朱辰奇 顧依 周琴 劉馨 沈惠明 陳志鵬
摘要 目的:利用聚多巴胺(PDA)對丹參注射液中多成分進(jìn)行負(fù)載,構(gòu)建丹參注射液(SMI)緩釋制劑(PDA-SMI)。方法:建立丹參注射液的原兒茶醛、迷迭香酸和丹酚酸B3種成分的分析方法并進(jìn)行含量測定;制備PDA,在pH值2.5的條件下對SMI進(jìn)行負(fù)載,制備PDA-SMI;對PDA-SMI體外釋放行為進(jìn)行考察。結(jié)果:SMI中原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B的濃度分別為0.344、0.214、0.262 mg/mL;PDA-SMI對原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B的載藥量分別為8.59%,15.90%和20.57%;PDA-SMI中原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B體外累計釋放率分別為84.05%,77.57%和63.12%。結(jié)論:PDA可以負(fù)載SMI的多種成分,載藥量較高,并具有良好的緩釋效應(yīng)。
關(guān)鍵詞 丹參注射液;聚多巴胺;緩釋制劑;高效液相色譜法
Study on Preparation of Danshen Injection Sustained-release Preparation Using Polydopamine
ZHU Chenqi1,2,GU Yi2,ZHOU Qin1,LIU Xin1,SHEN Huiming1,CHEN Zhipeng2
(1 Department of Pharmacy,Suzhou Hospital Affiliated to Nanjing Medical University,Suzhou 215002,China; 2 School of Pharmacy,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210023,China)
Abstract Objective:To use polydopamine(PDA)to carry out multiple components of Salvia miltiorrhiza injection,and to construct a slow-release preparation of Salvia miltiorrhiza injection(SMI)(PDA-SMI).Methods:Establish the analysis method of the three components of protocatechuic aldehyde,rosmarinic acid and salvianolic acid B of Salvia miltiorrhiza injection and determine the content; prepare PDA,load SMI under the condition of pH 2.5 to prepare PDA-SMI; The in vitro release behavior of PDA-SMI was investigated.Results:The concentrations of protocatechuic aldehyde,rosmarinic acid and salvianolic acid B in SMI were 0.344,0.214 and 0.262 mg/mL,respectively; the loading of protocatechuic aldehyde,rosmarinic acid and salvianolic acid B by PDA-SMI The doses were 8.59%,15.90% and 20.57% respectively; the cumulative release rates of protocatechuic aldehyde,rosmarinic acid and salvianolic acid B in PDA-SMI were 84.05%,77.57% and 63.12%,respectively.Conclusion:PDA can load multiple components of SMI and has a good sustained-release effect.
Keywords Salvia miltiorrhiza injection; Polydopamine; Sustained-release preparation; High performance liquid chromatography
中圖分類號:R283文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2020.15.009
隨著人口老齡化程度日益加深,人們生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的改變,心血管疾病成為了威脅人類健康的頭號殺手[1]。Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma是唇形科丹參屬植物丹參Salvia miltiorrhiza Bge.的干燥根和根莖[2]。研究表明,丹參中的多種成分對心血管可以發(fā)揮抗氧化、抗血小板聚集及心肌保護(hù)的作用[3-5]。丹參注射液(Salvia Miltiorrhiza Injection,SMI)是丹參水提醇沉后精制而成,是心肌梗死的住院患者使用頻率最高的中藥制劑,使用頻率高達(dá)35.5%[6]。但是,SMI存在藥物成分在體內(nèi)代謝較快的問題,導(dǎo)致到達(dá)靶部位藥量較少[7-8]。有必要設(shè)計中藥新型制劑對SMI進(jìn)行改善,能夠負(fù)載SMI多成分的同時,具有一定緩釋效應(yīng)。
多巴胺可以在堿性環(huán)境下聚合形成聚多巴胺(Polydopamine,PDA)納米粒[9]。PDA具有良好的生物相容性,可以對多種藥物同時進(jìn)行吸附[10-11]。本研究提出利用PDA對SMI中的多成分進(jìn)行負(fù)載,構(gòu)建中藥新制劑PDA-SMI,賦予其緩釋性能,有助于延長藥物在體內(nèi)滯留時間。見圖1。
1 儀器與試藥
1.1 儀器 電子天平(德國Sartorius公司,型號:BS-124S;高效液相色譜儀(島津?qū)嶒?yàn)器材有限公司,型號:LC-2010A HT);離心機(jī)(美國Thermo公司,型號:MicroCL);純水儀(美國Millipore公司,型號:Synergy UV);超聲波清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司,型號:KQ-250DE);激光粒度分析儀(英國馬爾文儀器有限公司,型號:Malvern);磁力加熱攪拌器,金壇區(qū)西城新瑞儀器廠,型號:HJ-6;冷凍干燥機(jī)(美國LABCONCO公司,型號:Labconco 4.5 L)。
1.2 試劑 鹽酸多巴胺,美國Sigma-Aldrich公司;對照品丹酚酸B(批號:111562-201912,質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98%)、迷迭香酸(批號:11871-201908,質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98%)、原兒茶醛(批號:114656-201907,質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98%),中國食品藥品鑒定研究院;甲醇(批號:MS1922-801)、乙腈(批號:19055249)均為色譜純,購于美國天地有限公司;磷酸(批號:K1819049)為分析純,氨水(濃度25%~28%,批號:L1719006),購于阿拉丁生化科技股份有限公司;純水,南京中醫(yī)藥大學(xué)自制。
1.3 分析樣品 丹參注射液(正大青春寶藥業(yè)有限公司,批號:1908303)。
2 方法與結(jié)果
2.1 SMI中3種成分含量測定方法的建立
2.1.1 色譜條件 采用Kcromasil 100-S-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相為乙腈-0.05%磷酸水溶液,梯度洗脫:0~15 min,10%~20%乙腈;15~35 min,20%~25%乙腈;35~45 min,25%~30%乙腈;45~55 min,30%~90%乙腈;檢測波長為288 nm;進(jìn)樣量為10 μL;體積流量為1.0 mL/min;柱溫為30 ℃。
2.1.2 供試品溶液的制備 取SMI 1 mL,加入甲醇9 mL稀釋,13 000 r/min,離心半徑6 cm,離心10 min,取上清過0.45 μm濾膜,即得。
2.1.3 對照品溶液的制備 取原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B對照品適量,精密稱定,分別置于10 mL棕色量瓶中,加甲醇制成質(zhì)量濃度分別為276、284、626 μg/mL的對照品溶液,置于冰箱4 ℃避光保存。
2.1.4 專屬性考察 取“2.1.2”項(xiàng)供試品溶液,取“2.1.3”項(xiàng)對照品溶液,進(jìn)樣,結(jié)果見圖2。在建立的色譜條件下,相鄰峰之間分離度均大于1.5,方法專屬性良好。
2.1.5 線性關(guān)系考察 取“2.1.3”項(xiàng)對照品溶液,用甲醇稀釋成系列質(zhì)量濃度的對照品溶液,過0.45 μm濾膜,進(jìn)樣,以對照品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),峰面積為縱坐標(biāo)(Y),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程分別為原兒茶醛Y=39 927 259.03X-23 297.25,r=1.000 0,線性范圍0.276~138.000 μg/mL;迷迭香酸Y=19 065 233.51X+37 000,r=0.999 9,線性范圍0.284~142.000 μg/mL;丹酚酸B Y=10 796 145.52X-21 041.079 59,r=1.000 0,線性范圍0.626~313.000 μg/mL;結(jié)果表明在定量范圍內(nèi)各成分呈良好的線性關(guān)系。
2.1.6 中間精密度試驗(yàn) 精密吸取“2.2.2”項(xiàng)下同一供試品溶液,連續(xù)進(jìn)樣6次,以各成分的峰面積值分別計算,計算原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B 3種成分峰面積的RSD分別為0.15%、0.17%、0.20%,表明選用的儀器精密度良好。
2.1.7 重復(fù)性試驗(yàn) 按照“2.1.2”項(xiàng)方法配制供試品溶液,平行6份,進(jìn)樣,計算原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B 3種成分質(zhì)量濃度的RSD分別為1.75%、1.32%、1.46%,表明配制方法重復(fù)性良好。
2.1.8 供試品穩(wěn)定性試驗(yàn) 取同一份“2.1.2”項(xiàng)下供試品溶液,分別于0、2、4、6、8、10、12、24 h進(jìn)行測定,計算原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B 3種成分峰面積的RSD分別為0.78%、0.40%、0.97%,表明供試品溶液中各成分穩(wěn)定性較好。
2.1.9 加樣回收率試驗(yàn) 取已知3種指標(biāo)成分含量的SMI,精密加入原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B混合對照品適量,配成質(zhì)量濃度為待測成分含量的100%的溶液,每個質(zhì)量濃度平行6份,計算各成分的加樣回收率和RSD。計算原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B 3種成分的平均加樣回收率分別為99.82%、98.84%、102.39%,RSD分別為2.24%、2.15%、1.54%,表明本方法回收率良好。
2.1.10 樣品測定 用外標(biāo)法計算出SMI中的原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B的濃度分別為0.344、0.214、0.262 mg/mL。
2.2 PDA-SMI的合成和表征
2.2.1 PDA的合成 精密稱取200 mg鹽酸多巴胺溶于40 mL純水中,攪拌至完全溶解,加入16 mL無水乙醇和1 mL氨水,磁力攪拌24 h,13 000 r/min,離心半徑 6 cm,高速離心15 min,棄上清,沉淀用純水洗3次,得到PDA納米粒溶液,凍干后進(jìn)行定量。
2.2.2 PDA-SMI制備及載藥量測定 取2 mL SMI加入7 mL純水中,混勻,用稀鹽酸(1 M)調(diào)節(jié)pH至2.5,加入1 mL的含有2 mg PDA的純水(pH值2.5),避光,磁力攪拌8 h,13 000 r/min,離心半徑6 cm,高速離心15 min,取上清。通過“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)行測定,測定載藥前后溶液中藥量,如圖2,并按公式分別計算各成分的載藥量,載藥量=(藥物的原始質(zhì)量-上清中殘留藥物的質(zhì)量)/[PDA的質(zhì)量+(藥物的原始質(zhì)量-上清中殘留藥物的質(zhì)量)],液相結(jié)果見圖3。通過公式計算,原兒茶醛、迷迭香酸和丹酚酸B的載藥量分別為6.59%,17.60%和20.75%,載藥量較高。
2.2.3 粒徑分布 用粒徑測定儀PDA-SMI納米粒粒徑變化。見圖4。載藥后平均粒徑為(305.1±6.8)nm,粒徑分布較窄。
2.2.4 形態(tài)觀察 取適量PDA-SMI溶于純水中,滴至銅網(wǎng),烘干,通過透射電鏡TEM觀察形態(tài)。PDA-SMI為球形納米結(jié)構(gòu)。見圖5。
2.3 PDA-SMI體外釋放實(shí)驗(yàn) 取PDA-SMI溶液放置于相對分子質(zhì)量為800~1 000的透析袋中,釋放環(huán)境為pH值7.4的PBS緩沖液,溫度為37 ℃,按預(yù)定時間取釋放溶液,補(bǔ)加同溫同體積的PBS緩沖液,每個樣品平行3份,計算累積釋放量并繪制時間累積釋放率曲線,結(jié)果見圖6。在48 h內(nèi),原兒茶醛釋放84.05%,迷迭香酸釋放77.57%,丹酚酸B釋放63.12%,具有明顯的緩釋效應(yīng)。
3 討論
3.1 載藥指標(biāo)成分的選擇 原兒茶醛,迷迭香酸和丹酚酸B這3個成分是SMI中含量較高的成分之一,也是SMI治療心血管疾病的主要藥效成分。Wan等[12]研究發(fā)現(xiàn),原兒茶醛可以通過抑制異丙腎上腺素(ISO)誘導(dǎo)的心肌組織纖維化和膠原沉積。Javidanpour等[13]研究表明,迷迭香酸可以抑制脂質(zhì)過氧化和NCX1的過表達(dá),提前給藥可以預(yù)防心肌梗死后心肌肥厚、心律失常和心功能障礙的發(fā)生率。Zhang等[14]研究發(fā)現(xiàn),迷迭香酸可以通過抑制AMPKα/Smad3信號通路,抑制心臟纖維化的產(chǎn)生。丹酚酸B促血管新生和抗ROS被廣泛報道,有助于改善梗死部位的局部缺血和心肌細(xì)胞微環(huán)境[15-17]。PDA對丹參素載藥量較低,故未將丹參素列為指標(biāo)成分進(jìn)行定量分析。
3.2 載藥工藝的選擇 前期研究中,驗(yàn)證了SMI在酸性環(huán)境的穩(wěn)定性,確保了載藥過程中藥物自身的穩(wěn)定性,并且利用PDA對丹參水提液中的成分進(jìn)行了負(fù)載預(yù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)酸性環(huán)境下對多種水溶性成分存在明顯的吸附效應(yīng)。本研究選用SMI,分別對不同pH值(2.0,2.5,3.0,3.5和4.0)和不同載藥時間(2、4、8 h)進(jìn)行考察,比較不同pH值下的載藥量,發(fā)現(xiàn)在pH值2.5時載藥量最高,載藥時間為8 h。載藥前后電位數(shù)據(jù)表明載藥機(jī)制為靜電吸附,利用PDA在pH值小于4的環(huán)境下的正電荷,對SMI多成分進(jìn)行吸附。PDA靜電吸附的載藥機(jī)制有助于保持藥物分子的完整性,在中性環(huán)境下,pH值發(fā)生電荷翻轉(zhuǎn),引起吸附藥物的緩釋[18-19]。
3.3 小結(jié) 中藥是多組分、多靶點(diǎn)及其組分間協(xié)同作用的復(fù)雜體系,大劑量負(fù)載中藥多成分是開發(fā)中藥新制劑的關(guān)鍵難點(diǎn)。本研究利用PDA對SMI中的主要藥效成分成分進(jìn)行一個高效率的負(fù)載,載藥量較高,載藥機(jī)制明確,可控性強(qiáng),且具有明顯的緩釋效應(yīng),可以作為開發(fā)中藥多成分復(fù)雜體系制劑的新策略。
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(2020-07-01收稿 責(zé)任編輯:王明)
基金項(xiàng)目:國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目(2018YFC1706905)——中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究;蘇州市科技發(fā)展計劃基金項(xiàng)目(SYSD2019187,SYSD2018242)作者簡介:朱辰奇(1991.02—),男,碩士,藥師,研究方向:中藥新型制劑研究,Tel:(0512)62362103,E-mail:zhu65134@163.com通信作者:陳志鵬(1978.10—),男,博士,教授,研究方向:中藥新型制劑研究,Tel:(025)85811071,E-mail:czpcpu@hotmail.com