正交试验优化葛根素聚合物胶束的制备工艺※

马晓星 韩翠艳 刘畅 隋小宇 袁橙 黄海涛

正交试验优化葛根素聚合物胶束的制备工艺※

马晓星 韩翠艳 刘畅 隋小宇 袁橙 黄海涛

（黑龙江省齐齐哈尔医学院药学院，齐齐哈尔161006）

目的正交试验设计优化葛根素聚合物胶束的制备工艺。方法以mPEG-PCL为载体材料，采用薄膜分散法制备葛根素聚合物胶束；以包封率为评价指标，经L9(34)正交试验设计优化，确定胶束的最佳工艺。结果薄膜分散法制备聚合物胶束的最佳工艺为聚合物与药物比例100∶1，水相体积25 ml，水化温度50℃。三批样品平均包封率为（35.5±2.12）%。结论采用薄膜分散法制得胶束工艺可行，成型性好，粒径均匀。

葛根素；胶束；mPEG-PCL；制备工艺

葛根素(puerarin)是由豆科植物野葛甘葛藤根中提取的一种黄酮苷。葛根素疗效好，安全范围广、毒性小、具有很好的临床应用价值。目前葛根素在临床上已被广泛应用于心脑血管系统疾病、糖尿病、眼底疾病、突发性耳聋等[1]。但葛根素在水中的溶解性较差，脂溶性亦不好，因此其口服生物利用度比较低，目前临床上多以注射剂给药，但葛根素注射剂应用中不良反应的相关报道逐渐增多[2-3]。近年来，药剂学工作者应用制剂新技术，对如何改善其脂溶性和水溶性，提高生物利用度进行了探索，如将葛根素制成固体分散体、微乳制剂、纳米混悬剂、葛根素一磷脂复合物等均能不同程度的改善葛根素的溶解性，在一定程度上提高其生物利用度[4]。聚合物胶束系指一类由两亲性嵌段共聚物组成的胶束。根据聚合物结构和浓度的不同可以有不同形态，一般来说，作为药物载体的聚合物胶束为典型的核一壳结构，其内核作为疏水性药物的容器，将药物增溶在内部[5-6]。聚合物胶束粒径通常小于100 nm，由于体积小，而不易被网状内皮系统吞噬，延长了药物在血液里的循环时间，从而提高药物的生物利用度[7]。本实验研究制备以mPEG-PCL为载体材料装载葛根素的胶束，以包封率为指标，通过正交设计筛选出制备葛根素聚合物胶束的最佳工艺。

1 试药和仪器

1.1 试药葛根素（≥98%，批号：20140723，上海金穗生物科技有限公司）；MPEG5000-PCL5000（单甲氧基聚乙二醇5000分子量-聚己内酯5000分子量，二者比例1∶1，济南岱昰生物工程有限公司）；乙腈、甲醇（均为色谱纯，天津市光复精细化工研究所）；其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器SB-2000旋转蒸发仪（上海爱朗仪器有限公司）；磁力搅拌机（北京金紫光科技发展有限公司）；LC-1000型液相色谱仪（山东鲁南瑞红化工仪器有限公司）；冷冻干燥机（宁波市靳州双嘉仪器有限公司）；电子天平（十万分之一，丹纳西赫特传感工业控制有限公司）；Nano-ZS90型纳米粒径仪（上海长方光学仪器有限公司）；HT7700透射电镜（日立）。

2 方法与结果

2.1 葛根素聚合物胶束制备方法的筛选以薄膜分散法、透析法和溶剂挥发法三种方法制备葛根素聚合物胶束，根据胶束的形态和粒径、包封率、载药量，最终选择薄膜分散法制备：精密称取50 mg MPEG-PCL置于茄形瓶中，溶解于20 ml乙腈中，加入含0.5 mg葛根素的甲醇溶液。旋转蒸发仪60℃水浴蒸发挥去乙腈，在茄形瓶中形成均匀的透明葛根素聚合物薄膜。加入60℃超纯水25 ml，涡旋振荡30 s，使薄膜水化。将水化液置50℃水浴搅拌2 h后得葛根素聚合物胶束溶液，冷却至室温，0.45 μm微孔滤膜过滤，收集葛根素聚合物胶束滤液，冷冻干燥保存。

2.2 葛根素聚合物胶束形态和粒径的测定精密称取适量葛根素聚合物胶束冻干品，用超纯水复溶后观察胶束的形态并测定其粒径大小和分布情况。结果葛根素聚合物胶束形态为规则的球形或类球形；胶束平均粒径为54.12 nm[8]。

2.3 包封率和载药量的测定精密称取一定量的葛根素聚合物胶束溶液，倒入离心管，以4000 r/min的速度离心10 min，分离出水层，加甲醇破坏胶束，将游离的葛根素置50 ml量瓶中，用流动相定容，0.45 μm微孔滤膜滤过，HPLC法（色谱条件：Diamonsil C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相为1%柠檬酸溶液-甲醇（65∶35）；柱温为室温；流速为1 ml/min；检测器为紫外吸收检测器（UVD）；检测波长为250 nm；进样为量20 μl。）测定包封率和载药量。

2.4 正交试验设计分别选择聚合物与药物比例、水相体积、有机相体积、水化温度、搅拌速度和时间作为单因素进行考察，筛选最佳处方。根据单因素实验考察结果，其中聚合物与药物比例、水相体积和水化温度对包封率影响较大，因此采用L9(34)正交表设计成三因素三水平的正交试验，以包封率为评价指标筛选最佳工艺。因素和水平表见表1，实验结果见表2。

表1 因素水平表

表2 正交设计试验结果

续表2正交设计试验结果

根据直观分析可知：各因素对葛根素聚合物胶束包封率影响的程度大小依次为：A＞C＞B，由此得出的最佳工艺为：A1B3C2，即聚合物与药物比例100∶1、水相体积25 ml、水化温度50℃。按照优化工艺制得三批样品平均载药量（0.3±0.07）%，包封率（35.5± 2.12）%。

3 讨论

两亲性的MPEG-PCL为常用的制备胶束的载体材料，MPEG（单甲氧基聚乙二醇）为亲水性片段，PCL（聚己内酯）为亲脂性片段，MPEG和PCL均是美国食品药品监督管理局(FDA)认可用于体内的聚合物[9]。聚合物胶束制备主要有3种方法：直接溶解法、透析法以及自组装溶剂蒸发法。选择哪种方法主要取决于聚合材料在水中的溶解性，水溶解性好的可采用直接溶解法；而在水中难溶的可采用透析法或溶剂蒸发法[7]。根据药物与载体的性质，葛根素与MPEG-PCL的水溶性均不好，且MPEG-PCL可溶于有机溶剂，故本实验采用溶剂蒸发法制备胶束。

[1]王靖，吉民，华唯一，等.葛根素研究进展[J].药学进展，2003，27(2):70-73.

[2]Cheng-FengLuo，Mu Yuan，Min-Sheng Chen，et al.Pharmacokinetics，tissue distribution and relative bioavailability of puerarin solid lipid nanoparticles following oral administration[J].International Journal of Pharmaceutics 410(2011):138-144.

[3]GUODY，CHENSL，YANGD J.Pharmacokinetic investigation ofsuspension and nanopaticles in beagle dogs[J].LishizhenMed MatMed Res(时珍国医国药)，2009，20(1):197-198.

[4]赵彩霞，闰辉，欧文辉.葛根素新型口服制剂的研究进展[J].中医药导报，2012，18(6):85-86.

[5]蒋小红，黄嬛，黄雄，等.载药体系-聚合物胶束的应用[J].中国实验方剂学杂志，2010，16(10):220-223.

[6]陈东，丁平田，邓意辉，等.聚合物胶束用于口服给药的研究进展[J].药学学报，2010，45(5):560-564.

[7]张晓君，王东凯，韩晓.聚合物胶束作为药物传递系统的研究进展[J].中国药剂学杂志，2009，7(3):177-183.

[8]马晓星，韩翠艳，刘畅，等.葛根素聚合物胶束的制备及包封率的测定[J].中国药房，2016(22):3122-3124.

[9]郑毅，黄航，付翠香.紫杉醇MPEG-PCL纳米粒的制备、表征及其体外释药行为研究[J].中国现代应用药学，2014，31(9):1093-1097.

Preparation Technology Optimization of Puerarin Polymeric Micelles by Orthogonal Test

MA Xiaoxing,HAN Cuiyan,LIU Chang,SUI Xiaoyu,YUAN Cheng,HUANG Haitao
(Department of Pharmacy,Qiqihar Medical University,Heilongjiang Province,Qiqihar 161006,China)

ObjectiveTo optimize the preparation process of puerarin polymeric micelles by orthogonal design.Methods Puerarin polymeric micelles was produced by using the method of film dispersion based on the carrier materials of mPEG-PCL.Taking the encapsulation efficiency of as the evaluation indexes,the preparation of puerarin polymeric micelles was optimized by a L9(34) orthogonal design.Results The optimal formula of film dispersion method was:mPEG-PCL/puerarin(100∶1),water volume(25 mL)and hydration temperature(50℃).The mean entrapment efficiency of three batches of samples was(35.5±2.12)%. Conclusion The technology of film dispersion method is feasible,good morphology and narrow particle size distribution.

Puerarin;micelles;mPEG-PCL;preparation technology

10.3969/j.issn.1672-2779.2017.10.061

1672-2779（2017）-10-0141-02

：张文娟本文校对：刘畅

2017-02-26）

黑龙江省齐齐哈尔市科学技术计划项目【No. SFGG-201332】