楊黎燕,唐成芳,張雪嬌,尤 靜,羅詩琪,秦歡歡,譚健聰
(西安醫(yī)學(xué)院 藥物研究所,陜西 西安710021)
蘆丁(Rutin)又名蕓香苷、路丁、絡(luò)通或槲皮素-3-O-蕓香糖苷,是黃酮醇槲皮素與二糖蕓香二糖α-L-鼠李吡喃糖基-(1→6)-β-D-葡萄吡喃糖之間形成的糖苷,是一種天然綠色藥物。具有抗菌、消炎、抗輻射、抗氧化、調(diào)節(jié)毛細(xì)血管壁的滲透性和降低血管的脆性等功用[1-2]。臨床上可用于防治腦溢血、高血脂、高血壓、腦血栓、糖尿病、視網(wǎng)膜出血、紫癜和急性出血性腎炎、心機(jī)梗塞等[3-4]。由于是天然綠色藥物,蘆丁適合在功能性食品中添加,但其水溶性過低,如何增加其水溶性,以拓展其在食品藥品中的應(yīng)用范圍是科學(xué)工作者需要考慮的問題之一。環(huán)糊精分子略成錐體狀的環(huán)形空腔,在開口較小的上方邊緣排列著伯羥基,所有的仲羥基都排在環(huán)狀分子開口較大的下邊緣[5],內(nèi)部疏水、外部親水使得它們既有水溶性,又可將疏水的組分包在其空腔內(nèi),形成主-客體分子或超分子配合物[6],將環(huán)糊精與聚合物結(jié)合可形成環(huán)糊精聚合物,這種新材料除了保持環(huán)糊精本身的特性外,還具有聚合物的各種優(yōu)良性能,如環(huán)境pH值、溫度、光響應(yīng)性等,聚合物鏈上同時(shí)含有多個(gè)單元還具有獨(dú)特的高分子效應(yīng),如協(xié)同效應(yīng)、鄰基效應(yīng)和較高的力學(xué)強(qiáng)度等,這些性能使得它在醫(yī)藥、環(huán)保、食品、生命科學(xué)等領(lǐng)域獲得很好的應(yīng)用[7-11]。環(huán)糊精聚合物分子內(nèi)疏水外親水性可增強(qiáng)脂溶性藥物的溶解作用,并且空腔大小與許多藥物分子匹配,這就拓寬和加速了蘆丁在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用[12]。
作者選用反相乳液聚合法制備β-環(huán)糊精聚合物微球,共沉淀法制備蘆丁β-環(huán)糊精聚合物(β-CDP)微球,并對其在不同pH條件下緩釋性能進(jìn)行了考察。
蘆?。簶?biāo)準(zhǔn)品,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;β-環(huán)糊精(β-CD)、環(huán)氧氯丙烷:天津博迪化工有限公司;Tween20:天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;Span80:天津化學(xué)試劑有限公司;乙醇:體積分?jǐn)?shù)95%,天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠;以上試劑均為分析純;煤油:市售;實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水。
集熱式恒溫加熱磁力攪拌器:DF-101S,鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;精密増力電動(dòng)攪拌器:JJ-1,上海浦東物理光學(xué)儀器廠;恒溫水浴鍋:HH-WO-501,江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠;離心機(jī):TDL-40B,上海安亭科學(xué)儀器廠;真空干燥箱:DZF-6050,上?,槴\實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;電動(dòng)攪拌器:JJ-1,江蘇金壇市正基儀器有限公司;超聲儀:KQ5200E,昆山市超聲儀器有限公司;光學(xué)顯微鏡:XSP-XSZ,北京泰克儀器有限公司;傅里葉紅外光譜儀:VECTOR-22,德國BRUKER公司;紫外可見分光光度計(jì):UV-2102 PCS,尤尼克(上海)儀器有限公司;Malvem激光粒度儀:ZEN3600,上海幫億精密儀器公司。
1.2.1 空白β-CDP微球的制備[13]
以β-CD為原料,環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑,煤油為油相,用反相乳液法合成β-CDP微球。
1.2.2 蘆丁β-CDP微球包合物的制備方法
選擇蘆丁和β-CDP微球不同投料比,稱取一定量蘆丁溶解于水中,加入1 g空白β-CDP微球,70 ℃下磁力攪拌4 h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,在冰箱中冷藏24 h,過濾,充分洗滌,60 ℃真空干燥至質(zhì)量恒定。
1.2.3 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
精密量取標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL于50 mL容量瓶中,用體積分?jǐn)?shù)30%的乙醇定容,搖勻,紫外可見分光光度計(jì)于257 nm波長處測吸光度,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程:y=0.032 3x+0.042 9,R2=0.993 5。
1.2.4 評價(jià)指標(biāo)
分別取不同投料比的載藥微球0.5 g,溶于100 mL蒸餾水中。在60 ℃下充分降解,然后取濾液稀釋到一定濃度范圍,于紫外可見分光光度計(jì)檢測,計(jì)算蘆丁載藥量(Y1)和包封率(Y2)。
(1)
(2)
分別設(shè)定微球載藥量、包封率最高得10 分,最低得1 分,按照比例關(guān)系計(jì)算出其它得分,然后相加蘆丁的包封率和微球的載藥率得分,得出每號實(shí)驗(yàn)結(jié)果的經(jīng)驗(yàn)得分Y0,然后把經(jīng)驗(yàn)得分Y0作為因變量,將Y1,Y2分別作為自變量,求出它們的線性回歸方程式。再把各號實(shí)驗(yàn)的評分實(shí)測值代入線性回歸方程中計(jì)算,即得該號實(shí)驗(yàn)的線性回歸綜合評分Y。
1.2.5 蘆丁β-CDP載藥微球的釋藥性能
用動(dòng)態(tài)透析法考察蘆丁β-CDP載藥微球不同投料比m(蘆丁)∶m(微球)為0.02∶1、0.03∶1、0.05∶1時(shí)的釋藥性能。取蘆丁β-CDP載藥微球,轉(zhuǎn)入已處理好的長度約為10 cm的透析袋中,兩端系緊,分別置于100 mL,(37±5) ℃磷酸緩沖液pbs(pH=7.4)和pbs(pH=1.2)中,50 r/min磁力攪拌進(jìn)行溶出。分別于第0.25、0.5、1、2、3、4、6、8、10、12、24、36、48、60 h時(shí)取樣4 mL,同時(shí)補(bǔ)充等體積同溫度的pbs緩沖液,定容,最大吸收波長處紫外分光光度計(jì)測定吸光度,計(jì)算累積釋藥量,繪制累計(jì)釋藥曲線圖。
1.2.6 微球粒徑及Zeta電位
分別取不同投料比[m(蘆丁)∶m(微球)]為0.03∶1、0.05∶1、0.1∶1的載藥微球和空白微球適量,均勻分散在適量的無水乙醇中,超聲30 min,并用微孔濾膜(0.45 μm)過濾,分別取1 mL制備好的上述溶液,通過Malvem激光粒度儀測定粒徑和Zeta電位。
1.2.7 傅里葉紅外光譜測試
取微量蘆丁、制備好的β-CDP微球、蘆丁β-CDP載藥微球包合物固體粉末,將樣品與溴化鉀充分研磨后壓片,測其紅外光譜。
按照1.2.2項(xiàng)下實(shí)驗(yàn)方法,考察m(蘆丁)∶m(微球)為0.01∶1、0.02∶1、0.03∶1、0.05∶1、0.1∶1、0.2∶1時(shí),載藥微球的載藥量和包封率,結(jié)果見圖1。
m(蘆丁)∶m(微球)圖1 m(蘆丁)∶m(微球)的影響
結(jié)合綜合評分圖(見圖2),Y=0.537 3Y1+0.254 0Y2-14.504 2,m(蘆丁)∶m(微球)從0.01∶1至0.02∶1時(shí),綜合評分的增加較之后的變化較為顯著,之后隨著投藥量的增加,綜合評分變化較小。當(dāng)投料比達(dá)到0.02∶1時(shí),包封率為 88.41%,載藥率為2.07%。
m(蘆丁)∶m(微球)圖2 m(蘆丁)∶m(微球)的綜合評價(jià)
按照1.2.5項(xiàng)下實(shí)驗(yàn),m(蘆丁)∶m(微球)=0.02∶1時(shí),載藥微球在37 ℃下pbs(pH=7.4)和pbs(pH=1.2)中的體外釋藥累積曲線見圖3。
t/h圖3 m(蘆丁)∶m(微球)=0.02∶1的累積釋藥率
由圖3可見,m(蘆丁)∶m(微球)=0.02∶1的蘆丁β-CDP載藥微球在pbs(pH=7.4)和pbs(pH=1.2)中均釋放較慢。蘆丁β-CDP載藥微球在pH=7.4中,蘆丁開始釋放速率較快,到達(dá)12 h時(shí)釋放速率減緩,這可能是剛開始蘆丁的濃度高,釋放能力較大,而且吸附在微球表面的藥物也快速溶解在緩沖液中,隨著釋放時(shí)間的延長,藥物釋放逐漸從微球表面過度到微球內(nèi)部,此時(shí)微球里面的藥物緩慢而均勻向外擴(kuò)散。在pH=7.4時(shí),蘆丁釋藥比pH=1.2時(shí)的釋藥程度略好。40 h以后基本達(dá)到平衡,藥物達(dá)到吸附-吸收動(dòng)態(tài)平衡,24 h后累積釋藥量達(dá)53.49%。蘆丁β-CDP載藥微球在pbs(pH=1.2)中,24 h后累積釋藥量為49.82%。
m(蘆丁)∶m(微球)=0.03∶1時(shí),37 ℃下載藥微球分別于pbs(pH=7.4)和pbs(pH=1.2)中的體外緩釋累積曲線見圖4。
t/h圖4 m(蘆丁)∶m(微球)=0.03∶1的累積釋藥率
從圖4可知,蘆丁β-CDP載藥微球在pH=1.2的pbs中,藥物剛開始釋放迅速,繼而變化平緩,整個(gè)過程呈持續(xù)緩慢釋放的趨勢,此時(shí)微球里面的藥物緩慢而均勻向外擴(kuò)散,12 h以后基本達(dá)到平衡,48 h后累積釋藥量達(dá)34.58%,說明緩釋作用較好。而蘆丁β-CDP載藥微球在pbs(pH=7.4)中,24 h后累積釋藥量為24.67%,其釋放在50 h后增加較快。
m(蘆丁)∶m(微球)=0.05∶1時(shí),37 ℃下載藥微球分別于pbs(pH=7.4)和pbs(pH=1.2)中的體外緩釋累積曲線見圖5。
t/h圖5 m(蘆丁)∶m(微球)=0.05∶1的累積釋藥率
由圖5可知,pH=7.4環(huán)境下,蘆丁釋放較快,24 h后累積釋藥量達(dá)51.76%,而pH=1.2中的蘆丁β-CDP載藥微球中,24 h后累積釋藥量僅為20.47%,釋放較慢。
劇場的大門開了,人們頭也不回地朝外走去,我相信在以后的日子里,即使碰見,他們也會(huì)裝作不認(rèn)識,即使別人問起,他們也不會(huì)對外多說半個(gè)字,這次演出將和他們的秘密一起被埋在心底的最深處,永遠(yuǎn)不再碰觸,而他們的表演,也已被記錄下來,將放映在那些專愛花大錢欣賞最真實(shí)的人性表演的富人面前。
選擇m(蘆丁)∶m(微球)=0.02∶1、pH=1.2緩沖液,分別用零級(mt/m∞=kt),一級(mt/m∞=l-e-kt),Higuchi(mt/m∞=kt0.5),Korsmeyer-Peppas(mt/m∞=ktn)模型方程擬合。
零級動(dòng)力學(xué)方程式中mt/m∞為藥物在某一時(shí)刻溶劑中的累積釋藥百分率,k為零級釋放常數(shù),t為釋藥時(shí)間;
一級動(dòng)力學(xué)方程式中mt/m∞為藥物在某一時(shí)刻溶劑中的累積釋放百分率,k為一級釋放常數(shù),t為釋藥時(shí)間;
Higuchi方程式中mt/m∞為藥物在某一時(shí)刻溶劑中的累積釋放百分率,Higuchi擴(kuò)散常數(shù)為k,t為釋藥時(shí)間;
Korsmeyer-Peppas方程式中mt/m∞為藥物在某一時(shí)刻的累積釋放百分率,k為動(dòng)力學(xué)常數(shù),t為釋藥時(shí)間,n為釋放參數(shù)。
所得回歸方程見圖6,a線為零級模型方程擬合,b線為一級模型方程擬合,c線為Higuchi模型方程擬合,d線為Korsmeyer-Peppas模型方程擬合。結(jié)果見表1[以m(蘆丁)∶m(微球)=0.02∶1蘆丁β-環(huán)糊精微球、pH=1.2緩沖液為例],其中一級模型方程擬合的R2=0.998 05;由此可以說明,蘆丁β-CDP微球的一級動(dòng)力學(xué)釋放較好,其釋放符合一級動(dòng)力學(xué)釋放。
t/h圖6 m(蘆丁)∶m(微球)=0.02∶1時(shí)蘆丁β-CDP微球速率方程擬合
模型回歸方程R2零級y=0.14155+0.00474x0.50733一級y=0.34206×[1-e(-0.19051x)]0.99805Higuchiy=0.04631x0.5+0.065970.74329Korsmeyer?Peppasy=0.11322x0.30950.83377
蘆丁、β-CDP微球和蘆丁β-CDP微球的紅外光譜見圖7。
σ/cm-1圖7 蘆丁、β-CDP微球和蘆丁β-CDP微球的紅外光譜
圖7中 a、b、c分別為蘆丁、β-CDP微球、蘆丁β-CDP載藥微球包載物的紅外譜圖。與b、c兩線相比,c線在約3 400 cm-1的—OH吸收峰稍有增強(qiáng),這是因?yàn)棣?CDP微球載上蘆丁后羥基增多所致;在約1 650 cm-1的吸收峰增強(qiáng),是蘆丁中不飽和酮在此出峰疊加所致;其它特征峰的位置沒有發(fā)生太大的變化,也沒有在1 600、1 200 cm-1處出現(xiàn)如a線所示的蘆丁的特征峰,是因?yàn)閮煞N單體發(fā)生了結(jié)合,但并沒有產(chǎn)生新的基團(tuán)。
微球的粒徑及電位見表2。
表2 微球的粒徑及電位
由表2可知,空白微球的粒徑較小,而載藥后微球的粒徑都相應(yīng)的增加,這表明藥物被包載進(jìn)去,且載藥量大的聚合物粒徑更大,根據(jù)PdI的大小變化可知載藥微球的分布不太均勻。
從Zeta電位的結(jié)果可見,載藥微球Zeta電位值均大于空白微球,可見載藥微球比空白微球穩(wěn)定。
(1) 不同投料比的蘆丁β-環(huán)糊精微球的載藥率和包封率比較,m(蘆丁)∶m(微球)=0.02∶1的蘆丁β-CDP微球較為適宜,此時(shí)包封率為 88.41%,載藥率為2.07%,緩釋效果也較為理想;
(2) 蘆丁β-環(huán)糊精載藥微球緩釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,m(蘆丁)∶m(微球)=0.02∶1的載藥微球在pH=1.2環(huán)境中體外釋藥更符合一級釋藥方程;
(3) 紅外圖譜表征說明蘆丁已被β-CDP聚合物包合,蘆丁與β-CDP聚合物并不是簡單的物理混合。Zeta電位測試結(jié)果表明蘆丁被包載進(jìn)入聚合物后,分布不太均勻,但載藥微球比空白微球穩(wěn)定。
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