張喜武 李秋晗 李英鵬 李永吉 徐坐帝 竇金金
摘 要 目的:制備丁香苦苷固體脂質(zhì)納米粒(SYR-SLN),優(yōu)化處方,并對(duì)其進(jìn)行表征。方法:采用乳化蒸發(fā)法制備SYR-SLN,以包封率為指標(biāo),在單因素試驗(yàn)考察基礎(chǔ)上,通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)處方中卵磷脂-單甘酯質(zhì)量比、有機(jī)相-水相體積比、泊洛沙姆188(F68)濃度、投藥量進(jìn)行優(yōu)化,確定最優(yōu)處方工藝,考察所制納米粒的包封率、載藥量、形態(tài)、粒徑、Zeta電位、穩(wěn)定性等。結(jié)果:卵磷脂-單甘酯質(zhì)量比為3 ∶ 1,有機(jī)相-水相體積比為1 ∶ 2,F(xiàn)68的濃度為0.4%,投藥量為10 mg,最優(yōu)處方工藝為單甘酯80 mg、卵磷脂240 mg、F68濃度0.4%、SYR 10 mg、無(wú)水乙醇5 mL、蒸餾水10 mL,乳化溫度為65 ℃,攪拌速度為600 r/min。所得SYR-SLN的包封率為(42.35±0.60)%(n=3),載藥量為(5.33±0.03)%(n=3),其外觀圓整,分布均勻,平均粒徑為(180.30±5.31) nm,Zeta電位為 (-41.9±0.8) mV,4 ℃條件下貯存15 d穩(wěn)定性良好。結(jié)論:本方法成功制得SYR-SLN,且處方工藝簡(jiǎn)單,包封率高。
關(guān)鍵詞 丁香苦苷;固體脂質(zhì)納米粒;制備;處方工藝;表征
Preparation and Characterization of Syringopicroside Solid Lipid Nanoparticles
ZHANG Xiwu1,LI Qiuhan1,LI Yingpeng2,LI Yongji3,XU Zuodi1,DOU Jinjin4(1.Academy of TCM, Heilongjiang University of TCM, Harbin 150040, China;2.College of TCM, Tianjin University of TCM, Tianjin 301617, China;3.College of Pharmacy, Heilongjiang University of TCM, Harbin 150040, China;4.College of Clinical Medicine, Heilongjiang University of TCM, Harbin 150040, China)
ABSTRACT OBJECTIVE: To prepare Syringopicroside solid lipid nanoparticles (SYR-SLN), and optimize the formula and characterize SYR-SLN. METHODS: SYR-SLN were prepared by emulsion evaporation method. Using entrapment efficiency as index, based on single factor, orthogonal design was adopted to optimize the mass ratio of lecithin-monoglyceride, volume ratio of organ phase to water phase, poloxamer 188 (F68) concentration and drug dosage. The optimal formula technology was established to investigate entrapment efficiency, drug-loading amount, morphology, particle size, Zeta potential, stability, etc. RESULTS: The mass ratio of lecithin-monoglyceride was 3 ∶ 1; the volume ratio of organic phase to water phase was 1 ∶ 2; the concentration of F68 was 0.4%; drug dosage was 10 mg. The optimal formula included that monoglyceride 80 mg, lecithin 240 mg, 0.4% F68, syringopicroside 10 mg, absolute ethyl alcohol 5 mL, distilled water 10 mL, emulsification temperature at 65℃ and stirring at 600 r/min. Encapsulation efficiency of SYR-SLN was (42.35±0.60)% (n=3); drug-loading amount was (5.33±0.03)% (n=3); SYR-SLN had a spherical morphology and was evenly distributed. The average particle size was (180.30±5.31) nm with Zeta potential of (-41.9±0.8) mV, and the SYR-SLN could maintain stable for 15 days at 4℃. CONCLUSIONS: SYR-SLN is prepared successfully, and the technology is simple with high encapsulation efficiency.
KEYWORDS Syringopicroside; Solid lipid nanoparticle; Preparation; Formula technology; Characterization
丁香苦苷(Syringopicroside,SYR)是從木犀科丁香屬植物紫丁香的干燥葉中提取得到的單體化合物[1],具有抗病毒、抗菌、抗炎作用[2-3],有研究表明SYR對(duì)乙型肝炎病毒作用顯著[4-5]。由于SYR屬于環(huán)烯醚萜苷類化合物,在體內(nèi)代謝快導(dǎo)致其生物利用度低,限制了該藥物的開發(fā)。固體脂質(zhì)納米粒(Solid lipid nanoparticle,SLN)是一種較為新型的納米粒給藥系統(tǒng),可控制藥物釋放,延長(zhǎng)藥物作用時(shí)間,同時(shí)也能夠起到定位靶向的作用[6-8]。本研究將SYR研制成SLN制劑,以包封率為考察指標(biāo)對(duì)處方進(jìn)行了優(yōu)化,并對(duì)最優(yōu)處方制劑進(jìn)行了表征,為SYR新制劑的開發(fā)提供參考。
1 材料
1.1 儀器
高效液相色譜儀系統(tǒng),包括2996-2695Empower 色譜工作站(美國(guó)Waters公司);85-2A恒溫磁力攪拌器(金壇市榮華儀器制造有限公司);Zatasizer-3000HSA Zeta電位分析儀和Mastersizer S激光粒度儀(英國(guó) Malvern公司);Tem Tecnaig2透射電子顯微鏡(荷蘭 Philips公司)。
1.2 藥品與試劑
SYR對(duì)照品(批號(hào):20170430,經(jīng)面積歸一化法測(cè)定純度:>98%)、SYR原料藥(批號(hào):20170501,純度:>95%)均由黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)自制;單硬脂酸甘油酯(單甘脂,湖南爾康制藥有限公司,批號(hào):20170324);卵磷脂(上海愛(ài)康精細(xì)化工有限公司,批號(hào):20170821);泊洛沙姆188(F68,巴斯夫中國(guó)有限公司,批號(hào):20170102);葡聚糖凝膠(Sephadex) G-50(瑞典Pharmacia公司);甲醇(美國(guó)Dikma公司,色譜純);其他試劑均為分析純。
2 方法與結(jié)果
2.1 SYR-SLN與空白SLN的制備
稱取單甘酯100 mg、卵磷脂200 mg、SYR 10 mg,加入10 mL無(wú)水乙醇中,加熱使溶解,構(gòu)成有機(jī)相;另取0.4% F68(m/V)的水溶液10 mL,加熱至與有機(jī)相相同溫度,構(gòu)成水相,在1 000 r/min的攪拌速度下,將有機(jī)相注入水相中,攪拌1 h,揮發(fā)有機(jī)溶劑,體積濃縮至5 mL左右,可得半透明納米乳劑,將所得納米乳劑在攪拌下快速分散于0~2 ℃的稀釋相中,繼續(xù)攪拌2 h,即得SYR-SLN膠體溶液。同時(shí)按上述方法制備不含SYR的空白SLN膠體溶液。
2.2 SYR分析方法的建立
2.2.1 色譜條件 色譜柱:ODS-C18(250 mm×4.6 mm,5μm);流動(dòng)相:甲醇-水(50 ∶ 50,V/V);流速:1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng):221 nm;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:10 μL。
2.2.2 溶液的制備 (1)對(duì)照品溶液的制備:稱取SYR對(duì)照品35 mg,精密稱定,置于25 mL量瓶中,加入甲醇溶解并稀釋定容至刻度,搖勻,制成質(zhì)量濃度為1.456 mg/mL的SYR對(duì)照品溶液。(2)供試品溶液的制備:精密吸取SYR-SLN膠體溶液1 mL,加入甲醇破乳并定容至25 mL量瓶中,1 000 r/min離心10 min,取上清液,即得供試品溶液。(3)空白SLN溶液的制備:精密量取空白SLN膠體溶液1 mL,加入甲醇破乳并定容至25 mL量瓶中,1 000 r/min離心10 min,取上清液,即得空白SLN溶液。
2.2.3 專屬性試驗(yàn) 分別取對(duì)照品溶液、供試品溶液及空白SLN溶液各10 μL,按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄色譜。結(jié)果顯示,在該色譜條件下,SYR色譜峰與其他色譜峰的分離度均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),表明空白SLN溶液對(duì)SYR的測(cè)定無(wú)干擾,方法的專屬性良好。色譜圖見(jiàn)圖1。
2.2.4 線性關(guān)系考察 精密量取SYR對(duì)照品溶液1.0、2.0、4.0、6.25、7.5 mL,置于50 mL量瓶中,制備成系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣檢測(cè),記錄峰面積。以峰面積(A)為縱坐標(biāo),SYR質(zhì)量濃度(c)為橫坐標(biāo),進(jìn)行回歸分析。得回歸方程為A=16 226c-58 247(R2=0.999 9),結(jié)果表明,SYR在29.1~218.4 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系。
2.2.5 精密度試驗(yàn) 精密量取SYR對(duì)照品溶液適量,制備成質(zhì)量濃度為58.18 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件,同日連續(xù)進(jìn)樣6次,考察日內(nèi)精密度;每日進(jìn)樣1次,連續(xù)測(cè)定6 d,考察日間精密度。結(jié)果顯示,日內(nèi)RSD=0.81%(n=6),日間RSD=0.93%(n=6),表明本方法日內(nèi)、日間精密度良好。
2.2.6 準(zhǔn)確度試驗(yàn) 取已知SYR含量的供試品溶液9份,分別加入質(zhì)量濃度為50、55、60 μg/mL的SYR溶液,每個(gè)濃度各3份,按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣檢測(cè),記錄峰面積,以測(cè)得值與真實(shí)值的比值計(jì)算回收率。結(jié)果顯示,平均回收率為100.49%、100.04%、99.05%(n=3),總平均回收率為99.86%(RSD<2%,n=3),符合含量測(cè)定要求。
2.2.7 重復(fù)性試驗(yàn) 平行量取同一批供試品溶液6份,按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣檢測(cè),記錄峰面積。結(jié)果顯示,峰面積的RSD=0.67%(n=6),表明本方法重復(fù)性良好。
2.2.8 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密量取供試品溶液,室溫下放置0、2、4、8、12、18、24 h后,按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣檢測(cè),記錄峰面積,計(jì)算含量。結(jié)果顯示,SYR含量分別為58.11、57.79、57.91、57.62、57.24、57.13、57.07 μg/mL,RSD=0.71%(n=7),表明供試品溶液在24 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
2.3 包封率和載藥量檢測(cè)
精密量取SYR-SLN膠體溶液,加入至Sephadex G-50凝膠柱頂部,蒸餾水洗脫,分離出游離的SYR溶液。取游離的SYR溶液,用甲醇破乳并定容至25 mL量瓶中,1 000 r/min離心10 min,取上清液10 μL,按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣檢測(cè),計(jì)算游離SYR的含量。再計(jì)算SYR-SLN的包封率和載藥量,包封率(%)=(W總-W游離)/ W總×100%,載藥量(%)=(W總-W游離)/WP×100%,式中W總表示SYR-SLN膠膠體溶液中SYR的總含量;W游離表示游離SYR的含量;WP表示SYR-SLN的總量。
2.4 SYR-SLN處方篩選與優(yōu)化
2.4.1 單因素試驗(yàn) 在預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以包封率為考察指標(biāo),對(duì)乳化劑的選擇、乳化劑用量、有機(jī)相中乳化劑與載體材料比例、載體材料用量、投藥量、有機(jī)相-水相比例、攪拌速度、乳化條件進(jìn)行了單因素考察,確定選用卵磷脂和F68為乳化劑,F(xiàn)68濃度為0.4%,有機(jī)相中卵磷脂-單甘酯質(zhì)量比為3 ∶ 1,單甘酯用量為80 mg,投藥量為10 mg,有機(jī)相-水相體積比為1 ∶ 2,攪拌速度為600 r/min,乳化溫度為65 ℃時(shí)SYR-SLN的包封率最高。
2.4.2 正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,確定以卵磷脂-單甘酯質(zhì)量比(A)、有機(jī)相-水相體積比(B)、F68濃度(C)、投藥量(D)為考察因素,包封率為考察指標(biāo),采用L9(34)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,每個(gè)因素取3個(gè)水平。因素與水平見(jiàn)表1,正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見(jiàn)表2,方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。
由表3結(jié)果可知,除因素A對(duì)試驗(yàn)結(jié)果具有顯著影響外,其他因素的影響均不顯著。綜合考慮,確定最優(yōu)處方為A2B2C2D2,即卵磷脂-單甘酯質(zhì)量比為3 ∶ 1,有機(jī)相-水相體積比為1 ∶ 2,F(xiàn)68濃度為0.4%,投藥量為10 mg。
2.5 最優(yōu)處方工藝驗(yàn)證
按“2.4”項(xiàng)下結(jié)果,確定最優(yōu)處方工藝:稱取10 mg SYR、240 mg卵磷脂、80 mg的單甘酯,加入5 mL無(wú)水乙醇中,加熱使之完全溶解,構(gòu)成有機(jī)相;另取0.4%的F68水溶液10 mL,水浴加熱至與有機(jī)相相同溫度,構(gòu)成水相,在65 ℃水浴中,600 r/min的攪拌速度下,將有機(jī)相注入水相中,乳化1 h,揮發(fā)有機(jī)溶劑,體積濃縮至5 mL左右,將所得納米乳劑在攪拌下快速分散于5 mL 0~2 ℃的稀釋相中,繼續(xù)攪拌1.5 h,即得SYR-SLN的膠體溶液。按上述處方工藝制備3批SYR-SLN的膠體溶液,再按“2.3”項(xiàng)下方法考察其包封率和載藥量,結(jié)果顯示,3批樣品的工藝穩(wěn)定、重現(xiàn)性好。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。
2.6 SYR-SLN的表征
2.6.1 粒子形態(tài) (1)肉眼觀察。用肉眼對(duì)SYR-SLN進(jìn)行觀察,顯示SYR-SLN為透明略帶乳光的澄清液體,無(wú)沉淀及粒子存在。SYR-SLN的外觀見(jiàn)圖2。
(2)透射電鏡觀察。取SYR-SLN膠體溶液稀釋后,滴于封口膜上,用鑷子輕輕夾取涂好膜的銅網(wǎng),放在SYR-SLN液滴上,漂浮沾取樣品后用鑷子將銅網(wǎng)置于2%磷鎢酸染液上漂浮染色,干燥完成后用透射電鏡進(jìn)行觀察并拍照。結(jié)果顯示,SYR-SLN呈類球形實(shí)體粒子,外觀圓整,分布均勻。SYR-SLN的透射電鏡圖見(jiàn)圖3。
2.6.2 粒徑分布與Zeta電位 用激光粒度儀及Zeta電位分析儀對(duì) SYR-SLN的粒徑與Zeta電位進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果顯示,SYR-SLN的平均粒徑為(180.30±5.31) nm(n=3),Zeta電位為(-41.9±0.8) mV。SYR-SLN的粒徑分布見(jiàn)圖4,Zeta電位分布見(jiàn)圖5。
2.6.3 穩(wěn)定性 將3批SYR-SLN樣品于室溫(25 ℃)及4 ℃冰箱冷藏保存,分別于0、1、3、7、15 d取樣,肉眼觀察外觀,并檢測(cè)其包封率,考察穩(wěn)定性。SYR-SLN在15 d內(nèi)的外觀變化結(jié)果見(jiàn)表5,穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。
從表4和表5結(jié)果可知,SYR-SLN在4 ℃條件下存放15 d,外觀均勻,包封率幾乎無(wú)變化。25 ℃條件下,SYR-SLN包封率隨存放時(shí)間的延長(zhǎng)明顯下降,當(dāng)存放7 d時(shí),肉眼可見(jiàn)少許絮凝,且包封率有所降低;當(dāng)存放15 d時(shí),出現(xiàn)不可逆沉降,且包封率明顯下降。由此表明,SYR-SLN在4 ℃條件下存放15 d內(nèi)比較穩(wěn)定。
3 討論
SYR-SLN的制備方法有很多,如薄膜超聲法、微乳法、復(fù)乳法和乳化蒸發(fā)法、乳化聚合法、溶劑分散法等[9-11]。本研究考慮SYR親水性極強(qiáng),其中乳化聚合法、復(fù)乳法及乳化蒸發(fā)法均適合于水溶性藥物。預(yù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),復(fù)乳法所制SYR-SLN粒徑較大,穩(wěn)定性不好;乳化聚合法制備SYR-SLN,得到的包封率較好,但載藥量極低;乳化蒸發(fā)法制備得到SYR-SLN的包封率和載藥量都很高,并且粒徑圓整、不粘連。另外筆者還比較了薄膜超聲法、乳化蒸發(fā)法、溶劑分散法所制SYR-SLN的包封率,結(jié)果發(fā)現(xiàn),還是乳化蒸發(fā)法制備的SYR-SLN包封率最高,所以確定用乳化蒸發(fā)法作為SYR-SLN的制備方法。
在單因素考察過(guò)程中,雖然單獨(dú)使用卵磷脂作為乳化劑的包封率較高,但所得納米粒粘連、大小不均勻、粒徑偏大;單獨(dú)使用F68所得納米粒大小均勻、粒徑小,但包封率較低。F68是一種親水性表面活性劑,與卵磷脂合用作為乳化劑能得到較小的粒徑和較高包封率,且穩(wěn)定性好。因此選擇卵磷脂和F68合用作為乳化劑。其中F68作為水相的主要成分,而卵磷脂是有機(jī)相的成分之一,故在考察乳化劑和載體材料的質(zhì)量比時(shí),只選擇了卵磷脂與單甘脂進(jìn)行比較。
包封率是評(píng)價(jià)SYR-SLN的重要指標(biāo),測(cè)定SLN包封率的方法有多種,如葡聚糖凝膠柱法、魚精蛋白沉淀法、冷凍超速離心法、微型柱法、透析法及超濾法等,其原理都是采用一定的方法使包封的藥物與游離藥物分離,測(cè)定包封或游離藥物的濃度,計(jì)算包封率[12-13]。透析法將納米粒溶液注入到適當(dāng)?shù)耐肝龃鼉?nèi),利用游離藥物可透過(guò)半透膜而納米粒不能透過(guò)的原理,從而達(dá)到分離的目的[14]。但是透析法時(shí)間較長(zhǎng),并且過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致包封在納米粒中的藥物泄露,因此所測(cè)得包封率偏低。超速離心法是利用納米粒與其分散介質(zhì)密度的不同而達(dá)到分離的目的,對(duì)設(shè)備的要求較高,操作費(fèi)時(shí)且能源消耗較大。葡聚糖凝膠柱層析法是利用分子篩的原理,使混合組分依據(jù)分子的大小不同而得到分離[15],納米粒由于其分子比游離藥物大,不易進(jìn)入凝膠內(nèi)部而先被洗脫,游離藥物后被洗脫。該法操作簡(jiǎn)便,避免了超速離心法在離心過(guò)程中可能發(fā)生的納米粒變形與破裂現(xiàn)象。因此,最終選用葡聚糖凝膠柱層析法作為SYR-SLN測(cè)定包封率的方法。
綜上所述,本研究成功制得SYR-SLN,且處方工藝簡(jiǎn)單、包封率高。
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(收稿日期:2019-01-03 修回日期:2019-03-15)
(編輯:鄒麗娟)