甲醇定容至刻度,得到濃度為250 μg/ml 儲備液。精密吸取儲備液800、400、200、100、40、20、10、4 μl,分別于5 ml 容量瓶中用甲醇定容。制成濃度為40、20、10、5、2、1、0.5、0.2 μg/ml 的對照品溶液。HPLC 儀檢測并記錄峰面積A,繪制出峰面積A與對照品質(zhì)量濃度C的標準曲線并進行線性回歸分析。
1.6.3 專屬性考察
吸取雷帕霉素脂質(zhì)體溶液500 μl 加入5 ml 容量瓶中,甲醇定容至刻度。超聲20 min 破乳后,以10 000 r/min 進行超速離心10 min。取適量上清液過0.45 μm 有機膜,制得供試品溶液。吸取空白脂質(zhì)體按同法制備陰性對照品溶液。分別取對照品、陰性對照品、供試品按照“1.6.1”項下方法進樣,記錄HPLC 圖。
1.6.4 精密度
選取低、中、高3 個濃度的對照品溶液,1 d 內(nèi)重復進樣考察日內(nèi)精密度,連續(xù)3 d 每天測定一次,考察日間精密度。
1.6.5 提取回收率
吸取用于制備選定的低、中、高3 個濃度對照品溶液的儲備液于不同的5 ml 容量瓶中,同一濃度共制備3 個樣品。向每個容量瓶中加入100 μl空白脂質(zhì)體溶液,再用甲醇定容至刻度。超聲20 min 破乳后,進行超速離心,10 000 r/min,10 min。取適量上清液過0.45 μm 有機膜,進行HPLC 檢測。
包封率與載藥量是評價脂質(zhì)體的重要指標。包封率是脂質(zhì)體中包封藥物量與脂質(zhì)體中藥物總量的百分比。載藥量是脂質(zhì)體中藥物量與脂質(zhì)體總量的百分比。
精密吸取脂質(zhì)體500 μl 置于5 ml 容量瓶中,甲醇稀釋至刻度。超聲20 min 破乳后,再進行超速離心,10 000 r/min,10 min。取適量上清液過0.45 μm 有機膜,進行HPLC 檢測,計算得出脂質(zhì)體中藥物總量。
精密吸取適量脂質(zhì)體溶液,先進行低速離心[3],3 000 r/min,15 min。取上層液體500 μl 置于5 ml容量瓶中用甲醇稀釋至刻度。超聲20 min 破乳后,再進行超速離心,10 000 r/min,10 min。取適量上清液過0.45 μm 有機膜,進行HPLC 檢測,計算出脂質(zhì)體中包封藥物量。
采用反向透析法測定雷帕霉素脂質(zhì)體光敏釋放特性。以30 ml 20%乙醇為釋放介質(zhì),加入50 ml離心管內(nèi);另吸取1 ml 釋放介質(zhì)并加入透析袋內(nèi),將透析袋兩端扎緊后放入離心管中;取300 μl 雷帕霉素脂質(zhì)體,用730 nm,1 W/cm2近紅外光照射5 min 后,轉(zhuǎn)移至釋放介質(zhì);將離心管移至搖床內(nèi),設(shè)置搖床條件為37 ℃,180 r/min。分別在1、2、4、8、12 h 從透析袋內(nèi)取樣200 μl,用于樣品測定和累積釋放率的計算。取樣后即補加新鮮釋放介質(zhì)200 μl,保持釋放介質(zhì)總量不變。以時間(t)為橫坐標,以累積釋放率(Q%)為縱坐標,繪制釋放曲線。
2.1.1 標準曲線的繪制
回歸方程為A= 0.624 0C-0.173 8 (r= 0.999 5)。雷帕霉素在0.2~40 μg/ml 濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.1.2 專屬性考察
按照“1.6.1”項下色譜條件測定,雷帕霉素出峰良好,保留時間為7.8 min。表明此方法專屬性良好(圖1)。
圖1 雷帕霉素的專屬性
2.1.3 精密度考察
由表1 可知,雷帕霉素在低、中、高3 個濃度都具有較好的準確度,日間精密度和日內(nèi)精密度值均小于5%,表明該方法可用于雷帕霉素的含量測定。
表1 雷帕霉素 HPLC 分析的精密度( x±s ,n=3)
2.1.4 提取回收率
由表2 可知,雷帕霉素在低、中、高3 個濃度的回收率為97.64%~98.62%,符合95%~105%的范圍,且RSD 值均小于1%,表明該提取方法穩(wěn)定可靠。
表2 雷帕霉素 HPLC 分析的提取回收率( x±s ,n=3)
2.2.1 DLPC 用量
由表3 可知,包含不同摩爾量DLPC 的處方制得的脂質(zhì)體,成膜及水化效果較好,粒徑<200 nm,PDI<0.2,雷帕霉素包封率>90%,載藥量>1%;脂質(zhì)體體外釋放試驗,光照12 h 后,測得雷帕霉素藥物累積釋放率>60%(圖2A)。當DLPC 含量較低時(DSPC∶DLPC=69∶1),雷帕霉素釋放速率明顯低于其他處方。隨著DLPC 含量的增加,雷帕霉素釋放速率及12 h 內(nèi)累積釋放率并無明顯增加。
表3 不同摩爾量DLPC 脂質(zhì)體的表征
2.2.2 膽固醇用量
由表4 可知,PC(DSPC+DLPC)與膽固醇之比過大(70∶10)或過?。?0∶40),脂質(zhì)體都不能成膜。當PC 與 膽 固 醇 之 比 為70∶20、70∶25、70∶30 時,所得脂質(zhì)體成膜及水化效果較好,粒徑<200 nm,PDI<0.2,雷帕霉素包封率>90%,載藥量在1%左右。在進行脂質(zhì)體體外釋放實驗中,測得12 h 后雷帕霉素藥物累積釋放率>60%(圖2B)。
2.2.3 DSPE-mPEG2000的用量
由表5 可知,當DSPE-PEG2000用量較小時,脂質(zhì)體不能成膜。當PC 與DSPE-PEG2000之比為70∶5、70∶10、70∶15 時,所得脂質(zhì)體成膜及水化效果較好,粒徑<200 nm,PDI<0.2,雷帕霉素包封率>90%,載藥量>1%。在進行的12 h 脂質(zhì)體體外釋放實驗中,摩爾比70∶5 組測得雷帕霉素藥物累積釋放率>60%,其余兩組藥物累積釋放率在33%左右(圖2C)。
2.2.4 PdPC(OBu)8的用量
由表6 可知,當PdPC(OBu)8用量較大(質(zhì)量比1∶50),脂質(zhì)體不能成膜。當PdPC(OBu)8與PC 質(zhì)量之比為1∶100、1∶200、1∶300、1∶400,測 得 粒 徑<200 nm,PDI<0.2,雷 帕 霉 素 包 封 率>90%,載藥量>1%。在進行的12 h 脂質(zhì)體體外釋放實驗中,質(zhì)量比1∶100、1∶200 組釋放效率高于其余兩組,在60%左右(圖2D)。
表4 不同摩爾量膽固醇脂質(zhì)體的表征
圖2 雷帕霉素光敏釋放特性考察
表5 不同摩爾量DSPE-PEG2000 脂質(zhì)體的表征
表6 不同用量PdPC(OBu)8 脂質(zhì)體的表征
DLPC 是一種人工合成的不飽和磷脂,在制成的脂質(zhì)體中,DLPC 將均勻分散在脂質(zhì)雙分子層膜上。當有ROS 存在時,DLPC 結(jié)構(gòu)中的不飽和碳碳雙鍵可被氧化,使脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)遭到破壞,促進包載藥物的釋放。光敏劑可在特定波長光照射下產(chǎn)生ROS,在腫瘤疾病的光動力治療中得到廣泛應用。但光敏劑自身潛在的光毒性和溶解性差是其突出缺陷。本文將光敏劑包載在脂質(zhì)體中可以減少潛在的細胞毒性,同時可增加其溶解度。在研究脂質(zhì)體中雷帕霉素釋放的釋放介質(zhì)確定上,文獻[2,4-5]中提供了多種選擇。預實驗顯示,20%乙醇溶液作為釋放介質(zhì)時,不僅克服了脂溶性藥物雷帕霉素在水中溶解性差的缺點,同時也使得在進行HPLC 檢測時干擾峰較少。綜上所述,本研究成功制備了光敏ROS 響應型雷帕霉素脂質(zhì)體,表征結(jié)果較好。在短時間特定波長照射后,可實現(xiàn)脂溶性藥物的快速釋放。