齊和日瑪,蘇日娜,成日青,塔娜,李慧聰,薩仁高娃(.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,呼和浩特000;2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)民族醫(yī)藥創(chuàng)新中心,呼和浩特 000)
紫草為中醫(yī)和蒙醫(yī)常用藥材,最早記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,為紫草科軟紫草屬植物新疆紫草Arnebia euchroma(Royle)Johnst.和內(nèi)蒙紫草Arnebia guttataBunge 的干燥根,具有清熱涼血、活血解毒、透疹消斑的功效,用于治療血熱毒盛、斑疹紫黑、麻疹不透、瘡瘍、濕疹、水火燙傷[1]。紫草中含有萘醌類、單萜苯醌、苯酚類、酚酸類以及多糖類多種具有生物活性的成分[2]。多糖是一類非特異性的免疫作用增強(qiáng)化合物,能提高機(jī)體的免疫功能,具有抗衰老、抗腫瘤、抗病毒、抗輻射、降血糖及降血脂等功效,受到了越來越多的研究者的關(guān)注。已有研究表明紫草多糖具有多種免疫增強(qiáng)功能,有明顯地抑制單純性皰疹病毒、非特異性抗炎的作用[3-4]。
目前大部分傳統(tǒng)中藥多糖制劑存在穩(wěn)定性差、生物利用度低、易被降解及對(duì)細(xì)胞穿透力弱等缺點(diǎn),影響了多糖藥效的發(fā)揮。脂質(zhì)體是由兩親性的磷脂或其他材料構(gòu)建的雙層囊泡,是重要的納米載體之一,其結(jié)構(gòu)與生物膜相似。脂質(zhì)體可提高藥物的生物利用度,減少藥物的不利影響,同時(shí)具有低毒性、緩釋作用、改善穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)[5]。本試驗(yàn)制備了紫草多糖脂質(zhì)體,優(yōu)化了其處方工藝,并對(duì)該制劑的質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià),以期提高紫草多糖的生物利用度及治療效果,降低使用劑量,為紫草多糖新劑型的研發(fā)提供依據(jù)。
紫草多糖(自制[6],純度大于90%),卵磷脂(上海易恩化學(xué)技術(shù)有限公司,批號(hào):R005468),膽固醇(上海易恩化學(xué)技術(shù)有限公司,批號(hào):R008055),葡萄糖對(duì)照品(北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司,批號(hào):20120728,供含量測(cè)定用),其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
TG16.6 型高速離心機(jī)(上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司);N-1300 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海愛郎儀器有限公司);BSA124S 型電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司];KQ5200DE 型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);U-1901 紫外分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);SHB-IV 雙A 型循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)。
采用逆向蒸發(fā)法[7],精密稱取適量卵磷脂、膽固醇,溶于10 mL 氯仿,超聲使其完全溶解。采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸發(fā)至圓底燒瓶?jī)?nèi)壁形成一層均勻薄膜,加入10 mL 乙醚將薄膜溶解,加入適量紫草多糖質(zhì)量濃度為1.5 mg·mL-1的溶液(用pH 為7.4 的硫酸鹽緩沖溶液配制),混勻,減壓蒸發(fā)至乙醚揮發(fā)完全,即得紫草多糖脂質(zhì)體混懸液,4 ℃保存?zhèn)溆???瞻字|(zhì)體除不加紫草多糖外,其他條件同上。
精密稱取干燥至恒重的葡萄糖對(duì)照品100 mg,置100 mL 量瓶中,加蒸餾水溶解并定容至刻度,從中吸取10 mL 置100 mL 量瓶中,加水稀釋至刻度,即得0.1 mg·mL-1的對(duì)照品儲(chǔ)備液。精密吸取對(duì)照品儲(chǔ)備液2 mL,加入5%苯酚溶液1 mL,混勻,加入5 mL 濃硫酸,混勻,沸水浴中加熱25 min,取出后冰水浴中冷卻5 min。另精密取蒸餾水2 mL,同法操作作為空白對(duì)照,200 ~800 nm 進(jìn)行掃描,結(jié)果在485 nm 處出現(xiàn)最大的吸收峰,空白脂質(zhì)體在此處無吸收,故選擇檢測(cè)波長(zhǎng)為485 nm。
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精密量取“2.2”項(xiàng)下的對(duì)照品溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 分別置試管中,加蒸餾水至1 mL,再加5%的苯酚溶液1 mL,混勻,加濃硫酸5 mL,搖勻,置于沸水浴25 min,取出放置冰水浴5 min。另精密取蒸餾水2 mL,同法操作作為空白對(duì)照,在485 nm 處測(cè)定其吸光度。以吸光度(A)為縱坐標(biāo),葡萄糖濃度(c)為橫坐標(biāo),得回歸方程A=0.0105c-0.1783(R2=0.9995),結(jié)果表明葡萄糖在21.4 ~107.1 μg·mL-1與吸光度線性關(guān)系良好。
2.3.2 精密度試驗(yàn) 精密量取同一質(zhì)量濃度紫草多糖溶液1.0 mL,按上述方法進(jìn)行顯色,在485 nm 處測(cè)定其吸光度,平行測(cè)定6 次,結(jié)果吸光度值RSD為0.12%,表明儀器精密度良好。
2.3.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密量取同一質(zhì)量濃度紫草多糖溶液1.0 mL,按上述方法進(jìn)行顯色,分別在0、30、60、90、120、160、180 min 于485 nm處測(cè)定吸光度,結(jié)果吸光度值RSD為2.0%,表明供試液在顯色后的3 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.3.4 加樣回收試驗(yàn) 精密稱取葡萄糖對(duì)照品溶液,分別配制成高、中、低(0.10、0.05、0.03 mg·mL-1)3 個(gè)不同質(zhì)量濃度,加入適量空白脂質(zhì)體,于485 nm 處測(cè)定其吸光度值。結(jié)果高、中、低質(zhì)量濃度的平均加樣回收率分別為96.38%、95.86%、97.16%,RSD值分別為1.1%、0.29%、0.35%。
2.3.5 包封率的測(cè)定 采用超速離心法測(cè)定[8]:吸取0.2 mL 脂質(zhì)體至超速離心管中,以8000 r·min-1超速離心30 min,吸取上清液0.1 mL,在485 nm 處測(cè)定其吸光度,計(jì)算游離多糖的濃度。另取0.2 mL 脂質(zhì)體,破乳,測(cè)定脂質(zhì)體中多糖總量,按下式計(jì)算包封率(EE):EE(%)=(1-cf/ct)×100%,式中cf為游離藥物的量,ct為脂質(zhì)體中藥物的總量。
2.4.1 藥物與卵磷脂比(藥脂比)考察 固定處方中膽固醇用量、水相緩沖溶液pH 值、超聲時(shí)間等,參考相關(guān)文獻(xiàn),選取藥脂比為1∶2、1∶4、1∶8,1∶10 制備脂質(zhì)體,測(cè)定其包封率、粒度、多分散指數(shù)(PDI)及Zeta 電位。結(jié)果如表1所示,當(dāng)藥脂比為1∶4 時(shí),所制得的脂質(zhì)體包封率高、粒徑小。
2.4.2 膽固醇與卵磷脂比(膜材比)考察 固定其他條件,選取膜材比分別為1∶2、1∶4、1∶8、1∶10的紫草多糖脂質(zhì)體,測(cè)定其包封率、粒度、PDI 及Zeta 電位。結(jié)果如表2 所示,當(dāng)膜材比為1∶8 時(shí),所制得的脂質(zhì)體包封率高,粒徑小。
表2 膜材比考察Tab 2 Ratio of cholesterol to phospholipid
2.4.3 超聲時(shí)間考察 固定處方中藥量,水相緩沖液pH 值,膜材比,制備不同超聲處理時(shí)間的脂質(zhì)體并對(duì)其進(jìn)行表征,結(jié)果如表3 所示,超聲時(shí)間 2 min 制得的脂質(zhì)體包封率最高。
表3 超聲時(shí)間考察Tab 3 Ultrasonic time
在單因素考察結(jié)果的基礎(chǔ)上,選擇膜材比(A)、藥脂比(B)、超聲時(shí)間(C)3 個(gè)影響因素,每個(gè)影響因素設(shè)3 個(gè)水平,以包封率為主要考察指標(biāo),進(jìn)行正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見表4。選用L9(33)正交表,分別制得紫草多糖脂質(zhì)體,測(cè)定其包封率,結(jié)果見表5,方差分析見表6。
表4 正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)Tab 4 Factor and level
表5 正交試驗(yàn)結(jié)果Tab 5 Orthogonal test
表6 方差分析Tab 6 Analysis of variance
根據(jù)表中極值(R)直觀分析可知,各因素重要程度依次為藥脂比(B)>膜材比(A)>超聲時(shí)間(C),考慮到操作簡(jiǎn)便性,最終確定最佳處方為A2B2C1,即膜材比為1∶8,藥脂比為1∶4,超聲時(shí)間為2 min。
按“2.5”項(xiàng)下最優(yōu)處方制備3 批紫草多糖脂質(zhì)體,測(cè)得包封率分別為80.95%、79.14%、81.76%,制備工藝重復(fù)性良好,外觀呈均勻褐色的透明混懸液,平均粒徑為(131.91±2.38)nm,PDI 為(0.134±0.012),Zeta 電位為(-18.13±0.14)mV,見圖1。4℃放置10 d 無沉淀生成,穩(wěn)定性良好。
圖1 紫草多糖脂質(zhì)體粒徑分布和Zeta 電位Fig 1 Particle size distribution and potential of Arnebiae Radix polysaccharide liposomes
制備與最優(yōu)處方相同質(zhì)量濃度的紫草多糖的PBS 溶液(pH 7.4),取此溶液和紫草多糖脂質(zhì)體混懸液各5 mL 于處理好的透析袋中,密封,浸入至200 mL pH 7.4 的PBS 釋放介質(zhì)(透析液)中,37℃下100 r·min-1恒溫磁力攪拌,分別在0.5、1、2、3、4、6、8、10、12、24 h 吸取1.0 mL 透析液,并立即補(bǔ)加空白釋放介質(zhì)1.0 mL。測(cè)定吸光度,計(jì)算累積釋放率,繪制體外釋放曲線。
累積釋放率(%)=一定時(shí)間釋放的藥量/藥物總量×100%
由圖2 可知,8 h 時(shí)紫草多糖溶液組釋放率已達(dá)82.43%,在12 h 時(shí)已基本釋放完全;紫草多糖脂質(zhì)體釋藥過程可分為快速釋藥期和緩慢釋藥期,在0 ~2 h 釋藥相對(duì)較快,與原料藥的釋藥基本一致,之后釋放較溶液組變慢,在6、12 h 時(shí)累積釋放率分別為57.88%、75.78%,24 h 時(shí)為81.46%,表明制備的紫草多糖脂質(zhì)體有一定的緩釋作用[9]。
圖2 多糖原藥及脂質(zhì)體累積釋放曲線Fig 2 In vitro release curves of Arnebiae Radix polysaccharide liposomes
脂質(zhì)體的制備方法有注入法、熔融法、薄膜分散法、超聲分散法、逆向蒸發(fā)法、冷凍干燥法、高壓乳勻法等。近年來,逆向蒸發(fā)法廣泛應(yīng)用在生物大分子和水溶性藥物脂質(zhì)體的制備,該法所制脂質(zhì)體包封率高,方法簡(jiǎn)單、工藝可行[10-11]。本研究采用逆向蒸發(fā)法制備了紫草多糖脂質(zhì)體,其最優(yōu)處方工藝為膜材比1∶8,藥脂比1∶4,超聲持續(xù)時(shí)間2 min,包封率可達(dá)(80.62± 1.09)%,平均粒徑為(131.91±2.38)nm,PDI 為(0.134±0.012),Zeta電位為(-18.13±0.14)mV,4℃放置10 d 無沉淀生成,說明紫草多糖以脂質(zhì)體為載體是可行的[12]。體外釋藥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與紫草多糖溶液相比,紫草多糖脂質(zhì)體體外累積釋放率降低,紫草多糖脂質(zhì)體有一定的緩釋作用。
后續(xù)本課題組將繼續(xù)考察紫草多糖脂質(zhì)體的活性、生物利用度、穩(wěn)定性等,并與原藥進(jìn)行比較,對(duì)紫草多糖新劑型的研發(fā)及利用具有重要意義。