陳 程,東泳杉,李偉澤,2,趙 寧,馬 莉
(1.西安醫(yī)學院 藥學院,陜西 西安 710021;2.江蘇微納醫(yī)藥科技有限公司,江蘇 揚中 212218)
白及為傳統(tǒng)外傷用藥,具有收斂止血、生肌消腫之功效[1]。白及多糖(BSP)是從中藥白及中提取分離得到水溶性高分子多糖,具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗纖維化、止血、組織修復等藥理活性[2,3]。近幾年研究表明,BSP 具有功能緩釋、局部滯留、自身降解、生物安全性高、無毒無刺激等特點,它已作為新型生物醫(yī)藥高分子載體材料被廣泛應用[4-6]。對于創(chuàng)傷愈合而言,藥物應盡量少進入全身系統(tǒng),而附著于表皮以達到表皮緩釋效果,微球可原位固定,避免粒子擴散、防止突釋、延長病灶部位滯留,目前,該體系在創(chuàng)傷愈合治療方面顯示巨大的潛力。研究表明,黃連素(BBR)局部外用可顯著促進糖尿病潰瘍傷口愈合,主要機制[7-11]通過恢復TrxR1/JNK 信號通路,減少氧化損傷與細胞凋亡,從而恢復糖尿病潰瘍傷口的氧化還原狀態(tài),促進表皮細胞增殖,加快糖尿病潰瘍傷口的愈合。據(jù)此,我們以BSP 微球包埋BBR 構建用于糖尿病潰瘍的多孔生物黏附性微球(BBR-BSPMs),并對其進行質量評價,以為糖尿病潰瘍治療提供一種新制劑。
白及多糖(自制);D(+)-無水葡萄糖標準品(批號:B21882-100mg 上海源葉生物科技公司);黃連素(批號:SB1604 北京索萊寶科技有限公司);其他試劑均為分析純。
QUINTIX124-TCN 型電子分析天平(賽多利斯科學儀器有限公司);ZNCL-BS 型智能磁力攪拌器(河南愛博特特科技發(fā)展有限公司);KH7200DB 型數(shù)控超聲波清洗器(昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司);Cary60 型紫外可見分光光度計(美國Agilent 公司);CKX31SF 型倒置顯微鏡(Olympus);ZEN3600 型Malvern 納米粒度和ZETA 電位儀(英國馬爾文儀器有限公司);DZF6050 型真空干燥箱(溫州頂歷醫(yī)療器械有限公司);T27 型布魯克紅外光譜儀(德國bruker 公司)。
1.2.1 BSP-Ms 的制備 在前期查閱文獻的基礎上,以微球得率和粒徑為評價指標,分別考察BBR投料量、BSP 濃度、交聯(lián)溫度、交聯(lián)體積分數(shù)、交聯(lián)時間和攪拌速度等因素對實驗結果的影響,初步得到BSP-Ms 的制備工藝參數(shù)。于50℃水浴條件下精密稱定BSP 配得0.05g·mL-1水溶液作為水相,液體石蠟作為油相(水油相比為1∶5),于50℃、960r·min-1條件下將10%乳化劑(司盤-85∶吐溫-80=2∶1,v/v)均勻分散于油相中;將BSP 水溶液用注射器緩慢滴加到油相中乳化成乳滴(130min),于冰箱4℃條件下冷藏30min,加11%交聯(lián)劑(乙二胺∶環(huán)氧氯丙烷=1∶3),于40℃、960r·min-1條件下充分攪拌交聯(lián)固化成球(70min);將得到的微球乳液冷卻、靜置,用石油醚洗滌3 次除去油相,異丙醇、丙酮交替洗滌3~5次,60℃真空干燥箱干燥后,得BSP-Ms。
1.2.2 BBR-BSP-Ms 的制備 按照12% BBR 投料量于水相中,參照“1.2.1”項下方法制備BBR-BSPMs。
1.2.3 BBR-BSP-Ms 外觀性狀、分散性觀測 取少量樣品均勻分散,肉眼觀察微球的顆粒性。再取少量樣品于表面皿中,用蒸餾水分散,觀察其是否均勻分散、有無粘連性。
1.2.4 BBR-BSP-Ms 形態(tài)和粒徑大小、分布及電位評價 采用光學顯微鏡觀察其均勻性;采用掃描電鏡(SEM)觀察其外觀形態(tài)和結構特征;采用倒置顯微鏡觀察并標記區(qū)域內的微球粒徑;采用Malvern激光粒度儀測定Zeta 電位。
1.2.5 BBR-BSP-Ms 紅外光譜分析 稱取2mg 干燥BBR、BSP、BSP-Ms、BBR-BSP-Ms 和物理混合物,分別與KBr 粉末于紅外燈下研細,混合均勻,進行壓片處理,掃描得圖譜。
1.2.6 BBR 含量測定 配制系列濃度的BBR 對照品溶液,于350nm 處測吸光度,以吸光度A 為縱坐標,濃度C 為橫坐標,繪制標準曲線。
1.2.7 BBR-BSP-Ms 載藥量和包封率的測定 將干燥的BBR-BSP-Ms 置研缽中研細,精密稱定10mg置于25mL 容量瓶中,加適量pH 值為7.4 的磷酸鹽緩沖液超聲15min 并定容至刻度,作為供試品溶液。以空白微球作參比,于350nm 處測定吸光度,通過BBR 標準曲線回歸方程計算濃度,再按下式計算載藥量和包封率。
式中 m:微球中藥物量,mg;M:微球質量,mg;M0:藥物投入量,mg。
1.2.8 BBR-BSP-Ms 體外釋藥性能研究[12]分別精密稱取10mg BBR、BBR-殼聚糖(Cs)水凝膠(對照組)和BBR-BSP-Ms 置于透析袋中,加入5mL pH值7.4 的磷酸緩沖液,用封口夾扎緊透析袋,懸浮于裝有100mL 相同釋放介質的燒杯中,37℃、100r·min-1磁力攪拌器中水浴攪拌,于0.5、1、2、4、6、8、12、24、36、48h 定時取樣5mL,每次取樣后及時補足5mL 新鮮的釋放介質。于350nm 波長處測定釋放液的吸光度,計算BBR 濃度,按下列公式計算累積釋放率。
微球第n 小時的藥物累積釋放率%=(Cn×100+∑Cn-1×5)/樣品量×100%
BSP-Ms 呈淺白色粉末狀,顆粒性較好;BBRBSP-Ms 呈淺黃色粉末狀,顆粒性較好。取空白白及多糖微球和共載黃芪甲苷-黃連素白及微球適量于表面皿中,加入純化水分散,微球可均勻分散,無粘連性。
由圖1、2 可見,在光學顯微鏡下,BSP-Ms 與BBR-BSP-Ms 均可觀察到大量微球且外形圓整,互不粘連。
圖1 BSP-Ms 普通光學顯微圖(×100)Fig.1 General optical micrograph of BSP-Ms(×100)
圖2 BBR-BSP-Ms 普通光學顯微圖(×100)Fig.2 General optical micrograph of BBR-BSP-Ms(×100)
由圖3、4 可見,在倒置顯微鏡下,BSP-Ms 粒徑大多處于60~70μm 之間、BBR-BSP-Ms 粒徑均在20~30μm 之間,粒徑分布均勻,形態(tài)圓整。
圖3 BSP-Ms 倒置顯微鏡圖Fig.3 Inverted microscope diagram of BSP-Ms
圖4 BBR-BSP-Ms 倒置顯微鏡圖Fig.4 Inverted microscope diagram of BBR-BSP-Ms
由圖5 可見,采用SEM 觀察所制備的BBRBSP-Ms,表面粗糙不平有褶皺,整體呈球狀,圓整度較好,內部孔洞結構明顯。
圖5 BBR-BSP-Ms 掃描電鏡圖Fig.5 Scanning electron microscope image of BBR-BSP-Ms
由圖6、7 可見,BSP-Ms 與BBR-BSP-Ms 電位經測定,均在-27.7mV 左右,表明穩(wěn)定性良好。
圖6 BSP-Ms 電位圖Fig.6 Potential diagram of BSP-Ms
圖7 BBR-BSP-Ms 電位圖Fig.7 Potential diagram of BBR-BSP-Ms
圖8 為BBR、BSP、BSP-Ms、BBR-BSP-Ms 的紅外光譜圖。
圖8 BBR、BSP、BSP-Ms、BBR-BSP-Ms 紅外光譜Fig.8 Infrared spectrum of BBR、BSP、BSP-Ms、BBR-BSP-Ms
由圖8 可見,BBR 粉末樣品的光譜圖中3344.06cm-1處的吸收峰為C-O 的倍頻及芳環(huán)C-H振動峰,1505.66cm-1處的吸收峰為BBR 的芳環(huán)骨架振動峰,1272.71~1036.29cm-1為芳香脂肪醚的振動峰。
BSP 存在明顯的特征吸收峰,3387.35cm-1處的吸收峰為O-H 的伸縮振動,2928.93cm-1處的吸收峰為-CH2-或-CH3中C-H 的伸縮振動,1637.55cm-1處的吸收峰為C-O 的不對稱伸縮振動;1042cm-1和920cm-1處的吸收峰表示白及多糖的吡喃糖基化。
在BSP-Ms 的紅外光譜中同時存在3267.33cm-1(O-H 的伸縮振動峰)、2924.50cm-1(C-H 的伸縮振動峰)、1637.16cm-1(C-O 的不對稱伸縮振動峰)、1025.10cm-1和931.86cm-1等特征吸收峰,與BSP 二者圖譜基本一致,表明BSP-Ms 中確實有BSP 的存在。
在BBR-BSP-Ms 紅外光譜圖中,3267.27cm-1處吸收峰與BSP-Ms 中3267.33cm-1處基本重合,2924.53cm-1、1025.97cm-1處的吸收峰與BSP 樣品中2928.93cm-1、1025.10cm-1處吸收峰基本一致,證實BSP 的 存在,1510.22cm-1處的吸收峰與BBR 中1505.66cm-1處吸收峰基本重合,BBR 含量主要由1510cm-1附近吸收峰的峰形和峰強決定,此處的吸收峰為BBR 的芳環(huán)骨架振動峰,峰越強,峰形越細長,則混合物中BBR 的含量越高。
以吸光度A 對BBR 濃度C 進行線性回歸,得標準曲線方程Y=0.056X-0.0231(R2=0.9995),結果表明,BBR 在4~14μg·mL-1濃度范圍內與其吸光度有良好的線性關系。經測定計算得出,該方法回收率為96.99~101.22%,精密度、穩(wěn)定性和重復性實驗RSD 均小于1.69%。分別對3 批BBR-BSP-Ms(每批5g)進行測定,包封率為(86.92±0.03)%,載藥量為(19.78±0.08)%,BBR-BSP-Ms 質量可控,載藥性能較好,制備工藝可行。
由圖9 可見,在pH 值為7.4 的磷酸緩沖液條件下,BBR 原料藥0.5h 內釋藥達45.76%,存在明顯突釋行為,4h 累積釋放的藥物達93.37%,后釋放曲線趨于平緩;對比組BBR-Cs 水凝膠有一定緩釋作用,12h 內累計釋藥量近90%;BBR 從BSP-Ms 中隨時間緩慢釋放,12h 時,BBR 在pH 值為7.4 的磷酸緩沖液中的累積釋藥量為12.30%,48h 內的累積釋放率達82.12%,實驗數(shù)據(jù)表明,藥物包載于BSP-Ms后,具有明顯的緩釋作用效果,有利于創(chuàng)傷愈合、防止突釋、延長病灶部位滯留發(fā)揮長效作用。
圖9 體外釋藥曲線圖Fig.9 Curve of drug release in vitro
本文以BSP 微球包埋BBR 構建多孔生物粘附性微球,可發(fā)揮物理粘附、釋藥控制雙重作用。采用乳化-交聯(lián)法制備得到BBR-BSP-Ms,制備工藝穩(wěn)定可行,微球分散性、懸浮性良好,生物相容性良好,載藥量大,緩釋效果明顯,達到預期性能目標。