侯冬枝,梁曉暉,趙世洪,劉長科,平其能,劉軍(1.廣東藥學院,廣州市 510006;.中國藥科大學,南京市 10009;.南京醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院,南京市 10011)
脂質(zhì)體作為蛋白質(zhì)、多肽類藥物載體,可避免其過早被生物酶降解,增加藥物的穩(wěn)定性,國內(nèi)、外學者已將其廣泛應(yīng)用到如胰島素、白細胞介素等生物活性大分子藥物的研究中[1,2]。筆者利用逆相蒸發(fā)法將牛血清白蛋白(BSA)包封于脂質(zhì)體中,以增加其穩(wěn)定性。為檢測該脂質(zhì)體的包封率,筆者將葡聚糖凝膠DEAE-Sephadex A50微柱離心與雙波長考馬斯亮藍法/酶標儀法結(jié)合,建立了可以用于BSA脂質(zhì)體包封率測定中對痕量蛋白質(zhì)檢測的方法,所需樣品量僅為100 μL,一次即可進行較大量樣本的檢測,且操作快速、簡單、重復(fù)性好。
BS214D電子分析天平(德國賽多利斯公司);RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器);循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城科工貿(mào)公司);550酶標儀(美國Bio-Rad公司)。
BSA脂質(zhì)體(批號:20061022,BSA含量:800 ng·mL-1)和空白脂質(zhì)體(批號:20061011)均由中國藥科大學藥劑學平其能教授實驗室自制;大豆磷脂(以下簡稱磷脂,上海太偉藥業(yè)有限公司,注射級);考馬斯亮藍(美國Amresco公司,G-250型);BSA(南京生興科技有限公司,含量:≥98%);葡聚糖凝膠DEAE-Sephadex A50(美國Pharmcia公司);膽固醇、95%乙醇、濃磷酸、乙醚、正己烷等均為分析純。
采用逆相蒸發(fā)法制備空白脂質(zhì)體和BSA脂質(zhì)體。具體如下:稱取處方量磷脂、膽固醇和吐溫-80置于茄形瓶中,加入適量混合溶劑(乙醚-正己烷=10∶1),待膜材溶解后,濾膜過濾,注射器注入BSA水溶液適量,短時超聲使成乳液后,置于0℃冰水浴減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),至膠態(tài)后,再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),直至得到BSA脂質(zhì)體混懸液。最終制得樣品中的BSA含量為800 ng·mL-1。
空白脂質(zhì)體制備方法同上,只缺少注入BSA水溶液的步驟。
將100 mg考馬斯亮藍溶解在50 mL 95%乙醇中,再加入100 mL的濃磷酸(85%,W/V),最后加蒸餾水至1000 mL,過濾,冷藏避光保存。
2.3.1 BSA樣品液與染料體積比的確定。在潔凈小離心管中精密加入以純凈水溶解制備的BSA樣品液,使其濃度分別為0.25、0.5、1、2、4、8、16、32 μg·mL-1,再加入“2.2”項下制備的染料,使樣品與染料體積比分別為1∶1、1∶3、1∶4,輕輕振搖均勻,取出200 μL置于酶標板中,反應(yīng)10 min后,以595、450 nm作為檢測波長測定吸光度,以A595/A450值對BSA濃度(c)進行線性回歸,得回歸方程的相關(guān)系數(shù)分別為0.9856、0.9992、0.9980,表明BSA樣品液與染料體積比為1∶3時,線性相關(guān)性較好,因此本試驗中選擇樣品液與染料體積比為1∶3。
2.3.2 反應(yīng)時間的確定。在潔凈小離心管中精密加入4 μg·mL-1BSA溶液100 μL,再加入300 μL染料,輕輕振搖,取200 μL置于酶標板中,以595、450 nm作為檢測波長,分別于反應(yīng)2.5、5、10、20、30、40、50、60 min后測定吸光度,計算A595/A450。測定結(jié)果見圖1。
圖1 吸光度值-反應(yīng)時間曲線Fig 1 Absorbance-reaction time curves
圖1結(jié)果表明,反應(yīng)時間在10 min以前,BSA與染料未反應(yīng)完全,30 min以后,體系不穩(wěn)定,明顯褪色,因此反應(yīng)時間應(yīng)控制在10~30 min之間,本研究將反應(yīng)時間選定為10 min。
2.3.3 測定方法的確定。根據(jù)上述試驗,最終確定的測定方法為:在離心管中精密加入100 μL待測樣品,再加入300 μL染料,輕輕振搖,取200 μL置于酶標板中,以595、450 nm作為檢測波長,反應(yīng)10 min后測定吸光度。
2.3.4 標準曲線的繪制。制備0.25、0.5、1、2、4、8、16、32 μg·mL-1系列濃度待測樣品,按照“2.3.3”項下方法進行操作,以A595/A450值對BSA濃度(c)進行線性回歸,得標準曲線方程為:A595/A450=0.1168c+0.7791(r=0.9992)。結(jié)果表明BSA檢測濃度線性范圍為0.25~32 μg·mL-1。
2.3.5 方法回收率考察。在離心管中分別精密加入0.25、4、32 μg·mL-1的待測樣品各4份,按照“2.3.3”項下方法進行操作,計算回收率,結(jié)果平均回收率為99.56%,RSD=1.52%,表明方法回收率良好,詳見表1。
表1 回收率試驗結(jié)果Tab 1 Results of recovery tests
2.3.6 方法精密度試驗。在離心管中分別精密加入0.25、4、32 μg·mL-1的待測樣品各4份,按精密度試驗方法操作并計算,結(jié)果各濃度組RSD分別為2.73%、0.95%、1.62%。
2.4.1 DEAE-Sephadex A50微柱離心法。(1)凝膠的活化處理。稱取少許DEAE-Sephadex A50顆粒于水中浸泡,并在攪拌下加入0.0175 mol·L-1、pH6.3 磷酸鹽緩沖液1000 mL,室溫放置過夜,第2天用同一緩沖液洗3~4次,傾出上層較小顆粒后,進行裝柱、平衡。(2)微柱離心分離步驟。于自制的微型離心柱中加入上述活化處理后的DEAE-Sephadex A50至5 mL體積處,將此柱置于塑料離心管中,1500 r·min-1離心3 min除水,準備上樣。精密吸取0.2 mL BSA脂質(zhì)體混懸液上柱,500 r·min-1離心5 min。加水0.3 mL,1500 r·min-1離心8 min,收集離心液。
2.4.2 DEAE-Sephadex A50微柱離心法柱系統(tǒng)的考察。(1)微柱對空白脂質(zhì)體的回收率。為考察自制微柱對脂質(zhì)體是否有吸附,以空白脂質(zhì)體進行下述試驗:微柱離心除去水分,精密吸取0.2 mL空白脂質(zhì)體,上柱4份,按照“2.3.5”項下方法操作,收集離心液;另取0.2 mL空白脂質(zhì)體4份,加水0.3 mL;分別將離心液及空白脂質(zhì)體置于10 mL容量瓶中,用混合溶劑(乙醚-異丙醇-水=1∶2∶2)定容至刻度,于267 nm波長下測定吸光度。按照下式計算微柱對空白脂質(zhì)體的回收率:回收率(%)=A離心液/A脂質(zhì)體×100%(A離心液為上柱離心處理后得到液體的吸光度值,A脂質(zhì)體為空白脂質(zhì)體的吸光度值)。結(jié)果,平均回收率為97.78%(RSD=0.18%)。(2)微柱分離效率。將微柱離心除水,精密量取5 μg·mL-1BSA溶液0.8 mL,加入0.2 mL空白脂質(zhì)體成為混合液。從中精密吸取0.2 mL上柱(n=4),以下按照“2.4.1”項中“微柱離心分離步驟”項下方法操作,收集離心液;另從混合液中精密吸取0.2 mL,加水0.3 mL,混合后作為混懸液,分別在濾液和混懸液中加10%乳化劑辛基酚聚氧乙烯醚(OP)0.5 mL振搖,按照“2.3.3”項下方法操作,計算A595/A450,代入回歸方程計算離心液及混懸液中BSA的濃度c離心液、c混懸液,根據(jù)柱分離效率(%)=[1-(c離心液/c混懸液)]×100%計算,得其值大于90%,說明柱分離效率較好。
2.4.3 BSA脂質(zhì)體包封率測定。(1)脂質(zhì)體混懸液中的BSA的含量測定。精密加入0.2 mL BSA脂質(zhì)體混懸液于5 mL容量瓶中,依次加入0.3 mL水、10%乳化劑OP 0.5 mL振搖,按照“2.3.3”項下方法操作,計算A595/A450,代入回歸方程計算混懸液中BSA的含量為c總。(2)脂質(zhì)體中包載的BSA量測定。收集“2.4.1”項中“微柱離心分離步驟”項下獲得離心液,加入乳化劑OP 0.5 mL,按照“2.3.3”項下方法操作,計算A595/A450,代入回歸方程計算脂質(zhì)體中包載BSA的含量c包封。參照文獻[3~6]中公式計算BSA脂質(zhì)體包封率分別為(31.32±0.67)%、(34.68±0.62)%、(32.75±0.83)%,平均值為32.91%(n=3)。
在酸性條件下,考馬斯亮藍染料呈紅色,當其與蛋白質(zhì)結(jié)合時變成藍色,因此考馬斯亮藍染料和考馬斯亮藍-蛋白質(zhì)結(jié)合物有不同的吸光系數(shù)。傳統(tǒng)考馬斯亮藍法利用考馬斯亮藍-蛋白結(jié)合物最大吸收波長595 nm時的吸光度值來反映蛋白質(zhì)的濃度,而忽略了游離考馬斯亮藍染料在此波長下也有一定的吸光度。因此,本試驗利用雙波長法來消除雜質(zhì)吸收的影響從而提高分析的準確度[7,8]。
酶標儀可一次檢測大量標本,所需樣品量少,并能減少系統(tǒng)誤差,因此本試驗是在原有實驗[7]的基礎(chǔ)上運用酶標儀代替紫外-可見分光光度計進行的,以進一步提高檢測靈敏度、降低實驗誤差。
本文中采用層析法將BSA脂質(zhì)體與未包封的游離藥物分離開,經(jīng)過前期的試驗研究[7],發(fā)現(xiàn)采用交聯(lián)度較高的DEAE-Sephadex A50凝膠可以更加有效地將脂質(zhì)體與BSA分離。試驗中將自制的BSA脂質(zhì)體裝入自制凝膠微柱中,可以實現(xiàn)游離蛋白質(zhì)與脂質(zhì)體快速、有效的分離,方法簡單易行,相對于普通凝膠層析柱分離法對樣品的稀釋倍率大大降低,適用于測定痕量大分子蛋白質(zhì)脂質(zhì)體的包封率,且還可以用于其他痕量蛋白質(zhì)的測定。
在此次BSA脂質(zhì)體包封率測定試驗中,0.2 mL樣品在經(jīng)過了微柱的分離稀釋、添加破乳劑及酶標儀測定時添加染料等諸多稀釋步驟后,其中蛋白質(zhì)的濃度降至0.3 μg·mL-1左右,接近此方法的檢測濃度下限0.25 μg·mL-1,此乃本方法不足之處,今后試驗還需探索靈敏度更高的檢測方法和手段。
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