姜黄素纳米混悬剂的制备及其抗抑郁活性研究

孟磊

(盘锦职业技术学院，辽宁 盘锦 124000)

姜黄素(curcumin，Cur)是从姜科植物根茎中提取得到的一种酸性多酚类化合物。现代药理活性研究发现姜黄素具有降血脂、抗炎、抗氧化、抗HIV病毒等药理活性[1-2]，且毒性低、安全性好。近年来越来越多的研究发现姜黄素具有抗抑郁的活性[3]，其潜在的作用机制可能与抑制单胺氧化酶(MAO)活性，增强单胺类递质作用有关，是一种具有良好发展前景的抗抑郁药物，姜黄素在抑郁的预防和治疗方面已经引起了人们的重视，且已成为了研究的热点，但其在水中溶解度极低，造成其的生物利用度低[4]，限制了在临床上的应用。

纳米混悬剂(nanosuspensions，NS)是近年来解决难溶性药物溶解度问题而开发的一种新型剂型，其原理是通过表面活性剂或用高分子材料作稳定剂、药物的纳米级颗粒组成的多相分散体系，纳米混悬剂极小的粒径和较大的表面积，使得药物溶出的速率在短时间内就能达到最大，还能延长药物滞留在胃肠道的时间，减少进食前后对其生物利用度的影响，从而提高口服药物的生物利用度。因此，本课题集中于研究姜黄素的纳米混悬剂(curcumin Nanosuspensions，Cur-NS)在相同条件下是否会增加其溶出速率，增强其抗抑郁活性，从而更好地发挥其抗抑郁活性。

1 材料与方法

1.1 材料

姜黄素原料药(≥ 95%)，购自于河南中大生物工程有限公司；羟丙甲纤维素(HPMC)、羟丙基纤维素(HPC)、聚维酮K30(PVP K30)、聚乙烯醇(PVA)、维生素E聚乙二醇1000琥珀酸酯(TPGS)(大连美仑生物技术有限公司)，十二烷基硫酸钠(SDS，Sigma试剂公司)，其它试剂均为分析纯。

IKA T18 ULTRA-TURRAX高速剪切机(德国IKA集团公司)；AH-100D高压均质机(加拿大ATS工业系统有限公司)；Mastersizer 2000型粒度分析仪(英国马尔文仪器公司)；Zetasizer Nano 电位分析仪(英国马尔文仪器公司)；RC-806溶出试验仪(天津天大天发科技有限公司)；分析天平(Sartorius A200，德国)，DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(予华仪器有限责任公司)，KQ-200KDB型高功率数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。

KM雄性小鼠60 只，由锦州医科大学实验动物中心提供，生产许可证：SCXK(辽)2016-0009，清洁度达到SPF级。

1.2 方法

1.2.1 Cur-NS的制备工艺考察 精密称取HPMC 2.5 mg、HPC 2.5 mg、 PVP K30 2.5 mg、PVA 2.5 mg、TPGS 2.5 mg分别溶于250 mL蒸馏水，作为备用稳定剂溶液，称取200 mg姜黄素分别加入到上述稳定剂溶液中，超声10 min，使姜黄素均匀分散在稳定剂溶液中，开启高速剪切机切割，在15 000 r/min条件下分散5 min，得到微米级Cur混悬液；将制备好的混悬液加入到高压均质机中，在500 bar压力下循环均质2次，初步减小粒径，调节2级调节阀逐渐增大均质压力，分别在均质第1、5、10、15、20次，进一步减少粒径，并测定不同条件下Cur-NS粒径的分布，制备姜黄素纳米混悬剂(Cur-NS)，并测定其粒径的分布及测定Zeta电位，确定最佳表面活性剂。

1.2.2 Cur-NS粒径的分布及Zeta电位的测定 分别采用Mastersizer 2000粒度分析仪测定Cur-NS的粒径和Zetasizer Nano电位分析仪测定其电位。

1.2.3 动物分组 将60只KM雄性小鼠随机分为5组，分别为空白组、姜黄素低剂量组(25 mg/kg)、姜黄素高剂量组(50 mg/kg)、Cur-NS低剂量组(25 mg/kg)、Cur-NS高剂量(50 mg/kg)。

1.2.4 强迫游泳实验 灌胃给药60 min后，将小鼠放入水高为15 cm的烧杯中，先让小鼠在水中适应2 min(水温维持在20～25 ℃)后，记录小鼠在接下来6 min内的不动时间。

1.2.5 悬尾实验 灌胃给药60 min后，将小鼠的尾部2 cm处用胶布粘贴在高于平台5 cm的实验台上，先让小鼠适应2 min后，记录小鼠在接下来6 min内的不动时间。

2 结 果

2.1 表面活性剂种类的选择

由图1、图2及表1可知，与使用其它稳定剂相比，当使用1% PVP K30作为稳定剂时，通过制备得到的Cur-NS粒径分布最小，平均粒径为(350.5± 80.1) nm，PdI在0.442 ± 0.006，这说明选用PVP K30为表面活性剂时制备的Cur-NS粒度分布较为均匀。Zeta电位为(-10.4 ± 1.4) mV，这说明Cur-NS的稳定性较好，综上3个因素考虑，接下来的活性实验选用PVP K30作为表面活性剂制备Cur-NS。

图1 不同种类的表面活性剂对Cur-NS粒径的影响

图2 不同种类的表面活性剂对PdI的影响

表面活性剂HPMCHPCPVPK30PVATPGSZeta电位/mV-11.5±2.1-14.9±1.9-9.3±2.1-4.9±1.1-15.0±3.1

2.2 均质次数对Cur-NS粒径分布、PdI的影响

根据“2.1”条件下得到的实验结果，选择PVP K30作为表面活性制备的Cur-NS。分别在均质第1、5、10、15、20次后测定Cur-NS的粒径分布，测定其粒径和PdI，并作为纳米混悬剂的考察指标，以此来考察均质次数对Cur-NS性质的影响。结果如图3、图4所示，在一定范围内，随着均值次数的增加，Cur-NS的粒径会逐步地减少，但在均质15次时，粒径不在减少，粒径逐渐趋于稳定，且PdI也能得到相同的实验结果，Cur-NS的粒径和PdI的稳定性结果可以看出，在均质第15次的时候，纳米混悬液的粒径此时分布最均匀。

图3 均质次数对Cur-NS粒径的影响

图4 均质次数对Cur-NS PdI的影响

2.3 Cur-NS的制备

按“2.1”“2.2”条件下，选择1%PVP K30为表面活性剂，均质次数为15次，制备Cur-NS3批次，可观察到Cur-NS呈不规则颗粒状，且粒径分布较为均一，与粒度分析仪测定结果相同。Zeta电位测定结果显示3批次Cur-NS的电位在(-10.9 ± 1.9)mV，Cur-NS表面的负电荷有助于分散体系的稳定。

2.4 Cur-NS对小鼠绝望模型的影响

由图5、图6结果可知，在强迫游泳实验中，与空白组相比，在给药剂量相同条件下，不论是高剂量还是低剂量，Cur-NS降低小鼠的不动时间降低更多(P< 0.01)，姜黄素只能有下降的趋势，但无显著性差异，且Cur-NS与姜黄素相比也存在显著性差异(P< 0.05)；在悬尾实验中，Cur-NS 25 mg/kg和50 mg/kg均能降低小鼠的不动时间(P< 0.01)，姜黄素25 mg/kg和50 mg/kg也能降低小鼠的不动时间(P< 0.05)，给予Cur-NS后降低小鼠的不动时间更多，但与姜黄素给药组无显著性差异。

图5 Cur-NS对小鼠强迫游泳实验的影响(n=12)

图6 Cur-NS对小鼠悬尾实验的影响(n=12)

3 讨 论

姜黄素作为一种脂溶性成分，水溶性差。药物的难溶性会严重影响药物在胃肠道的吸收。对于这类难溶性药物常采用胃肠道外通过油性药物与水性液体在有表面活性剂或乳化稳定剂存在下乳化生成稳定的乳状液进行给药，但大量的表面活性剂或溶剂会导致严重的副作用[5]。在本研究中，根据纳米混悬剂的粒径、PdI及Zeta电位来考虑制备姜黄素的纳米混悬剂的表面活性及其均质次数。粒径、PdI及Zeta电位结果显示选择PVP K30作为表面活性剂、均值次数为15次时，姜黄素的纳米混悬剂的粒径和PdI均能得到较好的结果，Zeta电位也在合理的负值范围内，故选择PVP K30作为表面活性剂、均值次数为15次制备接下来活性实验的Cur-NS。

姜黄科类植物如姜黄、郁金等均属于活血化瘀类的中药，常用于血瘀气滞、痹痛经闭等症。传统中医认为，抑郁症属郁证范畴，是由情志不舒，气机郁滞所引起的一类病症，对于郁证的治疗在中医上常用健脾、补阴、补肾等中药进行治疗，在传统中医治疗郁证方剂中，姜黄属药物作为行气解郁之用[6]，由此可见，姜黄属药物在治疗抑郁的中医方剂中扮演着不可或缺的作用。姜黄素作为姜黄属植物的一类主要成分，现代药理研究发现其具有广泛的药理学活性，且其抗抑郁活性在古代和现代的药理学均有发现具有较好的疗效。因此，本研究从改善姜黄素的剂型入手来研究在相同条件下是否会增强其抗抑郁活性。结果显示在相同条件下姜黄素的纳米混悬剂能显著降低小鼠在强迫游泳和悬尾实验中的不动时间，增强抗抑郁活性。

综上所述，改善姜黄素的剂型，增加其溶解度，增强其抗抑郁活性，为姜黄素的临床开发提供了一个新的剂型的选择。

[1] 余美荣，蒋福升，丁志山. 姜黄素的研究进展[J]. 中草药，2009，40(5):828-831.

[2] 王春战. 姜黄素抗炎抗氧化作用的研究进展[J].医学研究生学报，2012,25(6):658-660.

[3] 陈文星，刘乐平，李璘，等. 姜黄素抗抑郁作用及其机理研究[J]. 中药新药与临床药理，2006,17(5):317-320.

[4] Lao CD，Ruffin MT，Normolle D，et al. Dose escalation of a curcuminoid formulation [J]. Bmc Complement Altern Med，2006,6(4):10-17.

[5] Qiang Fu，Jin Sun，Wenping Zhang，et al. Nanoparticle Albumin-bound (NAB)technology is a promising method for anti-cancer drug delivery [J]. Recent Patents on Anti-Cancer Drug Discovery，2009，4(3):262-272.

[6] 韩毳，刘震. 中医治疗抑郁症的现状[J].辽宁中医学院学报，2000，2(4):260-261.