房 偉,王奎鵬,韓德恩
(1.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,河南 鄭州 450000;2.河南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,河南 鄭州 450006)
松蘿酸主要分布于松蘿、石蕊衣、黃花島等地衣植物中,資源豐富[1],具有抗病毒、抗炎、抗氧化、麻痹鎮(zhèn)痛、抗腫瘤等活性[1-3],但該成分水溶性和脂溶性均較差[4],不利于藥物溶解溶出及胃腸道透膜吸收,而且在體內(nèi)容易受到各種酶的代謝作用[5],從而影響其口服生物利用度[4,6]。目前,對松蘿酸已有脂微球[7]、自微乳[8]等制劑學(xué)研究,但處方組成及制備工藝較復(fù)雜;宋婷等[4]對該成分磷脂復(fù)合物及口服藥動學(xué)進(jìn)行了研究,但其黏性較大,不利于藥物溶出,并且其口服生物利用度提高程度在109.67%~177.83%之間,具有較大的改善空間。
納米混懸劑是通過穩(wěn)定劑在某種制劑技術(shù)作用下,將難溶性藥物制成膠態(tài)藥物分散體系[9-10],可提高藥物溶解度、溶出度、生物利用度,而且制備工藝簡單。因此,本實(shí)驗(yàn)采用高壓均質(zhì)法制備松蘿酸納米混懸劑,并考察其體內(nèi)藥動學(xué),以期為相關(guān)制劑學(xué)研究提供參考。
EX125DZH型電子分析天平(美國奧豪斯公司);Mastersizer-300型粒度分析儀(英國馬爾文儀器有限公司);安捷倫1200型高效液相色譜儀(OpenLAB CDS工作站,美國安捷倫公司);MYP13-2S型磁力攪拌器(上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司);ATS型均質(zhì)機(jī)(加拿大Seeker公司);LTB-800型超聲儀(濟(jì)寧魯通超聲電子設(shè)備有限公司);MDF-86V588D型超低溫冰箱(中科都菱設(shè)備有限公司);H-600型透射電鏡(日本電子公司)。
松蘿酸對照品(批號190915,純度98.9%,盛世康普化工技術(shù)研究院);松蘿酸原料藥(批號20191023,純度97%,南京天諾新材料有限公司)。聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP K30,批號191207,亞什蘭集團(tuán)公司);聚乙二醇1000維生素E琥珀酸酯(TPGS,批號20201005,西安海斯夫有限公司);大豆卵磷脂(批號190617,輔必成科技有限公司);吐溫80(F1901016,上海雷允上藥業(yè)有限公司);乳糖(批號D2101115,阿拉丁控股集團(tuán)有限公司)。
2.1 HPLC法測定松蘿酸含量
2.1.1 色譜條件 參考文獻(xiàn)[5]報(bào)道,Welchrom C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相甲醇-[50 mmol/L KH2PO4-三乙胺(500∶1,超聲混勻)](70∶30);體積流量1.0 mL/min;柱溫35 ℃;檢測波長285 nm。
2.1.2 線性關(guān)系考察 稱取松蘿酸對照品10 mg至量瓶中,加入5 mL三氯甲烷超聲溶解,甲醇定容至50 mL,得200 μg/mL貯備液,甲醇制成10、5、1、0.5、0.1、0.02 μg/mL溶液,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定。以松蘿酸質(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=13.159 3X-0.813 5(r=0.999 8),在0.02~10 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.1.3 供試品溶液制備 取0.5 mL納米混懸劑至100 mL量瓶中,加入80 mL甲醇超聲溶解,室溫靜置30 min后定容,即得。
2.1.4 方法學(xué)考察 取供試品溶液適量,于0、3、6、12、18、24 h在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定,測得松蘿酸峰面積RSD為0.46%,表明溶液穩(wěn)定性良好。取同一份納米混懸劑,按“2.1.3”項(xiàng)下方法平行制備6份供試品溶液,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定,測得松蘿酸峰面積RSD為1.70%,表明該方法重復(fù)性良好。取10、1、0.02 μg/mL對照品溶液,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下各進(jìn)樣測定6次,測得松蘿酸峰面積RSD分別為0.31%、0.25%、0.54%,表明儀器精密度良好。取0.25 mL供試品溶液至100 mL量瓶中,加入對照品溶液1.0 mL(低)、1.25 mL(中)和1.5 mL(高),在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定,測得平均加樣回收率分別為99.07%、100.78%、100.26%,RSD分別為1.46%、1.02%、0.85%。
2.2 納米混懸劑制備 采用高壓均質(zhì)法[10]。取松蘿酸50 mg、大豆磷脂100 mg,加入10 mL丙酮,在50 ℃水浴下磁力攪拌2 h至溶液澄清,加到50 mL含有其他穩(wěn)定劑的溶液中,減壓旋蒸除去有機(jī)溶劑,補(bǔ)充蒸餾水至50 mL,在一定壓力下循環(huán)均質(zhì)數(shù)次,過0.45 μm微孔濾膜,即得。
2.3 粒徑、PDI、Zeta電位的測定 取納米混懸劑0.2 mL,加入20 mL蒸餾水稀釋,混勻,取約3 mL至比色皿中,在粒度分析儀上測定粒徑、PDI、Zeta電位。
李公甫家里有三口人,夫妻倆,外加一個小舅子。妻子是個婦道人家,只懂洗衣做飯操持家務(wù);小舅子卻滿腹經(jīng)綸,還酷愛鉆研醫(yī)書,但肩不能挑手不能提,目前還在家里吃閑飯。一家子都靠著李公甫來養(yǎng)活,他敢不盡心盡力地賣命工作嗎?
2.4 單因素試驗(yàn)優(yōu)化制備工藝
2.4.1 穩(wěn)定劑種類 固定松蘿酸用量50 mg,大豆磷脂用量100 mg,均質(zhì)壓力70 MPa,均質(zhì)次數(shù)10次,考察PVP K30、泊洛沙姆188、吐溫80、TPGS(用量均為100 mg)對粒徑、PDI、Zeta電位的影響,結(jié)果見表1。由此可知,僅泊洛沙姆188所制備納米混懸劑的Zeta電位絕對值超過30 mV,而且粒徑、PDI最低,故選擇其作為穩(wěn)定劑。
表1 穩(wěn)定劑種類對粒徑、PDI、Zeta電位的影響(n=3)Tab.1 Effects of stabilizer type on particle size,PDI and Zeta potential (n=3)
2.4.2 穩(wěn)定劑用量 固定松蘿酸用量50 mg,大豆磷脂用量100 mg,均質(zhì)壓力70 MPa,均質(zhì)次數(shù)10次,考察泊洛沙姆188用量60、80、100、120 mg對粒徑、PDI、Zeta電位的影響,結(jié)果見表2。由此可知,不同用量所制備納米混懸劑的PDI均小于0.3,表明納米粒分布較為集中。當(dāng)用量較小時,乳化能力可能不足而導(dǎo)致粒徑稍大,但用量較大時粒徑反而有所上升,可能是黏度增加所致;用量為100 mg時粒徑較小,PDI最小,Zeta電位絕對值大于30 mV,故選擇其作為穩(wěn)定劑用量。
表2 穩(wěn)定劑用量對粒徑、PDI、Zeta電位的影響(n=3)Tab.2 Effects of stabilizer consumption on particle size,PDI and Zeta potential (n=3)
2.4.3 均質(zhì)壓力 固定松蘿酸用量50 mg,大豆磷脂用量100 mg,穩(wěn)定劑用量100 mg,均質(zhì)次數(shù)10次,考察均質(zhì)壓力50、60、70、80、90 MPa對粒徑、PDI、Zeta電位的影響,結(jié)果見表3。由此可知,隨著均質(zhì)壓力增加,粒徑有所下降,但在90 MPa時反而上升,并且PDI增加,可能是由于過大的均質(zhì)壓力會使納米體系溫度升高,導(dǎo)致納米粒子之間發(fā)生聚集甚至融合,從而粒徑增大,分布不均勻,故選擇80 MPa作為均質(zhì)壓力。
表3 均質(zhì)壓力對粒徑、PDI、Zeta電位的影響(n=3)Tab.3 Effects of homogenization pressure on particle size,PDI and Zeta potential (n=3)
2.4.4 均質(zhì)次數(shù) 固定松蘿酸用量50 mg,大豆磷脂用量100 mg,穩(wěn)定劑用量100 mg,均質(zhì)壓力80 MPa,考察均質(zhì)次數(shù)6、8、10、12、15次對粒徑、PDI、Zeta電位的影響,結(jié)果見表4。由此可知,隨著均質(zhì)次數(shù)增加,粒徑逐漸下降,但在15次時粒徑、PDI均有升高趨勢,Zeta電位絕對值有下降趨勢,故選擇12次作為均質(zhì)次數(shù)。
2.5 驗(yàn)證試驗(yàn) 單因素試驗(yàn)結(jié)果顯示,最優(yōu)制備工藝為穩(wěn)定劑(泊洛沙姆188)用量100 mg,均質(zhì)壓力80 MPa,均質(zhì)次數(shù)12次。按上述優(yōu)化工藝平行制備3批納米混懸劑,測定粒徑、PDI、Zeta電位,結(jié)果見圖1~2。由此可知,平均粒徑為185.19 nm,PDI為0.089,Zeta電位為-34.08 mV,表明該工藝重復(fù)性較好。
圖1 納米混懸劑粒徑分布Fig.1 Particle size distribution of nanosuspensions
圖2 納米混懸劑Zeta電位Fig.2 Zeta potential of nanosuspensions
2.6 形態(tài)觀察 取適量納米混懸劑,蒸餾水稀釋50倍后滴至銅網(wǎng)上,1.5%磷鎢酸鈉負(fù)染,濾紙吸除多余液體,室溫晾干后在透射電鏡下進(jìn)行觀察。由圖3A可知,納米混懸劑呈球形或類球形,納米粒之間無粘連。
圖3 樣品透射電鏡圖Fig.3 Transmission electron microscopic images for samples
2.7 凍干粉制備及溶解度測定 取納米混懸劑適量,加入6%甘露醇并混勻,置于-50 ℃冰箱中預(yù)凍2 d后轉(zhuǎn)到-20 ℃真空凍干機(jī)中2 d,即得凍干粉(圖4),密封后于干燥器中保存。取適量,蒸餾水復(fù)溶后測得其平均粒徑增加至231.42 nm,Zeta電位為-30.37 mV。
圖4 納米混懸劑凍干粉外觀Fig.4 Appearance of lyophilized powder of nanosuspensions
再采用飽和溶劑法測定溶解度。取過量松蘿酸、納米混懸劑、物理混合物(比例同納米混懸劑),置于蒸餾水中,平行3份,分別超聲處理20 min至松蘿酸不再溶解,置于25 ℃水浴中持續(xù)磁力攪拌2 d,取上層混懸液,6 500 r/min離心20 min,HPLC法測定上清液中松蘿酸含量。結(jié)果,原料藥在水中的溶解度為6.86 μg/mL,而納米混懸劑為92.47 μg/mL,提高了13.48倍,另外物理混合物中其溶解度為12.62 μg/mL,可能是處方中表面活性劑的增溶作用所致,但提高程度遠(yuǎn)低于納米混懸劑。
2.8 體外釋藥研究 取松蘿酸、納米混懸劑、物理混合物(比例同納米混懸劑)適量(以松蘿酸計(jì)均為15 mg),用超聲脫氣后的1%SDS溶液制成混懸液,并轉(zhuǎn)移至活化透析袋中(截留分子量8 000~14 000 Da),以900 mL 1%SDS溶液為介質(zhì),設(shè)定溶出儀(配置自動取樣器)溫度為37 ℃,轉(zhuǎn)速為100 r/min,于設(shè)定時間點(diǎn)各取樣4 mL,并補(bǔ)充4 mL空白介質(zhì),6 500 r/min離心20 min,HPLC法測定上清液中松蘿酸含量,繪制溶出曲線,見圖5。由此可知,納米混懸劑在60 min內(nèi)累積溶出度達(dá)90.46%,90 min內(nèi)基本溶出完全,但松蘿酸在120 min內(nèi)也僅為19.93%,另外物理混合物在一定程度上也增加了松蘿酸溶出度,但程度遠(yuǎn)低于納米混懸劑。
圖5 松蘿酸體外釋藥曲線(n=3)Fig.5 In vitro drug release curves for usnic acid (n=3)
2.9 藥動學(xué)研究
2.9.1 分組、給藥與采血 12只大鼠隨機(jī)分為松蘿酸組、納米混懸劑組,每組6只,按15 mg/kg劑量灌胃給予相應(yīng)藥物的0.5%CMC-Na混懸液(以松蘿酸計(jì)均為2.5 mg/mL),0.5 mL飲用水沖洗灌胃針后再次灌胃給藥,于0、0.25、0.5、1、2、2.5、3、4、6、8、10、12 h眼眶后靜脈叢采血各約0.2 mL,血樣肝素化后立即3 500 r/min離心3 min,取上層血漿,置于-15 ℃冰箱中保存。另取6只大鼠,設(shè)置物理混合物組,同法灌胃給藥。
2.9.2 血漿處理 參考文獻(xiàn)[5]報(bào)道的方法,取含藥血漿100 μL至離心管中,加入200 μL磷酸鹽緩沖液(pH=7.4),密封后渦旋30 s,加入1 mL甲醇渦旋3 min,12 000 r/min離心10 min,分離上清液至另一離心管中,氮?dú)饩徛蹈傻脷堅(jiān)<尤?00 μL甲醇后密封,渦旋30 s,進(jìn)樣測定。
2.9.3 方法學(xué)考察 取空白血漿適量,制成8.0、4.0、2.0、1.0、0.5、0.1 μg/mL血漿對照品溶液,各取0.5 mL,按“2.9.2”項(xiàng)下方法處理,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定。以峰面積(Y)對松蘿酸質(zhì)量濃度(X)進(jìn)行回歸,得方程為Y=348.21X+50.11(r=0.992 9),在0.1~8.0 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
取空白血漿、含藥血漿(納米混懸劑給藥12 h后)、0.1 μg/mL血漿對照品溶液適量,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定,結(jié)果見圖6,可知血漿內(nèi)源性雜質(zhì)未對測定產(chǎn)生干擾,表明該方法專屬性良好。取8.0、2.0、0.1 μg/mL血漿對照品溶液,同一天內(nèi)在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定6次,測得松蘿酸峰面積RSD分別為3.15%、4.62%、4.19%,表明該方法日內(nèi)精密度良好;同法于第1、2、3、4、5、6天各進(jìn)樣測定1次,測得松蘿酸峰面積RSD分別為6.34%、8.17%、7.42%,表明該方法日間精密度良好。取含藥血漿適量,室溫下于0、2、4、6、12、24 h在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測定,測得松蘿酸峰面積RSD為7.53%,表明血漿在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。取8.0、2.0、0.1 μg/mL血漿對照品溶液適量,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下各進(jìn)樣測定3次,測得松蘿酸平均加樣回收率分別為90.42%、93.67%、87.07%。
1.松蘿酸1.usnic acid圖6 松蘿酸HPLC色譜圖Fig.6 HPLC chromatograms of usnic acid
2.9.4 結(jié)果分析 繪制血藥濃度-時間曲線,采用3P97程序統(tǒng)計(jì)矩模型計(jì)算主要藥動學(xué)參數(shù),結(jié)果見圖7、表5。由此可知,與原料藥、物理混合物比較,納米混懸劑tmax縮短(P<0.01),t1/2延長(P<0.01),Cmax、AUC0~t、AUC0~∞升高(P<0.01),相對生物利用度提高至3.09倍;物理混合物主要藥動學(xué)參數(shù)與原料藥比較有一定改變,可能與處方中穩(wěn)定劑增溶作用有關(guān),但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
圖7 松蘿酸血藥濃度-時間曲線(n=6)Fig.7 Plasma concentration-time curves for usnic acid (n=6)
本實(shí)驗(yàn)所用的泊洛沙姆188作為穩(wěn)定劑,可提供較大的空間阻力,防止納米混懸劑聚集[11-12]。另外,磷脂一方面發(fā)揮增溶作用,使藥物形成均一溶液;另一方面可向納米粒子提供電荷,從而增加了納米粒子之間的排斥作用[13],提高了制劑的穩(wěn)定性,與泊洛沙姆188共同發(fā)揮了穩(wěn)定劑的作用。
表5 松蘿酸主要藥動學(xué)參數(shù)Tab.5 Main pharmacokinetic parameters for usnic acid
結(jié)果顯示,松蘿酸制成納米混懸劑后溶解度、溶出度均大幅度提高,主要與該成分比表面積明顯增加、穩(wěn)定劑增溶作用等因素有關(guān);納米混懸劑tmax顯著縮短,可能與該制劑促進(jìn)藥物溶出、提高藥物前期溶出速率有關(guān);文獻(xiàn)[10,14]報(bào)道,納米混懸劑可顯著延長藥物t1/2,可能是由于胃腸道環(huán)境較為復(fù)雜,影響因素較多,藥物在胃腸道內(nèi)完全溶出溶解需要一定時間,從而影響進(jìn)入血液循環(huán)的時間所致,并且納米藥物能增加與胃腸道黏膜的粘附性,可能也會對上述藥動學(xué)參數(shù)造成影響[14];口服生物利用度顯著提高,這是因?yàn)閷⒃摮煞旨{米化后增加了其溶解度,促進(jìn)了溶出。
研究表明,納米混懸劑由于具有較小的粒徑,可增加跨膜滲透性[9,15];穩(wěn)定劑吸附于納米藥物表面,可降低胃腸道各種酶對藥物穩(wěn)定性的影響[9];納米藥物在伊派爾結(jié)中聚集[14-17],通過淋巴結(jié)中的M細(xì)胞進(jìn)入體循環(huán),從而改變吸收途徑。另外,納米混懸劑口服進(jìn)入胃腸道后可能發(fā)生聚集,導(dǎo)致粒徑變大,從而影響生物利用度提高程度。今后,本實(shí)驗(yàn)將對松蘿酸納米混懸劑的藥效學(xué)開展研究[18],以期為該制劑開發(fā)提供更全面的資料。