陳 靜,佟 玲,劉志東,李春華,丁伶伶,郭麗麗
松果菊苷固體脂質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.天津中醫藥大學,天津市現代中藥重點實驗室,天津300193;2.天津中醫藥大學,現代中藥發現與制劑技術教育部工程研究中心,天津300193)
[目的]探索不同輔料對于松果菊苷固體脂質納米粒(SLN)理化性質的影響,從而對水溶性藥物單體固體脂質納米粒的處方研究做出一點提示。[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納米粒理化性質的影響。[結果]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。[結論]各種輔料單獨對松果菊苷SLN的理化性質都有較大影響,此研究可以為相似性質的藥物SLN的處方篩選提供啟示。
松果菊苷;固體脂質納米粒;輔料;理化性質
松果菊苷是一種從列當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化合物[1],含有多種藥用有效成分,松果菊苷有很強的抗氧化活性,可以顯著減少氧化應激反應[2]。實驗結果顯示,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的[3]。固體脂質納米粒(SLN)是繼乳劑、脂質體、微粒和毫微粒后,用于藥物控制釋放的新型納米膠團載體的給藥系統[4],是以固態的天然或合成類脂為載體材料,將藥物包裹或內嵌于類脂核中,制成的粒徑為納米級的固體膠粒給藥系統。與脂質體和微乳相比,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現了更好的控釋和緩釋效果,因此SLN有其特殊的優越性,在新藥開發中極具發展前景[4]。
白內障是一種由多種病因導致的晶狀體渾濁,是世界上主要的致盲眼病[5]。在中國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障導致的[6-8]。隨著世界人口的老齡化,這一問題已成為全球性的、急需解決的重要問題[9-10]。在過去幾十年,很多研究致力于研究白內障的發生和發展機制[11]。白內障的發生機制雖然還沒有完全確定,氧化損傷被公認為一個非常重要的因素[12]。因此,抗氧化劑在抑制氧化物相關的白內障方面有很大的潛力。各種抗氧化劑在實驗研究中表現出了有效性[13-14]。
松果菊苷有很強的抗氧化活性,因此,松果菊苷SLN可以用于白內障的預防和治療。本研究中,主要對松果菊苷SLN處方進行篩選,探索不同的輔料對于納米粒理化性質的影響,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-可見分光光度計(瓦里安,美國),磁力攪拌(江蘇省金壇市醫療儀器廠),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(CoMetro,美國),C3860A超聲清洗器(天津Autoscience公司),低速臺式離心機(長沙湘儀離心機儀器有限公司),DELTTA320 pH計(METTLER TOLEDO,瑞士),Milli-Q超純水系統(Millipore,美國),激光粒徑測定儀(馬爾文,英國),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,含量>90%),甲醇(天津康科德科技有限公司),Myrj52(遼陽奧克納米材料有限公司),山崳酸甘油酯(Compritol 888 ATO,GATTEFOSSE,法國),單硬脂酸甘油酯,卵磷脂(Lipoid,美國),磷酸、磷酸二氫鉀、氫氧化鈉(天津市北方天醫化學試劑廠)。
1.3乳化固化法制備松果菊苷固體脂質納米粒乳化固化法制備松果菊苷固體脂質納米粒。稱取適量表面活性劑,加入超純水,水浴75℃使溶解作為水相。另稱取松果菊苷溶于適量無水乙醇中,加熱使乙醇揮盡,使松果菊苷分散于脂質材料中構成有機相,在攪拌下將水相注入有機相,繼續攪拌濃縮至原體積的1/4時,倒入冰水浴2 h。經微孔濾膜過濾后,即得松果菊苷固體脂質納米粒混懸液。
1.3.1脂質材料種類及用量的選擇實驗中篩選了單硬脂酸甘油酯、Compritol 888 ATO作為脂質材料。分別單獨使用一種脂質材料和兩者聯合使用,考察脂質材料與藥物的相容性、納米粒形成的過程及其最終的理化性質,最終選擇單硬脂酸甘油酯作為脂質材料。
將松果菊苷、卵磷脂及Myrj52用量固定,通過改變單硬脂酸甘油酯用量,考察納米粒形成的過程、最終狀態和放置的穩定性以及理化性質。選擇單硬脂酸甘油酯用量為60、70、80 mg進行單一變量分析。
1.3.2表面活性劑種類及用量的選擇實驗中篩選了Myrj52、Labrasol、卵磷脂等表面活性劑。使用Labrasol時,制得納米粒粒徑較大,穩定性較差,而單獨使用Myrj52和卵磷脂效果不如兩者聯合使用,因此最終選擇將Myrj52與卵磷脂配合使用作為表面活性劑。
實驗中將松果菊苷、單硬脂酸甘油酯及Myrj52用量固定,通過改變卵磷脂用量,考察納米粒形成的過程、最終狀態和放置的穩定性以及理化性質。選擇卵磷脂用量為200、250、300 mg進行單一變量分析。
實驗中將松果菊苷、單硬脂酸甘油酯及卵磷脂用量固定,通過改變Myrj52用量,考察納米粒形成的過程、最終狀態和放置的穩定性以及理化性質。選擇Myrj52用量為300、400、500 mg進行單一變量分析。
1.3.3有機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在激光粒徑測定儀上測定其粒徑、Zeta電位及多分散指數(PDI)。
1.5松果菊苷SLN的包封率測定超濾法能很好的分離納米粒和游離藥物[15],且簡單易行,重現性好,故采用超濾法測定松果菊苷SLN的包封率。
按下式計算松果菊苷SLN的包封率:
包封率(EE%)=(1-W游/W總)×100%
式中:W游:納米粒混懸液中游離藥物的質量;W總:納米粒混懸液中總藥物的質量。
2.1脂質材料對松果菊苷SLN性質的影響將單硬脂酸甘油酯和Compritol 888 ATO分別作為單一變量來考察其對松果菊苷SLN性質的影響,結果見表1、表2。

表1 不同量的Compritol 888 ATO對松果菊苷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松果菊苷SLN粒徑、電位、包封率及PDI的影響
當確定松果菊苷、卵磷脂及Myrj52的量,只改變Compritol 888 ATO的量時,測定松果菊苷SLN的粒徑、電位和包封率結果發現,當Compritol 888 ATO量為0,即不加入Compritol ATO888時,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,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,測定松果菊苷SLN的粒徑、電位、包封率及PDI結果發現,當單硬脂酸甘油酯的量為60 mg時,雖然粒徑和包封率結果最優,但是PDI顯著升高,說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,粒徑明顯增加,為133.8 nm,而包封率降低,為48.56%。
2.2表面活性劑對松果菊苷SLN性質的影響將卵磷脂和Myrj52分別作為單一變量來考察其對松果菊苷SLN性質的影響,結果見表3、表4。

表3 不同量的卵磷脂對松果菊苷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,測定松果菊苷SLN的粒徑、電位、包封率及PDI結果發現,當卵磷脂的量為200 mg時,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,而當卵磷脂的用量增加到300mg時,雖然PDI減小到0.199,但粒徑達到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,測定松果菊苷SLN的粒徑、電位、包封率及PDI結果發現,Myrj52的量為500 mg時,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,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SLN的粒徑,包封率等理化性質均有較大影響。薄膜-超聲分散法制備SLN時如超聲時間過長(15 min以上),則可能產生金屬的污染問題[16]。用高壓勻質法制備的粒子粒徑較大,大約在200 nm左右,而且因為高壓勻質機的最小進料體積為100 mL,每次輔料用量大,輔料價格昂貴,因此此方法不夠經濟實用。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,最終選用乳化固化法來制備。
納米粒在溶液中的行為類似于荷電膠體粒子,即各粒子荷電較少時,粒子間斥力相應減弱,各粒子間易聚集和融合。Zeta電位與納米粒的穩定性密切相關,測定Zeta電位可預測納米粒的穩定性[17]。一般來說,高Zeta電位值體系因各粒子間斥力較大而體系較為穩定[18-19],因此,除粒徑包封率外,電位對于納米粒的穩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[20],但在本實驗中,選擇Compritol 888 ATO作為脂質材料時得的SLN粒徑及包封率不理想,但選用適當量的單硬脂酸甘油酯作為脂質材料時制得SLN粒徑及包封率均較好,而且PDI也符合要求。
本實驗選用卵磷脂及Myrj52配合使用作為表面活性劑。實驗中發現,卵磷脂用量對納米粒粒徑影響較大,卵磷脂用量過大時,制得納米粒混懸液粒徑較大。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測定松果菊苷固體脂質納米粒的包封率,常用的葡聚糖凝膠柱色譜法重現性不好,超速離心法需要的儀器昂貴,且離心時間較長。故最終選擇超濾法。超濾是一種膜分離技術,它的特點是使用不對稱多孔膜,根據分子的大小來分離溶液中的大分子物質與小分子物質。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。對于微粒分散體系,粒徑及其分布的測定十分重要,粒徑的不同可影響納米粒的體內分布、靶向性及其穩定性。
通過測定納米粒的粒徑、Zeta電位、包封率及PDI這些理化指標對松果菊苷固體脂質納米粒的制備處方進行了篩選,探索了不同的輔料對固體脂質納米粒理化性質的影響,對相似性質藥物的固體脂質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
教育部新世紀優秀人才支持計劃項目資助(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)