曾林如,裘世杰,湯樣華,辛大偉,徐燦達(dá)
(杭州市蕭山區(qū)中醫(yī)院·浙江 杭州 311201)
白芍具有養(yǎng)血補肝、祛風(fēng)除濕、抗炎止痛等作用[1],目前臨床常用于治療骨骼系統(tǒng)的疾病。芍藥苷是芍藥根的提取物,也是白芍和赤芍的主要活性單體成分[2]。大量實驗研究證明,芍藥苷能夠改善疏松的骨質(zhì)、延緩骨鈣流失,還能夠促進(jìn)干細(xì)胞的增殖、定向分化和修復(fù)[3-6]。將芍藥苷制作成為一種緩釋藥物,可以延長其作用時間,增加藥物穩(wěn)定性,為其臨床運用創(chuàng)造更好的條件。
納米微球緩釋系統(tǒng)(Nanoparticles Sustained Release System, NSRS)基本原理是利用高分子納米材料包封藥物形成球狀實體,通過高分子納米材料的緩慢降解而逐步釋放藥物,從而達(dá)到緩釋的目的,具有持續(xù)性、高效性和可控性等優(yōu)點。目前生物大分子的微球緩釋系統(tǒng)研究已取得了較大發(fā)展,其在組織工程緩釋細(xì)胞因子方面的應(yīng)用是近年研究的熱點[7]。
本實驗以聚氰基丙烯酸正丁酯為原料,利用改良的乳液聚合法制備芍藥苷納米微球緩釋系統(tǒng);并對負(fù)載芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球的形狀進(jìn)行觀察,測定其藥物包封率、載藥量以及指定時間的藥物釋放濃度,繪制其在體外的藥物釋放曲線圖。以期拓寬芍藥苷在臨床上的應(yīng)用途徑及加快其普及速度。
1.1 主要試藥、試劑和儀器
芍藥苷:中國食品藥品檢定研究院,批號S02001502;鹽酸胍:杭州啟真湖生物科技有限公司,批號:430791。吐溫-80:杭州啟真湖生物科技有限公司,批號:430829);焦亞硫酸鈉:瑞士羅氏公司,批號:1901601;氰基丙烯酸正丁酯:瑞士羅氏公司,批號:1907102。高速離心機:EPPENDORF公司;JSM-6309LV掃描電鏡:JEOL公司;UV-4802H型紫外分光光度儀:上海能共實業(yè)有限公司;FDU-1100冷凍干燥機:日本EYELA公司;電子天平:上海亞榮生化儀器廠;SHZ-88型水浴恒溫振蕩器:國立試驗設(shè)備研究所。
1.2 方法
1.2.1 芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球的制備 本實驗采用改良的乳液聚合法制備微球。取芍藥苷20 mg,溶于10 mL 2.0 mol/L鹽酸胍溶液中,在0~5℃冰浴中,磁力攪拌下,緩慢加入含0.4%吐溫-80和0.02%焦亞硫酸鈉的雙蒸水20 mL,用1.0 mol/L的HCl調(diào)節(jié)溶液pH值至3.5,不斷攪拌下逐滴加入氰基丙烯酸正丁酯單體2.4 mL,繼續(xù)攪拌反應(yīng)40 min,得到乳白色的膠體混懸液。4℃下用雙蒸水透析48 h,用0.45 μm的膜過濾后,真空冷凍干燥制成凍干粉,密封4℃保存。
1.2.2 芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球理化性質(zhì)的測定 對制備的納米微球進(jìn)行掃描電鏡檢測:將適量的芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球凍干粉進(jìn)行粘臺,使用離子鍍膜儀噴金,使用掃描電鏡進(jìn)行檢測,觀察其形態(tài)、大小及均勻度。
1.2.3 對制備的納米微球進(jìn)行包封率及載藥量測定 制備芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球乳狀液,調(diào)pH為7.0,超速離心(40 000 r/min, 30 min),收集上清液,取沉淀加入定量生理鹽水超聲震蕩分散后再離心,合并2次上清液測定260 nm及280 nm處吸光度(OD),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算包封率及載藥量(包封率=微球中包封的藥物質(zhì)量/制備微球投藥量;載藥量=微球中包封藥物的質(zhì)量/微球的質(zhì)量)。
1.2.4 芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球體外緩釋試驗 取10 mg芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球凍干粉添加到離心管中,加入pH值7.0的PBS緩沖液,在37℃恒溫環(huán)境下以100 r/min的速度進(jìn)行振蕩,定時對溶液進(jìn)行超速離心(40 000 r/min, 30 min),時間分別為0.5、1、2、6、12、20、30、40 d,對上清液進(jìn)行檢測。使用同一批次的PBS緩沖液作為空白對照,使用紫外分光光度儀測定波長260 nm及280 nm處吸光度(OD),將此步驟重復(fù)3 次,取平均值。使用生理鹽水代替PBS緩沖液重復(fù)上述過程。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線方程定時計算藥物濃度及累計釋放濃度,最終繪制以時間為橫軸,以累計藥物釋放百分比為縱軸的芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球體外緩釋曲線圖。
2.1 芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球的掃描電鏡形態(tài) 通過掃描電鏡觀察微球的超微結(jié)構(gòu),其呈現(xiàn)均勻的球形,表面圓潤光滑,微球之間幾乎無粘連,見圖1,圖2。
圖1 微球掃描電鏡下結(jié)構(gòu)視野1(20 μm)
圖2 微球掃描電鏡下結(jié)構(gòu)視野2(20 μm)
2.2 包封率及載藥量 包封率(88.9±6.1)%,載藥量(12.6±0.86)%。
2.3 體外藥物釋放 芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球體外突釋效應(yīng)不明顯,40 d累積釋放藥量在pH為7.0的PBS緩沖液中為(82.778±4.65)%,在生理鹽水中為(71.812±4.78)%,繪制藥物釋放曲線,見圖3。
圖3 芍藥苷緩釋系統(tǒng)在PBS緩沖液及生理鹽水中的釋放度
近年來,芍藥苷在自身免疫性疾病及膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎等疾病中的運用和研究有了可喜的進(jìn)展[8-9],因此尋找一種將其藥效穩(wěn)定可控發(fā)揮的方法變的十分重要。本實驗運用改良的乳液聚合法制備芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球,對其各項理化性質(zhì)進(jìn)行觀察與測量,最終發(fā)現(xiàn)本實驗制備的微球形態(tài)均勻,釋藥穩(wěn)定。與傳統(tǒng)的用藥方法相比,聚氰基丙烯酸正丁酯微球可以使芍藥苷發(fā)揮更長時間的作用,并且減少了給藥次數(shù),可以降低重復(fù)用藥造成的毒副作用。中藥制劑目前在臨床上運用廣泛,希望芍藥苷-聚氰基丙烯酸正丁酯微球可以推動中藥制劑用藥方式的更新與發(fā)展。