郭陽(yáng)麗,邱梁楨,林翔,王曉穎(福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建福州350122)
載紫杉醇的羧甲基殼聚糖-大黃酸聚合物膠束制備工藝
郭陽(yáng)麗,邱梁楨,林翔,王曉穎
(福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建福州350122)
目的優(yōu)化載紫杉醇(PTX)的羧甲基殼聚糖-大黃酸聚合物膠束制備工藝。方法以載藥量、包封率、粒徑為考察指標(biāo),對(duì)載藥和透析方法進(jìn)行單因素考察,確定PTX/CR聚合物膠束的最佳制備工藝。結(jié)果最佳載藥方法為透析法,最佳載藥工藝以乙醇(30 mg/mL)作為PTX溶劑,載體CR濃度為7 mg/mL,藥載比1∶1.4。結(jié)論CR聚合物通過物理包載PTX形成載藥量和包封率較好、粒徑小的載藥聚合物膠束。
紫杉醇;羧甲基殼聚糖-大黃酸;聚合物膠束;制備工藝
聚合物膠束能夠作為口服給藥的載體對(duì)紫杉醇進(jìn)行有效的體內(nèi)遞送[1],我們以CR聚合物為載體材料,制備載PTX的CR聚合物膠束(PTX/CR聚合物膠束),考察CR聚合物膠束對(duì)PTX的載藥能力,為PTX在體內(nèi)的口服遞送提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 儀器XS205十萬(wàn)分之一電子天平(梅特勒-
托利多儀器上海有限公司);JY92-2D超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)(寧波市芝生物科技股份有限公司);ALPHA1-2 LD冷凍干燥機(jī)(德國(guó)Christ公司);TDL-80-2B高速臺(tái)式離心機(jī)(上海市安亭科學(xué)儀器廠);NICOMPTM 380ZLS激光粒徑測(cè)定儀(美國(guó)Santa Bbarbara公司);LC-20AT高效液相色譜儀(日本島津公司)。
1.2 試劑與材料羧甲基殼聚糖-大黃酸聚合物(自制);甲醇、二氯甲烷(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,分析純);無(wú)水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜(DMSO)(天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司,分析純);丙酮(衡陽(yáng)市凱信化工試劑有限公司,分析純);透析袋(上海市綠鳥科技發(fā)展有限公司,批號(hào):140412);紫杉醇(PTX)(上海市中西三維藥業(yè)有限公司,批號(hào):201501004)。
2.1 PTX含量測(cè)定方法的建立
2.1.1 色譜條件色譜柱:Inertsil ODS-SP(4.6 mm ×250 mm,5 μm);流動(dòng)相:甲醇-水(65∶35);柱溫:30℃;檢測(cè)波長(zhǎng):227 nm;進(jìn)樣量:20 μL。
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備精密稱取PTX 3 mg,置10 mL瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,得濃度為312 μg/mL的儲(chǔ)備液。取儲(chǔ)備液,以甲醇為溶劑,稀釋配制濃度為62.4、25、12.5、6.24、2.5、1.25、0.250 μg/mL的PTX溶液,按2.1.1項(xiàng)色譜條件測(cè)定,記錄峰面積。
2.1.3 回收率配制40、20、1 μg/mL高、中、低3種濃度的PTX溶液,按2.1.1項(xiàng)色譜條件測(cè)定,記錄峰面積。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算PTX含量及回收率。
2.1.4 精密度取濃度40.8、20.4、1.2 μg/mL的PTX溶液,同日連續(xù)測(cè)5次及3天連續(xù)測(cè)定,按2.1.1項(xiàng)色譜條件測(cè)定,記錄峰面積,計(jì)算日內(nèi)差、日間差。
2.1.5 最低檢測(cè)限與最低定量限PTX溶液分別取20 μL進(jìn)樣,以信噪比(S/N)為3∶1時(shí)所對(duì)應(yīng)的濃度作為該分析方法的最低檢測(cè)限(LOD),以S/N為10∶1時(shí)所對(duì)應(yīng)的濃度作為該分析方法的最低定量限(LOQ)。
2.2 包封率和載藥量測(cè)定PTX在水中的溶解度非常低(<6 μg/mL),水中的游離藥物與載入膠束的藥物量(>2 mg/mL)相比,可以忽略不計(jì)。PTX/CR聚合物膠束溶液3 500 r/min離心10 min,上清液過濾,取200 μL的濾過液置10 mL瓶中,用甲醇稀釋至刻度,0.22 μm濾膜過濾,取續(xù)濾液按2.1.1項(xiàng)色譜條件測(cè)定,記錄峰面積,計(jì)算PTX含量,計(jì)算載入膠束中的PTX量。
2.3 載藥方法考察
2.3.1 直接溶解法取CR聚合物18 mg,加蒸餾水3 mL,室溫下攪拌溶解后,冰水浴探頭超聲10 min,加入PTX粉末10 mg,攪拌20 min,冰水浴探頭超聲30 min,蒸餾水透析12 h,冰水浴探頭超聲20 min,3 500 r/min離心10 min,上清液用0.8 μm濾膜過濾,得PTX/CR聚合物膠束溶液。
2.3.2 乳化法取CR聚合物18 mg,加蒸餾水3 mL,室溫下攪拌溶解后,冰水浴探頭超聲10 min,然后逐滴滴加30 mg/mL PTX二氯甲烷溶液330 μL,攪拌20 min,冰水浴探頭超聲30 min,室溫敞口攪拌過夜12 h,揮發(fā)溶劑,冰水浴探頭超聲20 min,3 500 r/min離心10 min,上清液用0.8 μm濾膜過濾,得PTX/CR聚合物膠束溶液。
2.3.3 透析法取CR聚合物18 mg,加蒸餾水3 mL,室溫下攪拌溶解后,冰水浴探頭超聲10 min,逐滴滴加30 mg/mL PTX無(wú)水乙醇溶液330 μL,攪拌20 min,冰水浴探頭超聲30 min,蒸餾水透析12 h,冰水浴探頭超聲20 min,3 500 r/min離心10 min,上清液用0.8 μm濾膜過濾,得PTX/CR聚合物膠束溶液。
2.4 透析法工藝優(yōu)化取CR聚合物18 mg,加蒸餾水室溫下攪拌溶解,冰水浴探頭超聲10 min,將PTX溶于有機(jī)溶劑中,滴加于CR聚合物溶液中,攪拌20 min,冰水浴探頭超聲30 min,蒸餾水透析12 h,冰水浴探頭超聲20 min,3 500 r/min離心10 min,上清液用0.8 μm濾膜過濾,得PTX/CR聚合物膠束溶液。
2.4.1 PTX溶劑篩選固定CR聚合物的質(zhì)量為18 mg,PTX的質(zhì)量為10 mg,分別用甲醇、乙醇、丙酮、DMF、DMSO溶解配制成濃度為30 mg/mLPTX溶液。
2.4.2 藥物與載體投料比固定CR聚合物的重量為18 mg,PTX的濃度為30 mg/mL,以乙醇為溶劑,考察PTX與CR聚合物1∶1、1∶1.2、1∶1.4、1∶1.6、1∶1.8、1∶2.2、1∶2.6的重量比對(duì)CR聚合物膠束載藥的影響。
2.4.3 載體濃度固定PTX與CR聚合物的重量比為1∶1.4,PTX的溶劑為乙醇,PTX的濃度為30 mg/mL,考察4、5、6、7、8 mg/mLCR聚合物膠束對(duì)載藥的影響。
2.5 粒徑及分布測(cè)定取不同載藥工藝所得的PTX/CR聚合物膠束溶液,用水稀釋至濃度0.5 mg/mL,用動(dòng)態(tài)光散射方法測(cè)定粒徑及粒徑分布。
3.1 PTX含量測(cè)定方法的建立
3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍按2.1.1項(xiàng)色譜條件分析,線性回歸方程以峰面積(A)對(duì)濃度(C)作標(biāo)準(zhǔn)曲線圖,得:
A=46585C-15413r=0.9999
結(jié)果表明在0.2~60.0 μg/mL線性關(guān)系良好。
3.1.2 回收率與精密度高、中、低3個(gè)濃度水平的回收率分別為(100.6±2.4)%、(104.7±2.0)%、(100.8±1.1)%;日內(nèi)精密度為0.24%、0.15%、0.70%;日間精密度為1.33%、0.64%、0.28%。回收率與精密度良好。
3.1.3 最低檢測(cè)限與最低定量限以S/N為3時(shí)所對(duì)應(yīng)的濃度作為分析方法的最低檢測(cè)限,以S/N為10時(shí)所對(duì)應(yīng)的濃度作為分析方法的最低定量限,測(cè)得HPLC系統(tǒng)條件下的LOD為60 ng/mL,LOQ為160 ng/mL。
3.2 載藥方法考察見表1。結(jié)果表明透析法優(yōu)于其它2種載藥的方法,更適合用于對(duì)CR聚合物膠束載藥。
3.3 透析法工藝優(yōu)化結(jié)果見表1~表4。與實(shí)驗(yàn)選取的其它溶劑相比,乙醇作為PTX溶劑載藥后,粒徑最小,粒徑分布均勻,載藥量和包封率最好。當(dāng)藥物與載體投料比在1∶1.4時(shí),所得載藥膠束粒徑較小,載藥量最大,包封率最大,SD值較小,故最佳藥載比為1∶1.4。當(dāng)載體濃度在4~7 mg/mL,隨著載體濃度的增加,增大了PTX與聚合物膠束接觸的機(jī)率,使得載藥量增加。載體濃度在7~8 mg/mL時(shí),增大載體濃度,載藥量和包封率不增反降。因此,確定最佳載體濃度為7 mg/mL。
按最佳載藥工藝重復(fù)3批,驗(yàn)證結(jié)果見表5。
表1 不同載藥工藝對(duì)CR聚合物膠束載藥的影響
表1 不同載藥工藝對(duì)CR聚合物膠束載藥的影響
方法直接溶解法乳化法透析法n 3 3 3粒徑/nm 258.0±2.3—218.2±1.7粒度分布/PI 0.106±0.034—0.107±0.016載藥量/% 17.38±1.09—22.75±2.15包封率/% 38.07±2.72—47.73±4.28
表2 不同PTX溶劑對(duì)CR聚合物膠束載藥的影響
表2 不同PTX溶劑對(duì)CR聚合物膠束載藥的影響
溶劑甲醇乙醇丙酮N,N-二甲基甲酰胺二甲基亞砜n 3 3 3 3 3粒徑/nm 215.2±15.5 205.5±23.4 224.4±9.8 229.7±23.5 220.8±21.4粒度分布/PI 0.105±0.061 0.124±0.042 0.134±0.009 0.058±0.034 0.119±0.042載藥量/% 17.69±2.41 21.34±2.09 20.88±1.30 18.11±8.09 21.56±2.41包封率/% 38.31±7.63 48.37±6.36 47.11±4.38 40.11±22.26 43.57±4.98
表3 不同載藥量與載體投料比對(duì)CR聚合物膠束載藥的影響
表3 不同載藥量與載體投料比對(duì)CR聚合物膠束載藥的影響
PTX與CR聚合物投料比(w/w)1∶1.8 1∶1.6 1∶1.4 1∶1.2 1∶1 n 3 3 3 3 3粒徑/nm 236.4±9.0 201.9±23.9 218.5±5.4 219.2±4.4 237.4±9.4粒度分布/PI 0.090±0.031 0.091±0.025 0.081±0.017 0.042±0.011 0.039±0.009載藥量/% 17.28±2.10 21.42±2.57 26.44±2.30 23.74±4.96 21.27±2.40包封率/% 38.30±5.27 43.89±6.66 51.89±6.13 42.78±5.08 26.94±4.02
表4 不同載體濃度對(duì)CR聚合物膠束載藥的影響
表4 不同載體濃度對(duì)CR聚合物膠束載藥的影響
CR聚合物濃度/(mg/mL)4 5 6 7 8 n 3 3 3 3 3粒徑/nm 223.9±26.7 217.2±36.5 201.2±20.4 191.0±2.8 210.6±10.2粒度分布/PI 0.148±0.068 0.113±0.033 0.119±0.043 0.081±0.088 0.114±0.016載藥量/% 17.40±7.13 19.97±2.87 23.72±2.74 26.13±1.19 17.21±7.86包封率/% 36.87±17.91 43.91±10.64 55.73±6.47 56.92±5.16 37.29±19.92
表5 最佳載藥工藝驗(yàn)證結(jié)果
通過對(duì)載藥方法的研究和透析法單因素考察,綜合考慮藥物的載藥量、包封率、粒徑,其體現(xiàn)出較好的載藥性能,且粒徑較小,粒徑分布均勻,有利于其在體內(nèi)的傳遞及增加PTX的口服生物利用度,減少毒副作用[2-3]。我們確定的最佳載藥工藝為:取CR聚合物,加2.6 mL蒸餾水,室溫下攪拌溶解,冰水浴探頭超聲10 min,滴加30 mg/mL PTX的乙醇溶液430 μL至CR聚合物溶液中,攪拌20 min,冰水浴探頭超聲30 min,蒸餾水透析12 h,冰水浴探頭超聲20 min,3 500 r/min離心10 min,上清液用0.8 μm濾膜過濾,得到的PTX/CR聚合物膠束溶液。
[1]WANG X,CHEN Y,DAHMANI F Z,et al.Amphiphilic carboxymethyl chitosan-quercetin con jugate with P-gp inhibitory properties for oral delivery of paclitaxel[J].Biomaterials,2014,35(26):7654-65.
[2]LIU Z,ZHANG F,KOH G Y,et al.Cytotoxic and antiangiogenic paclitaxel solubilized and permeation-enhanced by natural product nanoparticles[J].Anticancer Drugs,2015,26(2):167-79.
[3]LV W,CHENG L,LI B.Development and evaluation of a novel TPGS-mediated paclitaxel-loaded PLGA-mPEG nanoparticle for the treatment of ovarian cancer[J].Chem Pharm Bull(Tokyo),2015,63(2):68-74.
R284.2
B
1000-338X(2017)01-0016-03
2016-09-21
國(guó)家自然科學(xué)基金資助課題(81603301),福建省科技廳引導(dǎo)性項(xiàng)目(2015Y0064),福建中醫(yī)藥大學(xué)重點(diǎn)學(xué)科專項(xiàng)(X2014098-學(xué)科)
郭陽(yáng)麗(1991—),女,2014級(jí)藥劑學(xué)專業(yè)碩士研究生。主要從事藥物制劑技術(shù)的研究。
王曉穎(1978—),女,副教授。E-mail:wangxy623@yeah. net