馬曉星 韓翠艷 劉暢 隋小宇 袁橙 黃海濤

正交試驗優(yōu)化葛根素聚合物膠束的制備工藝※

馬曉星 韓翠艷 劉暢 隋小宇 袁橙 黃海濤

（黑龍江省齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，齊齊哈爾161006）

目的正交試驗設(shè)計優(yōu)化葛根素聚合物膠束的制備工藝。方法以mPEG-PCL為載體材料，采用薄膜分散法制備葛根素聚合物膠束；以包封率為評價指標(biāo)，經(jīng)L9(34)正交試驗設(shè)計優(yōu)化，確定膠束的最佳工藝。結(jié)果薄膜分散法制備聚合物膠束的最佳工藝為聚合物與藥物比例100∶1，水相體積25 ml，水化溫度50℃。三批樣品平均包封率為（35.5±2.12）%。結(jié)論采用薄膜分散法制得膠束工藝可行，成型性好，粒徑均勻。

葛根素；膠束；mPEG-PCL；制備工藝

葛根素(puerarin)是由豆科植物野葛甘葛藤根中提取的一種黃酮苷。葛根素療效好，安全范圍廣、毒性小、具有很好的臨床應(yīng)用價值。目前葛根素在臨床上已被廣泛應(yīng)用于心腦血管系統(tǒng)疾病、糖尿病、眼底疾病、突發(fā)性耳聾等[1]。但葛根素在水中的溶解性較差，脂溶性亦不好，因此其口服生物利用度比較低，目前臨床上多以注射劑給藥，但葛根素注射劑應(yīng)用中不良反應(yīng)的相關(guān)報道逐漸增多[2-3]。近年來，藥劑學(xué)工作者應(yīng)用制劑新技術(shù)，對如何改善其脂溶性和水溶性，提高生物利用度進行了探索，如將葛根素制成固體分散體、微乳制劑、納米混懸劑、葛根素一磷脂復(fù)合物等均能不同程度的改善葛根素的溶解性，在一定程度上提高其生物利用度[4]。聚合物膠束系指一類由兩親性嵌段共聚物組成的膠束。根據(jù)聚合物結(jié)構(gòu)和濃度的不同可以有不同形態(tài)，一般來說，作為藥物載體的聚合物膠束為典型的核一殼結(jié)構(gòu)，其內(nèi)核作為疏水性藥物的容器，將藥物增溶在內(nèi)部[5-6]。聚合物膠束粒徑通常小于100 nm，由于體積小，而不易被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬，延長了藥物在血液里的循環(huán)時間，從而提高藥物的生物利用度[7]。本實驗研究制備以mPEG-PCL為載體材料裝載葛根素的膠束，以包封率為指標(biāo)，通過正交設(shè)計篩選出制備葛根素聚合物膠束的最佳工藝。

1 試藥和儀器

1.1 試藥葛根素（≥98%，批號：20140723，上海金穗生物科技有限公司）；MPEG5000-PCL5000（單甲氧基聚乙二醇5000分子量-聚己內(nèi)酯5000分子量，二者比例1∶1，濟南岱昰生物工程有限公司）；乙腈、甲醇（均為色譜純，天津市光復(fù)精細化工研究所）；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器SB-2000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海愛朗儀器有限公司）；磁力攪拌機（北京金紫光科技發(fā)展有限公司）；LC-1000型液相色譜儀（山東魯南瑞紅化工儀器有限公司）；冷凍干燥機（寧波市靳州雙嘉儀器有限公司）；電子天平（十萬分之一，丹納西赫特傳感工業(yè)控制有限公司）；Nano-ZS90型納米粒徑儀（上海長方光學(xué)儀器有限公司）；HT7700透射電鏡（日立）。

2 方法與結(jié)果

2.1 葛根素聚合物膠束制備方法的篩選以薄膜分散法、透析法和溶劑揮發(fā)法三種方法制備葛根素聚合物膠束，根據(jù)膠束的形態(tài)和粒徑、包封率、載藥量，最終選擇薄膜分散法制備：精密稱取50 mg MPEG-PCL置于茄形瓶中，溶解于20 ml乙腈中，加入含0.5 mg葛根素的甲醇溶液。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀60℃水浴蒸發(fā)揮去乙腈，在茄形瓶中形成均勻的透明葛根素聚合物薄膜。加入60℃超純水25 ml，渦旋振蕩30 s，使薄膜水化。將水化液置50℃水浴攪拌2 h后得葛根素聚合物膠束溶液，冷卻至室溫，0.45 μm微孔濾膜過濾，收集葛根素聚合物膠束濾液，冷凍干燥保存。

2.2 葛根素聚合物膠束形態(tài)和粒徑的測定精密稱取適量葛根素聚合物膠束凍干品，用超純水復(fù)溶后觀察膠束的形態(tài)并測定其粒徑大小和分布情況。結(jié)果葛根素聚合物膠束形態(tài)為規(guī)則的球形或類球形；膠束平均粒徑為54.12 nm[8]。

2.3 包封率和載藥量的測定精密稱取一定量的葛根素聚合物膠束溶液，倒入離心管，以4000 r/min的速度離心10 min，分離出水層，加甲醇破壞膠束，將游離的葛根素置50 ml量瓶中，用流動相定容，0.45 μm微孔濾膜濾過，HPLC法（色譜條件：Diamonsil C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相為1%檸檬酸溶液-甲醇（65∶35）；柱溫為室溫；流速為1 ml/min；檢測器為紫外吸收檢測器（UVD）；檢測波長為250 nm；進樣為量20 μl。）測定包封率和載藥量。

2.4 正交試驗設(shè)計分別選擇聚合物與藥物比例、水相體積、有機相體積、水化溫度、攪拌速度和時間作為單因素進行考察，篩選最佳處方。根據(jù)單因素實驗考察結(jié)果，其中聚合物與藥物比例、水相體積和水化溫度對包封率影響較大，因此采用L9(34)正交表設(shè)計成三因素三水平的正交試驗，以包封率為評價指標(biāo)篩選最佳工藝。因素和水平表見表1，實驗結(jié)果見表2。

表1 因素水平表

表2 正交設(shè)計試驗結(jié)果

續(xù)表2正交設(shè)計試驗結(jié)果

根據(jù)直觀分析可知：各因素對葛根素聚合物膠束包封率影響的程度大小依次為：A＞C＞B，由此得出的最佳工藝為：A1B3C2，即聚合物與藥物比例100∶1、水相體積25 ml、水化溫度50℃。按照優(yōu)化工藝制得三批樣品平均載藥量（0.3±0.07）%，包封率（35.5± 2.12）%。

3 討論

兩親性的MPEG-PCL為常用的制備膠束的載體材料，MPEG（單甲氧基聚乙二醇）為親水性片段，PCL（聚己內(nèi)酯）為親脂性片段，MPEG和PCL均是美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)認(rèn)可用于體內(nèi)的聚合物[9]。聚合物膠束制備主要有3種方法：直接溶解法、透析法以及自組裝溶劑蒸發(fā)法。選擇哪種方法主要取決于聚合材料在水中的溶解性，水溶解性好的可采用直接溶解法；而在水中難溶的可采用透析法或溶劑蒸發(fā)法[7]。根據(jù)藥物與載體的性質(zhì)，葛根素與MPEG-PCL的水溶性均不好，且MPEG-PCL可溶于有機溶劑，故本實驗采用溶劑蒸發(fā)法制備膠束。

[1]王靖，吉民，華唯一，等.葛根素研究進展[J].藥學(xué)進展，2003，27(2):70-73.

[2]Cheng-FengLuo，Mu Yuan，Min-Sheng Chen，et al.Pharmacokinetics，tissue distribution and relative bioavailability of puerarin solid lipid nanoparticles following oral administration[J].International Journal of Pharmaceutics 410(2011):138-144.

[3]GUODY，CHENSL，YANGD J.Pharmacokinetic investigation ofsuspension and nanopaticles in beagle dogs[J].LishizhenMed MatMed Res(時珍國醫(yī)國藥)，2009，20(1):197-198.

[4]趙彩霞，閏輝，歐文輝.葛根素新型口服制劑的研究進展[J].中醫(yī)藥導(dǎo)報，2012，18(6):85-86.

[5]蔣小紅，黃嬛，黃雄，等.載藥體系-聚合物膠束的應(yīng)用[J].中國實驗方劑學(xué)雜志，2010，16(10):220-223.

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[7]張曉君，王東凱，韓曉.聚合物膠束作為藥物傳遞系統(tǒng)的研究進展[J].中國藥劑學(xué)雜志，2009，7(3):177-183.

[8]馬曉星，韓翠艷，劉暢，等.葛根素聚合物膠束的制備及包封率的測定[J].中國藥房，2016(22):3122-3124.

[9]鄭毅，黃航，付翠香.紫杉醇MPEG-PCL納米粒的制備、表征及其體外釋藥行為研究[J].中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)，2014，31(9):1093-1097.

Preparation Technology Optimization of Puerarin Polymeric Micelles by Orthogonal Test

MA Xiaoxing,HAN Cuiyan,LIU Chang,SUI Xiaoyu,YUAN Cheng,HUANG Haitao
(Department of Pharmacy,Qiqihar Medical University,Heilongjiang Province,Qiqihar 161006,China)

ObjectiveTo optimize the preparation process of puerarin polymeric micelles by orthogonal design.Methods Puerarin polymeric micelles was produced by using the method of film dispersion based on the carrier materials of mPEG-PCL.Taking the encapsulation efficiency of as the evaluation indexes,the preparation of puerarin polymeric micelles was optimized by a L9(34) orthogonal design.Results The optimal formula of film dispersion method was:mPEG-PCL/puerarin(100∶1),water volume(25 mL)and hydration temperature(50℃).The mean entrapment efficiency of three batches of samples was(35.5±2.12)%. Conclusion The technology of film dispersion method is feasible,good morphology and narrow particle size distribution.

Puerarin;micelles;mPEG-PCL;preparation technology

10.3969/j.issn.1672-2779.2017.10.061

1672-2779（2017）-10-0141-02

：張文娟本文校對：劉暢

2017-02-26）

黑龍江省齊齊哈爾市科學(xué)技術(shù)計劃項目【No. SFGG-201332】