田 勇,李見春,李婷婷,侯方燕
(1. 蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院,安徽 蚌埠 233000; 2. 蚌埠醫(yī)學院藥學院,安徽 蚌埠 233000)
富馬酸喹硫平(QF)是經(jīng)典的第2 代抗精神病藥物,主要通過拮抗中樞D2受體和5-HT2受體發(fā)揮作用,用于治療精神病療效佳,且藥物安全系數(shù)較高,對精神分裂癥的療效肯定,同時對狂躁癥也有一定療效。目前,市場多為片劑,口服易產(chǎn)生心悸、嗜睡、頭暈、食欲不振和便秘等不良反應[1-2]。脂質(zhì)立方液晶(LCNP)是兩親性聚合物,分散于水溶液時可自發(fā)組裝形成一種新的分散體系,能包封不同極性的藥物[3]。立方液晶的穩(wěn)定性優(yōu)于脂質(zhì)體,進入人體后受到免疫系統(tǒng)的干擾較少[4-5]。對于溶解性較差的藥物,立方液晶內(nèi)部獨特的立方相結(jié)構(gòu)可包載各種不同極性的藥物,顯著增加難溶性藥物的生物利用度,減少毒副作用[6-7]。本研究中將富馬酸喹硫平制備成立方液晶納米粒,以降低喹硫平的不良反應,同時提高生物利用度。為確保富馬酸喹硫平立方液晶(QF-LCNP)具有較高的包封率,對QF-LCNP 的制備工藝進行了優(yōu)化?,F(xiàn)報道如下。
Nano-ZS90 型粒度檢測儀(英國Marlven 公司);JN-04HCF 型高壓均質(zhì)機(聚能生物科技公司);Milli-A10 型純水機(英國Milibol 公司);TGR16-WJ 型高速離心機(長沙湘儀離心機儀器有限公司);TB5210FB 型超聲波清洗器(昆山超聲儀器有限責任公司,功率為180 W,頻率為40 kHz)。
甘油單油酸酯(上海Boilmen 公司,批號為1921036);泊 洛 沙 姆407(上 海Sigma 公 司,批 號 為163223);甲醇、乙腈(色譜純,國藥集團,批號為176331);富馬酸喹硫平(成都貝斯特股份有限公司,批號為131227FM,含量為99.4%);透析袋(截留相對分子質(zhì)量為8 000~14 000,美國Viskase 公司,批號為201810112111)。
圖1 偏光顯微鏡觀察到的液晶形態(tài)
采用注入法制備QF-LCNP,將脂質(zhì)材料甘油單油酸酯(GMO)與穩(wěn)定劑泊洛沙姆407(F127)按一定比例混合,融化后攪拌成均一的澄明液體,向脂質(zhì)溶液內(nèi)逐滴加入同溫足量的蒸餾水,邊滴加邊攪拌,經(jīng)高壓均質(zhì)機后,形成立方液晶納米粒。參考文獻[8-9],根據(jù)GMO 形成立方液晶的三元相圖,對形成立方液晶所需的原料比例進行初步篩選。取不同比例的GMO 和F127適量,精密稱定,60 ℃水浴融化,形成均一脂質(zhì)液,向脂質(zhì)液內(nèi)緩慢加入不同質(zhì)量分數(shù)(wt%)的蒸餾水,磁力攪拌10 min,通過高壓均質(zhì)機均質(zhì)一定次數(shù),即得白色乳狀液。偏光顯微鏡觀察并記錄樣品形態(tài)。詳見圖1 和表1。
表1 GMO 與F127 的處方比例對液晶形態(tài)的影響
由圖1 可見,各液晶形態(tài)差異,層狀液晶為片狀雪花樣結(jié)構(gòu),非液晶在偏光下呈現(xiàn)無序樣結(jié)構(gòu),立方液晶的光學特性為各同向性,在偏光顯微鏡下無偏光,故呈現(xiàn)暗視野。由表1 可見,當含水量在較低區(qū)間(20%~40%)范圍內(nèi)時,大多為層狀液晶和非液晶形態(tài),當含水量在較高區(qū)間(70%以上)范圍內(nèi)時,基本形成立方液晶,表明立方液晶的形成與含水量有關(guān),同時GMO 與F127的比例也有一定影響,GMO 質(zhì)量比重越高,越易形成立方液晶,基本符合GMO 的三元相圖[10]。
根據(jù)處方工藝的篩選與驗證,選擇影響藥物包封率較大的4 個因素:蒸餾水用量(mL,因素A),藥物占GMO 質(zhì)量比(因素B),甘油單油酸酯與F127 的質(zhì)量比(兩者總質(zhì)量為1 g,因素C),攪拌時間(min,因素D),將以上4 個因素設計成L9(34)的正交試驗,以QF-LCNP的包封率為考察指標,因素水平見表2,正交試驗結(jié)果見表3,方差分析見表4。由表2 可見,各因素對包封率的影響程度為C >A >B >D,因素A 及因素C 對包封率有顯著影響。故富馬酸喹硫平立方液晶的最佳處方工藝為A3B2C1D3,即富馬酸喹硫平投藥量為54 mg,蒸餾水為40 mL,甘油單油酸酯投藥量為900 mg,泊洛沙姆407 投藥量為100 mg,攪拌時間為18 min。
表2 富馬酸喹硫平立方液晶處方篩選的影響因素水平
表3 正交試驗結(jié)果
表4 包封率方差分析結(jié)果
2.3.1 均質(zhì)壓力考察
高壓均質(zhì)機預熱10 min,用蒸餾水沖洗均質(zhì)機內(nèi)部,將恒溫水接通入均質(zhì)槽內(nèi),均質(zhì)機內(nèi)槽保持恒溫,溫度設置為25 ℃,將QF-LCNP 放入高壓均質(zhì)機內(nèi),固定均質(zhì)次數(shù)為5 次,調(diào)整均質(zhì)壓力,分別設為1 000,1 500,2 000,2 500 bar(1 bar=0.1 MPa),收集均質(zhì)后QF-LCNP,測定藥物的包封率及粒徑。結(jié)果見表5??梢姡斁|(zhì)次數(shù)設為定值時,均質(zhì)壓力對富馬酸喹硫平包封率和平均粒徑影響較大,隨著均質(zhì)壓力的增高,QF-LCNP 的包封率和粒徑逐漸降低,當均質(zhì)壓力超過2 000 bar 時,粒徑下降不明顯。當均質(zhì)壓力過高時有可能會破壞一部分立方液晶的結(jié)構(gòu),故選擇2 000 bar 作為制備富馬酸喹硫平立方液晶納米粒的最優(yōu)制備工藝。
表5 不同均質(zhì)壓力對包封率及粒徑的影響(n=3)
2.3.2 均質(zhì)次數(shù)考察
高壓均質(zhì)機預熱10 min,用蒸餾水沖洗均質(zhì)機內(nèi)部,將恒溫水接通入均質(zhì)槽內(nèi),均質(zhì)機內(nèi)槽保持恒溫,溫度設為25 ℃,將QF-LCNP 放入高壓均質(zhì)機內(nèi),設置均質(zhì)壓力為最優(yōu)1 500 bar,均質(zhì)次數(shù)分別為2,4,6,8 次,收集均質(zhì)后QF-LCNP,測定包封率及粒徑,結(jié)果見表6??梢?,均質(zhì)次數(shù)對富馬酸喹硫平的包封率和平均粒徑均有影響,隨著均質(zhì)次數(shù)的增加,立方液晶納米粒的粒徑逐漸下降,當均質(zhì)次數(shù)超過6 次時,包封率有所降低,粒徑下降不明顯。故最終選擇循環(huán)次數(shù)為6 次作為最優(yōu)制備工藝條件。
表6 不同均質(zhì)次數(shù)對包封率及粒徑的影響(n=3)
2.4.1 色譜條件
色譜柱:Thermo C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:甲醇-水(含0.5%三乙胺,冰醋酸調(diào)節(jié)pH 至6~8,78 ∶22,V/ V);流速:1 mL/min;檢測波長:289 nm;柱溫:45 ℃;進樣量:20 μL。
2.4.2 溶液制備
取富馬酸喹硫平對照品0.5 mg,精密稱定,置10 mL容量瓶,用甲醇稀釋并定容,4 ℃冰箱保存,備用。臨用前用甲醇稀釋。取富馬酸喹硫平立方液晶納米粒5 mg,精密稱定,置100 mL 容量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,0.22 μm 濾膜過濾,即得。
2.4.3 方法學考察
標準曲線繪制:精密量取富馬酸喹硫平對照品貯備液,用甲醇稀釋成質(zhì)量濃度分別為1,2,4,8,16,32,64,128 μg / mL 的系列標準溶液。按擬訂色譜條件進樣20 μL,記錄峰面積。以質(zhì)量濃度(X)為橫坐標、峰面積(Y)為縱坐標進行線性回歸,得回歸方程Y=28 612 X +29 549,R2=0.999 7(n=8)。結(jié)果表明,富馬酸喹硫平質(zhì)量濃度在1~128 μg/mL 范圍內(nèi)與峰面積線性關(guān)系良好。
精密度試驗:精密量取富馬酸喹硫平對照品貯備液,配置低、中、高質(zhì)量濃度(分別為4,16,64 μg/mL)的對照品溶液,按擬訂色譜條件進樣6 次,記錄峰面積。結(jié)果的RSD 為1.32%(n=6),表明儀器精密度良好。
穩(wěn)定性試驗:制備同批QF-LCNP 樣品,分別于0,2,4,6,8,12,24 h 時按擬訂色譜條件進樣測定。結(jié)果的RSD 為1.14%(n=7),表明供試品溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定。
加樣回收試驗:精密量取同一已知含量的QF-LCNP供試品溶液9 份,每3 份1 組,置10 mL 容量瓶中,分別加入相當于標示量80%,100%,120%的對照品溶液適量,用甲醇稀釋至刻度,按擬訂色譜條件進樣測定,記錄峰面積,并計算加樣回收率。結(jié)果見表7。
表7 加樣回收試驗結(jié)果( n=9)
采用透析法[11],釋放介質(zhì)選取pH 7.4 磷酸鹽(PBS)緩沖液,以富馬酸喹硫平對照品為對照,進行體外釋藥試驗。分別精密量取QF 對照品溶液和QF-LCNP各0.5 mL,將樣品放入已處理好的透析袋內(nèi),兩端扎緊,浸入100 mL pH 7.4 PBS 緩沖液中,密封,維持溫度在37 ℃,磁力攪拌,于設定時間點取樣,同時補充相同體積的釋藥介質(zhì),以保證透析環(huán)境不變。取1 mL 透析介質(zhì),0.22 μm 微孔濾膜濾過,測定每個取樣點時的藥物含量,計算累積釋放度。結(jié)果見圖2。
圖2 QF-LCNP 和喹硫平溶液釋放曲線(n=3)
可見,QF 溶液在前10 h 內(nèi)的累積釋放度約達到100.00%,而富馬酸喹硫平脂質(zhì)立方液晶在前10 h 內(nèi)的累積釋放度約為58.00%,體外48 h 的累積釋放度約為84.67%,相比于QF 溶液有一定的緩釋效應。
以富馬酸喹硫平的包封率為指標,采用單因素和正交試驗設計,從處方配比中可發(fā)現(xiàn),立方液晶的形成與GMO/F127 的比例及水含量相關(guān),含水量低于40%較難形成立方液晶,且存在一定的層狀液晶及非液晶形態(tài);當水含量超過70%時,基本可形成立方液晶體系。另外,GMO 質(zhì)量比重與立方液晶的形成有關(guān),因為構(gòu)成立方液晶的整體骨架主要是甘油單油酸酯,F(xiàn)127 的作用則是嵌入骨架縫隙的穩(wěn)定劑,因此引入過多的穩(wěn)定劑F127 會干擾立方液晶的形態(tài)。
在選取影響包封率的4 個因素中,分散相用量和GMO 與F127 質(zhì)量比均有統(tǒng)計學差異,表明該因素對包封率有顯著影響,符合立方液晶的晶體特性[12-14]。
制劑通過超聲、均質(zhì)后制備的納米顆粒能顯著提高藥物的包封率。目前,制備立方液晶多采用納米均質(zhì)法,可實現(xiàn)低溫下水浴循環(huán)制備納米粒,制備過程中能保證粒子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。故本試驗中選用均質(zhì)機制備立方液晶納米粒,對QF-LCNP 制備過程中的影響因素進行考察。均值壓力和均質(zhì)次數(shù)在一定范圍內(nèi)可影響藥物的包封率和粒徑,由于在均質(zhì)過程中增加均質(zhì)壓力和均質(zhì)次數(shù)可能會導致儀器溫度升高,破壞立方液晶結(jié)構(gòu),故在試驗前加入循環(huán)恒溫引流水,保證均質(zhì)管內(nèi)的溫度恒溫。均質(zhì)壓力超過1 500 bar 時,藥物的包封率有所降低,可能是過高的能量破壞了立方液晶結(jié)構(gòu)或?qū)е铝⒎揭壕Ь偷霓D(zhuǎn)變。
體外藥物釋放是考察緩釋制劑體外釋放速率的有效方法。本試驗中采用透析法、高效液相色譜法測定藥物釋放量,結(jié)果顯示,QF-LCNP 具有明顯的緩釋作用。此外,文獻[15]的研究表明,立方液晶能明顯提高藥物腦部吸收,為QF-LCNP 的體內(nèi)試驗提供了一定依據(jù)。本試驗中最后優(yōu)化得到的處方各項指標均在正常范圍內(nèi),確定了富馬酸喹硫平脂質(zhì)立方液晶制備工藝的可行性,可為QF-LCNP 的深入研究提供參考。