李瑩瑩,孫冰冰,張廷廷,李松濤,趙紅玲,王汝興
(承德醫(yī)學(xué)院中藥研究所,河北省中藥研究與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 承德 067000)
苦參為我國(guó)傳統(tǒng)中藥材,其主要化學(xué)成分為苦參堿,具有抗腫瘤、強(qiáng)心、抗炎、抗菌、免疫抑制等多種藥理作用[1]。目前,臨床上主要有栓劑、腸溶片、注射劑、膠囊劑等傳統(tǒng)劑型[2]。
固體脂質(zhì)納米粒是以毒性低、生物相容性好、穩(wěn)定性高、以生物可降解的固態(tài)天然或合成類脂為載體,與表面活性劑共同構(gòu)成不規(guī)則骨架,將藥物吸附或包裹于其中而制成的新型納米粒給藥系統(tǒng)[3-4]。納米粒是一種在室溫及體溫下為固態(tài)的膠狀微粒,平均粒徑50~1 000 nm,可控制藥物釋放、靶向傳遞,適合多種給藥途徑[5-7],其所含的親脂性材料使藥物包裹于脂質(zhì)結(jié)構(gòu)中,可提高包封率和細(xì)胞透過率,從而增加細(xì)胞內(nèi)藥物濃度[8-9],制備方法有高壓均質(zhì)法、微乳法、溶劑蒸發(fā)法、乳化蒸發(fā)-低溫固化法、熔融超聲法、高剪切乳化超聲法、溶劑注射法等[10],其中超聲分散法制備苦參堿納米粒時(shí)操作簡(jiǎn)單,易于控制,但所得納米粒穩(wěn)定性較差,振蕩后會(huì)產(chǎn)生白色絮狀物[11];乳化蒸發(fā)-低溫固化法制備時(shí)雖然穩(wěn)定性較好,但存在引入毒性有機(jī)溶劑、包封率不高等問題[12]。因此,本實(shí)驗(yàn)采用高壓均質(zhì)法制備苦參堿固體脂質(zhì)納米粒,并通過正交試驗(yàn)優(yōu)化其處方,為該成分臨床應(yīng)用提供參考。
1.1 儀器 JA2003 電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司);JY92-ⅡN 超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)(寧波新芝生物科技股份有限公司);FSH-2 高速分散均質(zhì)機(jī)(常州市偉嘉儀器制造有限公司);GT16-3 高速離心機(jī)(北京時(shí)代北利離心機(jī)有限公司);ZEN3690 激光粒度儀(英國(guó)馬爾文公司);Agilent 1260 高效液相色譜儀(美國(guó)Agilent 公司);LGJ-22D冷凍干燥機(jī)(北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司);AH-2010 高壓均質(zhì)機(jī)(ATS 工業(yè)系統(tǒng)有限公司)。
1.2 試劑與藥物 苦參堿對(duì)照品、原料藥(批號(hào)17061508)(成都普菲德生物技術(shù)有限公司)。吐溫-80(天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司);硬脂酸(天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠)。其他試劑均為分析純。
2.1 苦參堿含有量測(cè)定
2.1.1 色譜條件 Agilent ODS C18色譜柱(4.6 mm×200 mm,5 μm);流動(dòng)相乙腈-磷酸二氫鉀(6∶94);體積流量1.0 mL/min;柱溫25 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm;進(jìn)樣量10 μL。
2.1.2 線性關(guān)系考察 精密稱取苦參堿對(duì)照品3.0 mg,以“2.1.1”項(xiàng)下流動(dòng)相定容于10 mL 量瓶中,得300.0 mg/mL 貯備液,流動(dòng)相分別稀釋至6.25、12.5、25.0、50.0、100.0、200.0 μg/mL,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定。以峰面積為縱坐標(biāo)(Y),溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X)進(jìn)行回歸,得方程為Y=16.17X-14.531(r=0.999 9),在6.25~200.0 mg/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。色譜圖見圖1。
2.1.3 精密度試驗(yàn) 取25.0、50.0、100.0 μg/mL對(duì)照品溶液,每天在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定6 次,考察日內(nèi)精密度;連續(xù)測(cè)定3 d,每天1 次,考察日間精密度,測(cè)得兩者RSD 分別為0.14%、0.17%,表明該方法精密度良好。
圖1 苦參堿HPLC 色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms of matrine
2.1.4 加樣回收率試驗(yàn) 精密量取208.0 μg/mL對(duì)照品溶液0.6、0.75、0.9 mL,各3 份,置于10 mL量瓶中,加入1 mL 空白納米粒溶液,流動(dòng)相定容至刻度,得到12.48、15.60、18.72 μg/mL溶液,各3 份,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算回收率。結(jié)果,苦參堿平均加樣回收率為101.06%,RSD 為0.01%。
2.2 包封率測(cè)定 精密吸取固體脂質(zhì)納米?;鞈乙?00 μL,置于超濾離心管中,10 000 r/min 離心30 min,取上清液20 μL,流動(dòng)相定容至2 mL,0.45 μm 微孔濾膜過濾,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算游離藥量W游離。另精密吸取0.5 mL,乙腈破乳后定容至50 mL 量瓶中,0.45 μm微孔濾膜過濾,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算總藥物量W總,計(jì)算包封率,公式為包封率=[(W總-W游離)/W總]×100%。
2.3 苦參堿固體脂質(zhì)納米粒制備 精密稱取1.0 g硬脂酸、0.30 g 吐溫-80,80 ℃下加熱熔融作為油相;取純化水適量,加熱至85 ℃作為水相。精密稱取苦參堿0.2 g,超聲溶于水相中,1 300 r/min攪拌下將水相迅速加到油相中,繼續(xù)攪拌10 min,形成初乳,12 000 r/min 下高速分散5 min,高壓均質(zhì)機(jī)在90 MPa 壓力下作用40 個(gè)循環(huán),冰浴過夜,即得。
2.4 粒徑、Zeta 電位測(cè)定[13]稱取適量苦參堿固體脂質(zhì)納米粒,室溫下純水稀釋,探頭超聲處理后激光粒度儀測(cè)定其粒徑、PDI 和Zeta 電位。結(jié)果,三者分別為90.41 nm、0.303、-24 mV。
2.5 正交試驗(yàn) 根據(jù)預(yù)試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)結(jié)果,以吐溫-80 用量(A)、均質(zhì)壓力(B)、藥脂比(C)為影響因素,包封率為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用L9(34)正交設(shè)計(jì)表安排試驗(yàn)。因素水平見表1,結(jié)果見表2,方差分析見表3。
表1 因素水平Tab.1 Factors and levels
表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.2 Design and results of tests
表3 方差分析Tab.3 Analysis of variance
由表可知,各因素對(duì)包封率均有顯著影響(P<0.05,P<0.01),影響程度依次為C>A>B;最優(yōu)處方為A3B2C2,即吐溫-80 用量0.3 g,均質(zhì)壓力90 MPa,藥脂比1∶5。
按優(yōu)化處方制備3 批固體脂質(zhì)納米粒,測(cè)得包封率分別為95.02%、94.94%、92.49%,平 均(94.15±1.44)%,表明工藝穩(wěn)定可行。
高壓均質(zhì)法是超微細(xì)化液體物料或以液體為載體的一種新技術(shù),它可使物料細(xì)化為微米級(jí)至納米級(jí)[14],在制藥工業(yè)中廣泛用于制備脂質(zhì)體、納米粒、微乳等劑型,其核心應(yīng)用設(shè)備為高壓均質(zhì)機(jī)。一般來說,高壓均質(zhì)機(jī)均質(zhì)壓力越大,均質(zhì)循環(huán)次數(shù)越多,則原料粒徑越小。
課題組前期預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),硬脂酸固體脂質(zhì)在高壓均質(zhì)機(jī)內(nèi)進(jìn)行均質(zhì)時(shí),沒有立即堵塞高壓均質(zhì)機(jī)管道,故可進(jìn)行操作。本實(shí)驗(yàn)對(duì)吐溫-80 用量、剪切機(jī)轉(zhuǎn)速、均質(zhì)壓力、均質(zhì)次數(shù)、溫度、溶劑用量等因素進(jìn)行了考察,發(fā)現(xiàn)在使用高壓均質(zhì)機(jī)前以熱水預(yù)熱時(shí),所得納米粒的粒徑和PDI 較小,而在常溫下恰好相反;考察藥脂比時(shí)發(fā)現(xiàn),熱水預(yù)熱后高壓均質(zhì)機(jī)所得納米粒的粒徑均小于100 nm,表明熱勻法制備效果更好。
在單因素試驗(yàn)中以粒徑和Zeta 電位為評(píng)價(jià)指標(biāo),考察處方和工藝對(duì)納米粒的影響,然后在此基礎(chǔ)上采用正交試驗(yàn)優(yōu)化最終處方。結(jié)果,優(yōu)化處方所得納米粒的粒徑和Zeta 電位變化不大,而處方變化對(duì)包封率影響較大,其原因可能是由于這會(huì)改變納米粒與苦參堿的親和力,進(jìn)而影響了對(duì)該成分的包封效果,而高壓均質(zhì)機(jī)具有較強(qiáng)的機(jī)械力,可消除正交試驗(yàn)范圍內(nèi)的粒徑變化。因此,在正交試驗(yàn)中只選擇包封率作為評(píng)價(jià)指標(biāo),最終優(yōu)化處方也印證了該結(jié)果。
與以往文獻(xiàn)報(bào)道比較,雖然本實(shí)驗(yàn)也制備了苦參堿固體脂質(zhì)納米粒,但由于采用高壓均質(zhì)法,故粒徑較小,分布較均勻,包封率較高,同時(shí)避免了向體系內(nèi)加入毒性較大的有機(jī)溶劑,以及因超聲法分散時(shí)間過長(zhǎng)而引起的金屬污染等問題,適合工業(yè)化生產(chǎn),具有一定應(yīng)用前景。