紫草多糖脂质体的制备及其评价

齐和日玛,苏日娜,成日青,塔娜,李慧聪,萨仁高娃(.内蒙古医科大学药学院,呼和浩特000;
2.内蒙古医科大学民族医药创新中心,呼和浩特 000)

紫草为中医和蒙医常用药材,最早记载于《神农本草经》,为紫草科软紫草属植物新疆紫草Arnebia euchroma(Royle)Johnst.和内蒙紫草Arnebia guttataBunge 的干燥根,具有清热凉血、活血解毒、透疹消斑的功效,用于治疗血热毒盛、斑疹紫黑、麻疹不透、疮疡、湿疹、水火烫伤[1]。紫草中含有萘醌类、单萜苯醌、苯酚类、酚酸类以及多糖类多种具有生物活性的成分[2]。多糖是一类非特异性的免疫作用增强化合物,能提高机体的免疫功能,具有抗衰老、抗肿瘤、抗病毒、抗辐射、降血糖及降血脂等功效,受到了越来越多的研究者的关注。已有研究表明紫草多糖具有多种免疫增强功能,有明显地抑制单纯性疱疹病毒、非特异性抗炎的作用[3-4]。

目前大部分传统中药多糖制剂存在稳定性差、生物利用度低、易被降解及对细胞穿透力弱等缺点,影响了多糖药效的发挥。脂质体是由两亲性的磷脂或其他材料构建的双层囊泡,是重要的纳米载体之一,其结构与生物膜相似。脂质体可提高药物的生物利用度,减少药物的不利影响,同时具有低毒性、缓释作用、改善稳定性等优点[5]。本试验制备了紫草多糖脂质体,优化了其处方工艺,并对该制剂的质量进行了评价,以期提高紫草多糖的生物利用度及治疗效果,降低使用剂量,为紫草多糖新剂型的研发提供依据。

1.1 试药

紫草多糖(自制[6],纯度大于90%),卵磷脂(上海易恩化学技术有限公司,批号:R005468),胆固醇(上海易恩化学技术有限公司,批号:R008055),葡萄糖对照品(北京奥博星生物技术有限责任公司,批号:20120728,供含量测定用),其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器

TG16.6 型高速离心机(上海卢湘仪离心机仪器有限公司);
N-1300 旋转蒸发仪(上海爱郎仪器有限公司);
BSA124S 型电子天平[赛多利斯科学仪器(北京)有限公司];
KQ5200DE 型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);
U-1901 紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);
SHB-IV 双A 型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)。

2.1 紫草多糖脂质体的制备

采用逆向蒸发法[7],精密称取适量卵磷脂、胆固醇,溶于10 mL 氯仿,超声使其完全溶解。采用旋转蒸发仪减压蒸发至圆底烧瓶内壁形成一层均匀薄膜,加入10 mL 乙醚将薄膜溶解,加入适量紫草多糖质量浓度为1.5 mg·mL-1的溶液(用pH 为7.4 的硫酸盐缓冲溶液配制),混匀,减压蒸发至乙醚挥发完全,即得紫草多糖脂质体混悬液,4 ℃保存备用。空白脂质体除不加紫草多糖外,其他条件同上。

2.2 检测波长的确定

精密称取干燥至恒重的葡萄糖对照品100 mg,置100 mL 量瓶中,加蒸馏水溶解并定容至刻度,从中吸取10 mL 置100 mL 量瓶中,加水稀释至刻度,即得0.1 mg·mL-1的对照品储备液。精密吸取对照品储备液2 mL,加入5%苯酚溶液1 mL,混匀,加入5 mL 浓硫酸,混匀,沸水浴中加热25 min,取出后冰水浴中冷却5 min。另精密取蒸馏水2 mL,同法操作作为空白对照,200 ~800 nm 进行扫描,结果在485 nm 处出现最大的吸收峰,空白脂质体在此处无吸收,故选择检测波长为485 nm。

2.3 脂质体包封率的测定

2.3.1 标准曲线的绘制 精密量取“2.2”项下的对照品溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 分别置试管中,加蒸馏水至1 mL,再加5%的苯酚溶液1 mL,混匀,加浓硫酸5 mL,摇匀,置于沸水浴25 min,取出放置冰水浴5 min。另精密取蒸馏水2 mL,同法操作作为空白对照,在485 nm 处测定其吸光度。以吸光度(A)为纵坐标,葡萄糖浓度(c)为横坐标,得回归方程A=0.0105c-0.1783(R2=0.9995),结果表明葡萄糖在21.4 ~107.1 μg·mL-1与吸光度线性关系良好。

2.3.2 精密度试验 精密量取同一质量浓度紫草多糖溶液1.0 mL,按上述方法进行显色,在485 nm 处测定其吸光度,平行测定6 次,结果吸光度值RSD为0.12%,表明仪器精密度良好。

2.3.3 稳定性试验 精密量取同一质量浓度紫草多糖溶液1.0 mL,按上述方法进行显色,分别在0、30、60、90、120、160、180 min 于485 nm处测定吸光度,结果吸光度值RSD为2.0%,表明供试液在显色后的3 h 内稳定性良好。

2.3.4 加样回收试验 精密称取葡萄糖对照品溶液,分别配制成高、中、低(0.10、0.05、0.03 mg·mL-1)3 个不同质量浓度,加入适量空白脂质体,于485 nm 处测定其吸光度值。结果高、中、低质量浓度的平均加样回收率分别为96.38%、95.86%、97.16%,RSD值分别为1.1%、0.29%、0.35%。

2.3.5 包封率的测定 采用超速离心法测定[8]:吸取0.2 mL 脂质体至超速离心管中,以8000 r·min-1超速离心30 min,吸取上清液0.1 mL,在485 nm 处测定其吸光度,计算游离多糖的浓度。另取0.2 mL 脂质体,破乳,测定脂质体中多糖总量,按下式计算包封率(EE):EE(%)=(1-cf/ct)×100%,式中cf为游离药物的量,ct为脂质体中药物的总量。

2.4 紫草多糖脂质体处方的单因素考察

2.4.1 药物与卵磷脂比(药脂比)考察 固定处方中胆固醇用量、水相缓冲溶液pH 值、超声时间等,参考相关文献,选取药脂比为1∶2、1∶4、1∶8,1∶10 制备脂质体,测定其包封率、粒度、多分散指数(PDI)及Zeta 电位。结果如表1所示,当药脂比为1∶4 时,所制得的脂质体包封率高、粒径小。

2.4.2 胆固醇与卵磷脂比(膜材比)考察 固定其他条件,选取膜材比分别为1∶2、1∶4、1∶8、1∶10的紫草多糖脂质体,测定其包封率、粒度、PDI 及Zeta 电位。结果如表2 所示,当膜材比为1∶8 时,所制得的脂质体包封率高,粒径小。

表2 膜材比考察Tab 2 Ratio of cholesterol to phospholipid

2.4.3 超声时间考察 固定处方中药量,水相缓冲液pH 值,膜材比,制备不同超声处理时间的脂质体并对其进行表征,结果如表3 所示,超声时间 2 min 制得的脂质体包封率最高。

表3 超声时间考察Tab 3 Ultrasonic time

2.5 正交设计优化紫草多糖脂质体处方

在单因素考察结果的基础上,选择膜材比(A)、药脂比(B)、超声时间(C)3 个影响因素,每个影响因素设3 个水平,以包封率为主要考察指标,进行正交试验。正交试验因素水平设计见表4。选用L9(33)正交表,分别制得紫草多糖脂质体,测定其包封率,结果见表5,方差分析见表6。

表4 正交试验因素水平设计Tab 4 Factor and level

表5 正交试验结果Tab 5 Orthogonal test

表6 方差分析Tab 6 Analysis of variance

根据表中极值(R)直观分析可知,各因素重要程度依次为药脂比(B)>膜材比(A)>超声时间(C),考虑到操作简便性,最终确定最佳处方为A2B2C1,即膜材比为1∶8,药脂比为1∶4,超声时间为2 min。

2.6 验证试验及质量评价

按“2.5”项下最优处方制备3 批紫草多糖脂质体,测得包封率分别为80.95%、79.14%、81.76%,制备工艺重复性良好,外观呈均匀褐色的透明混悬液,平均粒径为(131.91±2.38)nm,PDI 为(0.134±0.012),Zeta 电位为(-18.13±0.14)mV,见图1。4℃放置10 d 无沉淀生成,稳定性良好。

图1 紫草多糖脂质体粒径分布和Zeta 电位Fig 1 Particle size distribution and potential of Arnebiae Radix polysaccharide liposomes

2.7 体外释放试验

制备与最优处方相同质量浓度的紫草多糖的PBS 溶液(pH 7.4),取此溶液和紫草多糖脂质体混悬液各5 mL 于处理好的透析袋中,密封,浸入至200 mL pH 7.4 的PBS 释放介质(透析液)中,37℃下100 r·min-1恒温磁力搅拌,分别在0.5、1、2、3、4、6、8、10、12、24 h 吸取1.0 mL 透析液,并立即补加空白释放介质1.0 mL。测定吸光度,计算累积释放率,绘制体外释放曲线。

累积释放率(%)=一定时间释放的药量/药物总量×100%

由图2 可知,8 h 时紫草多糖溶液组释放率已达82.43%,在12 h 时已基本释放完全;
紫草多糖脂质体释药过程可分为快速释药期和缓慢释药期,在0 ~2 h 释药相对较快,与原料药的释药基本一致,之后释放较溶液组变慢,在6、12 h 时累积释放率分别为57.88%、75.78%,24 h 时为81.46%,表明制备的紫草多糖脂质体有一定的缓释作用[9]。

图2 多糖原药及脂质体累积释放曲线Fig 2 In vitro release curves of Arnebiae Radix polysaccharide liposomes

脂质体的制备方法有注入法、熔融法、薄膜分散法、超声分散法、逆向蒸发法、冷冻干燥法、高压乳匀法等。近年来,逆向蒸发法广泛应用在生物大分子和水溶性药物脂质体的制备,该法所制脂质体包封率高,方法简单、工艺可行[10-11]。本研究采用逆向蒸发法制备了紫草多糖脂质体,其最优处方工艺为膜材比1∶8,药脂比1∶4,超声持续时间2 min,包封率可达(80.62± 1.09)%,平均粒径为(131.91±2.38)nm,PDI 为(0.134±0.012),Zeta电位为(-18.13±0.14)mV,4℃放置10 d 无沉淀生成,说明紫草多糖以脂质体为载体是可行的[12]。体外释药实验结果表明,与紫草多糖溶液相比,紫草多糖脂质体体外累积释放率降低,紫草多糖脂质体有一定的缓释作用。

后续本课题组将继续考察紫草多糖脂质体的活性、生物利用度、稳定性等,并与原药进行比较,对紫草多糖新剂型的研发及利用具有重要意义。

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