基于載藥微球的鹽酸二甲雙胍藥物的包封率和緩釋效果分析

張媛媛，祁秀玲，焦艷

（滄州醫學高等專科學校，河北 滄州 061000）

微球技術在近些年出現的一種新的藥物傳遞系統工藝和技術。當前針對微球制劑的研究主要是針對難溶性藥物，主要是在這一藥物微球制備中存在多種問題。例如，包封率低、載藥量不足等等，容易出現突釋情況，對于微球技術的應用廣泛性具有限制作用。本次則對鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的制備及其緩釋效果展開分析，以能夠提出相應的制備工藝優化方案。

1 項目背景

載藥緩釋條件對于藥物緩釋性和療效具有顯著提升作用，可以降低藥物對其他臟器組織的不良作用。目前，材料領域和醫學領域中均非常重視對于具有靶向緩釋效果藥物載體的研究。截止到目前關于載藥材料的研究主要是在碳納米管、石墨烯以及多功能分子等上，但是這一制備工藝比較復雜，同時價格也偏高［1-2］。鹽酸二甲雙胍在II型糖尿病患者治療中是常用藥物之一，但是在應用中經常會因為胃中消化酶或胃酸的腐蝕作用影響，從而出現過早釋放行為。針對這一問題，經常會將要去通過藥物載體制作成為藥物緩釋材料，為實現對藥物過早釋放的阻止，能夠確保患者體內鹽酸二甲雙胍藥物能夠長時間維持有效濃度，主要采用的有非水溶劑蒸發法制備乙基纖維素漂浮微球、殼聚糖-乙烯基吡咯烷酮載體制備共混微球等［3］。基于此，本次針對鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的制備工藝實施優化分析，探討不同合成條件下對微球平衡吸附量（Q）、通過吸附容量值來比較各因素對微球合成的影響，探討這一微球制備工藝下的藥物包封率和緩釋效果，為鹽酸二甲雙胍藥物緩釋性和療效提供新的研究方向，同時也能夠為采用患者臨床鹽酸二甲雙胍藥物治療提供新的方向，提升患者臨床治療總有效性，改善患者預后［4］。

2 鹽酸二甲雙胍分子印跡微球制備工藝

2.1 鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的制備

將模板分子鹽酸二甲雙胍與溶劑、功能單體混合并攪拌30min，放置12h后得到混合溶液。加入交聯劑EGDMA，超聲30min，得到了預聚合溶液，再加入致孔劑，通N2除O215min后，加入引發劑AIBN、密封，于適宜溫度下水浴攪拌聚合反應10h。離心后得聚合物，用甲醇／乙酸的溶液進行模板分子的洗脫，直至檢測不到洗脫液中含有的模板分子為止，然后用甲醇洗去殘留的乙酸，再使用超純水將聚合物洗滌，于真空烘干至恒重，得到MIPs。空白對照組 （NIPs）的制備過程與MIPs制備過程相同，只是不添加鹽酸二甲雙胍。

2.2 鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的制備工藝優化

實驗采用單因素法考察不同合成條件下對微球平衡吸附量 （Q）、通過吸附容量值來比較各因素對微球合成的影響。

主要考慮范圍：

①溶劑選擇：無水乙醇、甲醇。

②溶劑用量：15、20、30、40mL。

③功能單體的選擇：丙烯酰胺 （AM）、甲基丙烯酸 （MAA）。

④功能單體用量：mol（鹽酸二甲雙胍：功能單體）：1∶1、1∶2、1∶4、1∶6。

⑤合成溫度：50℃、55℃、60℃。

⑥交聯劑用量：mol（鹽酸二甲雙胍：EGDMA）：1∶10、1∶15、1∶20、1∶30。

2.3 研究目的

本次實驗研究主要是實現以下目的：

1）鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的制備工藝及優化方案，以能夠探討不同合成條件下對微球合成的影響。2）針對鹽酸二甲雙胍分子印跡微球表征以及性能實施評價，以能夠探討鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的表面形態、分子結構，并通過動態吸附實驗探討聚合物吸附量的動態變化特點分析，實現對其性能的評估分析。3）針對洗脫前后溶液中的鹽酸二甲雙胍濃度實施檢測對比，采用紫外分光光度法測定鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的載藥量，且對其體外釋放性能展開分析，以能夠確定相應的應價值［5-6］。

3 實驗過程

3.1 材料選擇和設備應用

材料主要包括有：鹽酸二甲雙胍、溶劑、功能單體、致孔劑、甲醇／乙酸、超純水。

設備主要有：S-3400N鎢燈絲、德國Bruker公司FTIR Tensor-27IS10傅里葉紅外光譜儀、UV2550島津有限公司紫外分光光度計、恒溫振蕩器。

3.2 MIPs的表征及性能評價

1）MIPs電鏡掃描。采用 S-3400N鎢燈絲掃描電子顯微鏡對鹽酸二甲雙胍-MIPs進行掃描，觀察其表面形態。

2）MIPs紅外光譜。用IS10傅里葉紅外光譜儀，用KBr壓片法，對鹽酸二甲雙胍、鹽酸二甲雙胍-MIPs及NIPs，在4000～400cm-1進行紅外光譜分析，通過鑒定未知物質的分子結構。

3）MIPs吸附行為研究。a）動態吸附實驗。通過MIPs吸附動力學研究，得出聚合物吸附量隨時間變化的關系。b）等溫吸附實驗。通過MIPs等溫吸附實驗，得出聚合物的吸附量與鹽酸二甲雙胍濃度的關系。c）選擇性吸附實驗。通過選擇性吸附實驗，比較聚合物對鹽酸二甲雙胍、鹽酸丁二胍、鹽酸苯乙雙胍的選擇性吸附。

3.3 鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的體外釋放性能研究

1）模擬胃液的配制：將2.0g氯化鈉溶于7mL12mol／L鹽酸溶液中，超純水定容至1L即得模擬胃液 （pH＝1.2）。

模擬腸液的配置：取0.2mol／L磷酸二氫鉀溶液250mL，加入0.2mol／L氫氧化鈉溶液118mL，用水稀釋至1L得模擬腸液 （pH＝6.8）。

2）體外釋放試驗：將吸附鹽酸二甲雙胍后的MIPMs和NIPMs各50mg，分別置于磨口錐形瓶中，各加入人工胃液 （pH＝1.2）10 mL于轉速為70 r／min的恒溫振蕩器上震蕩，每隔1h、取出上層清液，利用紫外光度法檢測其中鹽酸二甲雙胍濃度。

將吸附鹽酸二甲雙胍后的MIPMs和NIPMs各50mg，分別置于磨口錐形瓶中，各加入人工腸液（pH＝6.8）10 mL于轉速為70 r／min的恒溫振蕩器上震蕩，每隔1h、取出上層清液，利用紫外光度法檢測其中鹽酸二甲雙胍濃度。

通過檢測模擬胃腸液中鹽酸二甲雙胍的濃度來觀察鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的緩釋效果。

4 實驗結果分析

4.1 載藥微球的制備

通過研究發現鹽酸二甲雙胍分子印跡微球，在交聯溫度在25～40℃，包封率在溫度升高過程會逐漸加大，達到40℃后包封率達到63.83%。

4.2 載藥微球的表征

為能夠實現對載藥微球內部結構的觀察，采用電子顯微鏡對其橫切面形貌進行觀察。觀察發現，載藥微球表面粗糙，放大觀看可以發現藥物均勻分布在交聯結構中，相互交錯，從而在載藥微球內部形成了復合結構，有助于顯著提升藥物的包封率和緩釋性能。

4.3 載藥微球的緩釋性能分析

為針對載藥微球緩釋性能分析，將其分別在人工胃液和人工腸液中進行試驗分析，對比鹽酸二甲雙胍的濃度，以此對其緩釋效果評估。結果顯示載藥微球在人工胃液酸性環境下，即pH＝1.2情況下，溶脹比相對偏小，但是在人工腸液中性環境下，即為pH＝6.8情況下，溶脹比出現顯升高后穩定趨勢。由此可見載藥微球在中性環境中的溶脹比明顯高于在酸性環境中，可見載藥微球對于pH具有較高敏感性。

5 討論

通過以上分析，實現了對以下問題的分析：1）針對鹽酸二甲雙胍分子印跡微球制備工藝實施優化分析，采用單因素法針對不同合成條件下對微球平衡吸附量 （Q）、通過吸附容量值來對比，以此探討各因素對微球合成的影響［7］；2）比較了鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的體外釋放性能，通過檢測模擬胃腸液中鹽酸二甲雙胍的濃度來觀察鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的緩釋效果。同時也獲取了以下相關成就：1）獲得鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球表征、性能、載藥量以及緩釋效果實驗研究數據，為鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球有更加全面的認識。2）基于對鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的緩釋效果的了解，優化鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球的合成條件，合理使用鹽酸鹽酸二甲雙胍分子印跡微球，改善患者預后［8-9］。