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松果菊苷固体脂质纳米粒处方筛选的研究*

2015-08-29刘志东李春华丁伶伶郭丽丽

天津中医药大学学报 2015年6期
关键词:甘油酯卵磷脂硬脂酸

陈 静,佟 玲,刘志东,李春华,丁伶伶,郭丽丽

松果菊苷固体脂质纳米粒处方筛选的研究*

陈静1,2,佟玲1,2,刘志东1,2,李春华1,2,丁伶伶1,2,郭丽丽1,2

(1.天津中医药大学,天津市现代中药重点实验室,天津300193;2.天津中医药大学,现代中药发现与制剂技术教育部工程研究中心,天津300193)

[目的]探索不同辅料对于松果菊苷固体脂质纳米粒(SLN)理化性质的影响,从而对水溶性药物单体固体脂质纳米粒的处方研究做出一点提示。[方法]采用单一变量法摸索松果菊苷SLN中Myrj52、山嵛酸甘油酯(Compritol 888 ATO)、单硬脂酸甘油酯、大豆卵磷脂等辅料对纳米粒理化性质的影响。[结果]随Myrj52量的增加,纳米粒的粒径减小,Zeta电位增大,包封率增大。随Compritol 888 ATO量的增加,包封率降低,粒径稍有增大,Zeta电位减小。随单硬脂酸甘油酯量的增加,粒径明显增大,包封率略有减小,Zeta电位减小。随卵磷脂量的增加,粒径明显增大,电位明显减小。包封率降低。[结论]各种辅料单独对松果菊苷SLN的理化性质都有较大影响,此研究可以为相似性质的药物SLN的处方筛选提供启示。

松果菊苷;固体脂质纳米粒;辅料;理化性质

松果菊苷是一种从列当科植物肉苁蓉或管花肉苁蓉的干燥茎中提取的苯乙醇苷类化合物[1],含有多种药用有效成分,松果菊苷有很强的抗氧化活性,可以显著减少氧化应激反应[2]。实验结果显示,松果菊苷清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的能力是所有单体化合物中最强的[3]。固体脂质纳米粒(SLN)是继乳剂、脂质体、微粒和毫微粒后,用于药物控制释放的新型纳米胶团载体的给药系统[4],是以固态的天然或合成类脂为载体材料,将药物包裹或内嵌于类脂核中,制成的粒径为纳米级的固体胶粒给药系统。与脂质体和微乳相比,药物由于被包封于SLN的生理相容耐受性好的固体骨架中而实现了更好的控释和缓释效果,因此SLN有其特殊的优越性,在新药开发中极具发展前景[4]。

白内障是一种由多种病因导致的晶状体浑浊,是世界上主要的致盲眼病[5]。在中国和拉丁美洲也是如此,几乎一半的盲人和视力低下都是由白内障导致的[6-8]。随着世界人口的老龄化,这一问题已成为全球性的、急需解决的重要问题[9-10]。在过去几十年,很多研究致力于研究白内障的发生和发展机制[11]。白内障的发生机制虽然还没有完全确定,氧化损伤被公认为一个非常重要的因素[12]。因此,抗氧化剂在抑制氧化物相关的白内障方面有很大的潜力。各种抗氧化剂在实验研究中表现出了有效性[13-14]。

松果菊苷有很强的抗氧化活性,因此,松果菊苷SLN可以用于白内障的预防和治疗。本研究中,主要对松果菊苷SLN处方进行筛选,探索不同的辅料对于纳米粒理化性质的影响,从而为水溶性药物纳米粒的处方筛选提供启示。

1 材料与方法

1.1主要仪器紫外-可见分光光度计(瓦里安,美国),磁力搅拌(江苏省金坛市医疗仪器厂),GM-0.33II型沸腾隔膜真空泵(天津Autoscience公司),CoMetro高效液相色谱系统(CoMetro,美国),C3860A超声清洗器(天津Autoscience公司),低速台式离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司),DELTTA320 pH计(METTLER TOLEDO,瑞士),Milli-Q超纯水系统(Millipore,美国),激光粒径测定仪(马尔文,英国),AX205电子天平(METTLER TOLEDO,瑞士)。

1.2主要试剂松果菊苷提取物(天津中新药业,含量>90%),甲醇(天津康科德科技有限公司),Myrj52(辽阳奥克纳米材料有限公司),山嵛酸甘油酯(Compritol 888 ATO,GATTEFOSSE,法国),单硬脂酸甘油酯,卵磷脂(Lipoid,美国),磷酸、磷酸二氢钾、氢氧化钠(天津市北方天医化学试剂厂)。

1.3乳化固化法制备松果菊苷固体脂质纳米粒乳化固化法制备松果菊苷固体脂质纳米粒。称取适量表面活性剂,加入超纯水,水浴75℃使溶解作为水相。另称取松果菊苷溶于适量无水乙醇中,加热使乙醇挥尽,使松果菊苷分散于脂质材料中构成有机相,在搅拌下将水相注入有机相,继续搅拌浓缩至原体积的1/4时,倒入冰水浴2 h。经微孔滤膜过滤后,即得松果菊苷固体脂质纳米粒混悬液。

1.3.1脂质材料种类及用量的选择实验中筛选了单硬脂酸甘油酯、Compritol 888 ATO作为脂质材料。分别单独使用一种脂质材料和两者联合使用,考察脂质材料与药物的相容性、纳米粒形成的过程及其最终的理化性质,最终选择单硬脂酸甘油酯作为脂质材料。

将松果菊苷、卵磷脂及Myrj52用量固定,通过改变单硬脂酸甘油酯用量,考察纳米粒形成的过程、最终状态和放置的稳定性以及理化性质。选择单硬脂酸甘油酯用量为60、70、80 mg进行单一变量分析。

1.3.2表面活性剂种类及用量的选择实验中筛选了Myrj52、Labrasol、卵磷脂等表面活性剂。使用Labrasol时,制得纳米粒粒径较大,稳定性较差,而单独使用Myrj52和卵磷脂效果不如两者联合使用,因此最终选择将Myrj52与卵磷脂配合使用作为表面活性剂。

实验中将松果菊苷、单硬脂酸甘油酯及Myrj52用量固定,通过改变卵磷脂用量,考察纳米粒形成的过程、最终状态和放置的稳定性以及理化性质。选择卵磷脂用量为200、250、300 mg进行单一变量分析。

实验中将松果菊苷、单硬脂酸甘油酯及卵磷脂用量固定,通过改变Myrj52用量,考察纳米粒形成的过程、最终状态和放置的稳定性以及理化性质。选择Myrj52用量为300、400、500 mg进行单一变量分析。

1.3.3有机溶剂及其用量选择松果菊苷、卵磷脂、单硬脂酸甘油酯都能溶于乙醇等有机溶剂,且乙醇毒性较小,因此选择乙醇溶解松果菊苷、单硬脂酸甘油酯、卵磷脂。

1.4松果菊苷SLN的粒径分布及Zeta电位将各组得到的松果菊苷SLN在激光粒径测定仪上测定其粒径、Zeta电位及多分散指数(PDI)。

1.5松果菊苷SLN的包封率测定超滤法能很好的分离纳米粒和游离药物[15],且简单易行,重现性好,故采用超滤法测定松果菊苷SLN的包封率。

按下式计算松果菊苷SLN的包封率:

包封率(EE%)=(1-W游/W总)×100%

式中:W游:纳米粒混悬液中游离药物的质量;W总:纳米粒混悬液中总药物的质量。

2 结果

2.1脂质材料对松果菊苷SLN性质的影响将单硬脂酸甘油酯和Compritol 888 ATO分别作为单一变量来考察其对松果菊苷SLN性质的影响,结果见表1、表2。

表1 不同量的Compritol 888 ATO对松果菊苷SLN粒径、电位、包封率的影响

表2 不同量的单硬脂酸甘油酯对松果菊苷SLN粒径、电位、包封率及PDI的影响

当确定松果菊苷、卵磷脂及Myrj52的量,只改变Compritol 888 ATO的量时,测定松果菊苷SLN的粒径、电位和包封率结果发现,当Compritol 888 ATO量为0,即不加入Compritol ATO888时,纳米粒的粒径最小,且包封率最高;而Compritol 888 ATO的量分别增加到10、20 mg时,纳米粒的粒径依次增大,分别为57.33 nm和62.5 nm,而且包封率依次减小,分别为54.3%和50.68%。

当确定松果菊苷、卵磷脂及Myrj52的量,只改变单硬脂酸甘油酯的量时,测定松果菊苷SLN的粒径、电位、包封率及PDI结果发现,当单硬脂酸甘油酯的量为60 mg时,虽然粒径和包封率结果最优,但是PDI显著升高,说明粒径平均大小符合要求,但是粒径分布太宽;而单硬脂酸甘油酯的量为80 mg时,粒径明显增加,为133.8 nm,而包封率降低,为48.56%。

2.2表面活性剂对松果菊苷SLN性质的影响将卵磷脂和Myrj52分别作为单一变量来考察其对松果菊苷SLN性质的影响,结果见表3、表4。

表3 不同量的卵磷脂对松果菊苷SLN粒径、电位、包封率及PDI的影响

表4 不同量的Myrj52对松果菊苷SLN粒径、电位、包封率及PDI的影响

确定松果菊苷、单硬脂酸甘油酯及Myrj52的量,只改变卵磷脂的用量时,测定松果菊苷SLN的粒径、电位、包封率及PDI结果发现,当卵磷脂的量为200 mg时,虽然粒径较小,为53.21 nm,包封率较高,为59.37%,但是PDI也明显增高到0.645,这说明纳米粒的平均粒径虽然符合要求,但是分布宽,有大量较大的粒子,而当卵磷脂的用量增加到300mg时,虽然PDI减小到0.199,但粒径达到126.9 nm,包封率也降低至53.89%。

确定松果菊苷、单硬脂酸甘油酯及卵磷脂的量,只改变Myrj52的用量时,测定松果菊苷SLN的粒径、电位、包封率及PDI结果发现,Myrj52的量为500 mg时,纳米粒的粒径较大(>80 nm),而包封率低,为46.42%;Myrj52的量增加到700 mg时,纳米粒的粒径减小至52.89 nm,但包封率也降低,为55.5%。

3 讨论

SLN的制备方法很多,制备的方法不同,对SLN的粒径,包封率等理化性质均有较大影响。薄膜-超声分散法制备SLN时如超声时间过长(15 min以上),则可能产生金属的污染问题[16]。用高压匀质法制备的粒子粒径较大,大约在200 nm左右,而且因为高压匀质机的最小进料体积为100 mL,每次辅料用量大,辅料价格昂贵,因此此方法不够经济实用。乳化超声分散法制备的粒径也较大,大约在120 nm左右,很难通过此方法得到小粒径的纳米粒。其中乳化固化法制备的纳米粒粒径小,在20 nm左右,故综合松果菊苷的理化性质,最终选用乳化固化法来制备。

纳米粒在溶液中的行为类似于荷电胶体粒子,即各粒子荷电较少时,粒子间斥力相应减弱,各粒子间易聚集和融合。Zeta电位与纳米粒的稳定性密切相关,测定Zeta电位可预测纳米粒的稳定性[17]。一般来说,高Zeta电位值体系因各粒子间斥力较大而体系较为稳定[18-19],因此,除粒径包封率外,电位对于纳米粒的稳定性也有很大的影响。

Compritol 888 ATO具有生理相容性,且可生物降解的特点[20],但在本实验中,选择Compritol 888 ATO作为脂质材料时得的SLN粒径及包封率不理想,但选用适当量的单硬脂酸甘油酯作为脂质材料时制得SLN粒径及包封率均较好,而且PDI也符合要求。

本实验选用卵磷脂及Myrj52配合使用作为表面活性剂。实验中发现,卵磷脂用量对纳米粒粒径影响较大,卵磷脂用量过大时,制得纳米粒混悬液粒径较大。减小卵磷脂用量粒径逐渐变小,包封率也增高,但是减小到一定程度,PDI增大,不符合要求。

可以采用超速离心法、葡聚糖凝胶柱色谱法和超滤法等来测定松果菊苷固体脂质纳米粒的包封率,常用的葡聚糖凝胶柱色谱法重现性不好,超速离心法需要的仪器昂贵,且离心时间较长。故最终选择超滤法。超滤是一种膜分离技术,它的特点是使用不对称多孔膜,根据分子的大小来分离溶液中的大分子物质与小分子物质。超滤法是一种温和的、非变性的物理方法,比其他分离方法效率更高、更灵活。对于微粒分散体系,粒径及其分布的测定十分重要,粒径的不同可影响纳米粒的体内分布、靶向性及其稳定性。

通过测定纳米粒的粒径、Zeta电位、包封率及PDI这些理化指标对松果菊苷固体脂质纳米粒的制备处方进行了筛选,探索了不同的辅料对固体脂质纳米粒理化性质的影响,对相似性质药物的固体脂质纳米粒的处方筛选提供了启示。

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Research of prescription screening of echinacoside solid lipid nanoparticles

CHEN Jing1,2,TONG Ling1,2,LIU Zhi-dong1,2,LI Chun-hua1,2,DING Ling-ling1,2,GUO Li-li1,2
(1.Tianjin State Key Laboratory of Modern Chinese Medicine,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China;2.Engineering Research Center of Modern Chinese Medicine Discovery and Preparation Technique,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China)

[Objective]Explore the impact of different excipients for physical and chemical properties of echinacoside solid lipid nanoparticles(SLN),and thus made little tips for the study of water-soluble drugs prescription monomer SLN.[Methods]Fumble Myrj52,Compritol 888 ATO,glyceryl monostearate,soy lecithin and other accessories affecting the physicochemical properties of echinacoside SLN using a single variable method.[Results]With increasing of Myrj52 amount,the nanoparticles particle size decreased,zeta potential increased,encapsulation rate increased;with increasing of amounts of Compritol 888 ATO,encapsulation efficiency decreased slightly,zeta potential decreases;with increasing of amounts of glycerol monostearate,particle size increased significantly,encapsulation efficiency decreased slightly,zeta potential decreased;with increasing amounts of lecithin,particles size increased significantly,significantly reduced the potential entrapment rate.[Conclusion]Various accessories alone has a greater impact on physicochemical properties of echinacoside SLN,this study provides inspiration for prescription screening of water-soluble drug SLN.

echinacoside;solid lipid nanoparticles;excipients;physical and chemical properties

R285.5

A

1673-9043(2015)06-0353-04

10.11656/j.issn.1673-9043.2015.12.10

教育部新世纪优秀人才支持计划项目资助(NCET-12-1068)。

陈静(1990-),女,硕士研究生,主要从事药物制剂及药效研究。

刘志东,E-mail:lonerliuzd@163.com。

(2015-06-29)

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