全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 7 期 2013 年 4 月
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• 药剂与工艺 •
甘草次酸-丹参酮 IIA复方脂质体处方优化及制备工艺研究
林珈好,王秀丽,王玉蓉*,何亮颖
北京中医药大学中药学院,北京 100102
摘 要:目的 研究甘草次酸(GA)-丹参酮 IIA(Tan IIA)复方脂质体(GT-Lip)的制备工艺。方法 以大豆卵磷脂(SPC)
和胆固醇(Ch)为膜材,薄膜分散探头超声法制备 GT-Lip。通过单因素考察确定水合温度和探头超声功率,正交设计法优
化处方工艺;低速离心法测定脂质体中 GA 与 Tan IIA包封率,动态光散射粒径仪测定脂质体粒径与 Zeta 电位,透射电镜测
定脂质体形态。结果 优化处方工艺为 SPC-Ch 质量比 6∶1,SPC-Tan IIA物质的量之比 30∶1,SPC-GA 物质的量之比 24∶1,
水合温度为 30 ℃,探头超声条件为 380 W 超声 5 min;制备得到的 GT-Lip 中 Tan IIA、GA 的包封率分别为(81.50±0.76)%、
(98.63±0.90)%(n=3),平均 Zeta 电位为(−19.00±0.98)mV(n=3),平均粒径为(120.5±1.62)nm(n=3)。结论 优
化的 GT-Lip 制备工艺稳定可行。
关键词:甘草次酸;丹参酮 IIA;复方脂质体;薄膜分散探头超声法;低速离心法
中图分类号:R283.6 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2013)07 - 0816 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.07.008
Formula optimization and preparation technology of glycyrrhetinic acid-
tanshinone IIA compound liposomes
LIN Jia-hao, WANG Xiu-li, WANG Yu-rong, HE Liang-ying
College of Chinese Materia Medica, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100102, China
Abstract: Objective To study the preparation technology of glycyrrhetinic acid (GA)-tanshinone IIA (Tan IIA) compound liposomes
(GT-Lip). Methods The compound liposomes were made of soybean phosphatidylcholine (SPC) and cholesterol (Ch) by film
dispersion ultrasonic probe method. Hydration temperature and ultrasonic power were optimized by single factor tests and the
optimum formulation was selected by orthogonal design. The encapsulation efficiencies (EE) of GA and Tan IIA were determined by
low-speed centrifugation. The particle size and Zeta potential of liposomes were detected by dynamic light scattering particle size
meter. Transmission electron microscopy was used to observe morphous. Results The optimal preparation conditions were as
follows weight ratio of SPC-Ch 6∶1, molar ratio of SPC-Tan IIA and SPC-GA was 30∶1 and 24∶1, hydration temperature 30 ℃,
and ultrasonic power 380 W for 5 min. Using the optimal method, the EE values of GA and Tan IIA in GT-Lip were (81.50 ± 0.76)%
and (98.63 ± 0.90)% (n = 3), and the average particle size of liposomes was (120.5 ± 1.62) nm and the Zeta potential of liposomes was
(−19.00 ± 0.98) mV (n = 3). Conclusion The optimal preparation method of GT-Lip in this study is stable and feasible.
Key words: glycyrrhetinic acid; tanshinone IIA; compound liposomes; film dispersion ultrasonic probe method; low-speed centrifugation
肝纤维化是各种原因引起的慢性肝病共同的病
理特征,是近 10 年来全球范围肝病研究的热点。研
究资料表明肝纤维化病症经过治疗可以逆转[1],但
仍有 25%~40%的肝纤维化最终会发展为无法逆转
的肝硬化[2]。所以,阻断及逆转肝纤维化已成为慢
性肝病治疗中的关键环节。丹参-甘草为来源于临床
的肝纤维化治疗药对。丹参主要含丹参酚酸和丹参
酮两类组分,均可起到活血化瘀的作用,尤其以丹
收稿日期:2012-10-15
基金项目:国家自然科学基金资助课题(81202928);北京市自然科学基金资助课题(7132118);北京中医药大学复方中药制药研究创新团队
项目(2011-CXTD-13)
作者简介:林珈好,女,在读博士研究生,主要从事中药复方新型释药系统研究。Tel: 15810881377 E-mail: missing319@163.com
*通信作者 王玉蓉,教授,博士研究生导师,主要从事中药复方新型释药系统研究。Tel: (010)84738616 E-mail: yurong.wang@163.com
网络出版时间:2013-01-09 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1108.R.20130109.1536.016.html
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参酮 IIA(tanshinone IIA,Tan IIA)作用明显[3],且量
高,并对肝纤维化具有确切的治疗作用[4];甘草中
所含主要药理活性物质是甘草酸和甘草次酸(glycy-
rrhetinic acid,GA),GA 为甘草酸体内活性代谢产物,
无毒且廉价,药理研究表明 GA 可增强肝脏的解毒
能力,降低肝细胞的炎性反应,减轻多种致病因子
对肝细胞的损害,使血清丙氨酸转氨酶下降,肝糖
原及核糖核酸的量恢复正常[5-7]。同时,临床研究证
实,丹参联合甘草酸用药后,抗肝纤维化临床效果
优于单用丹参或甘草酸[8-10]。但 GA 和 Tan IIA的水溶
性均较差,水中溶解度分别为 6.32[11]、0.24 mg/L[12],
生物利用率较低,影响了其临床药效的发挥,选择
合适的药物传递系统以提高药效显得尤为重要。本
实验以脂质体为载体,成功制备了 GA-Tan IIA复方
脂质体(GT-Lip),提高了 GA 和 Tan IIA的溶解度。
1 仪器与材料
日本岛津高效液相色谱仪(LC—20AT 四元泵、
CTO—10ASVP 柱温箱、SPD—20A 紫外检测器);
RW—2000A 型旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);
SCIENTZ—II D 型超声波细胞粉碎机(浙江新芝);
Zetasize Nano ZS 纳米粒度仪(英国 Malvern 公司);
JEM—1230 型透射电镜(日本 JEOL);G16 型医用
高速离心机(白洋离心机厂)。对照品 GA(批号
110723-200411)、Tan IIA(批号 110766-200417)购
于中国食品药品检定研究院;GA(宝鸡国康生物科
技有限公司,批号 111215,质量分数>98%);Tan IIA
(宝鸡国康生物科技有限公司,批号 120428,质量
分数>98%);大豆卵磷脂(SPC,德国 Lipoid 公司,
质量分数>94%);胆固醇(Ch,Amresco 分装);
甲醇(色谱纯);其他试剂为分析纯。
2 方法与结果
2.1 脂质体的制备
采用薄膜分散-探头超声法制备 GT-Lip:称取
处方量 SPC、Ch、GA 及 Tan IIA,超声共溶于 10 mL
无水乙醇,0.45 μm 微孔滤膜滤过后,于 250 mL 圆
底烧瓶中水浴减压旋蒸以除去无水乙醇,形成均匀
透明的薄膜,在蒸发得到的类脂膜中加入 10 mL 纯
水继续水浴常压旋转 30 min,使薄膜溶胀水合。经
水合得到的脂质体混悬液在水浴条件下,以探头超
声仪进一步均匀加工处理,即得具有蓝色乳光的
GT-Lip。
2.2 脂质体包封率测定
采用低速离心法测定脂质体包封率。取 GT-Lip
1 mL,4 ℃条件下 2 000 r/min 离心 5 min,精密移
取上清 0.2 mL 至 10 mL 量瓶中,用甲醇定容并超
声破乳,测定药物量为 W1。另精密移取 GT-Lip 溶
液 0.2 mL 至 10 mL 量瓶中,用甲醇定容并超声破
乳,测定药物量为 W2,则包封率=W1 / W2。
色谱条件:参考文献方法[13]并进行改进使能同
时测定 Tan IIA和 GA,色谱柱为 Supelco C18 柱(250
mm×4.6 mm,5 μm);流动相为甲醇-0.5%甲酸水
溶液;梯度洗脱:0~8 min,45%~88%甲醇;8~
20 min,88%甲醇;20~25 min,88%~45%甲醇;
体积流量 0.8 mL/min;柱温 30 ℃;检测波长 253 nm。
2.3 脂质体粒度分布及 Zeta 电位测定
采用马尔文动态光散射粒径仪检测平均粒径和
Zeta 电位。激光束波长 633 nm,入射与散射光束夹
角 173°,温度 25 ℃。取 100 μL 脂质体溶液用水稀
释至 10 mL,摇匀平衡 3 min 后测定。
2.4 脂质体形态学考察
采用负染透射电镜观察。取适量样品滴于 300
目铜网表面,5 min 后用滤纸吸去多余液体,加入 1
滴 2%磷钨酸溶液染色 5 min,滤纸吸去多余液体,
自然晾干后测定。
2.5 脂质体制备工艺研究
预试验发现 SPC-Ch 质量比、SPC-GA 物质的
量之比、SPC-Tan IIA 物质的量之比是影响 GT-Lip
包封率的主要因素;另外,制备条件中的水合温度
和探头超声功率对脂质体包封率也有一定影响。故
首先单因素考察,确定最佳水合温度和探头超声功
率,然后采用正交试验设计优化处方比例,以确定
GT- Lip 最佳制备工艺。
2.5.1 水合温度的影响 固定 SPC-Ch 质量比为
6∶1,SPC-Tan IIA物质的量之比为 15∶1,SPC-GA
物质的量之比为 24∶1,570 W 探头超声 5 min,设
置水合温度分别为 30、35、40、45 ℃时,制备 GT-
Lip,测定其包封率和粒径。结果 Tan IIA包封率分
别为 51.22%、45.26%、36.58%、31.81%,GA 包封
率分别为 99.37%、98.12%、99.29%、99.31%;平
均粒径分别为 185.9、246.6、258.5、204.1 nm。发
现随着水合温度的升高,Tan IIA包封率下降较为明
显,而 GA 包封率变化不大,且脂质体平均粒径变
得较大。提示水浴温度升高时,脂质成膜速度加快,
但 SPC 和 Ch 分子间不易形成致密结合;考虑到 Tan
IIA对热不稳定,天然磷脂遇高温会加速氧化,降低
脂质体的稳定性,故最终选用 30 ℃作为水合温度。
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2.5.2 探头超声功率的影响 固定 SPC-Ch 质量比
为 6∶1,SPC-Tan IIA物质的量之比为 15∶1,SPC-
GA 物质的量之比为 24∶1,30 ℃水浴。另外为避
免超声时间过长导致脂质体渗漏,固定超声时间为
5 min,改变探头超声功率分别为 285、380、475、
570 W,制备 GT-Lip 混悬液,测定其包封率及粒径,
评价外观性状。结果 Tan IIA包封率分别为 76.73%、
76.61%、61.69%、45.26%,GA 包封率分别为
99.45%、98.89%、98.77%、98.12%,平均粒径分别
为 421.5、272.2、272.2、161.9 nm。表明超声功率
增加有助于减小脂质体粒径,但当超声功率升高至
475 W 以上后,GA、Tan IIA包封率均有不同程度下
降。当超声功率过高时,会使脂质体过热,降低脂
质体的稳定性。故最终选择 380 W 超声 5 min 作为
探头超声条件。
2.5.3 正交试验设计优选处方比例 为获得较优的
GT-Lip 制备条件,以 SPC-Ch 质量比(A)、SPC-Tan
IIA物质的量之比(B)、SPC-GA 物质的量之比(C)
为考察因素,每因素设计 3 个水平进行正交试验,
选用正交表 L9(34) 安排试验。由于预试验中 GA 包
封率均>95%,故正交设计以 Tan IIA包封率为主要
指标,考察最佳处方比例。正交试验设计及结果见
表 1,方差分析见表 2。
直观分析结果表明,各因素对 Tan IIA包封率的
影响作用大小依次为A>C>B,最佳处方为A1B3C3。
表 1 L9(34) 正交试验设计与结果
Table 1 Design and results of L9(34) orthogonal test
试验号 A B C 误差
Tan IIA包
封率 / %
1 6∶1 (1) 15∶1 (1) 16∶1 (1) (1) 68.05
2 6∶1 (1) 20∶1 (2) 19∶1 (2) (2) 72.23
3 6∶1 (1) 30∶1 (3) 24∶1 (3) (3) 79.11
4 8∶1 (2) 15∶1 (1) 19∶1 (2) (3) 56.63
5 8∶1 (2) 20∶1 (2) 24∶1 (3) (1) 67.78
6 8∶1 (2) 30∶1 (3) 16∶1 (1) (2) 57.16
7 10∶1 (3) 15∶1 (1) 24∶1 (3) (2) 64.23
8 10∶1 (3) 20∶1 (2) 16∶1 (1) (3) 59.58
9 10∶1 (3) 30∶1 (3) 19∶1 (2) (1) 67.60
K1 219.39 188.91 184.79 203.43
K2 181.57 199.59 196.46 193.62
K3 191.41 203.87 211.12 195.32
R 37.82 14.96 26.33 9.81
表 2 方差分析
Table 2 Analysis of variance
方法来源 离差平方和 自由度 F 值 显著性
A 256.673 2 14.009 P<0.1
B 39.576 2 2.160 -
C 116.041 2 6.333 -
D (误差) 18.322 2
F0.1(2, 2)=9.00 F0.05(2, 2)=19.00
方差分析结果表明,因素 A 对 Tan IIA包封率影响
较显著(P<0.1),其他两个因素影响均不显著。考
虑提高 Tan IIA包封率至 80%以上,故依据极差分析
结果确定最优水平组合为 A1B3C3,即 SPC-Ch 质量
比为6∶1,SPC-Tan IIA物质的量之比为30∶1,SPC-
GA 物质的量之比为 24∶1。
2.5.4 验证试验 按优选工艺,制备 3 批 TG-Lip,测
定 TG-Lip 中 Tan IIA、GA 的包封率分别为(81.50±
0.76)%、(98.63±0.90)%,RSD 分别为 0.94%、
0.91%;平均 Zeta 电位为(−19.00±0.98)mV(n=
3)(图 1);平均粒径为(120.5±1.62)nm(n=3),
粒径分布均匀,粒度圆整(图 2、3)。
图 1 GT-Lip Zeta 电位测定结果
Fig. 1 Zeta potential of GT-Lip
图 2 GT-Lip 粒径分布图
Fig. 2 Particle size distribution of GT-Lip
3 讨论
本课题组前期曾采用硫酸铵梯度法成功制备阿
霉素-槲皮素复方脂质体,两种药物的包封率分别为
(90.6±0.61)%、(83.3±0.24)%(n=3),主动载
药法使得制备高包封率的脂质体成为可能[14];本研
究发现薄膜分散法包裹Tan IIA和GA两种强脂溶性
−200 −100 0 100 200
Zeta 电位 / mV
1 10 100 1 000 10 000
粒径 / nm
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图 3 GT-Lip 透射电镜照片
Fig. 3 TEM of GT-Lip
药物能获得较高包封率,同时探头超声法可有效减
小脂质体粒径,故最终选用薄膜分散-探头超声法制
备 GT-Lip。
由于受到载药量、包封率等因素的影响,目前
脂质体所载药物多为单一成分,载体药物负荷低。
近年来虽有复方脂质体的相关报道[14-15],但均为承
载两种药物、药物组成处于实验探索阶段的脂质体
研究,本实验在中医配伍理论[16]指导下,首次将临
床药对丹参-甘草中所含的 Tan IIA和 GA 两种药物
构建于同一载体中,不仅使二者活血与补气的功效
互生互动,也实现了将方剂“复杂-简单-复杂”的
分解与整合。
本实验发现制备过程中同时包封 Tan IIA和 GA
较单独包封 Tan IIA水化更完全;单独包封 Tan IIA
脂质体平均粒径为 320.15 nm,PDI=0.553,同时
包封 Tan IIA 和 GA 脂质体平均粒径为 132.35 nm;
PDI=0.360,粒径有所下降,且分布较均匀,提示
GA 对 Tan IIA包封有一定的促进作用。
低速离心法分离脂质体和未包裹的药物具有操
作简便、仪器要求低等优点。这种方法应用的前提
是药物在缓冲液中的溶解度很小(小于投药量的
5%),则未被包封的游离药物绝大多数均以微晶状
态存在,理论上在低速离心条件下应以沉淀形式析
出。本实验通过前期摸索,确定了离心条件为 2 000
r/min 离心 5 min,在此条件下未包裹的药物几乎被
全部沉淀,而脂质体基本无沉淀。通过加药测回收
率对该低速离心方法进行考察,结果表明该方法可
有效分离未包封的游离药物与脂质体。
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