包載馬錢子堿聚乳酸-羥基乙酸共聚物納米粒處方工藝優化及其特性研究

管慶霞，夏昭睿，王艷宏，張 雪，李偉男，楊志欣，王 銳，李秀巖，馮宇飛

·藥劑與工藝·

包載馬錢子堿聚乳酸-羥基乙酸共聚物納米粒處方工藝優化及其特性研究

管慶霞，夏昭睿，王艷宏，張 雪，李偉男，楊志欣，王 銳，李秀巖，馮宇飛*

黑龍江中醫藥大學，黑龍江 哈爾濱 150040

對包載馬錢子堿（brucine）聚乳酸-羥基乙酸共聚物［poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA］（B-PLGA）納米粒進行處方與工藝優化。采用沉淀法制備B-PLGA納米粒，以平均粒徑、多分散系數（PDI）、Zeta電位、包封率和載藥量為評價指標，采用單因素考察法結合星點設計-效應面法（CCD-RSM）篩選B-PLGA納米粒的最優處方，并將最優處方進行表征及體外釋放實驗。最優處方選擇丙酮作為有機溶劑，泊洛沙姆188（F68）作為穩定劑，超聲時間為1 min，磁力攪拌速度為900 r/min，磁力攪拌時間為30 min，F68用量為0.35%，載體用量為25 mg，藥物用量為1.0 mg，有機相與水相的比為0.54。所制得的B-PLGA納米粒為淡藍色乳光透明液體，粒徑為（97.12±4.23）nm，PDI為0.098±0.035，Zeta電位為（?27.30±0.31）mV，包封率為（69.24±1.42）%，載藥量為（2.65±0.03）%。通過表征，納米粒形態完整，通過體外釋放實驗得知，納米粒體外釋放擬合符合Higuchi方程。星點設計-效應面法可用于包載馬錢子堿PLGA納米粒處方與工藝優化，且優化后的納米粒具有緩釋作用。

馬錢子堿；聚乳酸-羥基乙酸共聚物；納米粒；沉淀法；單因素考察法；星點設計-效應面法；體外釋放；Higuchi方程；緩釋作用

馬錢子堿（brucine）是馬錢科馬錢屬植物馬錢子L.種子的主要活性物質[1]，具有顯著性鎮痛、抗炎作用[2]，還具有抗腫瘤、中樞神經系統興奮等作用[3-4]，是一種高效的抗腫瘤單體，可用于胃癌、腸癌、肺癌、肝癌、白血病等疾病的治療，但是由于馬錢子堿毒性大、水溶性差、體內代謝迅速，且馬錢子堿的治療劑量與中毒劑量較接近[5]，故傳統制劑不利于馬錢子堿發揮藥效，從而使其在臨床上的應用受到了極大限制。

納米技術在醫學方面的應用研究一直備受矚目，是近年正在發展的一種新型毫微粒類給藥系統，可以降低藥物的不良反應、延緩體內釋放及具有良好的靶向性，納米藥物在改善藥物活性及降低藥物毒性方面具有獨特優勢，具有推動藥學發展的巨大潛力[6-8]。

目前，聚乳酸-羥基乙酸共聚物［poly(lactic- co-glycolic acid)，PLGA］載體作為制劑輔料已被美國食品藥品監督管理局和歐盟藥品局批準用于臨床，是制備納米粒應用最廣泛的生物可降解高分子材料，其對脂溶性藥物具有較強的包裹能力，同時降解速率規律，可以實現藥物的可控釋放，在藥物制劑領域中具有巨大的開發價值和市場[9-11]。

星點設計-效應面法是近年來常用的一種設計方法，可以很好地完成二次項擬合工作，具有實驗次數相對較少、精確度高、操作簡單、優選條件預測性好等優點[12-13]。因此，本實驗采用該方法結合單因素考察法進行包載馬錢子堿PLGA（B-PLGA）納米粒的處方與工藝優化，為馬錢子堿進一步臨床研究奠定了基礎。

1 儀器與材料

1.1 儀器

Waters e2695-2698高效液相色譜儀系統，美國Waters公司；FA1204B分析電子天平，濟南鑫貝西生物技術有限公司；HJ-3恒溫磁力攪拌器，常州儀器制造有限公司；Zetasizer Nano-ZS90激光粒度分析儀，英國馬爾文儀器有限公司；KQ-250DE型數控超聲波清洗機，昆山市超聲儀器有限公司；LVEM5低電壓臺式透射電子顯微鏡（TEM），QUANTUM量子科學儀器貿易有限公司。

1.2 試劑

馬錢子堿對照品，批號110706-200505，質量分數98%，中國食品藥品檢定研究院；泊洛沙姆188（F68），德國BASF公司；司盤40，江蘇四新界面劑科技有限公司；甲醇，色譜純，北京Dikma公司；無水乙醇，分析純，天津市富宇精細化工有限公司。

2 方法與結果

2.1 B-PLGA納米粒中馬錢子堿含量測定

2.1.1 檢測波長的確定 稱取適量的馬錢子堿對照品，將其溶解到色譜甲醇溶液中，定容到合適的濃度，二級陣列管檢測器上設置檢測波長190～400 nm，進行檢測。馬錢子堿在223.3、265.7、301.2 nm處有最大吸收峰，結合相關文獻報道[4,14]的波長范圍，確定265 nm為馬錢子堿的檢測波長。

2.1.2 色譜條件 色譜柱為Dikma C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相為甲醇-［水-乙酸-三乙胺（230∶2.4∶0.3）］（30∶70）；檢測波長為265 nm；體積流量1 mL/min；進樣量10 μL；柱溫30 ℃。

2.1.3 供試品溶液的制備 從已經準備好的B- PLGA混懸液中精確量取10 mL溶液，將其加入15 mL色譜甲醇中，在40 kHz、200 W的環境下超聲，時間為20 min，使納米粒破乳，將處理后的溶液用孔徑為0.22 μm的過濾膜濾過后得到B-PLGA納米粒供試品溶液。用同樣的方法制取PLGA空白納米粒溶液。

2.1.4 對照品溶液的制備 先精確稱量3.1 mg的馬錢子堿，加入甲醇溶液使其定容至25 mL，作為對照品儲備液，質量濃度為124.00 μg/mL。

2.1.5 專屬性考察 分別取PLGA空白納米粒溶液、馬錢子堿對照品溶液和B-PLGA供試品溶液在“2.1.2”項色譜條件下進行檢測，對其專屬性進行考察，結果見圖1。可以看到，在該色譜檢測條件下輔料對主藥馬錢子堿的含量測定沒有干擾，方法專屬性良好，因此符合測定要求。

2.1.6 線性關系考察 精密量取馬錢子堿對照品溶液10.00、5.00、2.50、1.25、0.63、0.31 mL，置于10 mL量瓶中，配制出6種質量濃度的對照品溶液，分別為124.00、62.00、31.00、15.50、7.75、3.88 μg/mL。按“2.1.2”項色譜條件下進行檢測，并記錄峰面積，以馬錢子堿質量濃度為橫坐標（），色譜峰面積為縱坐標（），對其進行線性回歸，得到線性回歸方程為＝15 539＋39 436，＝0.999 7，結果表明馬錢子堿在3.88～124.00 μg/mL線性關系良好。

圖1 PLGA空白納米粒(A)、馬錢子堿對照品溶液 (B) 和B-PLGA納米粒(C)的HPLC圖

2.1.7 精密度試驗 取124.00 μg/mL的馬錢子堿對照品溶液，在“2.1.2”項色譜條件下1 d內測定6次，連續測定6 d（每天1次），日內精密度和日間精密度RSD分別為0.87%和0.90%，說明日內、日間精密度良好。

2.1.8 穩定性試驗 精密吸取同一份B-PLGA納米粒供試品溶液，分別在制備后0、2、4、8、10、12 h時，按“2.1.2”項色譜條件進樣測定。結果發現12 h內馬錢子堿峰面積RSD為1.12%，表明供試品溶液在12 h內穩定性良好。

2.1.9 重復性試驗 分別取同一B-PLGA納米粒樣品6份，按照“2.1.3”項下方法制備供試品溶液，在“2.1.2”項色譜條件下測定峰面積，計算得到馬錢子堿質量濃度的RSD值為1.04%，表明該方法重復性良好。

2.1.10 加樣回收率試驗 精密吸取0.3 mL的空白納米粒，共9份，分為3組，各組分別精密加入0.3 mL的低、中、高質量濃度（10、40、70 μg/mL）的馬錢子堿對照品溶液，各3份，混勻。將處理后的溶液用孔徑為0.22 μm濾膜濾過，并在“2.1.2”項色譜條件下進樣檢測并記錄，計算加樣回收率，結果3種質量濃度溶液的平均加樣回收率在98%～101%，且其RSD值均小于2%，結果表明該方法符合檢測要求。

2.2 包封率與載藥量的測定方法

選取幾種常見包封率和載藥量的測定方法，并對其優缺點等進行分析，選擇出適宜的測定方法，不同測定方法實驗結果見表1。

表1 不同測定方法的實驗結果

2.2.1 低溫超速離心法 取出2 mL的B-PLGA納米粒混懸液，并將其放置在離心機中，在離心半徑40 cm，15 000 r/min轉速下離心30 min，將沉淀的納米粒收集，再用蒸餾水超聲使其分散，繼續離心，重復3次，然后用孔徑為0.22 μm的過濾膜濾過，計算其包封率和載藥量。

2.2.2 葡聚糖凝膠色譜法 取出2 mL B-PLGA納米粒混懸液，將其添加到已經經過處理的Sephadex G-50凝膠柱上，用蒸餾水洗脫2 min，收集納米粒，然后用孔徑為0.22 μm的過濾膜濾過，計算其包封率和載藥量。

2.2.3 透析法 將裝有2 mL B-PLGA納米粒透析袋置于透析外液為含20%乙醇pH 7.4的磷酸鹽緩沖溶液（PBS）中，用轉速為1000 r/min的磁力攪拌器攪拌4 h，取透析內液，用孔徑為0.22 μm的過濾膜濾過，計算其包封率和載藥量。

包封率及載藥量計算公式為包封率＝(2－1)/2，載藥量＝(2－1)/3，其中1為測得的游離馬錢子堿含量，2為馬錢子堿總投料量，3為B-PLGA納米粒總量。

由表1可知，通過低溫超速離心法得到的藥物包封率與載藥量最高，最低的是透析法；而且，透析法耗費的時間較長，所以不排除存在納米粒中藥物釋放的可能；葡聚糖凝膠色譜法的RSD值較大，可能因為某批次樣品稀釋過程中導致藥物泄露，使得包封率和載藥量的數值不穩定；低溫超速離心法測得包封率和載藥量較高且偏差值較小；因此，本課題最終確定使用低溫超速離心法對納米粒的包封率進行檢測。

2.3 B-PLGA納米粒處方工藝優化

2.3.1 制備方法的選擇 選取幾種常見的制備方法，并對其制備過程及優缺點進行分析，選擇出B-PLGA納米粒適宜的制備方法，不同制備方法實驗結果見表2。

復乳法：用質量為1.2 mg藥物和1 mL蒸餾水混合成溶液并將其作為內水相，用W1表示；然后用25 mg共聚物和10 mL丙酮混合并經過超聲處理后作為油相，用O表示；用蒸餾水將聚山梨酯80制備成濃度為0.2%的水溶液作為外水相，用W2表示。操作方法：首先取出O溶液并向其中加入W1，然后將O與W1的混勻溶液放入細胞破碎儀中，超聲30 s；然后將其加入到17.6 mL W2溶液中并放入磁力攪拌器中，再次超聲30 min后得到并W1/O/W2復乳；然后將溶液放入蒸發儀中除去有機溶劑，獲得納米粒溶液。

表2 不同制備方法實驗結果(, n = 3)

沉淀法：稱取出25 mg共聚物，將其放入到10 mL丙酮中，超聲使其溶解，該溶液作為有機相。向里面添加1.2 mg藥物，再次超聲使其充分溶解。配制20 mL含0.05% F68的水溶液，將其作為水相，將有機相加入到水相中并將其放在轉速為1000 r/min的磁力攪拌30 min，將溶液放入旋轉蒸發儀中除去有機溶劑，獲得納米粒溶液。

鹽析法：取0.5 mL PLGA共聚物材料的丙酮溶液，加入到1.5 mL含28% MgCl2的F68溶液中，混合后的溶液超聲3次，每次時間為10 s。再加到1.5 mL的溶有10 mg藥物的水中，使丙酮擴散，于室溫條件下磁力攪拌，直到丙酮全部揮干，即得。

由表2可知，不同的制備方法對制備B-PLGA納米粒有著不同的影響。3種方法比較后可知，沉淀法制備納米粒時藥品包封率和載藥量均高于其他2種方法，粒徑最小，分散較好，且沉淀法實驗操作過程較其他2種方法簡便。因此，本課題選擇使用沉淀法作為B-PLGA納米粒的制備方法。

2.3.2 有機溶劑種類的考察 在保持其他條件不變的情況下，以乙腈、丙酮、甲醇有機溶劑作為有機相制備納米粒，判斷有機溶劑種類對B-PLGA納米粒制備的影響，結果見表3。由實驗數據可知，丙酮作有機溶劑時的納米粒的平均粒徑最小，但是其包封率和載藥量都最大，粒徑分布均勻，體系穩定，所以本實驗最后確定有機溶劑為丙酮。

2.3.3 穩定劑種類的考察 在保持其他條件不變的情況下，分別以F68、聚山梨酯80、司盤40 3種表面活性劑為穩定劑制備納米粒，考察不同種類穩定性對B-PLGA納米粒制備的影響，結果見表4。隨著穩定劑的改變，平均粒徑和Zeta電位逐漸變大，而PDI均較好，包封率和載藥量都在逐漸變小，由此可見，F68較聚山梨酯80和司盤40更加穩定，所以應用F68作為本實驗的穩定劑。

2.3.4 超聲時間的考察 保持其他條件不變，考察超聲時間分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 min時，對B-PLGA納米粒制備的影響，結果見表5。隨著超聲時間的增加，平均粒徑和Zeta電位均是先減小后增大，而其包封率和載藥量都是先增大之后減小。根據推測可能是因為超聲時間的增加會使得納米粒重新聚結，導致藥物泄漏，粒徑增大，包封率和載藥量變小，所以本實驗最后確定超聲時間為1.0 min。

表3 不同種類有機溶劑實驗結果(, n = 3)

表4 不同種類穩定劑實驗結果(, n = 3)

2.3.5 磁力攪拌速率的考察 保持其他條件不變，考察300、600、900、1200、1500 r/min 5個攪拌速率對B-PLGA納米粒制備的影響，結果見表6。當磁力攪拌速率在900 r/min時平均粒徑最小，納米粒的分布相對均勻，體系穩定，包封率和載藥量均處于最大值。所以，本實驗磁力攪拌的速度確定為900 r/min。

表5 不同超聲時間實驗結果(, n = 3)

表6 不同磁力攪拌速率對B-PLGA納米粒的影響(, n = 3)

2.3.6 磁力攪拌時間的考察 保持其他條件不變，考察10、20、30、40、50 min 5個磁力攪拌時間對B-PLGA納米粒制備的影響，結果見表7。當磁力攪拌時間為30 min時，納米粒的分布相對均勻，粒徑的大小變化不大，包封率和載藥量都最大，所以本實驗最后確定的磁力攪拌時間為30 min。

2.3.7 穩定劑F68用量的考察 保持其他條件不變的前提下，將F68用量設置成0、0.05%、0.10%、0.50%、1.00%系列不同的用量制備納米粒。考察F68用量對B-PLGA納米粒制備的影響，結果見表8。隨F68用量的逐漸增加，平均粒徑逐漸變大，但包封率和載藥量均呈先變大后又變小的趨勢，由此可知，F68用量對B-PLGA納米粒制備的影響較大，而在F68用量為0.5%左右包封率載藥量較大，所以本實驗最后確定F68用量為0.50%左右，需進一步優化。

2.3.8 載體PLGA用量的考察 保持其他條件不變，選擇10、20、30、40、50 mg 5個PLGA用量對制備B-PLGA納米粒的影響，結果見表9。平均粒徑和Zeta電位先變小后變大，包封率先變大后變小，載藥量逐漸變小，可見載體PLGA用量對B-PLGA納米粒的制備影響較大，載體用量在20 mg時，包封率最大，所以需對載體用量進一步優化。

表7 不同磁力攪拌時間實驗結果(, n = 3)

表8 穩定劑F68不同用量實驗結果(, n = 3)

表9 不同載體用量實驗結果(, n = 3)

2.3.9 藥物用量的考察 保持其他條件不變，通過改變藥物用量，判斷藥物用量對B-PLGA納米粒制備的影響。分別制備0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg 5個藥物用量的納米粒，結果見表10。隨著藥物用量的增加，平均粒徑逐漸變大，Zeta電位先變小后變大，包封率和載藥量先變大后變小，藥物用量在1.0 mg時，包封率和載藥量均最大，所以本實驗最后確定的藥物用量為1.0 mg。

2.3.10 有機相與水相體積比的考察 保持其他條件不變，將有機溶劑與水的體積比作為變量，分別設置5個比例1∶1.5、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5考察對制備的B-PLGA納米粒的影響，結果見表11。有機相與水相比例的逐漸減小，使得平均粒徑和Zeta電位值先變小后又逐漸變大，分布均勻，體系穩定，包封率和載藥量均逐漸增大后減小。因此，當有機溶劑和水的比例在1∶2時，納米粒的狀態最好，可進一步優化。

2.4 星點設計-效應面法（CCD-RSM）優化處方

2.4.1 實驗設計 在前期對于影響B-PLGA納米粒各種指標的單因素考察基礎之上，發現載體PLGA用量、有機相與水相體積比、穩定劑F68用量對處方考察指標影響較大，所以本實驗需要針對這3個因素進行更加深入的CCD實驗設計。本實驗共從5個角度對其進行衡量，其中包括中心點、析因設計點、極值點。當＝1.682，各個變量范圍的實際大小和標準大小見表12。本實驗將包封率和載藥量作為響應參數，分別用1和2表示，然后進行CCD實驗，實驗結果見表13。

表10 不同藥物用量實驗結果(, n = 3)

表11 不同有機相水相比例實驗結果(, n = 3)

2.4.2 模型擬合及方差分析 分析軟件為Design- Expert V8.0.6，以包封率（1）、載藥量（2）分別對A、B、C實驗數據進行二次多項式回歸方程擬合。二次多項式擬合方程：1＝71.42－0.042 A＋6.41 B＋0.72 C－1.14 AB＋1.34 AC＋4.27 BC－3.60 A2－5.61 B2－0.93 C2（2＝0.915 8，＝0.000 1）；2＝1.86－9.153×10?3A＋0.061 B＋0.011 C－0.016 AB＋0.026 AC＋0.091 BC－0.071 A2－0.120 B2－0.018 C2（2＝0.885 1，＝0.000 1）。從2和的計算結果可以看出，二次多項式的擬合相對較好，因此可用此模型對B-PLGA納米粒的處方進行分析和預測，其分析實驗結果分別見表14。由表14可知，1、2模型項＜0.001，說明回歸方程的關系是極顯著的。對于1模型方程B、BC、A2、B2都是顯著項，是1的顯著影響因素，交互影響因素3D效果圖與等高線圖見圖2。對于2模型方程B、BC、A2、B2都是顯著項，是2的顯著影響因素，交互影響因素3D效果圖與等高線圖見圖3。

表12 各變量范圍實際值標準化值

表13 CCD的實驗設計及結果

表14 Y1和Y2方差分析實驗結果

圖2 Y1響應面圖與等高線

圖3 Y2響應面圖與等高線

2.4.3 響應面優化與預測 根據上述實驗結果可以看到，公共區域中效應面響應值較高部分為最佳的區域，由Design-Expert V8.0.6軟件設計優化各因素，最終確定包封率、載藥量最高的處方條件是 A＝25 mg，B＝0.35%，C＝0.54，1＝72.42%，2＝2.77%。

2.4.4 優化后處方驗證 綜上所述，B-PLGA納米粒最優處方是丙酮作為有機溶劑，F68作為穩定劑，超聲時間為1 min，磁力攪拌速率為900 r/min，磁力攪拌時間為30 min，F68用量為0.35%，載體用量為25 mg，藥物用量為1.0 mg，有機相與水相體積比為0.54。優化后處方驗證結果見表15，可以看出，預測值和實測值之間的相對偏差［相對偏差＝(預測值－實測值)/預測值］在5%以下，表明優化后的處方驗證試驗的預測值與實測值基本相吻合，經過CCD-RSM進行預測，結果顯示其效果較好，因此，可以描述效應面和影響因素之間的關系。按優化后的工藝及處方制備3批B-PLGA納米粒樣品，PDI、平均粒徑、Zeta電位、包封率及載藥量測定結果見表16，外觀見圖4。由表16可知，3批樣品批間的各項指標變化差異小，重現性良好；由圖4可知，B-PLGA納米粒為淡藍色乳光透明液體。

表15 驗證結果(, n = 3)

2.5 B-PLGA納米粒的表征

取適量最優工藝條件下制得的B-PLGA納米粒溶液在其中取出40 μL溶液滴在銅網上（用支持膜覆蓋），將多余的液體用濾紙吸凈，放置在自然環境中待其風干。向其中加入濃度為2%磷鎢酸染色約30 s，將其放在電鏡下觀察，結果見圖5。該納米粒的形態為類球形，各個粒子之間的分布相對均勻且沒有明顯的粘連現象。用激光粒度分析儀測定平均粒徑及Zeta電位，結果見圖6、7。

表16 驗證結果(, n = 3)

圖4 B-PLGA納米粒樣品外觀

圖5 B-PLGA納米粒透射電鏡圖(×25 000)

2.6 B-PLGA納米粒體外釋藥實驗

體外試藥研究采用動態透析法。首先精密稱取B-PLGA納米粒凍干品（相當于馬錢子堿為5 mg），用5 mL生理鹽水稀釋，當二者完全處于混合狀態后將溶液置于處理過的透析袋中，將透析袋的兩頭扎緊后放入具塞錐形瓶中；將50 mL的釋放介質放入瓶中，此時應保證透析袋完全浸沒在釋放介質中；將錐形瓶放入恒溫水浴震蕩器中，溫度設置在36.8～37.2 ℃，振搖速率設置為100 r/min；釋放開始后，分別于0.25、0.5、1、1.5、2、2.5、3、4、6、8、10、12、18、24、36、48、60、72 h時，用移液槍量取1 mL透析含藥外液，同時補充相同體積的透析空白外液，用孔徑為0.22 μm的濾膜對其進行濾過，用相同的方法測定3次，計算B-PLGA納米粒的藥物累積釋放率。另精密稱取相同質量的馬錢子堿原料藥，按上述方法操作進行體外釋藥研究，以累積釋藥率對釋藥時間作圖，繪制釋放曲線，馬錢子堿、B-PLGA納米粒的釋藥曲線如圖8所示，進行體外釋藥動力學擬合，結果見表17。各時間點的藥物累積釋放率（）計算公式如下。

圖6 B-PLGA納米粒的粒徑圖

圖7 B-PLGA納米粒的Zeta電位圖

0為釋放介質的總體積，C為各時間點測得的藥物質量濃度，為每次取樣體積，為投入藥物總質量

圖8 B-PLGA納米粒與馬錢子堿的累積釋藥率曲線

表17 B-PLGA納米粒組體外釋放擬合結果

由上述結果可知，在釋放介質中，馬錢子堿溶液組釋藥相對較快，24 h時馬錢子堿已基本全部釋放，累積釋放率為94.65%，而B-PLGA納米粒組前4 h時釋藥較快，累積釋放率為33.69%，之后釋藥曲線漸趨平穩，藥物緩慢釋放，48 h藥物基本釋放完全，72 h累積釋放率為85.74%。可見，將馬錢子堿制成B-PLGA納米粒后，具有一定的緩釋效果，擬合結果表明最符合Higuchi方程（2＝0.948），屬于典型的緩釋模型。

3 討論

本實驗在進行處方優化時，F68具有極強的表面活性，其用量對樣品的乳化程度影響很大，進一步影響裝載藥物的能力，故非離子型表面活性劑F68用量對樣品的包封率影響較大。有機相與水相的比例對納米粒包封率的影響可能是影響其形成納米粒的過程，有機相與水相間溶劑的交換及界面作用也在一定程度上決定了樣品成型的優劣。有限的載體裝載藥物的能力也有限，故載體用量對樣品的包封率及載藥量影響極大。載體用量較大時，樣品極易聚集使粒徑增加；載體用量過少，包封藥物量過低，故合適的載體用量是馬錢子堿納米粒制備的關鍵影響因素。

B-PLGA納米粒的制備工藝由諸多因素影響，且單因素或正交設計不能準確預測多因素的交互作用。星點設計-效應面法具有實驗次數相對較少，精密度高、優選條件預測性好與實際大生產相吻合等特點[15-16]，故在制備工藝的單因素基礎上采用星點設計-效應面法，考察載體用量、有機相與水相的比例、穩定劑濃度3個因素對B-PLGA納米粒制備的影響并進一步優化處方。通過模型擬合及方差分析可知此模型可用于B-PLGA納米粒的處方的分析和預測。通過優化后的處方驗證表明，實測值與預測值之間的相對偏差較小，并且對優化后的B-PLGA納米粒進行微觀形態觀察和體外釋放試驗，顯示納米粒形態完整且具有一定緩釋效果，表明優化后的納米粒模型良好。本實驗成功制備并優化了B-PLGA納米粒，為馬錢子堿進一步臨床研究提供參考，為納米給藥系統研究提供了科學依據。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

[1] Tang M, Zhu W J, Yang Z C,. Brucine inhibits TNF-α-induced HFLS-RA cell proliferation by activating the JNK signaling pathway [J]., 2019, 18(1): 735-740.

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Optimization of formulation and characteristics of PLGA nanoparticles containing brucine

GUAN Qing-xia, XIA Zhao-rui, WANG Yan-hong, ZHANG Xue, LI Wei-nan, YANG Zhi-xin, WANG Rui, LI Xiu-yan, FENG Yu-fei

College of Pharmacy, Heilongjiang University of Chinese Medicine, Harbin 150040, China

To optimize the formulation and process of poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticles containing brucine (B-PLGA).The precipitation method was used to prepare B-PLGA nanoparticles, and the particle size, polydispersity coefficient (PDI), Zeta potential, encapsulation efficiency, and drug loading were used as evaluation indicators. The single factor investigation method combined with the central composite design-response surface method (CCD-RSM) were used to screen the optimal formulation of B-PLGA nanoparticles, and the characterization andrelease experiments on the optimal formulation were performed.Acetone and Poloxamer 188 (F68) were selected as the organic solvent and the stabilizer for the optimal prescription, the ultrasonic time was 1 min, the magnetic stirring speed was 900 r/min, the magnetic stirring time was 30 min, the F68 concentration was 0.35%, the carrier dosage was 25 mg, the drug dosage was 1.0 mg. The ratio of organic phase to water phase was 0.54. The prepared B-PLGA nanoparticles were light blue opalescent transparent liquid with a particle size of (97.12 ± 4.23) nm, a PDI of 0.098 ± 0.035, a Zeta potential of (?27.30 ± 0.31) mV, and an encapsulation efficiency of (69.24 ± 1.42)%, and the drug loading was (2.65 ± 0.03)%. Through characterization, the morphology of the nanoparticles was complete, and therelease experiment showed that therelease fit of the nanoparticles conforms to the Higuchi equation.The method is stable and feasible, which can be used for the formulation and process optimization of PLGA nanoparticles containing brucine, and the optimized nanoparticles have slow-release effect.

brucine; polylactic acid-glycolic acid copolymer; nanoparticles; precipitation method; single factor method; star point design-response surface method;release; Higuchi equation; sustained release

R283.6

A

0253 - 2670(2021)04 - 0951 - 11

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.04.007

2020-09-29

國家自然科學基金青年基金項目（81703944）；黑龍江省自然科學基金優秀青年項目（YQ2019H031）；黑龍江中醫藥大學“優秀創新人才支持計劃”項目（2018年）

管慶霞，博士，副教授，從事中藥納米遞藥系統及中藥新藥開發研究。Tel: (0451)87266893 E-mail: 546105832@qq.com

馮宇飛，博士，副教授，從事中藥新技術與新劑型、方劑藥效物質基礎研究。Tel: (0451)87266893 E-mail: fuf-002@163.com

[責任編輯 鄭禮勝]