楊麗萍，王海軍，李偉宏，王風云*，方曉東

?藥劑與工藝·

載芒果苷的氨基修飾介孔二氧化硅納米粒的制備及口服藥動學評價

楊麗萍1，王海軍2，李偉宏1，王風云1*，方曉東3

1. 河南應用技術職業(yè)學院，河南 鄭州 450042 2. 新鄉(xiāng)醫(yī)學院，河南 新鄉(xiāng) 453000 3. 河南大學，河南 開封 475001

優(yōu)化芒果苷的氨基修飾介孔二氧化硅納米粒（mangiferin-amino-modified mesoporous silica nanoparticles，MF-NH2-MSNs）處方，并進行口服藥動學評價。采用溶劑揮發(fā)法制備MF-NH2-MSNs。單因素考察結合Box-Behnken設計-效應面法篩選MF-NH2-MSNs處方，測定包封率、載藥量、粒徑、多分散指數(shù)（polydispersity index，PDI）和ζ電位。X粉末衍射法分析芒果苷在MF-NH2-MSNs粉末中的存在狀態(tài)，考察MF-NH2-MSNs在模擬胃腸液中的釋藥行為，并擬合體外釋藥模型。SD大鼠ig給予MF-NH2-MSNs粉末后采血，測定血藥濃度，考察口服藥動學行為并計算主要藥動學參數(shù)。MF-NH2-MSNs最佳處方為NH2-MSNs與芒果苷比例1.7∶1，芒果苷質(zhì)量濃度為0.54 mg/mL，攪拌時間為11.28 h。MF-NH2-MSNs包封率為（92.34±1.04）%，載藥量為（33.76±0.17）%，平均粒徑為（204.18±8.66）nm，PDI值為0.120±0.014，ζ電位為（11.47±0.81）mV。芒果苷在MF-NH2-MSNs粉末中以無定型狀態(tài)存在，在模擬胃腸液中體外釋藥具有緩釋特征，釋藥過程符合Weibull模型：lnln[1/(1－M/M)]＝1.032 0 ln－1.625。口服藥動學顯示，MF-NH2-MSNs半衰期（1/2）增加至（4.19±0.87）h，血藥濃度（max）增加至（1 506.77±404.80）ng/mL，相對口服生物利用度提高至4.02倍。MF-NH2-MSNs增加了芒果苷累積釋放度，顯著促進口服吸收。

芒果苷；介孔二氧化硅納米粒；Box-Behnken設計-效應面法；緩釋特征；Weibull模型；口服藥動學

芒果苷又稱芒果素或知母寧，屬于雙苯吡酮類化合物，在漆樹科芒果屬植物芒果L.、水龍骨科石韋屬植物光石韋Ching以及百合科知母屬植物知母Bge.等植物中均可提取得到[1]。芒果苷具有抗腫瘤、降血糖、鎮(zhèn)痛、抗氧化、鎮(zhèn)咳平喘等活性[2-3]，毒性極低[4]，具備較高的研究開發(fā)價值及臨床使用價值。芒果苷在水中溶解度為123 μg/mL[5]，較強的疏水性可能影響藥物的溶出度，油水分配系數(shù)僅為?0.153[5]，屬于生物藥劑學分類系統(tǒng)IV類藥物[3,5]。芒果苷在腸道中易被代謝[6]，首關效應明顯，也容易受各種外排蛋白影響[7]，絕對口服生物利用度僅約1.2%[8]，導致芒果苷藥效大打折扣，不利于臨床使用。目前關于芒果苷納米制劑報道有納米結構脂質(zhì)載體[9]、自微乳[10]、固體脂質(zhì)納米粒[11]、脂質(zhì)體[12]等，但載藥量均較低。

介孔二氧化硅納米粒（mesoporous silica nanoparticles，MSNs）孔徑一般小于50 nm，具有制備工藝簡單、載藥量高等優(yōu)勢。MSNs表面存在豐富的硅羥基極易被修飾或改性，在新型納米制劑研究中頗受關注[13-15]。納米粒表面性質(zhì)對跨膜轉運、穩(wěn)定性、生物利用度等均存在較大影響[16-18]，但MSNs表面不含協(xié)助跨膜轉運的基團，且緩釋效果不明顯，導致相對生物利用度的提高幅度受到一定限制。據(jù)報道[19-20]，采用硅烷偶聯(lián)劑對MSNs表面進行氨基修飾制備成氨基改性介孔二氧化硅納米粒（amino-modified mesoporous silica nanoparticles，NH2-MSNs）后，可使表面荷正電，并與胃腸道黏膜表面荷負電的黏蛋白發(fā)生靜電作用，進而促進跨膜轉運，增加吸收；氨基修飾后的NH2-MSNs可使藥物釋放緩釋特征更為明顯，利于進一步提高生物利用度。本研究首先制備NH2-MSNs材料，單因素考察結合Box-Behnken設計-響應面法（Box-Behnken design-response surface methodology，BBD-RSM）優(yōu)化載芒果苷的氨基修飾介孔二氧化硅納米粒（mangiferin-amino-modified mesoporous silica nanoparticles，MF-NH2-MSNs）處方工藝，并與載芒果苷介孔二氧化硅納米粒（mangiferin-mesoporous silica nanoparticles，MF-MSNs）比較粒徑、ζ電位、體外釋藥及口服藥動學行為等，為芒果苷新型制劑研發(fā)提供實驗參考。

1 儀器與材料

1.1 儀器

Quintix型電子天平，德國賽多利斯儀器公司；1200型高效液相色譜儀器，美國Agilent公司；L-220型磁力攪拌器，北京來亨科技有限公司；KH-300DE型超聲儀，北京通世華港設備有限公司；CTFD-18PT型真空冷凍干燥機，青島永合創(chuàng)信電子科技有限公司；Nano-ZS90型粒度分析儀，英國馬爾文公司；SU8600型掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM），日立科學儀器有限公司；CF-5424型高速離心機，杭州佑寧儀器有限公司；DW-86L578J型超低溫冰箱，海爾生物醫(yī)療股份有限公司；UDT-818A-8型溶出儀，東南科儀有限公司；UGC-12MF型氮吹儀，北京優(yōu)晟聯(lián)合科技有限公司。

1.2 試藥

對照品芒果苷（批號111607-211605，質(zhì)量分數(shù)98.6%）、葛根素（批號110752-201816，質(zhì)量分數(shù)95.4%），中國食品藥品檢定研究院；芒果苷原料藥，批號211120，質(zhì)量分數(shù)98.0%，成都彼樣生物科技有限公司；正硅酸四乙酯（批號20201007）、十六烷基三甲基溴化銨（批號20201025）、三乙醇胺（批號20210108）均購自國藥集團化學試劑有限公司；3-氨丙基三乙氧基硅烷，批號20210115，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；模擬胃液（批號20211022，pH 2.0）、模擬腸液（批號20210914，pH 6.8），東莞信恒科技有限公司。

SD大鼠，6周周齡，體質(zhì)量為（200±20）g，雌雄兼用，購自河南省動物實驗中心，許可證號：SCXK（豫）2020-0001。所有動物實驗遵循河南應用技術職業(yè)學院有關實驗動物管理和使用的規(guī)定，均符合3R原則。

2 方法與結果

2.1 NH2-MSNs粉末的制備及表征

2.1.1 NH2-MSNs制備過程[20]稱取0.5 g十六烷基三甲基溴化銨至240 mL蒸餾水中，于80 ℃下攪拌至溶解，加入1.8 mL濃度為2 mol/L氫氧化鈉溶液，逐滴加入1.5 mL正硅酸四乙酯，600 r/min磁力攪拌30 min，緩慢加入3-氨丙基三乙氧基硅烷1 mL，2 h后靜置12 h，14 500 r/min高速離心15 min（離心半徑6.8 cm，溫度4 ℃）。收集白色沉淀，分別用蒸餾水和無水乙醇洗滌3次，置于100 ℃烘箱干燥即得白色粉末，分散至體積為100 mL、質(zhì)量濃度為10 mg/mL的硝酸銨乙醇溶液中，于80 ℃回流12 h除去十六烷基三甲基溴化銨，14 500 r/min高速離心20 min（離心半徑6.8 cm，溫度4 ℃），收集白色沉淀，置于60 ℃干燥箱中過夜，即得NH2-MSNs粉末。

2.1.2 NH2-MSNs的表征 分別取NH2-MSNs粉末和溴化鉀粉末使兩者質(zhì)量比約1∶100，研磨均勻，壓成透明薄片，置于紅外光譜儀上進行掃描（溫度25 ℃，相對濕度35%），掃描范圍為400～4 000 cm?1，分辨率為4 cm?1，掃描次數(shù)為16次。MSNs粉末同法測定，結果見圖1，其中1 078、796、462 cm?1處吸收峰歸屬于Si-O-Si的骨架振動峰，是介孔二氧化硅特征峰。在NH2-MSNs紅外圖譜中出現(xiàn)2 931、2 858 cm?12處吸收峰，推斷為N-H伸縮振動峰，證明氨基已修飾至MSNs，成功合成了NH2-MSNs。

2.2 MF-NH2-MSNs制備工藝

據(jù)文獻報道[5]，芒果苷在50%乙醇中溶解度相對最大，故使用50%乙醇作為制備溶劑，采用溶劑揮發(fā)法制備MF-NH2-MSNs。取20 mg芒果苷置于圓底燒瓶，加入50%乙醇50 mL，于30 ℃下磁力至溶解澄清。加入處方量NH2-MSNs粉末，30 ℃下磁力攪拌一定時間（轉速為800 r/min），過0.45 μm微孔濾膜，即得帶藍色乳光的MF-NH2-MSNs混懸液。取MF-NH2-MSNs混懸液分裝至西林瓶中，?35 ℃預凍2 d，置于?35℃凍干機中2 d，即得MF-NH2-MSNs粉末。同法制備空白NH2-MSNs（不含芒果苷）和MF-MSNs粉末。

圖1 NH2-MSNs和MSNs的紅外光譜圖

2.3 HPLC法測定MF-MSNs和MF-NH2-MSNs中藥物含量

2.3.1 色譜條件 色譜柱為Waters C18柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；柱溫為35 ℃；流動相為0.1%甲酸水溶液-甲醇（40∶60）；檢測波長為365 nm；體積流量為1.0 mL/min；進樣量10 μL；理論塔板數(shù)以芒果苷計不低于6 000。

2.3.2 線性關系考察 精密稱取芒果苷對照品50.0 mg至100 mL量瓶中，加入四氫呋喃超聲3 min溶解，并用四氫呋喃稀釋定容，得0.5 mg/mL芒果苷對照品儲備液。使用流動相為稀釋液，稀釋成質(zhì)量濃度分別為10.00、5.00、2.50、1.00、0.20、0.05 μg/mL系列芒果苷對照品溶液，按“2.3.1”項下色譜條件測定不同芒果苷質(zhì)量濃度（）的峰面積（）。以值對做線性回歸，得回歸方程＝21.357 8＋0.115 7，＝0.999 7，結果表明芒果苷線性濃度范圍為0.05～10.00 μg/mL。

2.3.3 MF-MSNs和MF-NH2-MSNs供試品溶液的制備 取MF-NH2-MSNs粉末10 mg，加入甲醇約30 mL超聲（功率250 W）10 min，14 500 r/min離心20 min（離心半徑6.8 cm、溫度4 ℃），再重復提取2次，合并提取液用甲醇定容至100 mL，搖勻。取1 mL至10 mL量瓶中，加入流動相稀釋定容，即得MF-NH2-MSNs供試品溶液。MF-MSNs供試品溶液同法配制。

2.3.4 專屬性考察 取空白輔料、芒果苷對照品、MF-MSNs和MF-NH2-MSNs樣品溶液，分別按“2.3.1”項下色譜條件進樣測定，色譜圖見圖2，輔料未干擾芒果苷色譜峰，表明專屬性較高。

2.3.5 精密度考察 取高（10.00 μg/mL）、中（2.50 μg/mL）、低（0.05 μg/mL）質(zhì)量濃度芒果苷對照品溶液，連續(xù)測試6次，計算得芒果苷高、中、低質(zhì)量濃度峰面積的RSD分別為0.23%、0.34%、0.18%，結果表明儀器精密度良好。

圖2 空白輔料(A)、芒果苷對照品(B)、MF-MSNs (C) 和MF-NH2-MSNs (D) 樣品溶液的HPLC圖

2.3.6 穩(wěn)定性考察 取MF-MSNs和MF-NH2-MSNs供試品溶液，分別于制備后0、2、4、8、12、24 h進樣測定，計算得芒果苷峰面積的RSD分別為0.43%和0.82%，結果表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性較好。

2.3.7 重復性考察 按“2.3.3”項方法平行配制MF-MSNs和MF-NH2-MSNs供試品溶液各6份，進HPLC測定峰面積，計算得芒果苷質(zhì)量分數(shù)的RSD分別為1.30%和1.77%，結果表明方法重復性良好。

2.3.8 加樣回收率考察 精密取MF-NH2-MSNs粉末5 mg，共9份，分為高、中、低3組，分別加入質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL芒果苷對照品溶液7.5 mL（高）、6.0 mL（中）、4.5 mL（低），按“2.3.3”項下方法操作，進樣測定芒果苷含量，計算得芒果苷低、中、高質(zhì)量濃度的平均加樣回收率為100.58%，RSD為1.22%。同法測得MF-MSNs高、中、低質(zhì)量濃度的平均加樣回收率為99.84%，RSD為0.64%，表明該方法準確度較高。

2.4 包封率、載藥量、粒徑及ζ電位的測定

精密取MF-NH2-MSNs混懸液2 mL至離心管中，置于腔體溫度為4 ℃的高速離心機中，14 500 r/min離心（離心半徑6.8 cm，溫度4 ℃）30 min，取上清液，測定游離芒果苷量（游離）。取MF-NH2-MSNs混懸液2 mL，按“2.3.3”項下方法測定總芒果苷量（總藥量）。取MF-NH2-MSNs混懸液2 mL，預凍2 d后置于?35 ℃凍干機中冷凍2 d，稱定質(zhì)量（總），計算MF-NH2-MSNs的包封率和載藥量。

包封率＝(總藥量－游離)/總藥量

載藥量＝(總藥量－游離)/總

取MF-NH2-MSNs混懸液，稀釋50倍后于粒度分析儀上測定粒徑、PDI值和ζ電位。MF-MSNs同法測定。

2.5 MF-NH2-MSNs處方工藝單因素考察

2.5.1 NH2-MSNs與芒果苷比例的考察 芒果苷投藥量為20 mg，質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL，攪拌時間為12 h條件下考察NH2-MSNs與芒果苷比例的影響，結果見表1。隨著NH2-MSNs用量的增加，MF-NH2-MSNs包封率逐漸增加后趨穩(wěn)，載藥量呈先增加后減少趨勢。NH2-MSNs與芒果苷比例大于2.5∶1后粒徑急劇增大，可能是NH2-MSNs用量過多時導致納米粒聚集，進而也導致PDI值增大，粒徑分布不均勻，表明NH2-MSNs與芒果苷比例對MF-NH2-MSNs影響較大。

表1 NH2-MSNs與芒果苷比例的考察(, n = 3)

2.5.2 芒果苷質(zhì)量濃度的考察 芒果苷投藥量為20 mg，NH2-MSNs與芒果苷比例為2∶1，攪拌時間為12 h條件下考察芒果苷質(zhì)量濃度影響，結果見表2。隨著芒果苷質(zhì)量濃度的增加，MF-NH2-MSNs包封率和載藥量均呈先增加后趨穩(wěn)情況，溶液中藥物主要以被動擴散形式進入NH2-MSNs孔道內(nèi)，質(zhì)量濃度越高易被孔道吸附[21]，但NH2-MSNs吸附能力有限，達到一定質(zhì)量濃度后包封率和載藥量不再繼續(xù)增加。但芒果苷質(zhì)量濃度過大時，容易使MF-NH2-MSNs聚集，進而導致粒徑和PDI值增大，表明芒果苷質(zhì)量濃度對MF-NH2-MSNs影響較大。

2.5.3 攪拌時間的考察 芒果苷投藥量為20 mg，NH2-MSNs與芒果苷比例為2∶1，質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL條件下考察攪拌時間的影響，結果見表3。隨著攪拌時間的延長，MF-NH2-MSNs的包封率和載藥量均先增加后下降，可能是由于適當?shù)臄嚢钑r間利于NH2-MSNs吸附藥物，使包封率和載藥量增加。但由于芒果苷熱穩(wěn)定性不高[22]，過長的攪拌時間可能導致藥物降解，使包封率和載藥量下降。PDI值隨著攪拌時間延長呈先下降后增大趨勢，表明攪拌時間對MF-NH2-MSNs影響較大。

表2 芒果苷質(zhì)量濃度的考察(, n = 3)

表3 攪拌時間的考察(, n = 3)

2.6 BBD-RSM優(yōu)化MF-NH2-MSNs處方工藝

2.6.1 試驗方案設計與結果 據(jù)“2.5”項下考察結果表明，NH2-MSNs與芒果苷比例（1）、芒果苷質(zhì)量濃度（2）和攪拌時間（3）對MF-NH2-MSNs包封率（1）、載藥量（2）和PDI值（3）影響較大，故選擇1、2和3為自變量，1、2和3為因變量。期望MF-NH2-MSNs具有較高的包封率和載藥量，同時PDI值較?。戳骄唬?，故將包封率、載藥量和PDI值轉換為歸一值（overall desirability，OD）進行評價。

包封率和載藥量計算公式為max＝(M－min)/ (max－min)，M為實際值，max為最大值，min為最小值；PDI值為min＝(max－M)/(max－min)；歸一值OD值計算公式為OD＝(123)1/3。

設計BBD-RSM優(yōu)化MF-NH2-MSNs處方工藝，自變量水平、試驗方案設計與結果見表4。

2.6.2 數(shù)學模型與方差分析 根據(jù)表4實驗數(shù)據(jù)，得OD二次多元回歸方程為1＝0.90－0.0551＋0.0692－0.0833＋0.04012＋0.1313－3.79×10?423－0.5112－0.1622－0.2632，其中2＝0.959 0，adj2＝0.906 3。該數(shù)學模型值＝0.000 5，具極顯著性差異（＜0.01）；而失擬值＝0.082 5，無顯著性差異（＞0.05），可見建立的OD數(shù)學模型可用于MF-NH2-MSNs處方工藝研究，未知因素干擾可忽略。方程分析見表5，對OD二次多項式統(tǒng)計檢驗發(fā)現(xiàn)，3、13、22具顯著性差異（＜0.05），12、32均具顯著性差異（＜0.01）。

2.6.3 效應面優(yōu)化與預測 固定1、2和3因素之一，使用Design Expert V10.0.3軟件繪制兩兩因素對歸一值OD的三維曲面圖，結果見圖3。隨著兩兩因素的增加，OD值均呈現(xiàn)先增大后減小趨勢，表明使用BBD-RSM優(yōu)化MF-NH2-MSNs處方工藝是必要的。選擇OD值最大值為優(yōu)化目標，區(qū)間設置為0～1，得到MF-NH2-MSNs最佳處方工藝為NH2-MSNs與芒果苷比例1.7∶1，芒果苷質(zhì)量濃度為0.54 mg/mL，攪拌時間為11.28 h。預測包封率為92.92%，載藥量為34.06%，PDI值為0.117。

表4 BBD-RSM試驗設計與結果(n = 3)

表5 方差分析結果

圖3 各因素與響應值的三維圖

2.7 MF-NH2-MSNs最佳工藝確認及偏差計算

按“2.5.3”項下確定的MF-NH2-MSNs最佳處方工藝，平行制備3批樣品（圖4），分別測定包封率、載藥量和PDI值，計算各個指標相對偏差，結果見表6，MF-NH2-MSNs的包封率、載藥量和PDI值相對偏差絕對值均小于3%，說明該數(shù)學模型具有較高的指導意義。另測得MF-NH2-MSNs的平均粒徑為（204.18±8.66）nm，ζ電位為（11.47±0.81）mV。

圖4 MF-NH2-MSNs混懸液(A)及粉末(B)外觀

相對偏差＝(實測值－預測值)/預測值

表6 相對偏差結果(, n = 3)

2.8 MF-MSNs的制備

按MF-NH2-MSNs最佳處方工藝，采用MSNs材料制備MF-MSNs粉末，按“2.4”項下方法測得MF-MSNs平均包封率為（90.07±0.96）%，載藥量為（31.90±0.21）%，平均粒徑為（173.50±6.97）nm，PDI為0.104±0.011，ζ電位為（?24.02±0.71）mV。MF-MSNs和MF-NH2-MSNs的粒徑分布和ζ電位分布見圖5。

2.9 MF-MSNs與MF-NH2-MSNs的SEM觀察

分別取MF-MSNs和MF-NH2-MSNs混懸液，蒸餾水稀釋50倍，搖勻，滴至銅膠帶上（經(jīng)無水乙醇沖洗3次），晾干后噴金1 min。SEM條件：電壓5.0 kV，視距為14.01 mm，結果見圖6。MF-MSNs和MF-NH2-MSNs的微觀形貌均為球形或橢圓形。

2.10 MF-NH2-MSNs凍干粉晶型分析

X射線粉末衍射法（XRPD）掃描條件：掃描速度為4°/min，Cu-Kα靶，掃描范圍（2）為3°～45°。取芒果苷原料藥、空白NH2-MSNs粉末、物理混合物（芒果苷＋NH2-MSNs粉末，比例同MF-NH2-MSNs粉末）、MF-MSNs粉末和MF-NH2-MSNs粉末適量，掃描結果見圖7。芒果苷在10.5°、12.0°、13.7°、16.1°、17.1°、18.1°、20.0°、21.2°、24.2°、25.1°、27.4°等出現(xiàn)特征晶型峰，空白NH2-MSNs粉末XRPD圖譜提示該材料為無定型物質(zhì)，在物理混合物的XRPD圖譜中仍可觀察到芒果苷特征晶型峰，可能由于芒果苷未高度分散填充進入NH2-MSNs孔道內(nèi)，僅以晶型狀態(tài)與NH2-MSNs粉末混合，故晶型狀態(tài)未發(fā)生改變。MF-NH2-MSNs粉末的XRPD圖譜與物理混合物XRPD存在較大差別，芒果苷特征晶型峰均消失，證明MF-NH2-MSNs粉末是不同于物理混合物的一種物質(zhì)。

圖5 MF-MSNs和MF-NH2-MSNs的粒徑分布(A)和ζ電位分布(B)

圖6 MF-MSNs (A) 和MF-NH2-MSNs (B) 的SEM觀察結果

圖7 XRPD結果

2.11 MF-MSNs和MF-NH2-MSNs模擬胃腸液釋藥考察

取芒果苷原料藥、物理混合物（芒果苷＋NH2-MSNs粉末，比例同MF-NH2-MSNs粉末）、MF-MSNs粉末和MF-NH2-MSNs粉末（芒果苷含量均為20 mg），加入5 mL蒸餾水制備混懸液，密封于經(jīng)活化處理的透析袋（截留相對分子質(zhì)量為8 000～12 000）中。釋藥介質(zhì)為1 000 mL模擬胃液（pH 2.0，含胃蛋白酶），于溫度37 ℃、轉速75 r/min條件下進行試驗，取樣點為0.5、1.0、1.5、2.0 h，取樣體積為5 mL，每次取樣后立即補加5 mL蒸餾水。2 h后立即將釋藥介質(zhì)更換為1 000 mL模擬腸液（pH 6.8，含胰蛋白酶），取樣點為3、4、6、8、10、12 h。樣品經(jīng)14 500 r/min離心（半徑6.8 cm，溫度4 ℃）20 min后取上清液測定，計算各點累積釋放率，結果見圖8。芒果苷原料藥和物理混合物12 h累積釋放率分別為16.86%和20.73%，MF-MSNs粉末和MF-NH2-MSNs粉末分別將累積釋放率提高至96.15%和92.80%。MF-NH2-MSNs各點累積釋放率均低于MF-MSNs，可能是氨基修飾后對藥物釋放具有一定的阻滯作用所致[20]。MF-MSNs和MF-NH2-MSNs體外釋藥均與Weibull模型擬合度最高（表7），說明釋藥過程呈現(xiàn)雙相動力學特征[23]。

圖8 模擬胃腸液中釋藥曲線(, n = 6)

2.12 MF-MSNs和MF-NH2-MSNs穩(wěn)定性考察

取MF-MSNs和MF-NH2-MSNs密封置于恒溫恒濕箱（濕度65%，溫度25 ℃），分別于0、3、6月取樣，進行XRPD試驗，測試條件同“2.9”項下，結果見圖9。在儲存6月后MF-MSNs和MF-NH2-MSNs均未出現(xiàn)芒果苷特征晶型峰，證明未發(fā)生析晶現(xiàn)象，表明MF-MSNs和MF-NH2-MSNs粉末儲存穩(wěn)定性良好。

表7 藥物釋放模型和相關系數(shù)

為時間，∞為￥時累積釋放度，M為時間累積釋放度，M/∞為時間累積釋放百分率

is stand for time,∞is accumulative drug-release at time￥,Mis accumulative drug-release at time,M/Mis accumulative release rate at time

圖9 穩(wěn)定性考察

2.13 藥動學研究

2.13.1 實驗方案 取芒果苷原料藥、MF-MSNs和MF-NH2-MSNs粉末，使用0.5%的CMC-Na水溶液配制混懸液。取18只SD大鼠禁食12 h，隨機分為3組，記錄各只大鼠體質(zhì)量，均按30 mg/kg劑量（以芒果苷計）ig，計時，原料藥組于0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、6.0、8.0 h于眼眶后靜脈叢采血，MF-MSNs和MF-NH2-MSNs組于0、0.5、1.0、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10.0、12.0 h采血。血樣4 000 r/min離心（離心半徑6.8 cm，溫度4 ℃）3 min，取上層淡黃色血漿，冷凍保存。

2.13.2 血漿的處理 精密取葛根素對照品，用甲醇稀釋配制至1 200 ng/mL，作為藥動學研究用內(nèi)標溶液。取100 μL血漿、50 μL內(nèi)標溶液和2 mL甲醇，密封后渦旋5 min。取上層混懸液，6 500 r/min離心20 min（半徑6.8 cm，溫度4 ℃），棄去沉淀，將有機相使用37 ℃氮氣吹干，使用100 μL甲醇復溶殘渣，即得血漿樣品。

2.13.3 標準曲線的繪制 取質(zhì)量濃度分別為2 400、1 600、800、200、100、50 ng/mL芒果苷對照品溶液，各質(zhì)量濃度分別取100 μL，使用37 ℃氮氣吹除有機溶劑得殘渣，加100 μL空白血漿復溶，得 2 400、1 600、800、200、100、50 ng/mL芒果苷血漿對照品溶液。后續(xù)按“2.12.2”項下操作，按“2.3.1”項下色譜測定芒果苷與內(nèi)標峰面積，計算兩者峰面積并作為縱坐標（），芒果苷質(zhì)量濃度為橫坐標（），得方程為＝0.647 5＋0.089 1，＝0.994 2，結果表明芒果苷的線性范圍為50～2 400 ng/mL。

2.13.4 專屬性考察 取空白血漿溶液、芒果苷原料藥ig 2 h血漿樣品和芒果苷質(zhì)量濃度為100 ng/mL的血漿對照品溶液，按“2.3.1”項下色譜條件進樣，結果見圖10，結果表明該色譜條件專屬性高。

2.13.5 穩(wěn)定性考察 取MF-MSNs ig 4 h的血漿樣品，分別于0、2、4、8、12、24 h進樣測定，結果芒果苷和內(nèi)標峰面積比值的RSD為4.37%，表明血漿樣品穩(wěn)定性良好。

2.13.6 精密度考察 取50、800、2 400 ng/mL血漿對照品溶液，分別連續(xù)測定6次，芒果苷和內(nèi)標峰面積比值的RSD分別為4.40%、7.16%、5.13%，表明日內(nèi)精密度良好；取該樣品連續(xù)進樣測定6 d，每天1次，結果芒果苷和內(nèi)標峰面積比值的RSD分別為6.69%、3.08%、4.62%，表明日間精密度良好。

圖10 空白血漿(A)、血漿樣品(B)、血漿對照品溶液(C) 的HPLC圖

2.13.7 重復性考察 取血漿樣品，按“2.12.2”項下方法平行處理6份，分別進樣，測定芒果苷和內(nèi)標峰面積，計算得峰面積比值的RSD為4.81%，表明該實驗重復性良好。

2.13.8 加樣回收率考察 取2 400 ng/mL（高）、800 ng/mL（中）、50 ng/mL（低）芒果苷對照品溶液，按“2.12.2”項下方法進行處理，按“2.3.1”項下色譜條件測定芒果苷與內(nèi)標峰面積，計算芒果苷測得質(zhì)量濃度，與配制質(zhì)量濃度對比，計算芒果苷的加樣回收率，結果芒果苷的平均加樣回收率為96.33%，RSD為5.79%，表明該實驗準確度較高。

2.13.9 口服藥動學考察結果 芒果苷原料藥、MF-MSNs和MF-NH2-MSN的藥-時曲線見圖11。使用DAS 2.0軟件計算芒果苷原料藥、MF-MSNs和MF-NH2-MSNs的藥動學參數(shù)，結果見表8。與芒果苷原料藥相比，MF-MSNs和MF-NH2-MSN的max均有延后（＜0.05），1/2均有延長（＜0.05），max、AUC0～t和AUC0～￥均得到極顯著性增加（＜0.01）。MF-MSNs和MF-NH2-MSN相對口服吸收生物利用度分別提高至2.68倍和4.02倍，表明MF-MSNs和MF-NH2-MSN均可促進芒果苷口服吸收。與MF-MSNs相比，MF-NH2-MSN的max、AUC0～t和AUC0～￥存在顯著性差異（＜0.05），證明MF-NH2-MSN可進一步促進芒果體內(nèi)吸收。

圖11 藥-時曲線(, n = 6)

表8 主要藥動學參數(shù)(, n = 6)

與芒果苷混懸液相比較：*＜0.05**＜0.01；與MF-MSNs相比較：#＜0.05。

*< 0.05**< 0.01mangiferin suspension;#< 0.05MF-MSNs.

3 討論

脂質(zhì)類納米制劑存在普遍缺陷是制備工藝復雜、輔料種類多、研發(fā)成本高等，需借助凍干保護劑才可形成固體粉末，導致制劑載藥量較低。而MSNs制備工藝簡單、載藥量高、無需添加凍干保護劑等，有效解決了脂質(zhì)納米制劑的不足。本研究制備的MF-MSNs和MF-NH2-MSNs包封率均大于90%，載藥量均大于30%，可直接凍干即可制備成粉末，具有較高的實用價值和推廣意義。

MF-NH2-MSNs粒徑大于MF-MSNs主要是由于表面修飾的3-氨丙基三乙氧基團增大了MF-NH2-MSNs粒徑所致，并且該基團的存在也使MF-NH2-MSNs荷正電，電荷性質(zhì)的改變會對體內(nèi)吸收產(chǎn)生較大影響[20]。體外釋藥結果顯示，MF-MSNs前期存在一定的突釋效應，可能是由于吸附在MSNs表面或淺表面藥物快速釋放所致。經(jīng)氨基修飾制備成MF-NH2-MSNs后，減少了藥物在NH2-MSNs表面的吸附，使藥物更易被吸附于NH2-MSNs內(nèi)部[20]，從而緩釋效應更為明顯。

在MF-MSNs和MF-NH2-MSNs的XRPD中均未觀察到芒果苷特征晶型峰，表明芒果苷以非晶體狀態(tài)分散填充至NH2-MSNs和MSNs孔道中[24]，達到納米級分散狀態(tài)，利于改善藥物的溶解度、溶出度等。MF-NH2-MSNs包封率及載藥量高于MF-MSNs，可能是氨基修飾后封堵孔道[15]，阻止了藥物擴散所致。氨基與芒果苷分子之間是否存在某種作用力，從而使MF-NH2-MSNs包封率及載藥量增大，仍需進一步研究。MF-MSNs和MF-MSNs的儲存穩(wěn)定性良好，這是由于MSNs本身是一種穩(wěn)定性良好的無機納米載體，儲存過程中不易發(fā)生氧化、降解、聚集等。

葛根素和芒果苷均屬于黃酮類化合物，性質(zhì)相近，且兩者HPLC分離度高，故選擇葛根素作為測定芒果苷血藥濃度時內(nèi)標物質(zhì)。口服藥動學顯示MF-MSNs和MF-NH2-MSNs藥動學行為發(fā)生了很大變化，max均發(fā)生顯著性延后，可能與2種MSNs緩釋效果有關；芒果苷在胃腸道中易被降解，2種MSNs降低了芒果苷降解幾率，增加了后期進入血液循環(huán)的量，因而使max發(fā)生顯著性延后，同時也對1/2產(chǎn)生了較大影響。2種MSNs的max得到極顯著性增加，可能與芒果苷溶解度和溶出度增加、胃腸道降解率下降有關。2種MSNs相對口服相對生物利用度均得到顯著性提高，可能是由于納米級別的MSNs極大提高了芒果溶解度和溶出度；納米藥物與胃腸道接觸更充分，利于藥物跨膜吸收進入血液循環(huán)；芒果苷吸附于MSNs孔道內(nèi)，從而提供了保護作用，降低了降解幾率，增加了吸收量；2種MSNs均使芒果苷由晶型狀態(tài)轉變?yōu)闊o定型狀態(tài)，而無定型藥物更易吸收[25]；MSNs結構穩(wěn)定性較高，可在具有淋巴結構的派伊爾淋巴集結中聚集，通過M細胞進入體循環(huán)，實現(xiàn)高效吸收[26-27]。

與MF-MSNs相比，MF-NH2-MSNs的max和口服吸收生物利用度均有顯著性增加，這是由于氨基修飾后的NH2-MSNs比未修飾MSNs具有更高的跨膜轉運能力[20]；MF-NH2-MSNs表面荷正電，可與胃腸道表面荷負電荷黏蛋白靜電結合，從而延長MF-NH2-MSNs體內(nèi)滯留時間，增強吸收。綜上，本研究完成了MF-NH2-MSNs處方優(yōu)化、晶型分析、儲存穩(wěn)定性及口服藥動學等評價，發(fā)現(xiàn)MF-NH2-MSNs包封率、載藥量較高，芒果苷在MF-NH2-MSNs中以無定型狀態(tài)存在，緩釋特征明顯，儲存穩(wěn)定性高，能進一步提高芒果苷口服吸收，為芒果苷口服給藥新劑型提供了新策略，值得進一步研究。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Formulation optimization of mangiferin-amino-modified mesoporous silica nanoparticles and oral pharmacokinetics evaluation

YANG Liping1, WANG Haijun2, LI Weihong1, WANG Fengyun1, FANG Xiaodong3

1. Henan Vocational College of Applied Technology, Zhengzhou 450042, China 2. Xinxiang Medical University, Xinxiang 453000, China 3. Henan University, Kaifeng 475001, China

To optimize prescriptions of mangiferin-amino-modified mesoporous silica nanoparticles (MF-NH2-MSNs), and carry out oral pharmacokinetics evaluation.Solvent evaporation method was employed to prepare MF-NH2-MSNs. Single factor investigation combined with Box-Behnken response-surface design method was used to investigate the optimal prescriptions of MF-NH2-MSNs. Entrapment efficiency, drug loading, particle size, PDI value and ζ potential of MF-NH2-MSNs were determined. Existence of mangiferin in MF-NH2-MSNs powder was analyzed by X-ray powder diffraction (XRPD).release behavior of MF-NH2-MSNs powder in simulated gastrointestinal fluid was also investigated, and the release model was fitted. SD rats were administered intragastrically of MF-NH2-MSNs powder and blood samples were collected, oral pharmacokinetic behavior was investigated and the main pharmacokinetic parameters were calculated.Optimal prescriptions of MF-NH2-MSNs: ratio of NH2-MSNs to mangiferin was 1.7:1, concentration of mangiferin was 0.54 mg/mL and the stirring time was 11.28 h. Envelopment efficiency, drug loading, particle size, PDI value and ζ potential were (92.34 ± 1.04)%, (33.76 ± 0.17)%, (204.18 ± 8.66) nm, 0.120 ± 0.014 and (11.47 ± 0.81) mV, respectively. Mangiferin existed in an amorphous state in MF-NH2-MSNs powder. Drug releasehas obvious sustained-release characteristics in simulated gastrointestinal fluid, and release process conformed to Weibull model: lnln [1/(1－M/M)] = 1.032 0 ln－1.625. The1/2of MF-NH2-MSNs was increased to (4.19 ± 0.87) h,maxwas enhanced to (1 506.77 ± 404.80) ng/mL and oral relative bioavailability of MF-NH2-MSNs was increased to 4.02-fold.MF-NH2-MSNs increased the cumulative release of mangiferin and significantly promoted its oral absorption.

mangiferin; mesoporous silica nanoparticles; Box-Behnken response-surface design method; sustained-release characteristics; Weibull model; oral pharmacokinetics

R283.6

A

0253 - 2670(2024)08 - 2542 - 11

10.7501/j.issn.0253-2670.2024.08.005

2023-08-08

河南省高等學校重點科研項目計劃（23B320013）；河南應用技術職業(yè)學院“青年骨干教師”（2022-GGJS-H002）；河南應用技術職業(yè)學院“首席技師”（2022-SXJS-HL01）

楊麗萍（1984—），女，碩士，講師，研究方向為臨床藥學。Tel: (0371)67673862 E-mail: yanglp2023@126.com

通信作者：王風云（1973—），女，碩士，教授，研究方向為臨床藥學及婦科腫瘤研究。Tel: (0371)67673862 E-mail: wangfengyun1973@126.com

[責任編輯 鄭禮勝]