鄭峙澐,單 爽,曹子琴,王 茜,馬格非,彭 燦,儲曉琴, 桂雙英,尹登科,何 寧
(安徽中醫(yī)藥大學藥學院,安徽 合肥 230012)
鹽酸小檗堿屬于異喹啉類生物堿,是從黃連等植物中提取出來的。它作為一種抗菌藥療效確切,已被廣泛用于腸胃炎、細菌性痢疾等消化道疾病的治療,對治療心力衰竭、高血壓、高血脂也有較好的療效[1]。研究證實,鹽酸小檗堿可對多種腫瘤發(fā)揮抑制作用,但其體內(nèi)抑瘤作用較體外差,原因可能是鹽酸小檗堿在腸道很難被吸收,體內(nèi)抑瘤濃度也較低[2]。因此,如何使鹽酸小檗堿在體內(nèi)發(fā)揮有效的抑瘤作用成為首要問題。脂質(zhì)體是一種新型制劑技術,結構與細胞膜相似。它是由脂質(zhì)材料(例如磷脂)分散在水性介質(zhì)中形成的封閉囊泡,具有靶向性和緩釋作用,適合于生物體內(nèi)降解,同時可減少用藥劑量、降低毒副作用,故脂質(zhì)體的應用已越來越廣泛[3]。目前,鹽酸小檗堿脂質(zhì)體的制備方法主要有薄膜分散法、逆向蒸發(fā)法、溶劑注入法、pH梯度法、硫酸銨梯度法、薄膜分散-pH梯度法、超臨界CO2法等等,每種方法各有優(yōu)缺點,本文主要通過對國內(nèi)外關于鹽酸小檗堿脂質(zhì)體的制備方法進行綜述,比較不同方法的制備工藝和優(yōu)缺點,以期為藥劑學實驗教學和實驗設計提供參考。
薄膜分散法是目前的脂質(zhì)體制備工藝中應用最為廣泛的方法之一。在制備過程中首先需要將大豆磷脂(SPC)和膽固醇(Chol)按比例混合溶解在適量的乙醇或其他有機溶劑中,制得均勻的混合溶液,再將該溶液減壓蒸發(fā)除去乙醇,形成脂質(zhì)薄膜;最后加入鹽酸小檗堿緩沖液不斷攪拌,即可制得。在實驗過程中,需注意將水化溫度調(diào)至相變溫度之上以增加膜的通透性,促使藥物分子易于透過磷脂膜而進入脂質(zhì)體。此外,該法所制得的脂質(zhì)體為大多層脂質(zhì)體,粒徑較大且不均一,需要使用French擠壓法、過膜分散法等技術對粒徑進行修飾。薄膜分散法作為應用最早的脂質(zhì)體制備方法,操作步驟簡單,脂質(zhì)體結構經(jīng)典,尤其適用于學生實驗室進行操作;而且,該方法是逆向蒸發(fā)法、pH梯度法等其他脂質(zhì)體制備方法的基礎,只有掌握了薄膜分散法的實驗原理及制備工藝才能更好的理解并掌握其他制備方法。但是,采用該法制備也具有一定的缺陷,即所制得的脂質(zhì)體包封率較低,載藥量也較小,不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
逆相蒸發(fā)法是一種將脂類材料溶于有機溶劑(如乙醇、二氯甲烷)中,然后將其與含藥緩沖液混合乳化,最后蒸去有機溶劑從而制得所需脂質(zhì)體的方法。在制備過程中先按薄膜分散法制得脂質(zhì)薄膜,加入適量乙醚溶解脂質(zhì)膜,再加入鹽酸小檗堿緩沖液形成兩相系統(tǒng),超聲形成穩(wěn)定的W/O型乳化劑,然后減壓蒸去乙醚,制得鹽酸小檗堿脂質(zhì)體。在此實驗中需要用到旋轉蒸發(fā)器、超聲波清洗器等儀器,學生應熟練掌握所需儀器的使用原理及方法,以減少實驗誤差,提高成功率。如旋轉蒸發(fā)器的使用原理是保持裝置內(nèi)真空并恒溫加熱,同時轉動旋轉瓶,使其內(nèi)壁形成薄膜,從而加快蒸發(fā)。同時需注意在減壓蒸發(fā)除溶劑的過程中,裝置內(nèi)易產(chǎn)生大量氣泡,因此,必須保持適宜的真空度以免脂質(zhì)丟失。與薄膜分散法相比,該法所得脂質(zhì)體的載藥量和包封率均較高,但此法也具有一定的缺陷,即制備過程中需要大量使用有機溶劑,極易造成有機溶劑殘留[4]。
溶劑注入法在脂質(zhì)體的制備過程中也較為常用,其中應用最為廣泛的是乙醇注入法和乙醚注入法。乙醇注入法是將脂類材料混合溶于乙醇中,再于60 ℃左右溫度下邊攪拌邊將混合溶液(溶液若不澄清,需濾去雜質(zhì)后再進行操作)滴入鹽酸小檗堿緩沖液中,蒸去有機溶劑乙醇,繼續(xù)攪拌1~2 h,將所得脂質(zhì)體依次通過0.8、0.45、0.22 μm微孔濾膜,即得。乙醇注入法是將乙醇換成乙醚,其余同乙醇注入法。在制備過程中,同樣需注意儀器的使用問題,合理操作,才能制得高質(zhì)量脂質(zhì)體。溶劑注入法的優(yōu)點在于所制得脂質(zhì)體形狀更為完整,且粒徑小于1 μm,適合于制備注射液;缺點是制得脂質(zhì)體粒徑大小不均一[5]。
pH梯度法屬于主動載藥,在目前的脂質(zhì)體制備工藝中應用較為廣泛,適用于制備兩親性藥物脂質(zhì)體[6]。實驗室制備過程為:稱取處方量SPC和Chol溶于適量乙醚中,加入枸櫞酸緩沖液繼續(xù)攪拌,乳化,揮盡乙醚,形成乳狀液,得空白脂質(zhì)體,將空白脂質(zhì)體經(jīng)微孔濾膜整粒。再按處方量將空白脂質(zhì)體、鹽酸小檗堿緩沖液、NaHCO3溶液于振搖下依次加入西林瓶中,混勻,蓋塞,水浴(70 ℃)孵化20 min后,立刻將溫度降至室溫,即得。在采用此法進行實驗時,學生需理解NaHCO3溶液再脂質(zhì)體制備中發(fā)揮的主要作用,即調(diào)節(jié)脂質(zhì)體外部pH值,使其保持弱堿性,而脂質(zhì)體內(nèi)部為弱酸性,從而形成跨膜pH梯度,鹽酸小檗堿在膜外呈分子型,膜內(nèi)質(zhì)子化,促使其易于順梯度進入脂質(zhì)體內(nèi)且不易外漏。此外,在制備過程中需確保加藥順序不能顛倒,且需邊加邊振搖,否則無法獲得合格的脂質(zhì)體。該制備方法的優(yōu)勢在于包封率高、滲透?。蝗毕菰谟诋a(chǎn)品質(zhì)量受脂質(zhì)體粒徑、磷脂種類、藥物與脂質(zhì)體的混合順序等因素影響較大,且重現(xiàn)性也較差[7]。
硫酸銨梯度法是一種常用的脂質(zhì)體制備方法,它可在脂質(zhì)體膜兩側形成跨膜梯度并促使外部藥物自發(fā)進入脂質(zhì)體內(nèi)[8]。該方法一般適用于包載弱堿性藥物,而鹽酸小檗堿屬于強酸弱堿鹽,因此可采用此法制備鹽酸小檗堿脂質(zhì)體。制備過程[9]為:精密稱量處方量的SPC和Chol混合,加入叔丁醇并加溫至45 ℃使之溶解,再加入一定量的硫酸銨溶液超聲至形成穩(wěn)定的W/O型乳化劑,后減壓蒸去有機溶劑,再次加入一定量硫酸銨溶液蒸發(fā)制得空白脂質(zhì)體(脂質(zhì)體內(nèi)部為硫酸銨),用5%葡萄糖溶液透析后,將其依次通過0.45、0.2、0.1 μm的微孔濾膜,然后加入鹽酸小檗堿緩沖液水浴孵化,即可制得。硫酸銨水溶液近中性,該方法相較于pH梯度法的優(yōu)勢在于可減少磷脂分子的水解,從而確保脂質(zhì)體的質(zhì)量和安全性;但缺陷在于所制得脂質(zhì)體的包封率較低。在此實驗中,學生除需掌握旋轉蒸發(fā)器和微孔濾膜過濾器的原理及使用方法外,還需了解采用5%葡萄糖溶液透析的緣由,即除去膜外部的硫酸銨,從而使膜內(nèi)外形成硫酸根離子梯度,促使藥物自發(fā)順梯度進入脂質(zhì)體內(nèi)。
薄膜分散法為經(jīng)典的脂質(zhì)體制備方法,將其與pH梯度法結合可有效改善制得脂質(zhì)體包封率低的缺陷,提高生物利用度。制備過程[10]如下:稱取處方量SPC、Chol與VE混合,溶于適量無水乙醇中,水浴加熱溶解,減壓蒸發(fā),制成薄膜。加入一定量檸檬酸緩沖液,水化得空白脂質(zhì)體。再將其經(jīng)0.8、0.45、0.22 μm微孔濾膜整粒后與鹽酸小檗堿溶液混合。用NaHCO3調(diào)節(jié)外水相pH,水浴孵化,即得。在此制備方法中,需要學生熟練掌握兩種方法的制備流程及操作要點,對該操作進行可行性分析,以期將兩種方法合理運用,從而制備出高質(zhì)量脂質(zhì)體。該工藝將兩種制備方法結合在一起,既強化了各自的優(yōu)勢,又補足了各自的短板,使所制得的脂質(zhì)體擁有較高包封率的同時,制備工藝簡便易行、重復性也較好;但此工藝存在一個缺陷,即有機溶劑使用量大,因此不宜用于工業(yè)化生產(chǎn)[11]。該方法也為我們提供了一個新的脂質(zhì)體制備思路,無論是在脂質(zhì)體的制備還是在其他實驗中,學生應學會觸類旁通,靈活運用所學知識,在前人的研究基礎上繼續(xù)探索,找尋更優(yōu)的實驗途徑,制備高質(zhì)量產(chǎn)物。
超臨界法制備脂質(zhì)體是一種在制備過程中將氯仿、乙醚等有機溶劑用超臨界流體替代用以制備脂質(zhì)體的新型制備方法[12]。超臨界流體(SCF)即溫度及壓力均超過其臨界狀態(tài)的流體。與傳統(tǒng)流體相比,它具有氣體與液體的雙重性質(zhì)和優(yōu)勢,密度和溶解能力與液體溶劑相近,黏度與氣體相近,擴散系數(shù)介于液體和氣體之間,使SCF具有很大的可操作性,其中超臨界CO2因具有較低的臨界溫度和臨界壓力,同時兼具環(huán)保、無毒、廉價、安全等優(yōu)點而被廣泛使用[13]。采用該方法制備時需先稱取一定配比(3:1)的SPC與Chol于無水乙醇中溶解,再將該混合溶液與鹽酸小檗堿緩沖液于超聲下混勻,再將其置于超臨界設備中,通入CO2并升壓,使其達到超臨界狀態(tài),孵育后恒速泄壓,即得產(chǎn)物[14]。該方法可顯著提高鹽酸小檗堿脂質(zhì)體的包封率,增大載藥量,同時可最大程度降低有機溶劑使用量,增加生物安全性[15]。在此實驗過程中需用到超臨界流體設備、恒溫磁力攪拌器及電子天平等儀器,掌握這些儀器的操作方法及要點有助于我們更好的進行實驗,提高實驗成功率。此外,該方法作為一種新型的脂質(zhì)體制備方法,需要學生對該方法進行更加深入的了解,掌握更多相關知識,以期為今后的學習和研究提供參考。
鹽酸小檗堿脂質(zhì)體的制備方法較多,每種方法各有優(yōu)劣,在其原理、操作性、包封率、安全性等方面也有所不同,制得的脂質(zhì)體質(zhì)量存在較大差異,因此在實驗教學過程中,應根據(jù)實驗條件和實驗目的選用合適的制備方法。此外,掌握鹽酸小檗堿脂質(zhì)體的制備方法還可對其他脂質(zhì)體的制備提供參考。我校在本科藥劑學實驗教學中,結合實驗教學的學時安排,脂質(zhì)體制備選用了經(jīng)典的薄膜分散法,該法操作步驟簡單,通過該實驗的開展,即能鍛煉學生實驗動手能力,又能通過實驗對脂質(zhì)體的理論知識進一步鞏固。