马喜峰,汤春妮,李 斌
(陕西国防工业职业技术学院化学工程学院,陕西 西安710302)
阿奇霉素(azithromycin,AZM)是新的大环内酯类广谱抗生素[1],其化学结构与红霉素非常相似,可由红霉素结构修饰后得到。阿奇霉素在酸性环境中稳定、半衰期长、在体内分布广,伴随其在临床上的大范围使用,不良反应越来越多。有研究将医药级的阿奇霉素制成有磁性且具有靶向的药物,人体服用后,通过在体外加磁场将微球引至病变部位,随后药物从微球中释放出来,有效浓度增大,可以提高治疗效果[2-4]。相关研究已成为世界药学界研究的焦点,但国内研究相对较少。因此,制备出具有磁性且能将药物引至病变部位的靶向药物意义重大。
作者在此采用乳化-溶剂挥发法,以可生物降解材料聚乳酸为载体,在其中加入医药级阿奇霉素和一定量纳米四氧化三铁制备聚乳酸/纳米四氧化三铁载阿奇霉素缓释微球,并优化了制备工艺。
聚乳酸(PLA),医药级,深圳光华伟业实业有限公司;注射用阿奇霉素,陕西平利制药有限公司;明胶,生化试剂,天津福晨化学试剂厂;磷酸二氢钾,分析纯,天津恒兴化学试剂制造有限公司;吐温80、磷酸氢二钠、二氯甲烷,分析纯,西安化学试剂厂;纳米四氧化三铁,分析纯,北京德科岛金科技有限公司。
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1.2.1 药物最大吸收波长的测定和标准曲线的绘制
称取一定量的阿奇霉素,向其中加入pH值为6的磷酸盐缓冲溶液(PBS)配制成150μg·mL-1的阿奇霉素溶液[5];取上述溶液5mL,加硫酸溶液(V硫酸∶V蒸馏水=3∶1)5mL,摇匀,在60℃水浴中加热20min,取出后冷却至室温。在400~600nm范围内扫描,确定最大吸收波长[6]。
将阿奇霉素标准溶液稀释至不同的浓度,以PBS为参比溶液在最大吸收波长处测定吸光度,以阿奇霉素浓度(c)为横坐标、吸光度(A)为纵坐标绘制标准曲线。
1.2.2 聚乳酸/纳米四氧化三铁载阿奇霉素微球的制备
采用乳化-溶剂挥发法[6-7]。准确称取适量阿奇霉素加入到-定量的聚乳酸二氯甲烷溶液中,同时加入一定量的纳米四氧化三铁,用超声波清洗机分散,得到超声分散溶液;取60mL明胶液,向其中加入1mL吐温80,高速搅拌;将超声分散溶液加入到上述高速搅拌的溶液中,在一定温度下继续搅拌3h,待二氯甲烷挥发完全后于3 600r·min-1离心0.5h;将浑浊液过滤,洗涤,并用去离子水冲洗去除明胶,解吸、干燥,所得固体即为聚乳酸/纳米四氧化三铁载阿奇霉素微球(简称阿奇霉素微球)[7]。
1.2.3 体外释药行为研究
用动态膜透析法[8]测定阿奇霉素微球的释药行为(模拟人体体液环境)。将装有含约100mg阿奇霉素微球的透析袋放到150mL pH值为6的PBS中,温度控制在(37±0.5)℃,转速不宜太高,每隔几小时取出5mL袋外溶液,同时补充等量的PBS。
按1.2.1方法测量溶液的吸光度,计算药物溶出量及其占总药物量的百分比。以时间为横坐标、药物溶出量占总药物量的百分比为纵坐标绘制标准曲线。
实验发现,阿奇霉素的最大吸收波长为482nm。在该波长下测定阿奇霉素系列标准溶液的吸光度,绘制标准曲线并进行线性回归,拟合线性方程为A=3.833c-0.002238,R2=0.9984。表明,阿奇霉素溶液浓度在50~500μg·mL-1范围内与吸光度线性关系良好。
以平均载药量为考核指标,以阿奇霉素用量(A)、PLA浓度(B)、乳化温度(C)、吐温80用量(D)为考察因素进行正交实验以优化阿奇霉素微球的制备工艺。正交实验的结果及分析见表1。
表1 正交实验结果与分析Tab.1 The results and analysis of orthogonal experiment
从表1可以看出,各因素对阿奇霉素微球的平均载药量影响大小依次为阿奇霉素用量>乳化温度>PLA浓度>吐温80用量,最佳制备条件为A3B2C1D3,即阿奇霉素用量40mg、PLA浓度0.05 mg·mL-1、乳化温度20℃、吐温80用量0.5g。
图1 阿奇霉素微球体外释药量与时间的关系曲线Fig.1 The relationship curve of drug in vitro release amount and time for the AZM miciospheres
从图1可以看出,阿奇霉素微球初期具有明显的突释行为,随着时间的延长,释药速度趋缓且几乎接近匀速。这是因为:(1)由于与水接触面积较大,阿奇霉素微球表面的药物首先释放,因而初期的释药量较大;(2)表面药物快速进入溶液后,随着内部聚乳酸不断的缓慢降解,水分子逐渐渗入,使药物不断溶解并缓慢地释放,因而后期释药慢且均匀。表明,纳米四氧化三铁的加入使聚乳酸对阿奇霉素的包覆效果增强,阿奇霉素微球的释药时间延长,药效温和而持久。
采用乳化-溶剂挥发法,以可生物降解材料聚乳酸为载体,在其中加入医药级阿奇霉素和一定量纳米四氧化三铁制备聚乳酸/纳米四氧化三铁载阿奇霉素缓释微球,该微球具有明显的药物缓释作用,释药时间长,药效缓和而持久。
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