胡瑞瑞,張家梁,郝海軍
(1.鄭州澍青醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校,河南 鄭州450064;2.河南應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 鄭州450042;3.上海雷允上藥業(yè)有限公司技術(shù)中心,上海201401)
葫蘆素B 是從葫蘆科植物甜瓜Cucumis meloL.中提取分離得到的一種四環(huán)三萜類成分,具有抗腫瘤、抗炎、保肝等多種藥理活性[1-3],但其水溶性極差,導(dǎo)致體內(nèi)吸收困難[4-5]。磷脂復(fù)合物可改善難溶性成分溶解度問題[6-8],從而促進(jìn)胃腸道吸收,萬露等[6]報道,葫蘆素B 磷脂復(fù)合物可顯著增強(qiáng)其抗腫瘤作用,但該技術(shù)存在疏水性強(qiáng)、分散性及溶出度差等缺點(diǎn)[9]。
納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體是在固體脂質(zhì)納米粒[10-11]基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新劑型,具有穩(wěn)定性好、載藥量高等優(yōu)勢[12]。為了改善葫蘆素B 磷脂復(fù)合物疏水性強(qiáng)、溶出困難等缺點(diǎn),本實驗將其制成納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體,并優(yōu)化處方,考察其粒徑、Zeta 電位、包封率、載藥量、體外釋放度、體內(nèi)藥動學(xué)行為,為該成分相關(guān)制劑的研發(fā)提供新策略。
U3000型高效液相色譜儀(戴安中國有限公司);SOP 型電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司];DF-101S 型磁力攪拌器(鞏義市豫華儀器有限公司);JY92-II 型超聲波細(xì)胞粉碎儀(寧波新知科儀器研究所);XW-80A 型渦旋混合器(上海醫(yī)科大學(xué)儀器廠);RC-6型溶出儀(天津新天光分析儀器有限公司);Master-sizer 型粒度分析儀(英國Malvern 公司)。
葫蘆素B 對照品(批號150520,上海源葉生物科技有限公司);葫蘆素B 原料藥(含有量98.3%,批號20161210S,上海中藥研究所);單硬脂酸甘油酯(型號Kolliwax GMS)、泊洛沙姆188(型號WPEE587E)(德國巴斯夫公司)。其他試劑均為分析純。
2.1 含有量測定
2.1.1 色譜條件 Agilent C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相乙腈-水(45 ∶55);檢測波長229 nm;體積流量1.0 mL/min;柱溫30 ℃;進(jìn)樣量10 μL。
2.1.2 供試品溶液制備 精密量取納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體混懸液0.5 mL,加入1 mL 甲醇超聲5 min,12 000 r/min 離心45 min,精密量取0.5 mL 置于10 mL 量瓶中,定容,即得。
2.1.3 線性關(guān)系考察 精密稱取真空干燥過夜后葫蘆素B 對照品15.0 mg,置于100 mL 量瓶中,適量甲醇超聲溶解后靜置至室溫,定容至刻度,取適量用甲醇進(jìn)一步稀釋成0.05、0.5、5.0、25.0、50.0、100.0 μg/mL,在“2.1.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定。以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),峰面積為縱坐標(biāo)(Y)進(jìn) 行回歸,得到方程Y=2.140 6X+0.036 8(r=0.999 9),在0.05~100.0 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.1.4 精密度試驗 取 0.05、50.0、100.0 μg/mL葫蘆素B 對照品溶液,在“2.1.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定6次,測得葫蘆素B 峰面積RSD 分別為0.31%、0.25%、0.27%,表明儀器精密度良好。
2.1.5 重復(fù)性試驗 按“2.1.2”項下方法制備6份供試品溶液,在“2.1.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定6次,測得葫蘆素B 峰面積RSD 為0.61%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.1.6 加樣回收率試驗 精密量取0.5、50.0、100.0 μg/mL 葫蘆素B 對照品溶液各0.5 mL,加入0.5 mL 空白納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體中,按“2.1.2”項下方法制備供試品溶液,在“2.1.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定,計算回收率。結(jié)果,葫蘆素B 平均加樣回收率分別為98.31%、98.03%、98.82%,RSD 分別為1.12%、0.61%、0.73%。
2.2 磷脂復(fù)合物制備、純化及復(fù)合率測定[6]稱取葫蘆素B 1.12 g、大豆卵磷脂1.6 g,置于含400 mL四氫呋喃的圓底燒瓶中,于50 ℃、1 200 r/min 條件下攪拌4 h,0.45 μm 微孔濾膜過濾,除去未參加復(fù)合反應(yīng)的游離葫蘆素B,減壓旋蒸除去四氫呋喃,即得磷脂復(fù)合物粗品,再加入約50 mL 無水乙醇溶解,減壓旋蒸除去無水乙醇及殘留的四氫呋喃,真空干燥箱中過夜干燥,即得淺黃色、半固體狀態(tài)的純品。
然后,取50 ℃下1 200 r/min 攪拌4 h 后的溶液,0.22 μm 微孔濾膜過濾,精密測定體積(V1),在“2.1.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定葫蘆素B 質(zhì)量濃度(C1),計算形成磷脂復(fù)合物的葫蘆素B 用量W1(C1×V1),再以W1與初始葫蘆素B 投藥量(W0)的比值計算復(fù)合率。結(jié)果,葫蘆素B 復(fù)合率為(99.82 ± 0.13)%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(40.34 ±0.21)%。
2.3 納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體制備[12]稱取磷脂復(fù)合物、單硬脂酸甘油酯、油酸適量及甲醇10 mL,置于20 mL 圓底燒瓶中,70 ℃水浴溶解,作為油相;配制20 mL 泊洛沙姆188溶液,加熱至70 ℃,作為水相,于1 200 r/min 攪拌速度下將水相緩慢加到油相中(用時約5 min),敞口繼續(xù)攪拌3 h,得到初乳,將其置于冰水混合物中繼續(xù)攪拌1.5 h后,0.45 μm 微孔濾膜過濾,即得(2.13 mg/mL)。同法制備不含葫蘆素B 的空白納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體。
2.4 包封率、載藥量測定 采用超濾離心法。精密量取1.0 mL 混懸液置于超速離心管中(截留分子量8 000~14 000 Da),10 000 r/min、4 ℃條件下離心45 min,測定濾液中葫蘆素B 含有量(m游離);精密量取1.0 mL 混懸液于10 mL 量瓶中,甲醇超聲后定容,測定葫蘆素B 總含有量(m總量)。再計算包封率及載藥量,公式為包封率=[(m總量-m游離)/m總量]×100%、載藥量=[(m總量-m游離)/(m總脂質(zhì)+m總量)]×100%,其中m總脂質(zhì)表示納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體總質(zhì)量。
2.5 處方優(yōu)化 在前期單因素試驗的基礎(chǔ)上,以脂質(zhì)用量(A)、固液脂質(zhì)比(B)、投藥量(C)、乳化劑濃度(D)為影響因素,包封率為評價指標(biāo),設(shè)計L9(34)正交設(shè)計表。因素水平見表1,結(jié)果見表2,方差分析見表3。由表2可知,各因素影響 程度依次為A >B >D >C,最優(yōu)處方為A1B1C2D2,即脂質(zhì)用量350 mg,固液脂質(zhì)比5 ∶1,投藥量為45 mg,乳化劑濃度1.0%。
2.6 凍干粉制備 取2 mL 納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體混懸液于10 mL 西林瓶中,加入5% 凍干保護(hù)劑甘露醇,振蕩溶解后置于-75 ℃冰箱中預(yù)凍12 h 后取出,置于凍干機(jī)(起始溫度-45 ℃)2.5 h 后抽真空,以4 ℃/h 速率升溫至-10 ℃,持續(xù)36 h,即得。
表1 因素水平Tab.1 Factors and levels
表2 試驗設(shè)計與結(jié)果Tab.2 Design and results of tests
表3 方差分析Tab.3 Analysis of variance
2.7 凍干粉表征
2.7.1 粒徑 取凍干前后樣品,蒸餾水適當(dāng)稀釋,測定其粒徑,結(jié)果見圖1。由圖可知,凍干前平均粒徑為(206.27 ± 4.93)nm,PDI 為0.167 ±0.030,而凍干后兩者分別為(224.36±8.14)nm、0.203±0.039。
圖1 納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體粒徑Fig.1 Particle sizes of nanostructured lipid carriers
2.7.2 Zeta 電位 取凍干前后樣品,蒸餾水適當(dāng)稀釋,測定其Zeta 電位,結(jié)果見圖2。由圖可知,凍干前平均Zeta 電位為-(9.44±0.22)mV,而凍干后為-(8.11±0.28)mV。
2.7.3 包封率、載藥量 取凍干前后樣品,按“2.4”項下方法測定,結(jié)果見表4。由表可知,凍干過程并未破壞納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體的微觀結(jié)構(gòu)。
圖2 納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體Zeta 電位Fig.2 Zeta potentials of nanostructured lipid carriers
表4 納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體包封率、載藥量Tab.4 Encapsulation efficiencies and drug loadings of nanostructured lipid carriers
2.8 體外釋藥行為 蒸餾水配制供試品溶液(原料藥、磷脂復(fù)合物、納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體,以葫蘆素B 用量計為40 mg),置于透析袋中(截留分子量8 000~14 000 Da),兩端扎緊,以900 mL 超聲后的蒸餾水為溶出介 質(zhì),轉(zhuǎn)速100 r/min,溫度(37±1)℃,于0、1、2、4、6、8、10、12、24 h各取樣2.0 mL,同時補(bǔ)充2.0 mL 釋放介質(zhì),測定葫蘆素B 含有量,繪制體外釋放曲線,結(jié)果見圖3。由圖可知,原料藥24 h 內(nèi)累積溶出度僅為35.64%;磷脂復(fù)合物24 h 內(nèi)累積溶出度也較低,但比原料藥略高,可能與其本身疏水性強(qiáng)、分散性較差有關(guān)[13];納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體在24 h 內(nèi)累積釋放度達(dá)73.11%,明顯高于原料藥及其磷脂復(fù)合物。
圖3 樣品體外釋藥曲線Fig.3 In vitro drug release curves for samples
2.9 藥動學(xué)行為
2.9.1 灌胃液制備 取原料藥、磷脂復(fù)合物、納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體凍干粉適量,置于蒸餾水中,超聲分散約30 s,即得(含葫蘆素B 5 mg/mL)。
2.9.2 給藥及取血[11]取18只大鼠(雌雄兼具),隨機(jī)分為3組,每組6只,實驗前及實驗過程中禁食,自由飲水,分別給予原料藥、磷脂復(fù)合物、納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體混懸液,給藥劑量以葫蘆素B 計均為10 mg/kg,于0.25、0.5、1、1.5、2、3、4、6、10、12、16 h 眼眶后靜脈叢取血,血樣置于肝素浸潤的離心管中,3 000 r/min 離心3 min,保存于-20 ℃冰箱中。
2.9.3 供試品溶液制備 精密吸取血漿200 μL 于離心管中,加入1.2 mL 乙腈,渦旋混勻5 min 后8 000 r/min 離心15 min,吸取上清液,轉(zhuǎn)移至空白離心管中,35 ℃氮?dú)饩徛等ビ袡C(jī)溶劑,殘留物用200 μL 乙腈復(fù)溶,8 000 r/min 離心5 min,取上清液進(jìn)樣測定。
2.9.4 線性關(guān)系考察 取“2.1.3”項下25.0 μg/mL葫蘆素B 對照品溶液,乙腈逐步稀釋制成0.25、2.5、5、10、12.5、25 μg/mL,各精密吸取200 μL,35 ℃氮?dú)饩徛等ビ袡C(jī)溶 劑,加入200 μL空白血漿,渦旋混勻10 min,按“2.9.3”項下方法制備供試品溶液,在“2.1.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定。以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),峰面積為縱坐標(biāo)(Y)進(jìn)行回歸,得方程為Y=8.459 0X-5.573 8(r=0.991 7),在0.25~25 μg/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.9.5 方法學(xué)考察 取0.25、12.5、25 μg/mL 葫蘆素B 血漿對照品溶液,在“2.1.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定,測得葫蘆素B 峰面積RSD(n=3)均小于10.26%,表明儀器精密度良好。取血漿樣品1份,于5 d 內(nèi)連續(xù)凍存和復(fù)溶,在“2.1.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定,測得葫蘆素B 峰面積RSD 為3.36%,表明樣品在5 d 內(nèi)穩(wěn)定性良好。按“2.9.3”項下方法制備0.25、12.5、25 μg/mL 供試品溶液,在“2.1.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定,測得平均加樣回收率分別為90.62%、91.88%、93.87%,RSD 分別為5.18%、6.41%、6.02%。
2.9.6 結(jié)果分析 表5、圖4顯示,磷脂復(fù)合物Cmax、AUC0~16h、AUC0~∞顯著高于原料藥(P<0.05),可能與其改善藥物溶解性質(zhì)有關(guān),在一定程度上可促進(jìn)體內(nèi)透膜吸收;制成納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體后,Cmax、AUC0~16h、AUC0~∞顯著高于磷脂復(fù)合物(P<0.01),tmax顯著降低(P<0.05);與原料藥、磷脂復(fù)合物比較,納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體相對生物利用度分別提高到200.41%、158.22%。
表5 樣品主要藥動學(xué)參數(shù)()Tab.5 Main pharmacokinetic parameters for samples()
表5 樣品主要藥動學(xué)參數(shù)()Tab.5 Main pharmacokinetic parameters for samples()
注:與原料藥比較,?P<0.05,??P<0.01;與磷脂復(fù)合物比較,#P<0.05,##P<0.01
圖4 樣品血藥濃度-時間曲線Fig.4 Plasma concentration-time curves for samples
金珊珊等[5]制備的葫蘆素B 納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體包封率僅為(78.22±3.64)%,而本實驗將其制成磷脂復(fù)合物,經(jīng)正交優(yōu)化后包封率達(dá)到88% 左右。被包裹藥物的親脂性是影響納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體包封率的重要因素之一[14],葫蘆素B 脂溶性較差,制成磷脂復(fù)合物后可大大改善[6],并能提高該成分與液態(tài)或固態(tài)載體材料的親和性,從而提高包封率。
體外釋藥行為考察結(jié)果顯示,葫蘆素B 磷脂復(fù)合物體外溶出非常緩慢,不利于藥物快速吸收進(jìn)入體循環(huán);藥動學(xué)研究結(jié)果也表明,磷脂復(fù)合物在一定程度上提高了口服吸收生物利用度,但幅度不大[9],將其進(jìn)一步制成納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體后,其體外溶出速率及累積溶出度均有所提高,為順利吸收、提高藥效奠定基礎(chǔ)[14-16],與磷脂復(fù)合物比較,納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體相對生物利用度提高至200.41%。
磷脂復(fù)合物在一般在非質(zhì)子溶劑中進(jìn)行制備,以水(質(zhì)子溶劑)混懸液形式給藥,但進(jìn)入胃腸道后會導(dǎo)致其部分重新解離開,從而失去促吸收作用[17]。制成納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體后,一方面對包裹于其中的磷脂復(fù)合物具有保護(hù)作用,另一方面可發(fā)揮納米制劑促進(jìn)藥物吸收的作用,進(jìn)一步提高生物利用度。
葫蘆素B 磷脂復(fù)合物納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體混懸液制成凍干粉是非常復(fù)雜的相變過程,加入甘露醇作為凍干保護(hù)劑后可發(fā)揮其骨架支撐作用,不但保持了納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體微觀結(jié)構(gòu),還可使納米粒子之間不發(fā)生聚集粘連,這可能是由于甘露醇可通過其羥基與粒子表面基團(tuán)之間形成氫鍵,從而在脫水過程中與水進(jìn)行交換,抑制納米粒聚集[18]。從凍干前后平均粒徑、分布、Zeta 電位、體外釋放行為來看,凍干粉可基本保持納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體的物理性質(zhì)。今后,將把研究重點(diǎn)放到葫蘆素B 相關(guān)制劑的藥效學(xué)方面,以期為其開發(fā)提供更完整的實驗數(shù)據(jù)。