均匀设计优化制备槲皮素固体脂质纳米粒

时间:2022-06-08 06:45:41

均匀设计优化制备槲皮素固体脂质纳米粒

摘要:目的制备槲皮素固体脂质纳米粒。方法采用高温乳化-低温固化法制备槲皮素固体脂质纳米粒,以包封率为考察指标,均匀设计法优化处方与制备工艺。结果按最优工艺条件制得的纳米粒均匀圆整,粒径为(203±75)nm,包封率为48.5%。结论优选的槲皮素固体脂质纳米粒制备工艺稳定可行。

关键词:槲皮素;固体脂质纳米粒;均匀设计

中图分类号:R931.71文献标识码:A文章编号:1672-979X(2007)02-0001-03

Optimization of Preparation Techniques of Quercetin Solid Lipid Nanoparticles by Uniform Design

LI Hou-li1, ZHAI Guang-xi1*, MA Yu-kun2, LI Ling-bing1

(1.School of Pharmaceutical Sciences, Shandong University, Jinan 250012, China; 2.Department of Pharmacy, No.2 People Hospital of Jinan, Jinan 250002, China)

Abstract:Objective To prepare quercetin-loaded solid lipid nanoparticles(QT-SLN). Methods The QT-SLN was prepared by emulsification at a high temperature and solidification at a low temperature. The optimum formulation and preparation technique of the QT-SLN were selected by uniform design with the entrapment efficiency as the evaluation parameter. Results The QT-SLN prepared in the optimized formulation was even and regular in appearance with particle diameter of(203±75)nm and entrapment efficiency of 48.5%. Conclusion The optimized QT-SLN technique is stable and feasible.

Key words:quercetin; solid lipid nanoparticles; uniform design

槲皮素(quercetin,QT)是一种天然的黄酮类化合物,具有抗癌防癌、抗自由基、抗贫血、抗炎、抗过敏等多种生物活性及药理作用[1]。但槲皮素几乎不溶于水,脂溶性较小,因此口服吸收生物利用度低,影响了临床应用。固体脂质纳米粒(solid lipid nanoparticles, SLN)系指以天然或合成的固态类脂为载体,将药物包裹或分散于其中,制成粒径为10~1 000 nm的固体胶粒给药体系。该体系生物相容性好,可提高药物的生物利用度,适合多种途径给药[2]。本研究旨在改善槲皮素的口服吸收,以脂溶性、可生物降解材料硬脂酸作为药物载体,采用高温乳化蒸发-低温固化法研制槲皮素固体脂质纳米粒(QT-SLN),并以均匀设计优化QT-SLN的制备工艺。

1材料

1.1药品与试剂

槲皮素(山东大学药学院王厚全教授提供,纯度99.0%);硬脂酸(天津市中原化工有限公司);卵磷脂(上海太伟药业有限公司,磷脂酰胆碱含量65.0%);吐温-80(Tween-80,上海试一化学试剂有限公司);聚乙二醇400,丙酮,氯仿,乙醇及其它试剂皆为分析纯。

1.2仪器

UV-2102 PCS型紫外可见分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司),JJ-1型电动搅拌器(金坛市金城国胜仪器厂);85 B-2型磁力加热搅拌器(南通科学仪器厂);JEM-100 CXⅡ透射电镜(日本电子公司);SS-14 A型框式

超过滤器(上海瑞丽分析仪器厂);电子天平(上海精密科学仪器有限公司)。

2方法

2.1 QT-SLN的制备

2.1.1制备工艺采用高温乳化-低温固化法制备纳米粒。量取一定浓度的聚乙二醇400溶液,加入适量吐温-80构成水相,取适量此体系水浴加热至80 ℃。精密称取槲皮素、适量的硬脂酸和卵磷脂,加至氯仿与丙酮的混合溶剂中,水浴加热至相同温度溶解得到澄明的有机相。1 000 r/min搅拌下将有机相倾入水相中,恒温搅拌1 h, 使有机溶剂完全挥发,得到初乳,将初乳倾入一定体积的水相中,冰浴条件下1 000 r/min搅拌1 h,即得QT-SLN混悬液。

2.1.2均匀设计法优化处方根据文献[3-5]与预试验,以包封率测定结果为优化指标,以制备QT-SLN的4种辅料吐温-80、聚乙二醇400、硬脂酸和卵磷脂作为4个考察因素,采用[U9 (34)]均匀设计表筛选处方,对处方优化。因素、水平及结果见表1。

表1QT-SLN 均匀设计试验方案及试验结果

2.2SLN的表面形态观察

取适量的QT-SLN混悬液,滴至专用铜网上,用2%磷钨酸溶液负染,自然干燥,在透射电镜下观察其微观形态并拍照,统计100个SLN的粒径。

2.3QT-SLN包封率的测定

2.3.1最大吸收波长的测定精密称取槲皮素样品适量,以无水乙醇[6]配制一定浓度的槲皮素溶液在250~450 nm波长内扫描,表明在373 nm处槲皮素有最大吸收,见图1。同样条件处理的空白纳米粒在此波长处无干扰,见图2,因此,确定检测波长为373 nm。

图1槲皮素无水乙醇溶液紫外扫描图谱

图2空白SLN-无水乙醇液紫外扫描图谱

2.3.2标准曲线的绘制精密称取槲皮素5 mg,置于50 mL 容量瓶中,加无水乙醇溶解并稀释至刻度。分别精密吸取0.2,0.5,0.7,0.8,0.9,1.0 mL,置于10 mL 容量瓶中,加入无水乙醇至刻度线,摇匀,在波长为373 nm处测定吸光度,以吸光度A对相应浓度进行线性回归,得标准曲线方程为:A = 0.012 619+ 0.072 381C, r = 0.999 9,表明槲皮素在2.0~10.0 μg・mL-1内线性关系良好,见图3。

图3槲皮素无水乙醇液标准曲线

2.3.3包封率的测定用超滤法[7]分离游离药物后用紫外分光光度法测定,超滤膜相对分子质量截留值为100 000。精密量取QT-SLN混悬液0.25 mL,置于10 mL容量瓶中,加入无水乙醇至刻度,摇匀,为样品1。精密量取QT-SLN混悬液2.50 mL稀释至10 mL,转移至超滤器中加压超滤,将所得滤液转移至10 mL容量瓶中,蒸馏水定容。精密量取1.00 mL至10 mL容量瓶中,加入无水乙醇至刻度,摇匀,为样品2。于373 nm波长处测定样品1、2的吸光度,根据标准曲线方程计算槲皮素的浓度,并求得含量(n1、n2),按下式计算包封率。

式中n 1为QT-SLN混悬液中的总药量;n2为游离药物量。

在相同条件下制得的空白SLN混悬液中加入一定量药物(高、中、低3个浓度),同样条件下超滤,测定超滤液中的药物量,计算平均回收率为98.8%。

3结果

3.1均匀优化设计

用SAS6.12版程序处理表1的数据,得:

C0=0.233 9C1=-0.007 7C2=0.017 5

C3=-9.2×10-4 C4=0.0 1 7

Y=0.233 9-0.007 7×吐温-80+0.017 5×聚乙二醇400-9.2×10-4×硬脂酸+0.001 7×卵磷脂

( r=0.969 8 )

结果表明影响QT-SLN包封率各因素的主次关系依次为聚乙二醇400>卵磷脂>吐温-80 >硬脂酸,由此得出的最优处方为1.8 g吐温-80,15%聚乙二醇400,150 mg硬脂酸,200 mg卵磷脂。

3.2QT-SLN包封率的测定

按最优处方进行3次重复验证试验,即制备3批SLN,结果包封率分别为45.9%,49.7%,49.9%,平均包封率为48.5%。

3.3QT-SLN的表面形态观察

电镜下可见许多圆形或椭圆形的球粒,纳米粒的粒径为(203±75)nm。形态见图4。

图4QT-SLN 透射电镜照片(×100 000)

4讨论

4.1由于槲皮素水溶性与脂溶性均较差,以聚乙二醇[8]与吐温-80[9]作乳化剂可增加槲皮素的溶解度,同时可在低温固化形成脂质纳米粒的过程中使槲皮素浓集于由聚乙二醇、吐温-80和卵磷脂组成,包绕硬脂酸的乳化膜中,延缓药物的析出,增加稳定性。

4.2在QT-SLN的制备过程中,采用均匀设计方法进行处方优化,以包封率为优化指标,将试验数据输入计算机后得到的结果表明,聚乙二醇与卵磷脂的用量对包封率的影响较大。

4.3对QT-SLN的包封率的测定。在实验过程中为将纳米粒与游离药物分离,先后采用了葡聚糖G-50凝胶柱法、离心法与超滤法。葡聚糖G-50凝胶柱法(40 cm×1.5 cm)与离心法均未能将纳米粒与游离药物完全分离。实验证明,超滤法分离效果比较好,实验周期短,结果准确。

参考文献

[1]Hollman P C, Kata M B. Dietary flavonoids: intake, health effects and bioavailability[J]. Food Chem Toxicol, 1999, 37(9-10):937-942.

[2]Muhlen A, Schwarz C , Mehnert W. Solid lipid nanoparticles (SLN) for controlled drug delivery ―Drug release and release mechanism[J]. Eur J Pharm Biopharm, 1998, 45 (3) : 149-155.

[3]Serpe L, Catalano M G, Cavalli R, et al. Cytotoxicity of anticancer drugs incorporated in solid lipid nanoparticles on HT-29 colorectal cancer cell line[J]. Eur J Pharm Biopharm, 2004, 58(3): 673-680.

[4]Venkateswarlu V, Manjunath K. Preparation, characterization and in vitro release kinetics of clozapine solid lipid nanoparticles[J]. J Controlled Release, 2004, 95(3): 627-638.

[5]陈江飞,张典瑞,张学顺,等. 苦参碱固体脂质纳米粒的试制及物相分析[J]. 中国医药工业杂志,2005,36(4):214-217.

[6]王劭妤,杜宗良,李瑞霞,等. 槲皮素在无水乙醇中溶解度的实验测定与关联[J]. 国际沙棘研究与开发,2004,2(3):13-15.

[7]翟光喜,邹立家,张天民. 低分子肝素脂质体的研究[J]. 中国药学杂志,2001,36(5):316-318.

[8]李宝红,张立坚,东野广智,等. 不同相对分子质量聚乙二醇对槲皮素的增溶作用[J]. 西北药学杂志,2004,19(4):171-172.

[9]马玉坤,冯杨,孔蓓蓓,等. 微乳对槲皮素增溶作用的实验研究[J]. 齐鲁药事,2004,23(3):46-48.

注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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