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苦参碱固体脂质纳米粒的制备和处方优化

2020-02-18李莹莹孙冰冰张廷廷李松涛赵红玲王汝兴

中成药 2020年1期
关键词:苦参碱均质脂质

李莹莹,孙冰冰,张廷廷,李松涛,赵红玲,王汝兴

(承德医学院中药研究所,河北省中药研究与开发重点实验室,河北 承德 067000)

苦参为我国传统中药材,其主要化学成分为苦参碱,具有抗肿瘤、强心、抗炎、抗菌、免疫抑制等多种药理作用[1]。目前,临床上主要有栓剂、肠溶片、注射剂、胶囊剂等传统剂型[2]。

固体脂质纳米粒是以毒性低、生物相容性好、稳定性高、以生物可降解的固态天然或合成类脂为载体,与表面活性剂共同构成不规则骨架,将药物吸附或包裹于其中而制成的新型纳米粒给药系统[3-4]。纳米粒是一种在室温及体温下为固态的胶状微粒,平均粒径50~1 000 nm,可控制药物释放、靶向传递,适合多种给药途径[5-7],其所含的亲脂性材料使药物包裹于脂质结构中,可提高包封率和细胞透过率,从而增加细胞内药物浓度[8-9],制备方法有高压均质法、微乳法、溶剂蒸发法、乳化蒸发-低温固化法、熔融超声法、高剪切乳化超声法、溶剂注射法等[10],其中超声分散法制备苦参碱纳米粒时操作简单,易于控制,但所得纳米粒稳定性较差,振荡后会产生白色絮状物[11];乳化蒸发-低温固化法制备时虽然稳定性较好,但存在引入毒性有机溶剂、包封率不高等问题[12]。因此,本实验采用高压均质法制备苦参碱固体脂质纳米粒,并通过正交试验优化其处方,为该成分临床应用提供参考。

1 材料

1.1 仪器 JA2003 电子天平(上海精密科学仪器有限公司);JY92-ⅡN 超声波细胞粉碎机(宁波新芝生物科技股份有限公司);FSH-2 高速分散均质机(常州市伟嘉仪器制造有限公司);GT16-3 高速离心机(北京时代北利离心机有限公司);ZEN3690 激光粒度仪(英国马尔文公司);Agilent 1260 高效液相色谱仪(美国Agilent 公司);LGJ-22D冷冻干燥机(北京四环科学仪器厂有限公司);AH-2010 高压均质机(ATS 工业系统有限公司)。

1.2 试剂与药物 苦参碱对照品、原料药(批号17061508)(成都普菲德生物技术有限公司)。吐温-80(天津市化学试剂批发公司);硬脂酸(天津市东丽区天大化学试剂厂)。其他试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 苦参碱含有量测定

2.1.1 色谱条件 Agilent ODS C18色谱柱(4.6 mm×200 mm,5 μm);流动相乙腈-磷酸二氢钾(6∶94);体积流量1.0 mL/min;柱温25 ℃;检测波长210 nm;进样量10 μL。

2.1.2 线性关系考察 精密称取苦参碱对照品3.0 mg,以“2.1.1”项下流动相定容于10 mL 量瓶中,得300.0 mg/mL 贮备液,流动相分别稀释至6.25、12.5、25.0、50.0、100.0、200.0 μg/mL,在“2.1.1”项色谱条件下进样测定。以峰面积为纵坐标(Y),溶液质量浓度为横坐标(X)进行回归,得方程为Y=16.17X-14.531(r=0.999 9),在6.25~200.0 mg/mL 范围内线性关系良好。色谱图见图1。

2.1.3 精密度试验 取25.0、50.0、100.0 μg/mL对照品溶液,每天在“2.1.1”项色谱条件下进样测定6 次,考察日内精密度;连续测定3 d,每天1 次,考察日间精密度,测得两者RSD 分别为0.14%、0.17%,表明该方法精密度良好。

图1 苦参碱HPLC 色谱图Fig.1 HPLC chromatograms of matrine

2.1.4 加样回收率试验 精密量取208.0 μg/mL对照品溶液0.6、0.75、0.9 mL,各3 份,置于10 mL量瓶中,加入1 mL 空白纳米粒溶液,流动相定容至刻度,得到12.48、15.60、18.72 μg/mL溶液,各3 份,在“2.1.1”项色谱条件下进样测定,计算回收率。结果,苦参碱平均加样回收率为101.06%,RSD 为0.01%。

2.2 包封率测定 精密吸取固体脂质纳米粒混悬液800 μL,置于超滤离心管中,10 000 r/min 离心30 min,取上清液20 μL,流动相定容至2 mL,0.45 μm 微孔滤膜过滤,在“2.1.1”项色谱条件下进样测定,计算游离药量W游离。另精密吸取0.5 mL,乙腈破乳后定容至50 mL 量瓶中,0.45 μm微孔滤膜过滤,在“2.1.1”项色谱条件下进样测定,计算总药物量W总,计算包封率,公式为包封率=[(W总-W游离)/W总]×100%。

2.3 苦参碱固体脂质纳米粒制备 精密称取1.0 g硬脂酸、0.30 g 吐温-80,80 ℃下加热熔融作为油相;取纯化水适量,加热至85 ℃作为水相。精密称取苦参碱0.2 g,超声溶于水相中,1 300 r/min搅拌下将水相迅速加到油相中,继续搅拌10 min,形成初乳,12 000 r/min 下高速分散5 min,高压均质机在90 MPa 压力下作用40 个循环,冰浴过夜,即得。

2.4 粒径、Zeta 电位测定[13]称取适量苦参碱固体脂质纳米粒,室温下纯水稀释,探头超声处理后激光粒度仪测定其粒径、PDI 和Zeta 电位。结果,三者分别为90.41 nm、0.303、-24 mV。

2.5 正交试验 根据预试验和单因素试验结果,以吐温-80 用量(A)、均质压力(B)、药脂比(C)为影响因素,包封率为评价指标,采用L9(34)正交设计表安排试验。因素水平见表1,结果见表2,方差分析见表3。

表1 因素水平Tab.1 Factors and levels

表2 试验设计与结果Tab.2 Design and results of tests

表3 方差分析Tab.3 Analysis of variance

由表可知,各因素对包封率均有显著影响(P<0.05,P<0.01),影响程度依次为C>A>B;最优处方为A3B2C2,即吐温-80 用量0.3 g,均质压力90 MPa,药脂比1∶5。

按优化处方制备3 批固体脂质纳米粒,测得包封率分别为95.02%、94.94%、92.49%,平 均(94.15±1.44)%,表明工艺稳定可行。

3 讨论与结论

高压均质法是超微细化液体物料或以液体为载体的一种新技术,它可使物料细化为微米级至纳米级[14],在制药工业中广泛用于制备脂质体、纳米粒、微乳等剂型,其核心应用设备为高压均质机。一般来说,高压均质机均质压力越大,均质循环次数越多,则原料粒径越小。

课题组前期预实验发现,硬脂酸固体脂质在高压均质机内进行均质时,没有立即堵塞高压均质机管道,故可进行操作。本实验对吐温-80 用量、剪切机转速、均质压力、均质次数、温度、溶剂用量等因素进行了考察,发现在使用高压均质机前以热水预热时,所得纳米粒的粒径和PDI 较小,而在常温下恰好相反;考察药脂比时发现,热水预热后高压均质机所得纳米粒的粒径均小于100 nm,表明热匀法制备效果更好。

在单因素试验中以粒径和Zeta 电位为评价指标,考察处方和工艺对纳米粒的影响,然后在此基础上采用正交试验优化最终处方。结果,优化处方所得纳米粒的粒径和Zeta 电位变化不大,而处方变化对包封率影响较大,其原因可能是由于这会改变纳米粒与苦参碱的亲和力,进而影响了对该成分的包封效果,而高压均质机具有较强的机械力,可消除正交试验范围内的粒径变化。因此,在正交试验中只选择包封率作为评价指标,最终优化处方也印证了该结果。

与以往文献报道比较,虽然本实验也制备了苦参碱固体脂质纳米粒,但由于采用高压均质法,故粒径较小,分布较均匀,包封率较高,同时避免了向体系内加入毒性较大的有机溶剂,以及因超声法分散时间过长而引起的金属污染等问题,适合工业化生产,具有一定应用前景。

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