牛江秀+++杨雪
[摘要] 目的 探讨制备尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束的优良工艺。 方法 采用乳化-溶剂蒸发法制备尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束,考察影响尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束包封率的主要因素,即有机溶剂的种类、尼莫地平溶液滴加速率、有机相与水相的体积比以及尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比,并在此基础上采用正交设计优化尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束的制备工艺。 结果 尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束的制备最优处方为尼莫地平滴加速率为0.2 ml/min,有机相与水相的体积比为1∶5,尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比为1∶3。 结论 通过正交试验,能够获得尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束的最佳制备工艺。
[关键词] 乳化-溶剂蒸发法;尼莫地平;包封率;正交试验
[中图分类号] R94 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2015)01(a)-0004-04
尼莫地平是临床上广泛应用的一种钙离子拮抗剂,脂溶性高,容易透过血-脑脊液屏障,可与中枢神经的特异性受体结合,通过降低神经元细胞中钙离子的浓度而改善脑部血液循环,增加缺血缺氧细胞的血液供应,对多种脑血管功能失调具有治疗作用[1-2]。目前,临床上常用的尼莫地平制剂类型主要有普通片剂、胶囊剂、缓释片和注射剂等,但口服尼莫地平制剂有较严重的肝脏首关效应,生物利用度较低,且在血浆中药物的浓度迅速降低,半衰期短[3-4]。由于该药物不溶于水,所应用的注射液均含有较高浓度的乙醇,以达到增溶的目的[5],而且,注射剂在应用时需要与葡萄糖或生理盐水混合后静脉滴注,应用非常不方便。由于尼莫地平必须以1.0~2.0 mg/h的速度缓慢静脉滴注,滴注10 mg尼莫地平所需时间最少5 h,而文献报道尼莫地平注射剂在与葡萄糖或生理盐水混合静脉滴注的过程中易析出结晶[6-7]。此外,长期应用含有较高浓度乙醇的制剂会对患者的血管产生刺激作用[8],因而将不溶于水的尼莫地平制成纳米胶束,既可提高尼群地平的溶解度,又能避免有机溶剂如乙醇等的应用,安全地进行静脉注射。
泊洛沙姆188是聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)泊洛沙姆188。由于泊洛沙姆188的物理性质温和、化学性质稳定的特点,其不仅在栓剂、乳剂、片剂和凝胶剂等一些传统的剂型中有着广泛的应用,还可以形成胶束增加难溶性药物的溶解度,增加此类药物的稳定性,控制此类药物的释放速度,并且还具有约束外排泵的外排作用,促进机体对药物的吸收[9-10]。此外,泊洛沙姆188对于治疗血细胞凝聚引起的血管阻塞有一定作用[11]。研究表明,泊洛沙姆188在药物穿越血-脑脊液屏障的过程中亦起着重要的作用,它可以通过不同的作用机制使药物靶向入脑,增加药物在机体脑内的生物利用度,为药物能够脑部靶向提供了新的思路和策略[12]。
1 仪器与试药
电子分析天平FA104B(北京市北分瑞利分析仪器制造厂);集热式恒温磁力搅拌器DF-101D(上海市博迅医疗设备制造厂);电热鼓风干燥箱GZX-9030 MBE(巩义予华仪器制造厂);紫外可见分光光度计UV-2100(上海市越平科学仪器制造厂)。尼莫地平(陕西西岳制药公司);泊洛沙姆188(陕西西岳制药公司);无水乙醇(分析纯、宿州化学试剂公司);氯仿(分析纯、西陇化工股份公司);乙醚(分析纯、上海市中试化工公司扬州市沪宝化学试剂有限公司);丙酮(分析纯、西陇化工股份公司)。
2 方法与结果
2.1 尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束的制备
采用乳化-溶剂蒸发法制备尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束[13-14],分别将尼莫地平和泊洛沙姆188溶于有机溶剂和水中,在磁力搅拌下,将尼莫地平溶液逐滴加入泊洛沙姆188水溶液中,聚合物胶束形成后,减压蒸发除去有机溶剂,得到含有药物的胶束。
2.2 包封率的测定
依据尼莫地平不溶于水的特性和纳米脂质体粒径微小等特点,采用过滤法测定其包封率[15]。用紫外可见分光光度法测定待测液在237 nm处的紫外吸光度,代入尼莫地平的标准曲线,计算包封率。包封率(%)=(尼莫地平投药量-游离的尼莫地平量)/尼莫地平投药量×100%。
2.3 尼莫地平处方的单因素试验
2.3.1 有机溶剂种类的考察 固定尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比为1∶5,有机相与水相的体积比为1∶3,分别用氯仿、无水乙醇、乙醚及丙酮作为有机相溶解尼莫地平,考察有机溶剂对包封率的影响。结果显示,采用三氯甲烷作为有机溶剂时,包封率最高(图1)。
图1 有机溶剂种类对包封率的影响
2.3.2 尼莫地平溶液滴加速率的考察 固定尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比为1∶5,采用三氯甲烷作为有机相溶解尼莫地平,有机相与水相的体积比为1∶3,尼莫地平溶液的滴加速率分别为1.0、0.8、0.6、0.4、0.2 ml/min,考察滴加速率对包封率的影响。结果显示,随着尼莫地平溶液滴加速率的减小,包封率有增加的趋势,当滴加速率减小至0.6时,继续减小滴加速率,包封率变化不大(图2)。
图2 尼莫地平溶液滴加速率对包封率的影响
2.3.3 有机相与水相体积比的考察 固定尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比为1∶5,选用三氯甲烷作为有机溶剂,尼莫地平溶液的滴加速率为0.6 ml/min,有机相与水相的体积比分别为1∶1、1∶3、1∶5、1∶7和1∶9,考察有机相与水相的体积比对包封率的影响。结果显示,当有机相与水相的体积比由1∶1逐渐减小时,尼莫地平的包封率逐渐增加,当有机相与水相的体积比减小到一定值时,尼莫地平的包封率达到最大,此后减小有机相与水相的体积比,尼莫地平的包封率逐渐降低(图3)。
图3 有机相与水相的体积比对包封率的影响
2.3.4 尼莫地平与泊洛沙姆188质量比的考察 固定有机相与水相的体积比为1∶5,选用三氯甲烷作为有机溶剂,尼莫地平溶液的滴加速率为0.6 ml/min,尼莫地平与泊洛沙姆188的比例分别为1∶1、1∶3、1∶5、1∶7和1∶9,考察尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比对包封率的影响。结果显示,尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比对包封率的影响较为明显,随着尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比的逐渐增加,尼莫地平的包封率呈逐渐增大的趋势,当尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比达到一定值时,尼莫地平的包封率达到最大,此后不再随着尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比的增加而增加,而是逐渐减小(图4)。
图4 尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比对包封率的影响
2.4 正交试验设计优化处方
2.4.1 正交试验设计优化处方 以三氯甲烷为有机相,选用尼莫地平溶液滴加速率(A)、有机相与水相的体积比(B)、尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比(C)3个因素,每个因素3个水平(表1),以尼莫地平的包封率为考察指标,按L9(34)正交表设计方案进行实验(表2),优化处方。
采用乳化-溶剂蒸发法制备尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束。在3因素3水平的L9(34)正交实验中,以包封率为评价指标,确定尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束的最优制备处方。由表2可知,影响尼莫地平包封率大小的因素依次为:有机溶剂种类>有机相和水相的体积比>尼莫地平和泊洛沙姆188的质量比。其中有机溶剂的种类对尼莫地平的包封率的影响最显著。优化处方为A3B2C1,即尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束的制备最优处方为尼莫地平滴加速率为0.2 ml/min,有机相与水相的体积比为1∶5,尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比为1∶3。
2.4.2 优化处方工艺的验证试验 为进一步考察正交优化试验所得最佳处方的合理性和稳定性,按最优处方进行3次试验,得到胶束的包封率分别为85.7%、84.9%和85.3%。因此,三次试验测得的尼莫地平的包封率相差不大,虽然结果在一定的范围内有所波动,但仍趋于稳定,结果的轻微波动可能是试验的偶然误差造成的,并不影响试验的准确性,即正交试验所得的最佳处方是合理的,测得的包封率大小也是稳定的。
3 讨论
本研究以包封率为考察指标,分别考察了氯仿、无水乙醇、丙酮、乙醚对尼莫地平泊洛沙姆188纳米胶束包封率的影响。研究发现选用丙酮、乙醚和无水乙醇作为有机溶剂时,由于溶剂的亲水性较强,疏水性药物难以溶解在其中,导致药物的析出而使胶束包封率降低。改变有机溶剂的性质,采用较强疏水性的有机溶剂即三氯甲烷,疏水性药物尼群地平在其中的溶解度较大,可以促进药物向胶束的疏水性芯核“微型药物库”中扩散,因此采用疏水性溶剂三氯甲烷时胶束的包封率最高。
在制备的过程中,随着尼莫地平溶液滴加速率的增加,包封率下降,可能是因为较快的滴加速率使尼莫地平来不及进入胶束疏水性内核而沉淀析出,随着滴加速率的减小,尼莫地平有足够的时间被包裹入胶束,因而包封率增加。
随着有机相和水相比例的增加,尼莫地平的包封率呈先增加后减小的趋势,可能是因为随着水相的增加,泊洛沙姆188在水中的浓度逐渐增加,所形成的疏水核数量也随之增加,对药物的包封有促进作用,但当水相的体积过大时,因疏水性药物尼群地平在水中的浓度降低而析出,反而使胶束的包封有所降低。
随着尼莫地平与泊洛沙姆188的质量比的逐渐增加,尼莫地平的包封率呈先增加后减小的趋势。开始阶段随着尼莫地平量的增加,包封率上升,可能是因为泊洛沙姆188胶束疏水性内核对尼莫地平的包裹未达饱和;而随后包封率的下降,原因可能是由于尼莫地平在胶束疏水性内核的包封有一定的限度,当达到饱和时,多余的尼莫地平由于具有高度的疏水性而形成大的沉淀析出,由于这些沉淀的聚集速度明显大于尼莫地平被泊洛沙姆188包裹的速度,继而产生黄色药物沉淀,因此导致包封率显著降低。
本研究采用乳化-溶剂蒸发法制备胶束,磁力搅拌器的转速也会对实验结果造成影响,搅拌速度过慢或者过快,都会使尼莫地平的包封率降低。
[参考文献]
[1] Zu Y,Li N,Zhao X,et al.In vitro dissolution enhancement of micronized l-nimodipine by antisolvent re-crystallization from its crystal form H[J].Int J Pharm,2014,464(1):1-9.
[2] 何宗泽,黄光富.尼莫地平治疗蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛研究进展[J].实用医院临床杂志,2010,7(2):139-141.
[3] 陆纪宏,李旭东,张小平,等.尼莫地平脂质体的制备与理化性质研究[J].医药导报,2009,28(6):771-774.
[4] 刘丽岚,马守栋,梁东升,等.尼莫地平脂肪乳制备条件的优选[J].实用医药杂志,2009,26(12):53-54.
[5] 张桂芳,朱家壁,庄妍,等.尼莫地平纳米脂质体制备工艺处方优化研究[J].中国药科大学学报,2003,34(1):25-28.
[6] 赵若威,王 强,刘立恒,等.尼莫地平纳米脂质体制备工艺及处方优化研究[J].黑龙江医学,2006,30(11):817-821.
[7] 张慧英.尼莫地平输液的配伍实验[J].中国药学杂志,1998,33(7):415-417.
[8] 徐雄波,潘育方,黄志军,等.鼻腔给药尼莫地平纳米乳的制备及脑组织靶向性初步评价[J].中国药学杂志,2012, 47(8):594-599.
[9] 王猛,张钧寿,周建平.注射用辅料泊洛沙姆188[J].药学与临床研究,2007,15(1):10-13.
[10] 吴刚,赖润龙,张填皮.泊洛沙姆188的研究进展[J].中国现代医生,2008,46(12):48-49.
[11] Gibbs WJ,Hagemann TM.Purified poloxamer 188 for sickle cell vaso-occlusive crisis[J].Ann Pharmacother,2004, 38(2):320-324.
[12] 张伟,方晓玲.泊洛沙姆在药物穿越血脑屏障中的重要作用[J].药学学报,2008,43(9):890-897.
[13] Yu J,Xie X,Zheng M,et al.Fabrication and characterization of nuclear localization signal-conjugated glycol chitosan micelles for improving the nuclear delivery of doxorubicin[J].Int J Nanomedicine,2012,7(2):5079-5090.
[14] Yu J,Xie X,Wu J,et al.Folic acid conjugated glycol chitosan micelles for targeted delivery of doxorubicin:preparation and preliminary evaluation in vitro[J].J Biomater Sci Polym Ed,2013,24(5):606-620.
[15] 郑莹,朱家壁,王月玲,等.尼莫地平纳米脂质体包封率测定方法的研究[J].江苏药学与临床研究,2004,12(3):1-4.
(收稿日期:2014-09-04 本文编辑:郭静娟)