張艷慧,董亞娜,談秀鳳
(1.黃河科技學(xué)院,河南 鄭州 450063; 2.上海中醫(yī)藥大學(xué),上海 201203)
金絲桃苷是普遍存在于金絲桃科、藤黃科、桔???、杜鵑花科、豆科植物中的一種黃酮醇苷類化合物[1],具有抑制痛經(jīng)、抗抑郁、抗炎、心腦血管保護(hù)、抗血栓、抗急性肝損傷等作用[1],并且在婦科腫瘤方面中的應(yīng)用也較多,可用于治療卵巢功能不全、卵巢癌、子宮癌等[1-3],但其水溶性差[4],體外溶出度低[5],口服吸收生物利用度僅為10%左右[6],導(dǎo)致藥理作用無法充分發(fā)揮。前期報(bào)道,F(xiàn)eng 等[7]制備了金絲桃苷脂質(zhì)體,但工藝復(fù)雜; Shen 等[8]制備了金絲桃苷納米混懸劑,但粒徑達(dá)384 nm,可能會(huì)限制其生物利用度提高程度[9]。
納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體具有較高的包封率、載藥量,可有效提高生物利用度、藥效[10-13],是制劑學(xué)領(lǐng)域研究的熱門技術(shù)之一。因此,本實(shí)驗(yàn)制備金絲桃苷納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體,并考察其體內(nèi)藥動(dòng)學(xué),以期為相關(guān)制劑學(xué)研究提供參考。
1.1 儀器 BSA224S 型電子天平(德國Sartorius 公司);Agilent 1200 型高效液相色譜儀,配置DAD 檢測器、溫控進(jìn)樣盤(美國Agilent 公司); JP-060S 型超聲儀(深圳市明望科技有限公司); Alpha 1-4 型真空冷凍干燥機(jī)(北京博勱行儀器有限公司); Nano-ZS90 型粒度分析儀 (英國Malvern Panalytical 儀器有限公司); HJ-4A 型恒溫磁力攪拌器(常州市凱航儀器有限公司); D-37520 型高速離心機(jī)(德國Kendro 儀器公司); UGC-12M 型氮?dú)獯祾邇x(北京優(yōu)晟聯(lián)合科技有限公司)。
1.2 試劑與藥物 金絲桃苷原料藥(批號(hào)20190719,純度>90%,杭州甫洛生物科技有限公司); 金絲桃苷對照品(批號(hào)111521-1909,純度95.4%,中國食品藥品檢定研究院); 山崳酸甘油酯對照品(批號(hào)20190225,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司); 乙酰苯胺對照品(批號(hào)202004-1,純度98.2%,南京森貝伽生物科技有限公司)。Miglyol ?812 (批號(hào)20180708,北京鳳禮精求醫(yī)藥股份有限公司); 泊洛沙姆188 (批號(hào)181118,武漢興起點(diǎn)生物科技有限公司); 超濾離心管(截留分子量8 000~14 000 Da,美國Pall 公司)。
1.3 動(dòng)物 SD 大鼠,體質(zhì)量240~270 g,購于河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK (豫) 2016-0001。
2.1 納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體制備 取金絲桃苷原料藥50 mg 及處方量山崳酸甘油酯、液體脂質(zhì)Miglyol ?812,置于燒瓶中,加入10 mL 甲醇,70 ℃水浴加熱溶解,作為有機(jī)相;蒸餾水配制50 mL 泊洛沙姆188 溶液,70 ℃水浴加熱溶解,作為水相,在900 r/min 攪拌速度下將有機(jī)相滴加至水相中,持續(xù)攪拌2 h 以除盡有機(jī)溶劑,設(shè)置超聲功率為1 138 W的30%,超聲時(shí)間為20 min,置于-18 ℃冰箱中固化8 min,0.45 μm 微孔濾膜過濾,續(xù)濾液加蒸餾水至50 mL,即得。
2.2 金絲桃苷含量測定 采用HPLC 法。
2.2.1 色譜條件 Agilent SB-C18色譜柱(5 μm,4.6 mm×250 mm); 流動(dòng)相乙腈-0.1% 磷酸(20 ∶80); 體積流量1.0 mL/min; 柱溫35 ℃; 檢測波長360 nm。
2.2.2 線性關(guān)系考察 取金絲桃苷對照品10 mg,置于50 mL量瓶中,甲醇定容至刻度,得200 μg/mL 貯備液,流動(dòng)相依次稀釋至40.0、20.0、5.0、1.0、0.1、0.05 μg/mL,在“2.2.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定。以對照品峰面積 (Y) 對質(zhì)量濃度 (X) 進(jìn)行回歸,得方程為Y=16.341 8X+0.627 5 (r=0.999 6),在0.05~40.0 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.2.3 供試品溶液制備 取納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體混懸液1 mL,置于10 mL 量瓶中,加8 mL 甲醇超聲處理以破壞其結(jié)構(gòu),流動(dòng)相定容至刻度,取1 mL 至10 mL 量瓶中,流動(dòng)相定容至刻度,0.45 μm 微孔濾膜過濾,即得。
2.2.4 方法學(xué)考察 取納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體混懸液1 mL,按“2.2.3” 項(xiàng)下方法平行制備6 份供試品溶液,在“2.2.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定,測得金絲桃苷含量RSD為1.41%,表明該方法重復(fù)性良好。取供試品溶液適量,在“2.2.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定6 次,測得金絲桃苷含量RSD 為0.45%,表明儀器精密度良好。取供試品溶液適量,于0、4、8、12、16、24 h 在“2.2.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定,測得金絲桃苷含量RSD 為1.07%,表明溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。取納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體混懸液1 mL,共9 份,置于9 個(gè)10 mL 量瓶中,分成低、中、高3 組,分別加入200 μg/mL 貯備液0.8、1.2、1.6 mL,加8 mL 甲醇超聲處理以破壞其結(jié)構(gòu),按“2.2.3” 項(xiàng)下方法制備份供試品溶液,在“2.2.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定,測得金絲桃苷平均加樣回收率分別為100.67%、98.96%、100.09%,RSD 分別為1.82%、1.53%、1.46%。
2.3 包封率、載藥量測定 先計(jì)算金絲桃苷總含量(m總)。再取納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體混懸液1 mL,置于超濾管(截留分子量8 000 ~14 000 Da) 中,設(shè)置轉(zhuǎn)速為10 000 r/min,溫度為4 ℃,時(shí)間為30 min,取續(xù)濾液,在“2.2.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定,計(jì)算游離藥量(m游離)。包封率、載藥量計(jì)算公式分別為載藥量= [(m總-m游離) /(m總+m納米粒)] ×100%、包封率= [(m總-m游離) /m總] ×100%,其中m納米粒為納米??傎|(zhì)量。
2.4 粒徑、Zeta 電位測定 取納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體混懸液0.5 mL,蒸餾水稀釋20 倍,取適量在粒度分析儀上測定粒徑、多分散系數(shù)(PDI)、Zeta 電位。
2.5 處方優(yōu)化 采用Box-Behnken 響應(yīng)面法。
根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,固定投藥量50 mg,以固態(tài)脂質(zhì)用量(X1)、液態(tài)脂質(zhì)用量(X2)、表面活性劑(泊洛沙姆188) 濃度 (X3) 為影響因素,包封率 (Y1)、載藥量(Y2)、粒徑(Y3) 為評價(jià)指標(biāo),Box-Behnken 響應(yīng)面法優(yōu)化處方,因素水平見表1,結(jié)果見表2。
表1 因素水平
表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
表3 方差分析
響應(yīng)面分析見圖1。由此可知,在一定范圍內(nèi)固態(tài)脂質(zhì)用量、液態(tài)脂質(zhì)用量增加可使包封率升高,但隨著前者用量增加載藥量呈先升后降的趨勢,而后者對其影響較復(fù)雜; 表面活性劑用量對包封率、載藥量的影響均為先升后降; 隨著固態(tài)脂質(zhì)用量增加粒徑呈現(xiàn)先降后升的趨勢,而液態(tài)脂質(zhì)用量對其影響不大; 隨著表面活性劑增加粒徑先降后升,并且液態(tài)脂質(zhì)用量對其影響較??; 隨著表面活性劑、固態(tài)脂質(zhì)用量增加粒徑先降后升。
圖1 各因素響應(yīng)面圖
最終確定,最優(yōu)處方為固態(tài)脂質(zhì)用量1 015.59 mg,液態(tài)脂質(zhì)用量269.41 mg,表面活性劑濃度1.12%,包封率為91.74%,載藥量為3.48%,粒徑為158.14 nm,為便于實(shí)際操作,將其修正為固態(tài)脂質(zhì)用量1 015 mg,液態(tài)脂質(zhì)用量270 mg,表面活性劑濃度1.1%。按優(yōu)化處方平行制備3批樣品(圖2),測得平均包封率為89.92%,載藥量為3.37%,粒徑為162.56 nm (圖3),后兩者與預(yù)測值3.48%、158.14 nm 較接近,同時(shí)平均Zeta 電位為-34.28 mV (圖4)。
圖2 金絲桃苷納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體外觀
圖3 金絲桃苷納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體粒徑分布
圖4 金絲桃苷納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體Zeta 電位
2.6 凍干粉制備 取納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體混懸液適量,加入5%凍干保護(hù)劑甘露醇,振蕩混勻,在-30 ℃下預(yù)凍3 d,置于冷凍干燥儀(冷阱值-50 ℃) 中,抽真空(0.1 MPa)1 d,即得 (圖5)。經(jīng)測定,其復(fù)溶后平均包封率為81.14%,平均粒徑為217.43 nm,Zeta 電位為-31.48 mV。
圖5 金絲桃苷納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體凍干粉外觀
2.7 體外釋藥研究 取金絲桃苷及其納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體凍干粉適量(金絲桃苷含量均為40 mg),空白介質(zhì)制成混懸液,轉(zhuǎn)移至活化透析袋中,手術(shù)線將兩端封口。以脫氣后的蒸餾水為釋藥介質(zhì),于設(shè)定取樣點(diǎn)各取樣5 mL 后立即補(bǔ)加同體積空白介質(zhì),8 000 r/min 離心15 min,取上清液,測定累積釋放度,結(jié)果見圖6。由此可知,原料藥在前6 h釋藥較快,累積釋放度為21.96%,之后程度趨緩,48 h 內(nèi)累積釋放度僅為33.71%; 納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體在前8 h 釋放較快,累積釋放度為44.90%,之后緩慢升高,48 h 內(nèi)累積釋放度為71.77%。
圖6 金絲桃苷體外釋藥曲線(±s,n=6)
2.8 體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)研究
2.8.1 血漿樣品處理 參考文獻(xiàn)[14] 報(bào)道,取200 μL解凍后血漿樣品,加入20 μL 內(nèi)標(biāo) (乙酰苯胺) 溶液(1 000 ng/mL)、500 μL 乙腈[15],渦旋60 s,4 ℃、8 500 r/min 離心10 min,取上層溶液,45 ℃氮?dú)饩徛蹈傻脷堅(jiān)?00 μL 乙腈復(fù)溶,4 ℃、8 500 r/min 離心5 min。
2.8.2 線性關(guān)系考察 取適量對照品溶液,45 ℃氮?dú)饩徛蹈?,空白血漿依次稀釋至3 000、1 500、1 000、500、100、50 ng/mL,即得血漿對照品溶液,按“2.8.1” 項(xiàng)下方法處理,在“2.2.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定。以對照品峰面積(Y) 對質(zhì)量濃度(X) 進(jìn)行回歸,得方程為Y=0.137 2X-10.11 (r=0.992 6),在50~3 000 ng/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.8.3 方法學(xué)考察 取50、1 000、3 000 ng/mL 血漿對照品溶液適量,同一天內(nèi)在“2.2.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定6 次,測得金絲桃苷含量RSD 分別為9.61%、5.27%、6.14%,表明該方法日內(nèi)精密度良好; 于0、1、2、3、4、6 d 同法各測定6 次,測得金絲桃苷含量RSD 分別為9.66、4.10%、6.43%,表明該方法日間精密度良好。取灌胃給藥1 h 后血漿樣品適量,于0、2、4、6、8、12 h 在“2.2.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定,測得金絲桃苷含量RSD 為9.06%,表明樣品在12 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。取50、1 000、3 000 ng/mL血漿對照品溶液適量,在“2.2.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定,測得金絲桃苷平均加樣回收率分別為89.21%、93.69%、91.74%,RSD 分別為5.37%、8.04%、7.69%。
2.8.4 分組、造模與給藥 取金絲桃苷及其納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體凍干粉適量,加入0.5%CMC-Na 溶液(金絲桃苷質(zhì)量濃度均為5 mg/mL,現(xiàn)用現(xiàn)配) 制成灌胃液。12 只大鼠隨機(jī)分為2 組,每組6 只,實(shí)驗(yàn)前禁食12 h,自由飲水,以40 mg/kg 劑量給藥,于0.5、1、2、3、4、4.5、5、6、8、10、12 h 眼眶后靜脈叢取血,置于肝素化離心管中,振蕩混勻,3 000 r/min 離心3 min,取上層血漿,密封后冷凍保存。
2.8.5 結(jié)果分析 血藥濃度-時(shí)間曲線見圖7,主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)見表4。由此可知,與原料藥比較,納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體tmax、t1/2延長 (P<0.01),Cmax、AUC0~t、AUC0~∞升高(P<0.01),相對生物利用度增加至3.19 倍。
圖7 金絲桃苷血藥濃度-時(shí)間曲線(±s,n=6)
表4 金絲桃苷主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(±s,n=6)
表4 金絲桃苷主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(±s,n=6)
注: 與金絲桃苷比較,**P<0.01。
參數(shù)單位金絲桃苷金絲桃苷納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體tmaxh1.89±0.333.08±0.52**t1/2h4.90±0.616.74±0.93**Cmaxμg·L-1 1 191.07±155.832 446.35±306.43**AUC0~t μg·L-1·h 4 354.19±628.67 13 897.32±1 688.71**AUC0~∞ μg·L-1·h 5 038.22±689.71 14 906.46±1 846.64**
對于納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體而言,包封率、載藥量、粒徑是最主要的指標(biāo),包封率較高時(shí)載藥量可能較低,后者較高時(shí)前者亦然,故僅選擇1 ~2 個(gè)指標(biāo)來優(yōu)化處方并不全面[11]。另外,制劑粒徑也會(huì)影響口服吸收生物利用度[16],由于本實(shí)驗(yàn)希望得到200 nm 粒徑以下納米制劑,故需同時(shí)考慮包封率、載藥量、粒徑這3 個(gè)指標(biāo)。另外,正交試驗(yàn)優(yōu)化處方時(shí)精確度較差,重復(fù)性可能存在問題[17]; Box-Behnken 響應(yīng)面法精確度較高,可全面研究幾種因素的交互作用,重復(fù)性較高,故本實(shí)驗(yàn)采用該方法進(jìn)行處方優(yōu)化。
前期報(bào)道,金絲桃苷臨床用量為90 mg[18],故成人用藥劑量為1.5 mg/kg (平均體質(zhì)量以60 kg 計(jì)),折換成大鼠等效劑量為9.45 mg/kg (大鼠與人等效劑量比為6.3[19]),但受到檢測條件的限制,目前藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用劑量高于人體實(shí)際劑量[19]。另外,大鼠給藥劑量為175 mg/kg時(shí)無明顯毒副作用[20],結(jié)合實(shí)際條件,本實(shí)驗(yàn)選擇40 mg/kg劑量來考察金絲桃苷納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)。
結(jié)果顯示,金絲桃苷納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體tmax延長,Cmax、口服生物利用度升高,可能是由于胃腸道對納米粒黏附性的影響,以及藥物從納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體釋放出來需要克服的屏障較多,并且納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體使原料藥比表面積激增,從而促進(jìn)其溶出;t1/2延長,表明體內(nèi)循環(huán)時(shí)間增加;原料藥與胃腸道接觸面積增加,有助于其經(jīng)胞間、淋巴轉(zhuǎn)運(yùn)等進(jìn)入血液循環(huán)[21-22]; 相對生物利用度增加至3.19 倍,高于Shen 等[8]報(bào)道(增加210.63%)。但藥物口服吸收是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,制劑在胃腸道中的穩(wěn)定性(粒徑增大、藥物泄露等)、胃腸道黏膜上黏蛋白的排斥作用等因素均會(huì)影響生物利用度提高程度,尚需進(jìn)一步研究。