APP下载

冰片阿司匹林固体脂质纳米粒的制备及脑靶向分布*

2021-11-24付丽娜李伟泽韩文霞余可嘉

化工科技 2021年5期
关键词:脑组织电位粒径

付丽娜,赵 宁,李伟泽,韩文霞,李 健,余可嘉

(西安医学院 药学院,陕西 西安 710021)

脑卒中是一类严重危害人类生命健康的疾病,中国新发脑卒中患者每年高达200万,其中缺血性脑卒中约占80%[1-3]。长时间的缺氧将导致不可逆的损伤,因此溶栓疗法是临床上治疗缺血性脑卒中的有效方法,但受限于较短的时间窗3~4.5 h,超出时间窗则疗效不佳[4-6]。

阿司匹林(ASP)是应用最广泛的抗血小板凝集药物,常用于心脑血管疾病,在缺血性脑卒中的治疗中起到重要作用。此外,ASP还可以保护中老年人的脑部神经,抑制中枢神经系统的炎症反应,避免神经元的损伤,与其他药物联合可有效治疗老年痴呆病症等[7]。但是,ASP的化学性质不稳定,易水解,且透过血脑屏障(Blood brain barrier,BBB)的能力低因而影响了对缺血性脑卒中以及其他脑部疾病的疗效。因此,设计开发提高ASP稳定性的脑靶向给药系统显得尤为重要。

中医理论认为芳香开窍药善于走窜,能通窍开闭、苏醒神识,因此常用于治疗心脑血管药物。冰片(BO)是常用的芳香开窍药之一,具有“芳香之性走窜”,具有引药上行之功效;现代研究表明,BO可以促进许多药物透过BBB进入脑组织[8-9],还能促进活细胞、脂质体等透过BBB[10]。BO诱导BBB开放为生理性开放,不会引起脑的病理性损害且有一定的保护作用。固体脂质纳米粒(Solid lipid nanoparticles,SLN)是一种新型纳米给药系统[11-12],主要以固态天然脂质如卵磷脂或合成类脂如三酰甘油等为载体,将药物包裹或镶嵌于纳米粒的骨架中可提高药物的载药量和稳定性;同时,由于其基质材料的亲脂性特征与纳米尺寸的特性,SLN能够提高药物通过体内生物膜的渗透性、控制药物的释放以及实现药物靶向转运[13-14]。目前,尚未见到将ASP(或ASP与BO)制成SLN的报道,因此,实验研究探讨BO对ASP制成SLN后的性能与脑靶向分布的影响,从而为ASP脑靶向给药系统的设计提供了依据。

1 实验部分

1.1 原料、试剂与仪器

健康昆明种小鼠:批号20190505,112只[雌雄各半,体重(20±5)g],购自西安交通大学医学部。

阿司匹林:批号20170723,华阴市锦前程药业有限公司;冰片:批号20170712,山东滨州智源生物科技有限公司;阿司匹林标准品:批号100113-201803,中国食品药品检定研究院;单硬脂酸甘油酯:西安小草植物科技责任有限公司;大豆卵磷脂:上海太伟药业有限公司;胆固醇:安徽科宝生物工程有限公司;硫酸鱼精蛋白:梯希爱化成工业发展有限公司;乙腈、甲醇:色谱纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;冰醋酸:天津市富宇精细化工有限公司;肝素钠注射液:批号20170305,常州千红生化制药。

高效液相色谱仪(HPLC):Agilent1260,美国安捷伦科技有限公司;光子相关光谱仪(PCS):ZEN-3600,英国马尔文公司;扫描电镜(SEM):Verios 460,美国FEI公司;透射电镜(TEM):JEM-2000EX,日本电子株式会社;恒温加热磁力搅拌器:B11-1,上海司乐仪器有限公司;离心机:SIGMA1-14,分析天平:Quintix224-1CN,赛多斯科学仪器公司;氮吹仪:JOYN-DCY-125,上海乔跃电子有限公司;涡旋振荡仪:QL-901,海门市其林贝尔仪器制造有限公司;超声仪:KQ-5200E,昆山市超声仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 ASP测定方法的建立

1.2.1.1 样品预处理

(1)血样。各组动物取血1 mL,n=3 000 r/min离心10 min,吸取血浆0.1 mL,加入甲醇300 μL,涡旋振荡1 min后,n=13 000 r/min离心10 min,取上清液;在40 ℃水浴下,氮气吹干,残留物用500 μL的流动相[乙腈-φ(冰醋酸)=5%水溶液(体积比为20∶80)]复溶,涡旋混匀1 min,n=13 000 r/min离心10 min,取上清液,备用。

(2)脑组织样品。取血后处死小鼠,仔细分离脑组织并称量,加入1.5倍量生理盐水,匀浆,n=3 000 r/min离心10 min,取500 μL脑匀浆液,其余操作同上。

1.2.1.2 测定方法

采用HPLC测定ASP质量浓度。色谱柱:Hyper-sil BDS C18(4.6 mm×150 mm,5 μm);流动相:乙腈-φ(冰醋酸)=5%水溶液(体积比为20∶80);检测波长:303 nm;进样量:20 μL;柱温:30 ℃;流速:1 mL/min。

称取ASP对照品8.000 mg,精密称定后置于2 mL的棕色量瓶中,用甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀,再用乙腈分别稀释成ρ(ASP)=40、80、125、250、500、1 000 μg/mL的标准品溶液;取各标准品溶液20 μL,注入HPLC中测定,并以峰面积A为纵坐标、以质量浓度ρ为横坐标进行线性回归。

1.2.2 AB-SLN的制备及药剂学性质考察

1.2.2.1 AB-SLN的制备

采用微乳-低温固化法。称取处方量ASP与BO置于乳钵中研匀,并与0.15 g单硬脂酸甘油酯、0.3 g大豆磷脂混合,加入5 mL无水乙醇,密闭,于70 ℃水浴溶解作为油相;称取0.2 g普朗尼克F-68,加入10 mL纯化水于70 ℃水浴溶解作为水相;n=1 000 r/min,将水相缓慢加入油相,搅拌30 min,得初乳并将其分散至45 mL冷水中,搅拌固化20 min,再高速匀质5 min,过0.45 μm微孔滤膜,即得AB-SLN。同法,不加BO制备A-SLN。

1.2.2.2 AB-SLN药剂学性质

取AB-SLN样品适量,稀释后注入PCS测定脂质体微粒的粒径与Zeta电位;取AB-SLN样品适量,稀释后滴于硅晶片上,真空干燥后,在SEM下进行外观形态观察。

1.2.2.3 包封率测定

精密量取AB-SLN样品1.0 mL置于2 mL离心管,加同体积鱼精蛋白溶液(10 mg/mL),混匀,静置3 min,t=10 ℃、n=13 000 r/min离心10 min,沉淀用φ(Triton X-100)=12%溶液消解至澄清,取20 μL进样,按照公式(1)计算包封率。

包封率=(m包封/m总)×100%

(1)

式中:m包封为被SLN包封的药量,g;m总为实际加入的总药量,g。

1.2.2.4 稳定性考察

取AB-SLN样品适量,室温条件下放置14 d,按照1.2.2.3方法测定AB-SLN的包封率,考察AB-SLN的稳定性。

1.2.3 AB-SLN的体内药动学研究

将实验动物随机分为4组,AB-SLN-1[m(BO)∶m(ASP)=1∶1],AB-SLN-2[m(BO)∶m(ASP)=3∶1],AB-SLN-3[m(BO)∶m(ASP)=5∶1],A-SLN(不含BO),每组28只(雌雄各半),按照ASP给药剂量20 mg/kg,给予各组动物分别灌胃给药各受试样品;给药后,各组分别于0、0.25、0.5、1、2、3、4和6 h取小鼠血样及脑样,按照1.2.1.1方法处理,并测定分析,考察不同质量浓度冰片对ASP入小鼠血液及脑浆作用的影响。

2 结果与讨论

2.1 ASP测定方法的建立

2.1.1 标准曲线绘制

分别将ASP标准品溶液按照1.2.1.2方法进样测定,得标准曲线y=2.944 2x-100.76,R2=0.999 7,线性范围40~1 000 μg/mL,表明线性关系良好。

2.1.2 方法学考察

取小鼠空白及灌胃给药的血浆、脑组织样品,分别加入ρ(ASP)=250 μg/mL标准品溶液,按照1.2.1.1方法操作、1.2.1.2方法测定,色谱图见图1,表明在该色谱条件下内源性杂质不干扰ASP的测定。

图1 阿司匹林HPLC图谱

2.1.3 精密度测定

精密量取ρ(ASP)=1 000、250、40 μg/mL标准品溶液,按照1.2.1.2色谱条件每天(0、2、4、6、8和10 h)进样,测定A值,其RSD小于2.5%,表明测定方法的精密度良好。

2.1.4 稳定性考察

取小鼠空白血浆、脑组织样,分别加入ρ(ASP)=250 μg/mL标准品溶液,按照1.2.1.1方法操作,分别取10 μL上清液,按照1.2.1.2色谱条件在1 d内(1、2、4、6和12 h)进样测定A值,其RSD分别为3.82%(n=5)和2.14%(n=5),表明测定方法的稳定性良好。

2.1.5 回收率实验

量取ASP的高、中、低3个质量浓度的对照品溶液,按照1.2.1.1方法操作,按照1.2.1.2色谱条件测定,通过对照品测得量与加入量之比计算回收率。结果血浆中样品的回收率分别为92.54%、98.20%、94.52%,其RSD为3.02%;脑组织中样品回收率分别为95.04%、94.61%、97.63%,其RSD为1.71%。

2.2 AB-SLN药剂学性质考察结果

2.2.1 粒径与Zeta电位

AB-SLN注入PCS后测定结果见图2。

d/nma 粒径

E/mVb 电位图2 AB-SLN粒径电位图

由图2可知,AB-SLN粒径为(195±12)nm,PDI为0.162,表明粒度分布均匀;表面Zeta电位为(-32±2.7)mV。有研究表明,当纳米粒的表面Zeta电位绝对值大于30 mV时,可显著提高其物理稳定性且利于粒径保持均匀[15]。

2.2.2 外观形态

通过SEM和TEM观察AB-SLN,结果见图3。

a SEM

b TEM图3 AB-SLN电镜图

由图3可知,AB-SLN在电镜下呈均匀的圆球状结构,用TEM进行形态结构观察,结果表明AB-SLN在电镜下呈均匀的圆球状结构。

2.2.3 包封率

AB-SLN对ASP的包封率测定结果为(76±5.2)%,表明AB-SLN包封率良好。

2.2.4 稳定性考察

AB-SLN在室温条件下放置14 d,包封率为0 d时的98.4%,表明AB-SLN稳定性较好,能够避免ASP的水解而提高其稳定性。

2.3 AB-SLN的体内药动学研究结果

AB-SLN的体内药动学研究结果见图4(n=4)、图5(n=4)。

t/h图4 ASP的血药浓度图

由图4可知,A-SLN组的药峰浓度(Cm)分别为AB-SLN-1、AB-SLN-2与AB-SLN-3的1.58、1.79与2.07倍,表明A-SLN递送ASP主要分布聚集在血液中;A-SLN组的药峰时间为tm=0.5 h,而加入BO后的AB-SLN-1、AB-SLN-2与AB-SLN-3的药峰时间为tm=3 h,可能是因为加入BO后促进了药物ASP先进入脑组织,从而导致ASP在血液中药峰时间延迟。

t/h图5 ASP的脑药浓度图

由图5可知,AB-SLN-1、AB-SLN-2与AB-SLN-3在脑组织中的药峰时间为tm=1 h,而A-SLN组的tm=2 h,并且AB-SLN-1、AB-SLN-2与AB-SLN-3的Cm分别为A-SLN组的1.94、2.55与2.71倍,结果表明BO能够促进药物ASP进入脑组织,AB-SLN具有确切的脑靶向作用。ASP各给药系统均在达到峰浓度Cm以后,w(脑药)缓慢降低并同比显著高于A-SLN组,表明AB-SLN比A-SLN具有更好的缓释效果,可有效延长治疗时间。

3 结 论

采用微乳-低温固化法制备的AB-SLN外观呈均匀的圆球状粒状结构,其粒径为(195±12)nm,表面Zeta电位为(-32±2.7)mV;SLN形成的骨架结构对药物具有良好的包载作用,药物BO-ASP的包封率达到(76±5.2)%,由于药物被包埋于SLN骨架结构中避免了与外界环境的接触,因而提高了药物的稳定性,AB-SLN在室温放置14 d,包封率仍为0 d时的98.4%。药动学实验证实,当加入BO后AB-SLN在脑组织中的药峰时间tm比A-SLN组提前,且在脑组织中的达峰药物浓度Cm高于A-SLN组,表明AB-SLN能够促进药物ASP进入脑组织而实现脑靶向和缓释作用。综上,AB-SLN为ASP脑部疾病的治疗提供了一种新型脑靶向给药系统,具有一定的科学意义和广阔的临床应用前景。

猜你喜欢

脑组织电位粒径
电针对慢性社交挫败抑郁模型小鼠行为学及脑组织p11、5-HTR4表达的影响
耳蜗微音器电位临床操作要点
电位滴定法在食品安全检测中的应用
木屑粒径对黑木耳栽培的影响试验*
镁砂细粉粒径对镁碳砖物理性能的影响
计径效率试验粒径的分析与对比
基于STM32的非接触式静电电位测量系统设计
基于近场散射的颗粒粒径分布测量
山楂叶总黄酮对大鼠缺血脑组织p38蛋白表达的影响
山楂叶总黄酮对2型糖尿病大鼠脑组织的保护作用