苦參堿磁性緩釋顆粒的制備及性能研究

謝明全，張玲玲，黃媛梅，李 平，李玉民

(1．蘭州大學 第二醫(yī)院，甘肅 蘭州 730030;2．甘肅省消化系統(tǒng)腫瘤重點實驗室，甘肅 蘭州 730030;3．蘭州大學 藥學院，甘肅 蘭州 730000)

苦參堿磁性緩釋顆粒的制備及性能研究

謝明全1，2，張玲玲1，3，黃媛梅1，3，李 平1，2，李玉民1，2

(1．蘭州大學 第二醫(yī)院，甘肅 蘭州 730030;2．甘肅省消化系統(tǒng)腫瘤重點實驗室，甘肅 蘭州 730030;3．蘭州大學 藥學院，甘肅 蘭州 730000)

目的 制備苦參堿磁性緩釋顆粒，并對其性能進行研究。方法 以殼聚糖、Fe3O4納米粒為主要材料，采用L9(34)正交試驗法優(yōu)選制備工藝，并評價其性能。結(jié)果 正交設計獲最優(yōu)處方為:微晶纖維素質(zhì)量0．40 g，殼聚糖濃度2．0%，殼聚糖質(zhì)量0．25 g，磁性納米粒質(zhì)量為0．12 g，藥物體外釋放行為符合一級動力學方程，并具有明顯的磁敏感性。結(jié)論 該制劑制備工藝合理可行，有較好的緩釋效果和順磁性，可作為消化系腫瘤治療的給藥劑型。

苦參堿;磁性緩釋顆粒;殼聚糖;Fe3O4納米粒;釋放度

苦參堿是從豆科植物苦參、苦豆子、廣豆根中提取分離得到的一種生物堿［1］，具有鎮(zhèn)痛、免疫抑制、抗心律失常、抗腫瘤等藥理作用［2-5］，臨床上常用于急慢性肝炎及惡性腫瘤的治療［6-8］。目前應用于臨床的主要有注射劑、片劑及膠囊劑等劑型，由于其普通口服制劑的藥效維持時間較短，需頻繁給藥，且血藥濃度波動較大，易引起不良反應，因此有必要制成口服緩控釋制劑，從而減少血藥濃度波動，降低藥物不良反應。

磁性藥物靶向治療是靶向治療的一種，它將藥物和適當?shù)拇判圆牧霞氨匾o助材料配置成磁性藥物，借助于外磁場使具有磁響應的藥物聚集在靶部位，在細胞或亞細胞水平上發(fā)揮藥效作用，因此對正常組織無太大影響。本實驗以殼聚糖(CS)作為親水性凝膠骨架材料制備緩釋顆粒，加入Fe3O4納米粒作為藥物靶向治療腫瘤的磁性材料。利用其磁場響應性，即可達到局部靶向定位控制作用。

1 儀器與試藥

Agilent 1200高效液相色譜儀，美國Agilent公司;ZRS-8G智能溶出實驗儀，天津大學無線電廠;735VSM 7304型振動樣品磁強計，美國Lake Shore。

CS(分子質(zhì)量600 000，脫乙酰度87%)，中國科學院蘭州化學物理研究所;Fe3O4納米粒(批號:E08072009)，南京愛普瑞納米材料有限公司;微晶纖維素(MCC)，德國JRS藥用輔料公司;苦參堿對照品(批號:200508)，中國藥品生物制品檢定所;苦參堿原料藥(純度98．0%，批號:100827)，寧夏鹽池制藥廠。

2 方法與結(jié)果

2．1 正交試驗設計

選取對苦參堿磁性緩釋顆粒釋放有較大影響的因素:MCC質(zhì)量(A)、CS濃度(B)，CS質(zhì)量(C)及Fe3O4納米粒質(zhì)量(D)為優(yōu)選對象。根據(jù)中國藥典2010版中緩釋制劑釋放度要求［9］，即重點考察3個時間點的累積釋放量，我們設定該磁性緩釋顆粒在0．5 h釋藥 10%，在2 h釋藥 30%，在12 h釋藥95%，故以所制顆粒在0．5，2和12 h的累積釋藥百分率Q0．5，Q2和Q12與理想值偏差之和Y為考察指標，即 Y=︱Q0．5－10%︱+︱Q2－30%︱+︱Q12－95%︱。Y值越小，達到的緩釋效果越好。各因素分別設立3個水平，按正交表L9(34)進行正交試驗，優(yōu)選磁性緩釋顆粒的制備工藝，見表1。

表1 正交試驗設計的因素和水平Tab．1 The factors and levels of the orthogonal experiment design

2．2 苦參堿磁性緩釋顆粒的制備

按表1稱取苦參堿、MCC及Fe3O4納米粒，充分混勻，加適量CS醋酸溶液黏合劑制軟材，過60目篩，50℃烘干，粉碎，得到苦參堿、MCC、Fe3O4納米粒及CS混合粉末;繼續(xù)加入上述CS醋酸溶液制粒，過60目篩，50℃干燥，得到的顆粒以CS醋酸溶液反復包衣，完成后過40目篩整粒，得到苦參堿磁性緩釋顆粒。

2．3 磁性能

磁學性能是磁性緩釋顆粒的重要物理特性之一。在室溫條件下用振動樣品磁強計測定Fe3O4納米粒和苦參堿磁性緩釋顆粒的磁性，結(jié)果如圖1所示，苦參堿磁性緩釋顆粒的飽和磁化強度(11．24 emu/g)較純 Fe3O4納米粒(58．57 emu/g)有所降低，且剩磁力和矯頑力均接近零，提示具有較好的順磁性，即能夠在磁場作用下凝聚，在磁場撤離后能自行離散，防止造成靶區(qū)周圍正常血管阻塞，符合靶向藥物輸送載體的要求［10-11］。

圖1 苦參堿磁性緩釋顆粒的磁化曲線Fig．1 Magnetization curve of magnetic sustained release granules containing matrine

2．4 苦參堿磁性緩釋顆粒釋放性能研究

2．4．1 色譜條件 色譜柱:ODS-80TS(4．6 mm ×150 mm，5 μm)，檢測波長:220 nm;流動相:甲醇-0．1%磷酸溶液(70∶30)(三乙胺調(diào) pH 為 6．0);流速:1．0 mL/min;柱溫:30 ℃;進樣量:5 μL。

2．4．2 線性范圍 精密稱取干燥至恒重的苦參堿對照品9．8 mg，置25 mL 量瓶中，加 pH 6．8 磷酸鹽緩沖液使溶解并稀釋至刻度，搖勻，作為儲備液。分別精密量取儲備液 0．125，0．25，0．5，1，2，3，4 mL，置10 mL量瓶中，用pH 6．8磷酸鹽緩沖液稀釋至刻度，搖勻，配成0．004 9 ～0．156 8 mg/mL 的溶液，進樣測定。以濃度(C)對峰面積(A)進行線性回歸，得回歸方程為 A=6．115 C －6．694，r=0．999 9，表明濃度在0．004 9～0．156 8 mg/mL范圍內(nèi)與峰面積線性關系良好。

2．4．3 加樣回收率試驗 取已知含量的苦參堿磁性緩釋顆粒適量(批號:20110119)，精密稱定，共9份，3份1組，分別加入相當于所稱顆粒中苦參堿含量的80%，100%和120%的苦參堿對照品，混勻，制成高、中、低3種濃度溶液各3份，測定含量并計算回收率，結(jié)果苦參堿平均回收率為99．41%，RSD為1．76%。

2．4．4 精密度試驗 取對照品溶液，1 d內(nèi)進樣6次，測定苦參堿的峰面積，日內(nèi)RSD為0．67%。5 d內(nèi)每天進樣1次，測定苦參堿的峰面積，日間RSD為 1．31%。

2．4．5 穩(wěn)定性試驗 取供試品溶液，在室溫下放置，每隔2 h進樣1次，5次進樣峰面積的RSD為0．69%。

2．4．6 苦參堿磁性緩釋顆粒釋放性能研究 按《中國藥典》2010年(二部)附錄XC有關轉(zhuǎn)籃法規(guī)定進行［12］。轉(zhuǎn)速為(100 ±1)r/min，溫度為(37．0±0．5)℃，釋放介質(zhì)為pH 6．8磷酸鹽緩沖液。分別于 0．5，1，2，4，8，12，18，24 h 取樣 1 mL，同時補充釋放介質(zhì)1 mL，經(jīng)0．22 μm微孔濾膜過濾，進樣測定，記錄峰面積，按標準曲線求得濃度，計算該緩釋顆粒分別在 0．5，2，12 h 的累積釋放度 Q0．5，Q2和Q12，計算Y值。結(jié)果見表2。

表2 正交實驗結(jié)果Tab．2 Results of orthogonal tests

2．4．7 方差分析 根據(jù)評分標準Y，由表2可知，各因素的影響大小順序為:A＞B＞C＞D，最優(yōu)組合為 A3B1C2D3。即 MCC 質(zhì)量 0．40 g，CS濃度為2．0%，CS 質(zhì)量為 0．25 g，F(xiàn)e3O4納米粒質(zhì)量為0．12 g。由表3方差分析結(jié)果可知，各因素差異對處方組成均無顯著性。

表3 方差分析結(jié)果Tab．3 Results of analysis of variance

2．5 制備工藝驗證試驗

按正交試驗優(yōu)選的處方，制備3批顆粒，進行制備工藝驗證，分別在0．5，1，2，4，8，12，18，24 h 取樣測定苦參堿的含量，計算累積釋放百分率，并繪制苦參堿磁性緩釋顆粒的釋放度曲線，見圖2。對緩釋顆粒不同時間累積釋藥百分率按不同模型擬合，結(jié)果見表4?？鄥A從磁性緩釋顆粒中的釋放更符合一級方程。

3 討論

以CS作為親水性凝膠骨架材料，可在酸性介質(zhì)中膨脹形成膠體黏稠物質(zhì)而阻滯藥物擴散及溶出［12］，已被廣泛用作緩釋制劑的輔料制備緩釋微球、緩釋片、緩釋顆粒劑、緩釋丸劑等。本文制備的苦參堿磁性緩釋顆粒體外釋放度測定可以達到預期的釋放效果，藥物主要通過擴散和骨架溶蝕而緩慢釋放，其釋藥行為符合一級動力學行為。

圖2 苦參堿磁性緩釋顆粒的釋放曲線(n=3)Fig．2 Release curves of magnetic sustained release granules containing matrine(n=3)

表4 苦參堿磁性緩釋顆粒體外模型擬合Tab．4 Regress equations of release curves of magnetic sustained release granules containing matrine in vitro

在緩釋顆粒中摻入磁性納米顆粒，制備成磁靶向給藥系統(tǒng)，該系統(tǒng)在外加磁場的引導下，可將攜載藥物定向輸送到特定靶腫瘤區(qū)域，局部釋放并在組織細胞或亞細胞水平發(fā)揮療效，而對正常組織無明顯影響，預期可以減少治療用藥劑量，提高藥物生物利用度，增強療效，減少藥物毒副作用，降低藥物不良反應及并發(fā)癥，可為苦參堿臨床治療消化系腫瘤提供一個新的用藥劑型和治療方法。有關苦參堿磁性緩釋顆粒的體內(nèi)藥動學特征及體內(nèi)外相關性尚在進一步研究中。

［1］ Fu G，F(xiàn)ang Q，F(xiàn)eng B L，et al．Matrine-imprinted monolithic stationary phase for extraction and purification of matrine from Sophorae flavescentis Ait［J］．J Chromatogr B，2011，879(13-14):894-900．

［2］ Kamei J，Xiao P，Ohsawa M，et al．Antinociceptive effects of(+)-matrine in mice［J］．Eur J Pharmacol，1997，337(2-3):223-226．

［3］ Liu J Y，Hu J H，Zhu Q G，et al．Effect of matrine on the expression of substance P receptor and inflammatory cytokines production in human skin keratinocytes and fibroblasts［J］．Int Immunopharmacol，2007，7(6):816-823．

［4］ 隋曉紅，周宇宏，李竹琴，等．苦參堿對心房顫動犬心房肌IKM3電流的作用［J］．中國藥理學通報，2008，24(2):199-202．

［5］ Zheng J，Zheng P，Zhou X，et al．Relaxant effects of matrine on aortic smooth muscles of guinea pigs［J］．Biomed Environ Sci，2009，22(4):327-332．

［6］ 王鐵軍，李紹平，簡家榮，等．苦參堿抗腫瘤作用研究進展［J］．中國實驗方劑學雜志，2004，10(4):52-55．

［7］ Wan X Y，Luo M ，Li X D，et al．Hepatoprotective and anti-hepatocarcinogenic effects of glycyrrhizin and matrine［J］．Chem Biol Interact，2009，181(1):15-19．

［8］ 常 青，張冬青，李小翠，等．苦參堿脂質(zhì)體抗乙型肝炎病毒的體外實驗研究［J］．熱帶醫(yī)學雜志，2003，3(1):19-21．

［9］ 中國藥典［S］．二部．2010:附錄XIXD．

［10］ Wang F Q，Li P，Zhang J P，et al．A novel pH sensitive magnetic alginate-chitosan beads for albendazole delivery［J］．Drug Dev Ind Pharma，2010，36(7):867-877．

［11］ Liu H J，Li P，Wei Q．Magnetic N-succinyl chitosan/alginate beads for carbamazepine delivery［J］．Drug Dev Ind Pharm，2010，36(11):1286-1294．

［12］王家遠，楊 波，趙榆林，等．殼聚糖-三七總皂苷緩釋微囊的制備及體外溶出研究［J］．中國藥業(yè)，2006，15(17):28-29．

Study on preparation and properties of magnetic sustained release granules loaded matrine

XIE Ming-quan1，2，ZHANG Ling-ling1，3，HUANG Yuan-mei1，3，LI Ping1，2，LI Yu-min1，2
(1．No．2 Hospital of Lanzhou University，Lanzhou 730030，China;2．Key Laboratory of Digestive System Tumors，Lanzhou 730030，China;3．Pharmacy School，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China)

Purpose To prepare the magnetic sustained release granules loaded matrine and to evaluate its properties．Methods Using chitosan and Fe3O4nanoparticles as major matrix，the optimal formulation of matrine magnetic sustained release granules was selected by L9(34)orthogonal design．Also，its properties were estimated．Results The best recipe was as follows:MCC 0．40 g，chitosan concentration 2．0%，chitosan 0．25 g and Fe3O4nanoparticles 0．12 g．The release behavior followed the first-order kinetics，and occupated significant magnetic sensitive characteristics．Conclusion The results showed that magnetic sustained release granules loaded matrine have a good sustained release effect and paramagnetism and the preparation process is rational and practicable．This product could be used as a new therapeutic dosage form for digestive system tumor．

matrine;magnetic sustained release granules;chitosan;Fe3O4nanoparticles;release

R944．9

A

1005-1678(2012)06-0706-03

2012-01-10

天津市東麗區(qū)人民政府創(chuàng)業(yè)苗圃專項資助項目(編號2011DL-LD-0011);甘肅省科技計劃項目(No:0708NKCA129);甘肅省消化系腫瘤重點實驗室項目(No:lzujbky-2011-t03-07)

謝明全，男，副主任藥師，Tel:0931-894235;張玲玲，女，碩士研究生，E-mail:zll5957325@163．com;李 平，男，通信作者，博士，主任藥師，碩士生導師，電話:0931-8942043，E-mail:gsliping@163．com。