阿司匹林-LDHs-殼聚糖微球的制備及其體外釋放研究*

王啟平 李 慧 王慧云 孫珊珊 丁 林 張 波 全先高△

(1濟寧市任城區(qū)衛(wèi)生監(jiān)督所， 濟寧 272000；2濟寧醫(yī)學院藥學院，日照 276826)

阿司匹林是人工合成的非選擇性環(huán)氧酶抑制劑，屬于非甾體抗炎藥。在臨床上，阿司匹林用來解熱鎮(zhèn)痛、消炎抗風濕；還可對心血管疾病、糖尿病等有治療作用。目前已研發(fā)的有腸溶劑、緩釋與控釋劑、復方制劑、泡騰劑、環(huán)糊精包合物等多種劑型[1-2]。目前研究緩釋控釋制劑將是阿司匹林劑型的發(fā)展方向[2-4]。微球作為一種緩控釋劑型，采用高分子材料作為載體，其中明膠、殼聚糖(CS)、糊精等常被用作載體材料[5-9]。近年來，將藥物插入LDHs層板之間，形成藥物-納米雜化物因的研究報道屢見報道[10-14]，但是把Cs插入LDHs形成有機高分子雜化納米雜化物，再用來制備載藥微球的報道卻很少。

1 儀器與試劑

1.1 儀器

UV-2450紫外分光光度計(日本島津公司)；Nano-ZS90馬爾文激光粒度儀(英國馬爾文公司)；島津IRTracer-100 紅外分光光度計(日本島津公司)；DZF-6020型真空干燥器(上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)；ZRS-8G智能溶出試驗儀(天津天大天發(fā)科技有限公司)；生物顯微鏡(日本尼康)。

1.2 試劑

硝酸鋅(AR，上海研生實業(yè)有限公司)；硝酸鋁(AR，天津市巴斯長化工有限公司)；阿司匹林(99.7%，北京亞希爾化工科技有限公司)；殼聚糖(Cs，脫乙酰度90%，天津市北方天醫(yī)化學試劑廠)；Span80(AR， 天津市凱通化學試劑有限公司)；石油醚(AR，天津市富宇精細化工有限公司)；聚乙二醇(AR， 上海光明化工廠)；戊二醛(w=0.25，AR，天津市科密歐化學試劑有限公司)。

2 方法

2.1 Cs-LDHs的復合材料的制備

將0.7000g Cs溶于35mL的醋酸溶液中，加入5.9500 g六水合硝酸鋅和3.7503g九水合硝酸鋁，制備成鹽溶液。在通入氮氣保護條件下，將52ml稀氨水(2%)堿液迅速加入到鹽溶液中得到混合鹽溶液。將混合液在40℃條件下攪拌3h，得到沉淀，將沉淀過濾洗滌后密封于燒杯中60℃條件下交融24h。24h后取出沉淀在100℃條件下真空干燥5h后，得到Cs-LDHs。

2.2 ASP-Cs-LDHs微球的制備

取0.0300g上述制備出的Cs-LDHs和0.3000g阿司匹林、2.5000g明膠，加入10ml蒸餾水在(50±0.5)℃的水浴中充分攪拌形成A液，作為水相。 在100ml液體石蠟中加入2ml span-80，充分攪拌形成B液，作為油相。將攪拌完全的A液緩慢滴入B液中，劇烈攪拌10min形成C液。將C液放入4℃的水浴中并滴加1ml戊二醛攪拌，固化1h。之后抽濾并分別用石油醚、乙醚洗滌數(shù)次。抽濾完成后在40℃條件下真空干燥。干燥完成后得到ASP-Cs-LDHs微球。

2.3 阿司匹林標準曲線的繪制

精密稱取ASP標準品0.0040g放入200ml容量瓶中，并用95%乙醇稀釋至刻度線并定容。配置好后，分別吸取10、20、30、40、50ml至100ml容量瓶中，用95%乙醇定容。這樣就得到2、4、6、8、10μg/ml 5個梯度的ASP溶液。通過紫外分光光度計光譜掃描，得到其最大吸收波長約250nm。通過測量他們的吸光度A得到標準曲線(圖1)，ASP在2～10μg/ml存在良好的線性關(guān)系，回歸方程為A=0.0044c+0.0457,R2=0.9992。

圖1 ASP標準曲線圖

2.4 ASP-Cs-LDHs微球包封率、載藥量的計算

精確稱取0.05 g載藥微球置于燒瓶中，加入50ml 95%乙醇37℃條件下攪拌8h。過濾取10ml濾液于100ml容量瓶中，95%乙醇定容。測吸光度，計算其包封率(公式1)和載藥量(公式2)：

包封率=微球中藥物質(zhì)量/投入的總藥量 (1)

載藥量=微球中藥物質(zhì)量/稱取的微球質(zhì)量

(2)

2.5 ASP-Cs-LDHs微球的表征

紅外表征 采用壓片機溴化鉀壓片，利用島津IRTracer-100紅外分光光度計進行表征，分辨率0.5～1cm，波數(shù)范圍7800～350cm-1。

微球平均粒徑及電位測量 采用馬爾文激光粒度儀(英國馬爾文公司)、以乙醇為分散介質(zhì)將產(chǎn)物分散后分別進行電位和粒徑的測量。

電光顯微鏡 以最佳制備條件下所得載藥微球在電光顯微鏡下觀察其形態(tài)。

紫外可見分光光度計：采用UV-2450雙光束紫外可見分光光度計，測其吸光度。

2.6 ASP-Cs-LDHs微球的體外釋放實驗

制備pH=1.2的鹽酸溶液(模擬胃液)和pH=7.4的磷酸鹽緩沖液(模擬腸液)。

稱取25mg ASP-Cs-LDHs微球置于透析袋中，加入5ml預熱的釋放液分散鹽酸緩釋體系。密封后放入裝有釋放液的溶出杯中，每個溶出杯有釋放液400ml。模擬體內(nèi)溫度37℃。分別于30、60、90、120、150、180、240、300、360、420、480min取樣5ml，取樣后同時補充5ml釋放介質(zhì)。測其吸光度，計算其累計釋放量(公式3)

(3)

Er為阿司匹林的累計釋放量，%；Ve為釋放介質(zhì)置換體積，%；V0為起始釋放液體積，ml；ρi為第i次置換時，釋放液中藥物濃度， g.ml-1；n為置換釋放介質(zhì)的次數(shù)；mdrug為起始微球的質(zhì)量，g；D為ASP-Cs-LDHs微球的載藥量，%。

3 結(jié)果與討論

3.1 影響阿司匹林包封率和載藥量的因素

影響因素有阿司匹林含量、Cs-LDHs用量、戊二醛用量、明膠用量等，考察制備條件對載藥微球結(jié)構(gòu)和載藥量的影響，探索載藥微球制備最佳條件。

3.1.1阿司匹林含量的影響 固定Cs-LDHs 用量為0.030g，明膠用量為2.50g，戊二醛用量為1ml，改變阿司匹林的用量制備微球，并對其載藥量和包封率進行測定， 繪制阿司匹林含量對微球載藥量與包封率的影響曲線。見圖2。

圖2 阿司匹林用量對微球包封率與載藥量影響曲線

由圖2可以看出投入阿司匹林的百分比不同對微球的包封率和載藥量有很大影響，還可以看出包封率和載藥量隨著藥量所占百分比的增大而增大，但當藥量在3%時到達最大值，之后曲線下降。說明3%的阿司匹林是制備微球最大的飽和藥量。阿司匹林與高分子載體和物質(zhì)之間達到最大結(jié)合程度，所以選擇3%阿司匹林作為制備微球的最佳投入藥量。

3.1.2Cs-LDHs投入量的影響 固定阿司匹林用量為3%，明膠用量為2.50g，戊二醛用量為1ml，改變Cs-LDHs的用量制備微球，并對其載藥量和包封率進行測定， 繪制Cs-LDHs投入量對微球載藥量與包封率的影響曲線。見圖3。

圖3 Cs-LDHs不同投入量對微球包封率和載藥量影響曲線

由圖3得出隨著Cs-LDHs投入量的增多，微球包封率和載藥量均呈上升趨勢，但在投入量為0.03g時達到最大值。之后曲線呈下降趨勢。故當Cs-LDHs投入量為0.03g是制備微球的最佳投入量。

3.1.3阿司匹林/明膠投入比的影響 固定阿司匹林用量為3%，Cs-LDHs 用量為0.030g，戊二醛用量為1ml，改變阿司匹林/明膠比例制備微球，并對其載藥量和包封率進行測定， 繪制阿司匹林/明膠比例對微球載藥量與包封率的影響曲線。見圖4。

圖4 阿司匹林/明膠對微球包封率和載藥量的影響曲線

由圖4得出阿司匹林與明膠的投入比對微球包封率和載藥量有很大影響，尤其是對包封率影響非常明顯。由此得出在阿司匹林與明膠比例1∶8的時候微球的包封率與載藥量達到最高，說明此比例是藥物與高分子物質(zhì)的最佳比例。綜合考慮選擇1∶8的阿司匹林/明膠來制備微球。

3.1.4戊二醛用量的影響 固定阿司匹林用量為3%，Cs-LDHs 用量為0.030g，膠用量為2.50g，改變戊二醛用量制備微球，并對其載藥量和包封率進行測定， 繪制戊二醛用量對微球載藥量與包封率的影響曲線。見圖5。

圖5 戊二醛用量對微球包封率和載藥量的影響曲線

由圖5得出戊二醛的用量對微球包封率和載藥量是有影響的，得出隨著固化劑戊二醛用量的增加包封率和載藥量是減少的，所以戊二醛最合適的用量應(yīng)是0.5ml。

3.2 ASP-Cs-LDHs微球的表征

3.2.1微球的顯微圖 采用最優(yōu)制備工藝制得的載藥微球，利用生物顯微鏡(日本尼康)觀察其形態(tài)。見圖6。

圖6 微球顯微圖片

由圖6得出微球的成球性很好，大小均勻。

3.2.2微球的粒度分布 采用最優(yōu)制備工藝制得的載藥微球，利用馬爾文激光粒度儀測定其平均粒徑。見圖7。

圖7 微球粒徑分布

微球的平均粒徑：2793nm ，PDI多分散系數(shù)0.436， 粒徑合乎要求。

3.2.3紅外表征 圖8為阿司匹林，Cs，LDHs和載藥微球的紅外光譜圖。阿司匹林(8a )的在3300～2500cm處的特征吸收峰為-COOH特征寬吸收峰，在1740cm處的特征吸收峰為苯環(huán)酯羰基C=O的伸縮振動峰，在1189cm為C-O-C吸收峰，在1610、1574、14581cm處的特征吸收峰為苯環(huán)的振動峰。殼聚糖(圖8b)在3420cm處是-OH的伸縮振動，而在1599 cm處為NH2的伸縮振動吸收峰。LDHs(圖8c)在3500cm左右處的吸收峰是層間水的伸縮振動譜帶，1369cm為碳酸根離子的伸縮振動，1621cm為層間水分子中O-H的變形振動。載藥微球(圖8d)中不僅含有1369cm為碳酸根離子的伸縮振動，還含1740cm處的苯環(huán)酯羰基的伸縮振動峰有殼聚糖的特征峰，而且有些基團吸收峰發(fā)生遷移。這是由于殼聚糖上的羥基和氨基，與LDHs片層上的-OH化學鍵合作用的緣故。

a:阿司匹林；b:殼聚糖；c:LDHS，d:載藥微球

圖8 紅外紅外光譜圖

3.3 阿司匹林磁性微球的體外釋放研究

由圖9得出，在模擬胃液中，阿司匹林原料藥在起初30min就釋放了約30%，在240min幾乎釋放完全；而微球在240min的累計釋放度僅為20%左右，在420min時累計釋放度釋放為24.37%，之后幾乎保持恒定，最大的累計釋放量為25.93%。由圖10可知，在模擬腸液中，阿司匹林原料藥在起初30min釋放為37%左右，在150min中左右釋放穩(wěn)定；微球起初的1h內(nèi)釋放比較緩慢，到150min左右釋放加快，在360min釋放穩(wěn)定，最大累計釋放量為58.03%。由圖11可知，微球在模擬腸液中的累計釋放度明顯大于在模擬胃液中的累計釋放度。

圖9 微球在模擬胃液中的釋放曲線(pH=1.2的鹽酸溶液)

圖10 微球在模擬腸液中的釋放曲線(pH=7.4磷酸鹽緩沖液)

圖11 微球在模擬腸液和模擬胃液中的釋放曲線

4 結(jié)論

以Cs和Cs-LDHs為復合載體，通過優(yōu)化合成條件，制備新型藥物緩釋微球Cs-LDHs-阿司匹林；在阿司匹林用量為3%、0.03g Cs-LDHs用量為0.03g、阿司匹林/明膠為1∶8 ，0.5ml戊二醛用量為0.5ml的條件下，所制得成球性好、粒徑分布均勻，其平均粒徑為2793nm；體外釋放試驗研究緩釋微球微球的釋放對pH值有一定的敏感性，在模擬腸液中緩釋性更強。

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