聚合物载药胶束的制剂学性质考察

杨 君，梁慧敏，丁平田，杨跃辉

0 引言

两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中自发形成具有核-壳结构的胶束，其疏水内核可作为难溶性药物存储，能够增大药物溶解度，而亲水外壳则形成胶束聚集体的空间屏障，保证其在水性环境中的稳定性。胶束的上述优点拓展了口服给药新途径。如果能将共聚物胶束制备成口服给药形式，就可以实现在增大药物溶解度的同时提高药物胃肠道内稳定性，从而实现方便给药与提高药物生物利用度的双重目的[1-4]。此外，口服胶束还具有减少药物对胃肠道正常细胞毒性、降低对胃肠道刺激性的优点。

硝苯地平(Nifedipine)是第一代钙拮抗剂，为抗高血压、防治心绞痛的药物，治疗效果显著。硝苯地平属于生物药剂学分类中的第二类药物，生物通透性好，但因溶解性较差(室温下溶解度约为10 μg/mL)，生物利用度低，给药物临床应用带来诸多不便。本文以硝苯地平为模型药物，以自制两亲性嵌段共聚物 mPEG-b-PCL为载体，制备单甲基醚聚乙二醇-聚己内酯-硝苯地平(mPEG-b-PCL-nifedipine)口服胶束，并对胶束的外观、形态、粒径、体外释放等制剂学性质进行考察，现报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器 BS 110 S型分析天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)；KQ-50B型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；Nicomp-380 粒度测定仪(美国Particle Sizing Systems公司)；JEM-I200EX 透射电镜[日本电子公司(JEOL)]；透析袋(MWCO=3 500)，济南西美贸易有限公司；高效液相色谱仪(日本岛津，SPD-10A VP检测器，LC10-AT VP泵)。

1.2 试药 硝苯地平原料药(自制)；mPEG-b-PCL聚合物(自制)；甲醇(色谱纯，江苏汉邦科技有限公司)；乙腈(色谱纯，山东禹王集团)；磷酸二氢钠，二水(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)；磷酸氢二钠，十二水(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)；0.05 M磷酸盐缓冲液(氯化钠 8 g，氯化钾0.2 g，磷酸氢二钠1.44 g，磷酸二氢钾0.24 g，调pH 至7.4，并定容至1 L)。

2 聚合物载药胶束的制备

称取一定量的共聚物和药物共溶于两者的良溶剂中，剧烈搅拌下缓慢滴加一定体积重蒸水，搅拌平衡2 h，然后在一定温度下挥发有机溶剂。待有机溶剂完全去除后，0.45 μm微孔滤膜过滤，即得到载药胶束样品。

3 方法与结果

3.1 外观 自制的mPEG45-b-PCL25-nifedipine 与mPEG114-b-PCL61-nifedipine聚合物胶束溶液均为无色澄清透明液体，流动性好，肉眼观察未见不溶性成分或絮状聚集物。加蒸馏水适当稀释后外观仍然无色澄清透明。

3.2 形态观察 采用透射电镜(Transmission electron microscopy,TEM)JEM-1200EX观察聚合物胶束的表面形态。试验采用磷钨酸负染色法制备样品。样品制备方法如下：取自制的胶束溶液适量滴加至覆有碳包衣的400目铜筛网上，加1%磷钨酸负染，在100 kV加速电压下，在透射电镜下观察形态。见图1。由图1可见，自制mPEG45-b-PCL25-nifedipine胶束为外观圆整的球形，粒径<50 nm。

3.3 聚合物胶束粒径 图2为mPEG45-b-PCL25-nifedipine 与mPEG114-b-PCL61-nifedipine聚合物胶束在Nicomp-380 粒度测定仪下测定的粒径与粒度分布图。图中可见，mPEG45-b-PCL25-nifedipine聚合物胶束的粒径在28.4 nm，mPEG114-b-PCL61-nifedipine聚合物胶束的粒径在34.8 nm，两者都有较窄的粒度分布。载药后聚合物胶束的粒径变化不大，该粒径测定结果和透射电镜的测定结果一致。

图1 mPEG45-b-PCL25-nifedipine聚合物胶束(a)、mPEG114-b-PCL61-nifedipine聚合物胶束(b)电镜形态

3.4 聚合物胶束的体外释放特性 聚合物胶束作为新型纳米级药物载体具有十分显著的优越性，能显著提高难溶性药物的溶解度，而聚合物胶束的释药行为，是评价制剂安全性的一项重要指标，药物的释放行为与制剂安全性、有效性密切相关，因此本研究考察了硝苯地平聚合物胶束的体外释放行为。

3.4.1 聚合物胶束释放的液相条件 ①色谱条件(前期试验所建立方法学)色谱柱：Diamonsil C18色谱柱(250 mm×4.6 mm，5μm)；流动相：甲醇-水(66∶34，V/V)；检测波长：235 nm；流速：1.0 mL/min；柱温：25 ℃；进样量：20 μL。②释放标准曲线的绘制：分别精密量取硝苯地平标准储备液适量，加甲醇逐步稀释分别配置0.2、0.5、1、2、5、10 μg/mL的硝苯地平溶液，HPLC法测定主峰面积，以浓度(C)和峰面积回归得标准曲线：A=26.339 C+0.129 8,r=1(见表1)。③空白干扰试验:精密吸取空白释放介质磷酸盐缓冲液(PBS)20 μL，过滤后进样，检测波长235 nm，考察有无干扰因素。见图3。

图2 mPEG45-b-PCL25-nifedipine聚合物胶束(a)、mPEG114-b-PCL61-nifedipine聚合物胶束(b)粒径

表1 硝苯地平标准曲线相关数据

图3 空白PBS色谱图

在硝苯地平的保留时间7.1 min左右未检测到色谱峰，说明释放介质中无干扰试验测定的因素存在。

3.4.2 释放试验操作 采用透析袋法考察硝苯地平胶束释放情况，即在一定操作条件下，将装有载药胶束的透析袋置于生理介质中进行透析，定时取样测定释放介质中的药物浓度。透析袋的孔径可截留聚合物胶束而允许游离药物自由通过。

精密吸取1.5 mL的载药胶束溶液置于透析袋中，并将透析袋放入50 mL的PBS缓冲液中，然后置于37 ℃的恒温空气浴振荡器中，转速150 rpm。每隔一定的时间，取0.3 mL透析袋外的释放液，过滤后进样20 μL，并同时向释放介质中补充等量新鲜的PBS缓冲液以保持恒定的体积。

3.4.3 累计释放量的计算 药物的累计释放量计算公式如下：

式中Er—— 硝苯地平累计释放量，%;

Ve—— PBS的置换体积，0.3 mL;

V0—— 释放介质PBS的体积，50 mL；

Ci—— 第i次置换取样时释放液中药的浓度，mg/L；

Cn—— 第n次置换取样时释放液中药的浓度，mg/L；

mdrug—— 用于释放的药量，mg。

3.4.4 释放情况考察 聚合物疏水性嵌段的化学组成、亲水链段和疏水链段的比例与分子量、药物的理化性质、胶束粒径大小和环境pH值等均会影响聚合物物胶束的药物释放。试验从聚合物的组成来探讨药物的释放情况。

不同材料制备胶束的药物释放情况有所差别。试验选择温度37 ℃、转速100 rpm、时间24 h，考察自制的mPEG-b-PCL-nfidipine 聚合物胶束在pH=7.4、离子强度0.05 M的磷酸盐缓冲液中的释放情况。见表2。

表2 mPEG-b-PCL释放情况(n=3)

结果显示：mPEG45-b-PCL25在 4 h药物累计释放百分率为44.68%，12 h药物累计释放量达到72.62%，此后药物释放极为缓慢，24 h为74.43%，释放不完全；mPEG114-b-PCL61在4 h药物累计释放百分率为71.00%，12 h药物累计释放量达到90.48%。释放速率的先后顺序mPEG114-b-PCL61> mPEG45-b-PCL25。

这2种材料的释放情况说明：当聚合物的种类一定时，疏水链越长，聚合物胶束药物释放越慢。这是由于药物与疏水链段、亲水链段的相互作用参数决定了药物在胶束内的位置，硝苯地平为疏水性药物，大部分定位在胶束的内核，所以疏水链段越长，内核越大，药物释放越慢。此外，从试验结果中还可以看出，24 h内mPEG114-b-PCL61比mPEG45-b-PCL25制备的胶束释放速度较快，且较为完全。

4 讨论

4.1 聚合物胶束常用的体外释药试验有2种，一种是本文采用的透析袋法，另一种是直接将聚合物胶束和生理介质孵化,然后通过凝胶渗透色谱法分离游离药物和包封药物[5-9]。透析袋法由于操作简单，更为常用。在试验过程中，采用MWCO=3 500的透析袋进行透析，在保证药物能自由进出透析袋的同时，有效截留聚合物大分子。

4.2 37 ℃时硝苯地平在水和 0.05、0.1、0.2 M三种不同离子强度磷酸盐缓冲液(pH 7.4)中的溶解度均为11.6 μg/mL，磷酸根离子的加入对药物无增溶作用。为了满足释放漏槽条件，用添加5%SDS的方式来增大药物的溶解度，但是试验考虑到加入表面活性剂后可能会影响胶束的结构。为了更接近体内生理环境，试验采用增大释放介质体积的方式来达到漏槽条件。

5 小结

5.1 本研究利用透射电镜和Nicomp-380 粒度测定仪考察了胶束的外观、粒度分布。结果表明此胶束为澄清透明的液体，粒径20～60 nm,呈圆整球形，粒径分布均匀。

5.2 本研究采用透析袋法考察了体外释放。结果表明药物释放与聚合物的组成有关，当聚合物的种类一定时，疏水链越长，聚合物胶束药物释放越慢。

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