陳 靜,佟 玲,劉志東,李春華,丁伶伶,郭麗麗
松果菊苷固體脂質(zhì)納米粒處方篩選的研究*
陳靜1,2,佟玲1,2,劉志東1,2,李春華1,2,丁伶伶1,2,郭麗麗1,2
(1.天津中醫(yī)藥大學(xué),天津市現(xiàn)代中藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津300193;2.天津中醫(yī)藥大學(xué),現(xiàn)代中藥發(fā)現(xiàn)與制劑技術(shù)教育部工程研究中心,天津300193)
[目的]探索不同輔料對(duì)于松果菊苷固體脂質(zhì)納米粒(SLN)理化性質(zhì)的影響,從而對(duì)水溶性藥物單體固體脂質(zhì)納米粒的處方研究做出一點(diǎn)提示。[方法]采用單一變量法摸索松果菊苷SLN中Myrj52、山崳酸甘油酯(Compritol 888 ATO)、單硬脂酸甘油酯、大豆卵磷脂等輔料對(duì)納米粒理化性質(zhì)的影響。[結(jié)果]隨Myrj52量的增加,納米粒的粒徑減小,Zeta電位增大,包封率增大。隨Compritol 888 ATO量的增加,包封率降低,粒徑稍有增大,Zeta電位減小。隨單硬脂酸甘油酯量的增加,粒徑明顯增大,包封率略有減小,Zeta電位減小。隨卵磷脂量的增加,粒徑明顯增大,電位明顯減小。包封率降低。[結(jié)論]各種輔料單獨(dú)對(duì)松果菊苷SLN的理化性質(zhì)都有較大影響,此研究可以為相似性質(zhì)的藥物SLN的處方篩選提供啟示。
松果菊苷;固體脂質(zhì)納米粒;輔料;理化性質(zhì)
松果菊苷是一種從列當(dāng)科植物肉蓯蓉或管花肉蓯蓉的干燥莖中提取的苯乙醇苷類(lèi)化合物[1],含有多種藥用有效成分,松果菊苷有很強(qiáng)的抗氧化活性,可以顯著減少氧化應(yīng)激反應(yīng)[2]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,松果菊苷清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的能力是所有單體化合物中最強(qiáng)的[3]。固體脂質(zhì)納米粒(SLN)是繼乳劑、脂質(zhì)體、微粒和毫微粒后,用于藥物控制釋放的新型納米膠團(tuán)載體的給藥系統(tǒng)[4],是以固態(tài)的天然或合成類(lèi)脂為載體材料,將藥物包裹或內(nèi)嵌于類(lèi)脂核中,制成的粒徑為納米級(jí)的固體膠粒給藥系統(tǒng)。與脂質(zhì)體和微乳相比,藥物由于被包封于SLN的生理相容耐受性好的固體骨架中而實(shí)現(xiàn)了更好的控釋和緩釋效果,因此SLN有其特殊的優(yōu)越性,在新藥開(kāi)發(fā)中極具發(fā)展前景[4]。
白內(nèi)障是一種由多種病因?qū)е碌木铙w渾濁,是世界上主要的致盲眼?。?]。在中國(guó)和拉丁美洲也是如此,幾乎一半的盲人和視力低下都是由白內(nèi)障導(dǎo)致的[6-8]。隨著世界人口的老齡化,這一問(wèn)題已成為全球性的、急需解決的重要問(wèn)題[9-10]。在過(guò)去幾十年,很多研究致力于研究白內(nèi)障的發(fā)生和發(fā)展機(jī)制[11]。白內(nèi)障的發(fā)生機(jī)制雖然還沒(méi)有完全確定,氧化損傷被公認(rèn)為一個(gè)非常重要的因素[12]。因此,抗氧化劑在抑制氧化物相關(guān)的白內(nèi)障方面有很大的潛力。各種抗氧化劑在實(shí)驗(yàn)研究中表現(xiàn)出了有效性[13-14]。
松果菊苷有很強(qiáng)的抗氧化活性,因此,松果菊苷SLN可以用于白內(nèi)障的預(yù)防和治療。本研究中,主要對(duì)松果菊苷SLN處方進(jìn)行篩選,探索不同的輔料對(duì)于納米粒理化性質(zhì)的影響,從而為水溶性藥物納米粒的處方篩選提供啟示。
1.1主要儀器紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(瓦里安,美國(guó)),磁力攪拌(江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠(chǎng)),GM-0.33II型沸騰隔膜真空泵(天津Autoscience公司),CoMetro高效液相色譜系統(tǒng)(CoMetro,美國(guó)),C3860A超聲清洗器(天津Autoscience公司),低速臺(tái)式離心機(jī)(長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司),DELTTA320 pH計(jì)(METTLER TOLEDO,瑞士),Milli-Q超純水系統(tǒng)(Millipore,美國(guó)),激光粒徑測(cè)定儀(馬爾文,英國(guó)),AX205電子天平(METTLER TOLEDO,瑞士)。
1.2主要試劑松果菊苷提取物(天津中新藥業(yè),含量>90%),甲醇(天津康科德科技有限公司),Myrj52(遼陽(yáng)奧克納米材料有限公司),山崳酸甘油酯(Compritol 888 ATO,GATTEFOSSE,法國(guó)),單硬脂酸甘油酯,卵磷脂(Lipoid,美國(guó)),磷酸、磷酸二氫鉀、氫氧化鈉(天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠(chǎng))。
1.3乳化固化法制備松果菊苷固體脂質(zhì)納米粒乳化固化法制備松果菊苷固體脂質(zhì)納米粒。稱(chēng)取適量表面活性劑,加入超純水,水浴75℃使溶解作為水相。另稱(chēng)取松果菊苷溶于適量無(wú)水乙醇中,加熱使乙醇揮盡,使松果菊苷分散于脂質(zhì)材料中構(gòu)成有機(jī)相,在攪拌下將水相注入有機(jī)相,繼續(xù)攪拌濃縮至原體積的1/4時(shí),倒入冰水浴2 h。經(jīng)微孔濾膜過(guò)濾后,即得松果菊苷固體脂質(zhì)納米?;鞈乙骸?/p>
1.3.1脂質(zhì)材料種類(lèi)及用量的選擇實(shí)驗(yàn)中篩選了單硬脂酸甘油酯、Compritol 888 ATO作為脂質(zhì)材料。分別單獨(dú)使用一種脂質(zhì)材料和兩者聯(lián)合使用,考察脂質(zhì)材料與藥物的相容性、納米粒形成的過(guò)程及其最終的理化性質(zhì),最終選擇單硬脂酸甘油酯作為脂質(zhì)材料。
將松果菊苷、卵磷脂及Myrj52用量固定,通過(guò)改變單硬脂酸甘油酯用量,考察納米粒形成的過(guò)程、最終狀態(tài)和放置的穩(wěn)定性以及理化性質(zhì)。選擇單硬脂酸甘油酯用量為60、70、80 mg進(jìn)行單一變量分析。
1.3.2表面活性劑種類(lèi)及用量的選擇實(shí)驗(yàn)中篩選了Myrj52、Labrasol、卵磷脂等表面活性劑。使用Labrasol時(shí),制得納米粒粒徑較大,穩(wěn)定性較差,而單獨(dú)使用Myrj52和卵磷脂效果不如兩者聯(lián)合使用,因此最終選擇將Myrj52與卵磷脂配合使用作為表面活性劑。
實(shí)驗(yàn)中將松果菊苷、單硬脂酸甘油酯及Myrj52用量固定,通過(guò)改變卵磷脂用量,考察納米粒形成的過(guò)程、最終狀態(tài)和放置的穩(wěn)定性以及理化性質(zhì)。選擇卵磷脂用量為200、250、300 mg進(jìn)行單一變量分析。
實(shí)驗(yàn)中將松果菊苷、單硬脂酸甘油酯及卵磷脂用量固定,通過(guò)改變Myrj52用量,考察納米粒形成的過(guò)程、最終狀態(tài)和放置的穩(wěn)定性以及理化性質(zhì)。選擇Myrj52用量為300、400、500 mg進(jìn)行單一變量分析。
1.3.3有機(jī)溶劑及其用量選擇松果菊苷、卵磷脂、單硬脂酸甘油酯都能溶于乙醇等有機(jī)溶劑,且乙醇毒性較小,因此選擇乙醇溶解松果菊苷、單硬脂酸甘油酯、卵磷脂。
1.4松果菊苷SLN的粒徑分布及Zeta電位將各組得到的松果菊苷SLN在激光粒徑測(cè)定儀上測(cè)定其粒徑、Zeta電位及多分散指數(shù)(PDI)。
1.5松果菊苷SLN的包封率測(cè)定超濾法能很好的分離納米粒和游離藥物[15],且簡(jiǎn)單易行,重現(xiàn)性好,故采用超濾法測(cè)定松果菊苷SLN的包封率。
按下式計(jì)算松果菊苷SLN的包封率:
包封率(EE%)=(1-W游/W總)×100%
式中:W游:納米?;鞈乙褐杏坞x藥物的質(zhì)量;W總:納米?;鞈乙褐锌偹幬锏馁|(zhì)量。
2.1脂質(zhì)材料對(duì)松果菊苷SLN性質(zhì)的影響將單硬脂酸甘油酯和Compritol 888 ATO分別作為單一變量來(lái)考察其對(duì)松果菊苷SLN性質(zhì)的影響,結(jié)果見(jiàn)表1、表2。
表1 不同量的Compritol 888 ATO對(duì)松果菊苷SLN粒徑、電位、包封率的影響
表2 不同量的單硬脂酸甘油酯對(duì)松果菊苷SLN粒徑、電位、包封率及PDI的影響
當(dāng)確定松果菊苷、卵磷脂及Myrj52的量,只改變Compritol 888 ATO的量時(shí),測(cè)定松果菊苷SLN的粒徑、電位和包封率結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)Compritol 888 ATO量為0,即不加入Compritol ATO888時(shí),納米粒的粒徑最小,且包封率最高;而Compritol 888 ATO的量分別增加到10、20 mg時(shí),納米粒的粒徑依次增大,分別為57.33 nm和62.5 nm,而且包封率依次減小,分別為54.3%和50.68%。
當(dāng)確定松果菊苷、卵磷脂及Myrj52的量,只改變單硬脂酸甘油酯的量時(shí),測(cè)定松果菊苷SLN的粒徑、電位、包封率及PDI結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)單硬脂酸甘油酯的量為60 mg時(shí),雖然粒徑和包封率結(jié)果最優(yōu),但是PDI顯著升高,說(shuō)明粒徑平均大小符合要求,但是粒徑分布太寬;而單硬脂酸甘油酯的量為80 mg時(shí),粒徑明顯增加,為133.8 nm,而包封率降低,為48.56%。
2.2表面活性劑對(duì)松果菊苷SLN性質(zhì)的影響將卵磷脂和Myrj52分別作為單一變量來(lái)考察其對(duì)松果菊苷SLN性質(zhì)的影響,結(jié)果見(jiàn)表3、表4。
表3 不同量的卵磷脂對(duì)松果菊苷SLN粒徑、電位、包封率及PDI的影響
表4 不同量的Myrj52對(duì)松果菊苷SLN粒徑、電位、包封率及PDI的影響
確定松果菊苷、單硬脂酸甘油酯及Myrj52的量,只改變卵磷脂的用量時(shí),測(cè)定松果菊苷SLN的粒徑、電位、包封率及PDI結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)卵磷脂的量為200 mg時(shí),雖然粒徑較小,為53.21 nm,包封率較高,為59.37%,但是PDI也明顯增高到0.645,這說(shuō)明納米粒的平均粒徑雖然符合要求,但是分布寬,有大量較大的粒子,而當(dāng)卵磷脂的用量增加到300mg時(shí),雖然PDI減小到0.199,但粒徑達(dá)到126.9 nm,包封率也降低至53.89%。
確定松果菊苷、單硬脂酸甘油酯及卵磷脂的量,只改變Myrj52的用量時(shí),測(cè)定松果菊苷SLN的粒徑、電位、包封率及PDI結(jié)果發(fā)現(xiàn),Myrj52的量為500 mg時(shí),納米粒的粒徑較大(>80 nm),而包封率低,為46.42%;Myrj52的量增加到700 mg時(shí),納米粒的粒徑減小至52.89 nm,但包封率也降低,為55.5%。
SLN的制備方法很多,制備的方法不同,對(duì)SLN的粒徑,包封率等理化性質(zhì)均有較大影響。薄膜-超聲分散法制備SLN時(shí)如超聲時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(15 min以上),則可能產(chǎn)生金屬的污染問(wèn)題[16]。用高壓勻質(zhì)法制備的粒子粒徑較大,大約在200 nm左右,而且因?yàn)楦邏簞蛸|(zhì)機(jī)的最小進(jìn)料體積為100 mL,每次輔料用量大,輔料價(jià)格昂貴,因此此方法不夠經(jīng)濟(jì)實(shí)用。乳化超聲分散法制備的粒徑也較大,大約在120 nm左右,很難通過(guò)此方法得到小粒徑的納米粒。其中乳化固化法制備的納米粒粒徑小,在20 nm左右,故綜合松果菊苷的理化性質(zhì),最終選用乳化固化法來(lái)制備。
納米粒在溶液中的行為類(lèi)似于荷電膠體粒子,即各粒子荷電較少時(shí),粒子間斥力相應(yīng)減弱,各粒子間易聚集和融合。Zeta電位與納米粒的穩(wěn)定性密切相關(guān),測(cè)定Zeta電位可預(yù)測(cè)納米粒的穩(wěn)定性[17]。一般來(lái)說(shuō),高Zeta電位值體系因各粒子間斥力較大而體系較為穩(wěn)定[18-19],因此,除粒徑包封率外,電位對(duì)于納米粒的穩(wěn)定性也有很大的影響。
Compritol 888 ATO具有生理相容性,且可生物降解的特點(diǎn)[20],但在本實(shí)驗(yàn)中,選擇Compritol 888 ATO作為脂質(zhì)材料時(shí)得的SLN粒徑及包封率不理想,但選用適當(dāng)量的單硬脂酸甘油酯作為脂質(zhì)材料時(shí)制得SLN粒徑及包封率均較好,而且PDI也符合要求。
本實(shí)驗(yàn)選用卵磷脂及Myrj52配合使用作為表面活性劑。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),卵磷脂用量對(duì)納米粒粒徑影響較大,卵磷脂用量過(guò)大時(shí),制得納米?;鞈乙毫捷^大。減小卵磷脂用量粒徑逐漸變小,包封率也增高,但是減小到一定程度,PDI增大,不符合要求。
可以采用超速離心法、葡聚糖凝膠柱色譜法和超濾法等來(lái)測(cè)定松果菊苷固體脂質(zhì)納米粒的包封率,常用的葡聚糖凝膠柱色譜法重現(xiàn)性不好,超速離心法需要的儀器昂貴,且離心時(shí)間較長(zhǎng)。故最終選擇超濾法。超濾是一種膜分離技術(shù),它的特點(diǎn)是使用不對(duì)稱(chēng)多孔膜,根據(jù)分子的大小來(lái)分離溶液中的大分子物質(zhì)與小分子物質(zhì)。超濾法是一種溫和的、非變性的物理方法,比其他分離方法效率更高、更靈活。對(duì)于微粒分散體系,粒徑及其分布的測(cè)定十分重要,粒徑的不同可影響納米粒的體內(nèi)分布、靶向性及其穩(wěn)定性。
通過(guò)測(cè)定納米粒的粒徑、Zeta電位、包封率及PDI這些理化指標(biāo)對(duì)松果菊苷固體脂質(zhì)納米粒的制備處方進(jìn)行了篩選,探索了不同的輔料對(duì)固體脂質(zhì)納米粒理化性質(zhì)的影響,對(duì)相似性質(zhì)藥物的固體脂質(zhì)納米粒的處方篩選提供了啟示。
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Research of prescription screening of echinacoside solid lipid nanoparticles
CHEN Jing1,2,TONG Ling1,2,LIU Zhi-dong1,2,LI Chun-hua1,2,DING Ling-ling1,2,GUO Li-li1,2
(1.Tianjin State Key Laboratory of Modern Chinese Medicine,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China;2.Engineering Research Center of Modern Chinese Medicine Discovery and Preparation Technique,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China)
[Objective]Explore the impact of different excipients for physical and chemical properties of echinacoside solid lipid nanoparticles(SLN),and thus made little tips for the study of water-soluble drugs prescription monomer SLN.[Methods]Fumble Myrj52,Compritol 888 ATO,glyceryl monostearate,soy lecithin and other accessories affecting the physicochemical properties of echinacoside SLN using a single variable method.[Results]With increasing of Myrj52 amount,the nanoparticles particle size decreased,zeta potential increased,encapsulation rate increased;with increasing of amounts of Compritol 888 ATO,encapsulation efficiency decreased slightly,zeta potential decreases;with increasing of amounts of glycerol monostearate,particle size increased significantly,encapsulation efficiency decreased slightly,zeta potential decreased;with increasing amounts of lecithin,particles size increased significantly,significantly reduced the potential entrapment rate.[Conclusion]Various accessories alone has a greater impact on physicochemical properties of echinacoside SLN,this study provides inspiration for prescription screening of water-soluble drug SLN.
echinacoside;solid lipid nanoparticles;excipients;physical and chemical properties
R285.5
A
1673-9043(2015)06-0353-04
10.11656/j.issn.1673-9043.2015.12.10
教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目資助(NCET-12-1068)。
陳靜(1990-),女,碩士研究生,主要從事藥物制劑及藥效研究。
劉志東,E-mail:lonerliuzd@163.com。
(2015-06-29)
天津中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)2015年6期