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長循環(huán)納米脂質(zhì)體作為難溶性藥物載體,因具有體內(nèi)長循環(huán)、靶向、保護(hù)、高效低毒等特性,極大地解決了脂質(zhì)體作為納米給藥載體的不足而倍受青睞,是很有發(fā)展前景的藥物載體。
長循環(huán)納米脂質(zhì)體又被稱立體穩(wěn)定脂質(zhì)體,它是在普通脂質(zhì)體的基礎(chǔ)上加入一定比例的衍生物,使表面暴露出一些親水性的多糖或多羥基基團(tuán)等,從而減少了與血漿中的成分結(jié)合,增加了脂質(zhì)體在血液中的穩(wěn)定性,從而延長了藥物在血液中的作用時(shí)間,使藥物有更充足的時(shí)間到達(dá)靶向部位,增強(qiáng)藥物的治療效果。現(xiàn)在常用的長循環(huán)納米脂質(zhì)體的修飾物有:神經(jīng)節(jié)苷脂GM1、聚乙二醇(PEG)、非離子表面活性劑及其類脂衍生物等。其中PEG及其類脂衍生物因具有無免疫毒性且來源廣泛等優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)上常用的長循環(huán)脂質(zhì)體表面修飾物,其主要包括PEG-DSPC、PEG-PE、PEG-DSPE、PEG-PC等。被修飾后的脂質(zhì)體可因PEG分子中大量的親水基團(tuán)與水結(jié)合構(gòu)成空間位阻,降低吞噬細(xì)胞的破壞與吞噬的幾率,延長有效成分在血液中的滯留時(shí)間,使其血藥濃度較長時(shí)間的作用于靶器官中,使藥物的治療效果明顯提高。長循環(huán)納米脂質(zhì)體存在以下優(yōu)點(diǎn):因脂質(zhì)體的粒徑為納米級別,注射長循環(huán)納米脂質(zhì)體后被包裹的藥物更易透過細(xì)胞膜,采用PEG對脂質(zhì)體進(jìn)行表面修飾,使脂質(zhì)體具備長循環(huán)和立體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),對減少肝臟巨噬細(xì)胞對藥物的吞噬,維持平穩(wěn)的血藥濃度,提高藥物靶向性和生物利用度、延長藥物在體內(nèi)循環(huán)時(shí)間等具有重要作用和意義。
為了使長循環(huán)脂質(zhì)體制劑更好的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和臨床,國內(nèi)外學(xué)者對脂質(zhì)體制備工藝的進(jìn)行了深入的研究,研制出了多種的新型長循環(huán)脂質(zhì)體,包括長循環(huán)磁性脂質(zhì)體、長循環(huán)熱敏脂質(zhì)體、長循環(huán)陽離子脂質(zhì)體、長循環(huán)免疫脂質(zhì)體等。新型長循環(huán)脂質(zhì)體的研制將為復(fù)方長循環(huán)脂質(zhì)體的進(jìn)一步開發(fā)提供新的思路與方向。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備:
Agilent-1260高效液相色譜儀(美國安捷倫科技有限公司);
CP2250分析天平(奧豪斯國際貿(mào)易有限公司);
RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);
SHB-Ⅲ真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司);
WST-NANO;
高速冷凍離心機(jī)(德國Heraeus公司);
5200H超聲波清洗器(上??茘u超聲儀器有限公司);
DF-101B集熱式恒溫磁力攪拌器(浙江省樂清縣樂成電器廠)
實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果:
1三種長循環(huán)脂質(zhì)體制備方法:
為了獲得粒徑較小的納米級的脂質(zhì)體,本實(shí)驗(yàn)選取了的三種常用制備脂質(zhì)體的方法并且聯(lián)合微射流均質(zhì)技術(shù)進(jìn)行比較,分別為薄膜分散-微射流均質(zhì)法、乙醇注入-微射流均質(zhì)法和逆相蒸發(fā)法-微射流均質(zhì)法,采用3種不同的方法制備蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體,通過比較制得的長循環(huán)納米脂質(zhì)體的包封率及粒徑大小對其進(jìn)行評價(jià)。
1.1 薄膜分散-微射流均質(zhì)法
精密稱取蟾酥提純物5.20mg,成膜材料大豆卵磷脂和膽固醇分別為40mg、10mg,DSPE-mPEG20002mg,溶解于100mL氯仿中,置于減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上旋蒸(45℃,100r/min)直至氯仿蒸干。然后加入50mLPBS緩沖液(pH6.8)于圓底燒瓶中進(jìn)行洗膜,經(jīng)恒溫水化10min,進(jìn)行超聲30min,采用genizer微射流均質(zhì)機(jī)對所制備的蟾酥提取物長循環(huán)脂質(zhì)體混懸液進(jìn)行均質(zhì),過0.22μm微孔濾膜整粒,即為蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體溶液。
1.2 乙醇注入-微射流均質(zhì)法
精密稱取蟾酥提純物物5.20mg,成膜材料大豆卵磷脂和膽固醇分別為40mg、10mg,DSPE-mPEG20002mg,溶于100mL乙醇作為有機(jī)相,pH6.8的PBS緩沖液作為水相,在1200r·min-1的攪拌轉(zhuǎn)速下,將有機(jī)相勻速緩慢滴入50℃保溫水相中,繼續(xù)攪拌2h,揮去乙醇,超聲30min,用genizer微射流均質(zhì)機(jī)對所得混懸液進(jìn)行均質(zhì),過0.22μm微孔濾膜整粒,即得蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體混懸液。
1.3 逆向蒸發(fā)-微射流均質(zhì)法
精密稱取蟾酥提純物5.20mg加入到50mLpH7.0的PBS緩沖液,作為水相,精密稱取成膜材料大豆卵磷脂和膽固醇分別為40mg、10mg,DSPE-mPEG20002mg,加入50mL氯仿使其溶解。將水相加入到有機(jī)相中,超聲處理5min,得W/O乳劑,置減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上于恒溫45℃水浴中減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去氯仿,得稠厚的膠狀物,于干燥箱中室溫條件下放置4h,加入50mLpH6.8的PBS緩沖溶液,洗膜,進(jìn)行超聲30min,采用genizer微射流均質(zhì)機(jī)對所制備的長循環(huán)脂質(zhì)體混懸液進(jìn)行均質(zhì),過0.22μm微孔濾膜整粒,即得蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體混懸液。
結(jié)果
1. 長循環(huán)脂質(zhì)體外觀
采用超速離心法測定制備的蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體得包封率,14000r/min離心30min,分離游離藥物和含藥脂質(zhì)體,測定其包封率和粒徑。通過比較所測得的包封率和粒徑大小來選取制備蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體方法,具體結(jié)果見下表1。
制備方法對長循環(huán)納米脂質(zhì)體包封率和粒徑的影響
從上表中可以看出,由于均采用與微射流均質(zhì)法聯(lián)合應(yīng)用,三種制備方法所制得的蟾酥長循環(huán)納米脂質(zhì)體的粒徑差別并不明顯,而測得的包封率有較大的差別,采用薄膜分散法制備的長循環(huán)納米脂質(zhì)體的包封率最大,其次是乙醇注入法,而逆向蒸發(fā)法最小。三種方法均結(jié)合微射流均質(zhì)法測得的粒徑最小的為薄膜分散法,綜合包封率和粒徑2個(gè)評價(jià)指標(biāo),最終最終選擇薄膜分散—微射流均質(zhì)法制備蟾酥長循環(huán)納米脂質(zhì)體
長循環(huán)脂質(zhì)體制備工藝單因素考察
本實(shí)驗(yàn)采用薄膜分散—微射流均質(zhì)法制備蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體,以包封率為主要評價(jià)指標(biāo),以形態(tài)外觀為參考,選取有機(jī)溶劑的種類、磷脂與膽固醇的比例、藥脂比、DSPE-mPEG2000的用量、水化溫度、超聲時(shí)間、微射流壓力作為單因素考察。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取影響較大的因素作為主要因素,采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)—效應(yīng)面法對蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體的工藝進(jìn)行優(yōu)化。本
其中:微射流均質(zhì)壓力對包封率的影響
固定制備條件:卵磷脂:蟾酥提取物(7:1);卵磷脂:膽固醇(3:1);超聲時(shí)間40min;水化溫度65℃;加入50mL的氯仿有機(jī)溶劑;磷酸鹽緩沖液PH=6.8;加入5%DSPE-mPEG2000;減壓旋蒸溫度43℃。變化條件:微射流壓力,分別為60MPa、80MPa、100MPa、120MPa、140MPa。
方法:采用薄膜分散法制備蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體,結(jié)合微射流均質(zhì)法減小其粒徑,測定其包封率,具體結(jié)果見下表2。
不同微射流壓力對包封率的影響
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,微射流儀壓力對包封率也存在著影響,當(dāng)壓力超過100MPa時(shí),脂質(zhì)體包封率減小,原因可能是過大的壓力導(dǎo)致脂質(zhì)體破壞,破乳所致,因此本實(shí)驗(yàn)選擇微射流儀壓力為100MPa。
其他單因素檢測細(xì)節(jié):略
星點(diǎn)設(shè)計(jì)優(yōu)化蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體處方與工藝單因素試驗(yàn)結(jié)果表明,超聲時(shí)間(X1)、卵磷脂:蟾酥提取物(X2)、卵磷脂:膽固醇(X3)對蟾酥長循環(huán)納米脂質(zhì)體的包封率有較大影響。因此在單因素實(shí)驗(yàn)考察的基礎(chǔ)上,根據(jù)星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面原理,將較為顯著的3個(gè)因素作為自變量,z高水平設(shè)定為:X1為50min;X2為9:1;X3為4:1,z低水平設(shè)定為:X1為30min;X2為5:1;X3為2:1,以包封率(Y)為因變量,優(yōu)化蟾酥長循環(huán)納米脂質(zhì)體的處方與工藝。
Box-Behnken試驗(yàn)結(jié)果分析應(yīng)用DesignExpert8.0軟件對表3-11工藝優(yōu)化試驗(yàn)因素水平的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行二次多元回歸擬合,得二次多項(xiàng)回歸模型方程Y=86.16-0.33A—1.18B+1.60C-0.42AB+0.55AC+1.38BC-1.50A2-2.09B2-1.50C2,R2=0.9518。模型的R2與1較接近,說明通過二次回歸得到的模型與試驗(yàn)擬合較好。同時(shí),響應(yīng)面二次回歸方程方差分析結(jié)果顯示:模型F=15.37,P0.05),不顯著,因此二次模型成立。
影響脂質(zhì)體包封率的主要因素分析包封率模型(Y)回歸方程的方差分析表明B,C,BC,A2,B2,C2項(xiàng)達(dá)極顯著水平(P<0.01),交互項(xiàng)AB和AC的P分別為0.3189,0.2022,均大于0.05,所以交互項(xiàng)AB和AC對顆粒的一次成型率沒有顯著性影響。通過F值大小可以判斷,選取的3個(gè)主要因素對包封率影響大小依次為,磷脂:膽固醇(X3)>磷脂:蟾酥提取物(X2)>超聲時(shí)間(X1)
優(yōu)化處方驗(yàn)證蟾酥長循環(huán)納米脂質(zhì)體的最佳制備工藝為:
精密稱取蟾酥提取物20mg,大豆卵磷脂140mg,膽固醇40mg,DSPE-mPEG20009mg,溶于100mL氯仿中,于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓旋蒸(43℃,100r/min),有機(jī)溶劑氯仿全部除去的同時(shí),燒瓶內(nèi)壁上會(huì)形成一層白色薄膜。此時(shí)加入50mLPBS緩沖液(pH6.8)洗膜,再依次經(jīng)60℃恒溫?cái)嚢杷?/font>20min,超聲40min,設(shè)定genizer微射流均質(zhì)機(jī)壓力為100MPa,對所得混懸液進(jìn)行均質(zhì),混懸液于14000r/min離心1h,分離游離藥物和含藥脂質(zhì)體,測定其包封率。根據(jù)最佳制備工藝制備三批蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體,分別測定華蟾酥毒基與脂蟾毒配基總含量的包封率。具體結(jié)果見表3。
工藝驗(yàn)證結(jié)果
討論與小結(jié)
脂質(zhì)體制備方法有多種,實(shí)驗(yàn)中選用薄膜分散法、乙醇注入法、逆向蒸發(fā)法結(jié)合微射流均質(zhì)法制備蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體,以包封率和粒徑作為考察指標(biāo),選取理想的制備方法。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,選取的三種制備方法對粒徑結(jié)果影響較小,而對包封率的影響較為明顯。采用薄膜分散法制備的長循環(huán)納米脂質(zhì)體包封率最高,其次是乙醇注入法,z低的是逆向蒸發(fā)法,因?yàn)榇朔▽λ苄运幬锇饴瘦^高,而蟾酥中的華蟾毒配基和脂蟾毒配基于脂溶性成分,因此逆向蒸發(fā)法制得的蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體的包封率低。且考慮到薄膜分散法工藝簡單,測定包封率較高,因此選用薄膜分散法制備脂質(zhì)體,但僅使用薄膜分散法制得的長循環(huán)納米脂質(zhì)體粒徑過大,若結(jié)合微射流均質(zhì)法能使脂質(zhì)體的粒徑減小,有利于均勻分散。因此,最終選擇薄膜分散—微射流均質(zhì)法制備蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體。
本實(shí)驗(yàn)首先進(jìn)行單因素考察蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體的處方與工藝,對有機(jī)溶劑種類的選擇、磷脂與膽固醇的比例、藥脂比、超聲時(shí)間、水化溫度、DSPE-mPEG2000用量、不同pH值水化介質(zhì)的選擇、微射流壓力對包封率的影響進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,磷脂與膽固醇的比例、藥脂比、超聲時(shí)間對脂質(zhì)體包封率的影響較大,而水化溫度、DSPE-mPEG2000用量、不同pH值水化介質(zhì)的選擇、旋蒸溫度對包封率的影響較小,因此選取影響較大的3個(gè)因素確定影響范圍,通Box-Behnken響應(yīng)面法的進(jìn)行蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體工藝優(yōu)化。
本實(shí)驗(yàn)在單因素考察的基礎(chǔ)上,選用薄膜分散—微射流均質(zhì)法制備蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體,以包封率為主要指標(biāo),通過星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法試驗(yàn)篩選出蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體的最佳處方工藝和制備工藝。工藝驗(yàn)證結(jié)果表明:測得包封率和載藥量較高,且粒徑也符合肝靶向要求,說明采用此法制備蟾酥提取物長循環(huán)納米脂質(zhì)體工藝穩(wěn)定,科學(xué)合理。
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