姜黄素固体脂质纳米粒制备及体外释放的研究*

2016-03-14 00:58李春华刘志东丁伶伶王舒雅
天津中医药大学学报 2016年6期
关键词:姜黄中医药大学脂质

李春华,刘志东,丁伶伶,黄 瑞,王舒雅

(1.天津中医药大学,现代中药发现与制剂技术教育部工程研究中心,天津300193;2.天津中医药大学,天津市现代中药重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,天津 300193)

·中药研究·

姜黄素固体脂质纳米粒制备及体外释放的研究*

李春华1,2,刘志东1,2,丁伶伶1,2,黄 瑞1,2,王舒雅1,2

(1.天津中医药大学,现代中药发现与制剂技术教育部工程研究中心,天津300193;2.天津中医药大学,天津市现代中药重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,天津 300193)

[目的]以单硬脂酸甘油酯为载体材料制备姜黄素固体脂质纳米粒及其体外释放行为的研究。[方法]采用乳化蒸发-低温固化法制备姜黄素固体脂质纳米粒,高速离心法测其包封率,激光粒径仪测定其粒径、电位,用差示扫描量热仪(DSC)表征其性质,采用透析法考察固体脂质纳米粒中姜黄素的体外释放行为。[结果]姜黄素固体脂质纳米粒的平均粒径为(89.24±2.06)nm,Zeta电位为(-18.77±1.27)mV,药物平均包封率为(89.55±1.84)%,DSC结果表明其理化性质稳定可靠,体外12 h累计释放率为(43.12±1.02)%。[结论]制备的姜黄素固体脂质纳米粒粒径小且分布均匀,具有良好的缓释作用。

姜黄素;固体脂质纳米粒;体外释放

姜黄素(Cur)是从姜黄属植物姜黄、郁金等根茎中提取的一种多酚类化合物。近年来国内外对Cur的研究表明,Cur具有多种生物学活性,如抗肿瘤,抗炎,抗氧化,降血脂,保护心肌等广泛的药理活性,并且对啮齿类动物和人的毒副作用小[1-4]。但是由于姜黄素的活性低,水溶性差,生物利用度低和稳定性差等特点,限制了其在临床上的应用[5-6]。因此,如何提高Cur生物利用度,研制生物利用度高,用量低且高效,稳定性好的制剂成为亟待解决的课题。

固体脂质纳米粒(SLN)是近年来正在发展的一种新型毫微粒类给药系统,作为一种新型给药载体综合了纳米乳和脂质体的优点,不仅可以改善药物稳定性,亲水性和生物利用度,还具有缓控释的作用[7-11]。

本实验采用乳化蒸发-低温固化法制备姜黄素固体脂质纳米粒(Cur-SLN),并对其粒径、电位、包封率进行测定,用差示扫描量热法(DSC)表征其性质,同时考察了其体外释放。

1 仪器与材料

1.1 仪器 Nano ZS型激光散射粒径分析仪(Malvern,英国);TK-20A型透皮散试验仪(上海锴凯科技贸易有限公司);Milli-Q超纯水系统(Millipore,美国);XS20S型电子天平(十万分之一,Mettler-Toledo,瑞士);CP70ME超高速离心机(日立公司,美国)。

1.2 材料 姜黄素对照品(天津中新药业,≥98%);姜黄素原料药(西安赛扬物科技有限公司,≥95%);卵磷脂(Lipoid,上海东尚实业有限公司);单硬脂酸甘油酯(天津市北方天医化学试剂厂);聚氧乙烯(40)硬脂酸酯(Myrj52,南京威尔化工有限公司);透析袋(上海源叶生物科技有限公司);乙醇(分析纯,天津康科德科技有限公司);乙腈,甲醇(色谱纯,Sigma)。

2 方法与结果

2.1 姜黄素固体脂质纳米粒的制备 称取处方量Myrj52加入超纯水10 mL,75℃水浴使溶解作为水相。另称取处方量的Cur,大豆卵磷脂,单硬脂酸甘油酯溶于4 mL无水乙醇,加热至溶解作为有机相,将有机相缓慢注入600 r/min搅拌的水相中,继续搅拌至有机溶剂挥发至8 mL[12-15]。

2.2 粒径及Zeta电位测定 取最优处方制备的Cur-SLN混悬液适量,用水稀释20倍,分别测定粒径和Zeta电位[16]。粒径为(89.24±2.06)nm,见图1,Zeta电位为(-18.77±1.27)mV,见图2。

图1 Cur-SLN粒径图

图2 Cur-SLN Zeta电位图

2.3 Cur-SLN包封率的测定

2.3.1 色谱条件 色谱柱为ACQUITY UPLC BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流动相:乙腈-0.2%甲酸水(42∶58),等度洗脱;流速:0.2 mL/min;检测波长:427 nm;柱温:35℃;进样量:5 μL。

2.3.2 线性关系的考察 精密称取姜黄素标品适量,用甲醇依次稀释到14.7、19.6、29.4、39.2、58.8mg/L的系列对照品溶液。分别取5 μL注入液相色谱仪,记录峰面积,以浓度C(mg/L)为横坐标,峰面积A为纵坐标进行回归,得到标准曲线方程为A=2.520× 105C-2.858×105、相关系数r2=0.999 1,结果表明姜黄素在14.7~58.8 mg/L范围内线性关系良好。

2.3.3 精密度实验 取质量浓度为 14.7、29.4、58.8 mg/L的Cur甲醇溶液,分别于1 d内测定5次,计算日内精密度;每日测定1次,连续测定3 d,计算日间精密度。结果日内RSD分别为0.13%、0.52%和0.19%,日间RSD分别为0.29%、0.26%和0.65%。

2.3.4 Cur-SLN包封率的测定 取0.2mLCur-SLN加入甲醇稀释至2mL,超声30min使之破乳,4000r/min离心30 min,采用UPLC测定其总药物质量浓度(C总)。取0.2 mL Cur-SLN加入超纯水稀释至2 mL,60 000 r/min离心1 h,取上清液进样,UPLC测定其游离药物的质量浓度(C游离)。计算Cur-SLN包封率。包封率=(1-C游离/C总)×100%,其中C游离为Cur-SLN混悬液中游离药物的浓度,C总为Cur-SLN混悬液中药物总的质量浓度。经测定,Cur-SLN的包封率为(89.55±1.84)%。

2.3.5 DSC检测 取Cur原料药,Cur-SLN冻干粉,空白SLN冻干粉和Cur原料药与空白SLN冻干粉物理混合物(1∶1)适量分别置于坩埚中,在氮气流20 mL/min、加热速率10℃/min的条件下,从30℃升温到300℃,见图3。

图3 差示扫描量热仪(DSC)图谱

结果显示,姜黄素在180℃有相变峰,空白SLN在50℃出现相变峰。比较姜黄素与物理混合物DSC曲线,物理混合物在49℃和177℃出现两个相变峰,分别对应空白SLN和姜黄素的相变温度。而Cur-SLN的DSC曲线中,姜黄素单体的相变峰消失,表明姜黄素被包裹于纳米粒中。

2.3.6 Cur-SLN体外释放 以0.2%吐温80的磷酸盐缓冲溶液(PBS)(pH 7.4)为溶出介质,采用透析袋法进行测定[17-19]。精密吸取1 mL Cur-SLN和姜黄素溶液,分别置于透析袋中,两端封口固定于溶出杯内。取释放介质50 mL加热至37℃,在0.5、1、1.5、2、4、6、8、10、12 h取样1 mL,同时补充同温度同体积的介质。取出液体12 000 r/min离心15 min,取上清液进样UPLC测定含量并计算其累计释放度。结果见图4。结果显示,姜黄素溶液组在8 h释放完全,达到平台期,释放率达96.34%。而Cur-SLN在10 h时释放达到平台期,释放率为39.04%.

3 讨论

固体脂质体纳米粒的制备方法主要有高压乳均法,高速搅拌超声法,微乳法,乳化-固化法等[8,20]。高压乳均法适用于工业的生产[8],高速搅拌超声法需要高浓度的乳化剂来降低粒径,过高的乳化剂含量可能产生毒性[8],微乳法制备的SLN的包封率和载药量较低[3],本实验采用乳化-固化法制备了Cur-SLN,简单易行,通过对各项理化性质及物理稳定性考察,结果表明乳化-固化法制备的制剂物理稳定性好。

图4 Cur累计释放曲线

在筛选处方的过程中,选用了单硬脂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯(ATO888)作为脂质材料,分别单独使用一种脂质材料和两者联合使用,最终确定以单硬脂酸甘油酯单独为载体材料制备的固体脂质纳米粒稳定性以及粒径、电位、包封率均较好,故选用单硬脂酸甘油酯为脂质载体。单因素考察Myrj52和卵磷脂的量,选择Myrj52的用量为400、500、600、700 mg和卵磷脂的用量为200、250、300 mg分别进行单一变量分析,最终确定Myrj52为700 mg,卵磷脂为250 mg时,纳米粒的粒径和包封率较适宜。

姜黄素是脂溶性的药物,难溶于水,所以在体外释放实验中,释放介质中加入0.2%吐温80增加姜黄素的溶解度。从体外释放的结果可以看出,Cur-SLN中药物从脂质体释放时没有突释效应,说明此固体脂质纳米粒的载药机制主要为包裹镶嵌[14];Cur-SLN组体外释放前10 h释放较快,累计释放率为39.04%,10 h以后缓慢释放,12 h累计释放率为43.12%,表明Cur-SLN具有良好的缓释作用,而在动物甚至人体内的相应特征尚待进一步研究证实。

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·启 事·

《天津中医药》和《天津中医药大学学报》再次入选中国科技核心期刊

2016年10月12日,科技部中国科学技术信息研究所(ISTIC)在北京国际会议中心举行中国科技论文统计结果新闻发布会暨《2016年版中国科技期刊引证报告(核心版)自然科学卷》发布会。天津中医药大学主办的《天津中医药》和《天津中医药大学学报》两刊均再次入选“中国科技核心期刊”(中国科技论文统计源期刊)。

据悉,《2016年版中国科技期刊引证报告(核心版)自然科学卷》中,《天津中医药》属于中医学类和中药学类期刊,2015年核心影响因子0.659、排名第7,核心总被引频次1534、排名第16,综合评价总分45.80、总排名第17。《天津中医药大学学报》属于中医药大学学报类期刊,2015年核心影响因子为0.984、排名第1,核心总被引频次703、综合评价总分46.5、总排名第6,取得了历次期刊评价中的最好成绩。

自1987年以来,中国科学技术信息研究所每年定期公布中国科技论文发表状况和趋势,并在此基础上拓展到中国专利、科技期刊、学术图书等领域产出情况的统计分析。2016年统计报告包括我国发表的国际论文数量、国际论文被引用情况、国内发表论文数量、国内论文被引用情况、我国各学科领域论文分布和影响、我国各地区论文分布和影响、我国各类型机构论文分布和影响、我国国际合著论文情况、我国高影响科技论文情况、我国科技期刊有关指标的统计分析以及我国出版社引证报告。

Preparation and in vitro release of curcumin solid lipid nanoparticle

LI Chun-hua1,2,LIU Zhi-dong1,2,DING Ling-ling1,2,HUANG Rui1,2,WANG Shu-ya1,2
(1.Engineering Research Center of Modern Chinese Medicine Discovery and Preparation Technique,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China;2.Tianjin Modern Chinese Medicine Key Laboratory,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China)

[Objective]To prepare curcumin solid lipid nanoparticles(Cur-SLN)with glyceryl monostearate as its lipid matrix and study its in vitro release behavior.[Methods]Emulsification-evaporation was used to prepare Cur-SLN and entrapment efficiency was measured by ultracentrifugation method.The properties including particle size and Zeta potential and physical property were measured by laser particle size analyzer and differential scanning calorimetry(DSC),respectively.In vitro release behavior was studied by diameter methods.[Results]Mean diameter and Zeta potential of Cur-SLN were(89.24±2.06)nm and(-18.77±1.27)mV.The mean entrapment efficiency was (89.55±1.84)%.The physical property tested by the DSC was stability,and the in vitro accumulative release until 12 h was(43.12±1.02)%.[Conclusion]Cur-SLN prepared in this study has small size which has an even distribution and satisfactory sustained release efficacy.

curcumin;solid lipid nanoparticle;in vitro release

R284

A

1673-9043(2016)06-0400-04

2016-08-30)

10.11656/j.issn.1673-9043.2016.06.10

教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-12-1068)。

李春华(1989-),女,硕士研究生,研究方向为药物新剂型。

刘志东,E-mail:lonerliuzd@163.com。

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