琥珀酸舒马普坦固体脂质纳米粒的制备及处方优化

屈晓梅,张 芳

(内蒙古医科大学附属医院药剂部,呼和浩特 010050;*通讯作者,E-mail:yhliu519@163.com)

偏头痛为临床常见的反复发作的头痛疾患,一般多发于偏侧头部,病情特征包括一侧或双侧搏动性剧烈头痛,合并有恶心、呕吐等症状,特点为持续时间长、强度大,严重影响患者的生活质量[1]。琥珀酸舒马普坦(sumatriptan succinate,SPS)为英国Glaxo Smith Kline公司开发的一种新型抗偏头痛药物,其作用机制为高度选择性激动血管5-HT 1D受体,作用于人基底动脉和脑脊硬膜血管系统,引起颅内血管收缩,血液重新分布,改善脑血流供应,从而缓解偏头痛[2]。琥珀酸舒马普坦虽然治疗偏头痛效果好,但其胃肠道不良反应较常见,甚至部分患者可能出现心肌梗死等严重不良反应,给临床应用带来诸多不便[3]。

固体脂质纳米粒(solid lipid nanoparticle,SLN)是以生物相容性好的天然或合成脂质为载体,将药物包裹或夹嵌于类脂核中制成的粒径范围在50-1 000 nm的纳米球。SLNs具有提高药物稳定性、控制药物释放速度、靶向传递及载药量高等优点,可以有效地负载多种药物分子,尤其适用于疏水性药物[4]。因此,本研究采用复乳化溶剂挥发法制备琥珀酸舒马普坦固体脂质纳米粒,通过增加其溶解度,减少给药剂量从而起到降低药物不良反应。

1 仪器与试药

Waters ACQUITY超高效液相色谱仪(美国沃特世公司);Marvern ZEN3690粒度测定仪(英国马尔文仪器有限公司);ME235P电子天平(北京赛多利斯公司)。

琥珀酸舒马普坦由广州隽沐生物科技有限公司提供(批号JM-6430);泊洛沙姆188(德国BASF公司,批号PL19063);单硬脂酸甘油酯(上海源叶生物科技有限公司,批号19100601);大豆卵磷脂(日本丘比株式会社,批号1908002);琥珀酸舒马普坦对照品购自中国食品药品检定研究院(批号100603-200401,供含量测定用);乙腈为色谱纯,醋酸为分析纯。

2 方法与结果

2.1 方法学考察

2.1.1 色谱条件 沃特世BEH C18(2.1 mm×50 mm,1.7 μm)色谱柱；乙腈-水(25 ∶75,醋酸调节pH至5)为流动相;流速0.4 ml/min;进样量4 μl,柱温:室温;检测波长228 nm。

2.1.2 对照品溶液的制备 精密称取12.4 mg琥珀酸舒马普坦,置于50 ml量瓶中,流动相溶解并定容至刻度,即得对照品储备液。

2.1.3 线性关系考察 精密量取琥珀酸舒马普坦对照品储备液0.1,0.2,0.4,0.8,1.6,2.0 ml,分别置于10 ml量瓶中,流动相定容至刻度,0.22 μm滤膜过滤后,按2.1.1项下色谱条件进样4 μl测定。以各自峰面积(Y)对质量浓度(X)进行线性回归,得回归方程为:Y=1 903.5X+498.18(r=0.999 8),结果表明琥珀酸舒马普坦对照品在2.48-49.6 μg/ml浓度范围内,峰面积与质量浓度线性关系良好。

2.1.4 精密度试验 分别取浓度为2.48,9.92,49.6 μg/ml的低、中、高浓度琥珀酸舒马普坦溶液,日内连续进样5次,峰面积RSD分别为0.22%,0.18%和0.20%;连续3 d,每天1次进样测定此3种溶液,考察日间精密度,结果峰面积RSD分别为0.25%,0.23%和0.24%,表明该方法精密度良好。

2.1.5 稳定性试验 取浓度为2.48,9.92,49.6 μg/ml的低、中、高浓度琥珀酸舒马普坦溶液,分别于0,2,4,8,24 h进样测定,峰面积RSD分别为0.42%,0.45%和0.54%,表明琥珀酸舒马普坦在24 h内稳定性良好。

2.1.6 回收率试验 精密量取9.92 μg/ml的对照品溶液0.4,0.5,0.6 ml,分别置于10 ml量瓶中,各浓度均取3份,共9份,分别加入1 ml空白脂质纳米粒溶液,流动相稀释至刻度。按2.1.1项下色谱条件进样4 μl测定,计算回收率,结果平均加样回收率为98.84%,RSD为0.35%。

2.2 琥珀酸舒马普坦固体脂质纳米粒的制备

精密称取处方量的单硬脂酸甘油酯和大豆卵磷脂,加乙酸乙酯超声溶解作为油相,另取处方量的内水相0.2%琥珀酸舒马普坦溶液加入油相中,超声(200 W,30 s)处理得W/O初乳(W代表水相,O代表油相);随后将所得初乳加入到外水相泊洛沙姆188溶液中,超声得W/O/W复乳。旋转蒸发仪去除有机溶剂,即得带有蓝色乳光的琥珀酸舒马普坦固体脂质纳米粒胶体溶液。

2.3 包封率(encapsulation efficiency,EE)和载药量(loading efficiency,LE)的测定

取3 ml制备完成的琥珀酸舒马普坦固体脂质纳米粒,置于10 kD超滤离心管中,高速冷冻离心机离心(12 000 r/min,30 min)后取上清液,0.22 μm微孔滤膜过滤后,续滤液按2.1.1项下色谱条件测定游离琥珀酸舒马普坦含量。计算包封率及载药量,包封率=(1-C测/C总)×100%;载药量=[(C总-C测)/载体量×100%。C总为加入的药物总量;C测为上清液中测得药物量。

2.4 舒马普坦固体脂质纳米粒处方优化

2.4.1 处方筛选 根据单因素实验结果,选择对实验影响较大的单硬脂酸甘油酯用量(A)、泊洛沙姆188浓度(B)、单硬脂酸甘油酯与大豆卵磷脂质量比(C)为考察因素,以包封率为指标,采用Box-Behnken效应面法对琥珀酸舒马普坦固体脂质纳米粒处方进行优化,因素水平表见表1,实验安排及结果见表2。

表1 Box-Behnken设计因素水平表

Table 1 Factors and levels of Box-Behnken design

因素水平-101A单硬脂酸甘油酯(mg)304050B泊洛沙姆188浓度(%)1.01.52.0C单硬脂酸甘油酯∶大豆卵磷脂3∶14∶15∶1

表2 Box-Behnken实验安排及结果

Table 2 Box-Behnken design and results

试验号A(mg)B(%)C包封率(%)1301.04∶164.222402.03∶169.373401.54∶188.094301.53∶179.645502.04∶175.286401.54∶188.047401.03∶164.158501.53∶159.349401.54∶187.7210402.05∶164.0511401.05∶146.1712301.55∶173.4113501.55∶153.3714401.54∶179.4515501.04∶161.7616401.54∶179.4617302.04∶181.94

2.4.2 结果分析 应用Design Expert软件,对表2数据进行多元回归拟合,得回归方程为:包封率(%)=-243.29+2.967A+112.22B+97.69C-0.21AB+0.006 75AC+6.33BC-0.041 2A2-38.52B2-13.987C2(R2=0.926 9),表明模型拟合度良好,误差较小。方差分析可知,二项式拟合模型F=7.63,P=0.006 9,有显著性差异;失拟项F=2.24,P=0.226,失拟不显著。因素A(单硬脂酸甘油酯)、因素B(泊洛沙姆188浓度)影响显著(P<0.05);影响程度依次为B>A>C。

由效应面图1可以看出,在设定的范围内,固体脂质纳米粒的包封率随着泊洛沙姆188浓度增加先快速增大,随后趋于平缓;包封率随着单硬脂酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯与大豆卵磷脂质量比增加先升高后下降。

根据Design Expert软件得到的最佳方案为:单硬脂酸甘油酯34.22 mg,泊洛沙姆188浓度为1.74%,单硬脂酸甘油酯与大豆卵磷脂质量比3.87 ∶1。出于方便考虑,最优处方修正为:单硬脂酸甘油酯34.2 mg,泊洛沙姆188浓度为1.7%,单硬脂酸甘油酯与大豆卵磷脂质量比3.9 ∶1。在修正后的优化处方条件下进行3次重复试验,载药量为(11.34±0.29)%;包封率为(87.69±1.28)%,软件预测包封率为88.21%,预测值与实测值较为接近,表明模型拟合性良好。

图1 单硬脂酸甘油酯、泊洛沙姆188浓度、单硬脂酸甘油酯与大豆卵磷脂质量比对包封率的响应面图Figure 1 Response surface plots of effect of glyceryl monostearate, poloxamer 188, and glyceryl monostearate to soybean lecithin ratio on the encapsulation efficiency

2.5 粒径、Zeta电位测定

称取适量琥珀酸舒马普坦固体脂质纳米粒,去离子水稀释,马尔文粒度分析仪测定粒径与Zeta电位,结果测得粒径为(181.2±3.25)nm,PDI为(0.19±0.04),Zeta电位为(-34.4±1.24)mV。

3 讨论

固体脂质纳米粒制备过程时采用卵磷脂等固体脂质,生物相容性好,可被机体降解,易于扩大化生产等特点。由于体积较小,其在体内能避免网状内皮细胞的识别而避免消除[5]。

固体脂质纳米粒的制备方法很多,包括薄膜分散法[6-8]、高压乳匀法[9]、复乳化-溶剂挥发法[10]、熔融-超声法[11]等。本实验根据预实验结果,最后采用复乳(W/O/W型)-溶剂挥发法制备琥珀酸舒马普坦固体脂质纳米粒,该方法适用于极性较大的小分子药物,将药物包封于内水相中,所得包封率较理想。本实验先用单硬脂酸甘油酯与大豆卵磷脂包裹含药内水相,然后将其加入到含有泊洛沙姆188的外水相中,形成W/O/W型复合乳剂,挥干溶剂,过滤,干燥,即得琥珀酸舒马普坦固体脂质纳米粒。

包封率是评价固体脂质纳米粒最常用的指标之一,测定方法有高速离心法、透析法、葡聚糖凝胶色谱法和超滤离心法等。本实验中超滤法和透析法均不能将游离药物完全过滤出来,葡聚糖凝胶法虽能将纳米粒洗脱,而将游离药物截留在色谱柱中,但操作比较繁琐。高速离心法操作简便,能满足试验要求,故选择该法测定包封率。

本实验通过效应面法优化得到了琥珀酸舒马普坦固体脂质纳米粒的处方工艺,验证结果表明工艺简单可行,实验结果为琥珀酸舒马普坦新剂型开发奠定了理论基础。