免费文献传递   相关文献

Preparation and study in vitro of long-circulating nanoliposomes of curcumin

姜黄素长循环脂质体的制备及评价



全 文 :姜黄素长循环脂质体的制备及评价
宏 伟,陈大为,赵秀丽,乔明曦,胡海洋
(1.沈阳药科大学 药学院,辽宁 沈阳 110016)
[摘要] 目的:研制姜黄素长循环脂质体。方法:采用乙醇注入法制备姜黄素长循环脂质体,应用微柱离心法
测定包封率,以包封率为指标,分别考察缓冲液种类、药脂比、胆固醇用量、不同相对分子质量的 PEG胆固醇、不同
pH、离子强度等对脂质体的影响,在此基础上用正交设计[L9(4
3)]对处方进行优化。结果:经乙醇注入法制得的
脂质体的包封率为(8827±216)%,平均粒径为(136±18)nm,粒度分布均匀,呈单峰分布,4℃放置30d包封率
无明显变化。结论:姜黄素长循环脂质体制备工艺简单可行,姜黄素长循环脂质体制剂学性质稳定。
[关键词] 姜黄素;长循环脂质体;乙醇注入法;粒度分布;包封率
[中图分类号]R283 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)08088904
[收稿日期] 20070816
[通讯作者] 陈大为,Tel:(024)23986306,Email:cdw2002yd
@sina.com
  姜黄色素是从姜科植物姜黄 CurcumalongaL.
中提取的一种酚类化合物,被认为是中药姜黄的主
要活性成分,包括姜黄素Ⅰ(姜黄素)、姜黄素Ⅱ(脱
甲氧基姜黄素)和姜黄素Ⅲ(双脱甲氧基姜黄素)3
种单体,而姜黄素是其中最重要的活性成分[1]。近
年研究表明,姜黄素可影响肿瘤发生、发展的各个阶
段(始发、促进和演进),并可通过抑制血管生成达
到抗肿瘤侵袭和转移的目的。作为一种有良好发展
前景的抗癌药物,姜黄素在肿瘤预防和治疗方面已
经引起人们的重视,成为研究热点,美国国立肿瘤研
究所已将其列为第三代癌化学预防药[2]。
但是,姜黄素难溶于水,在体外也容易被氧化,
难以进行静脉给药,目前也没有稳定性较好的药物
剂型,口服姜黄素大部分在胃肠道内被代谢失活,被
吸收到血液循环中的量很少,因此给姜黄素的临床
应用,尤其在肿瘤治疗中的应用带来了一定的难度。
长循环脂质体是近几年来研究较多的一种药物载
体,具有较多的优点,其在体内能阻止巨噬细胞对脂
质体的识别和摄取,而极大延长脂质体在血液中循
环时间,从而提高药物的治疗指数和疗效,减轻了不
良反应,同时将药物包裹于脂质体中有利于提高其
稳定性,具有极好的产业化前景[3]。
本实验应用乙醇注入法制备了姜黄素长循环脂
质体,并以包封率为指标,对各处方因素进行了考察,
并应用正交设计进行包封率优化,确定了姜黄素长循
环脂质体的最优处方,按此处方制备了3批样品,测
定了其粒度分布并对其稳定性进行了初步考察。
1 材料
姜黄素(购自美国 Sigma公司);大豆卵磷脂
(药用,PC>95% 购自上海泰伟药业);胆固醇(天
津市博迪化工有限公司);磷酸二氢钠、磷酸二氢钾
(天津市博迪化工有限公司);SephadexG-50(生化
试剂,购自瑞典 PharmaciaBiotech公司);其余试剂
均为分析纯。
UV-9100型紫外分光光度计(北京瑞利分析仪器
厂);RE-53A型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市英峪华
仪器厂);LS型激光粒度仪(美国贝克曼公司)。
2 方法
2.1 姜黄素长循环脂质体的制备
应用乙醇注入法制备姜黄素长循环脂质体,按
处方量精密称取卵磷脂、胆固醇及聚乙二醇胆固醇
(PEGChol)于西林瓶中,加入姜黄素无水乙醇溶液
1mL,超声使之溶解;匀速注入水浴50℃ 10mL磷
酸缓冲盐溶液中,快速搅拌 30min,静止 12h,过
045μm滤膜,4℃保存。
2.2 微柱离心法测定姜黄素长循环脂质体的包封率
2.2.1 洗脱曲线的考察 精密吸取姜黄素脂质体
混悬液02mL,缓缓加于柱顶部,注意勿滴入柱床
边缘,2000r·min-1离心3min,收集滤过液,由柱
顶部加入 05mL蒸馏水,2000r·min-1离心 3
min,收集滤过液,再于柱顶部加入相同体积的蒸馏
·988·
第33卷第8期
2008年4月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 8
April,2008
水,重复以上操作;从第6管开始更换洗脱液,用乙
醇水(30∶70)混合溶剂代替蒸馏水作为洗脱液,操
作同上。滤过液破乳后定容至5mL,采用紫外可
见分光光度计,以相应洗脱液为对照,于430nm处
测定每1份滤过液的吸收度(A),结果如图1。
图1 微柱离心法测定姜黄素脂质体洗脱曲线(n=3)
  结果表明,脂质体与游离姜黄素组分之间分离
度较好,重复测定的结果偏差较小RSD<5%。所以
可以应用此法测定姜黄素脂质体的包封率。
2.2.2 包封率的测定 精密吸取姜黄素脂质体混
悬液02mL,缓缓加于柱顶部,注意勿滴入柱床边
缘,2000r·min-1离心3min;由柱顶部加入05mL
毫升蒸馏水,2000r·min-1离心 3min,收集滤过
液,再于柱顶部加入相同体积的蒸馏水,重复以上操
作。合并1~3管滤过液,破乳后加入混合溶剂定容
至5mL,摇匀,测定吸光度值定为 Alip,另取姜黄素
脂质体混悬液02mL,用破乳后用混合溶剂定容至
5mL,测定其吸光度值定为Atot,按下式计算包封率:
包封率En(%)=(Alip/Atot)×100%
其中Alip为脂质体所包封姜黄素的量;Atot为脂
质体混悬液中所含姜黄素的总量。
2.3 姜黄素长循环脂质体的粒度分布
将制备的姜黄素长循环脂质体溶液5mL,4000
r·min-1离心10min,取上清液滴入激光粒度仪样
品池中,测定姜黄素长循环脂质体的粒度分布。
2.4 姜黄素长循环脂质体的处方优化
分别选用不同的缓冲液种类、药脂比、胆固醇用
量、不同相对分子质量的 PEGChol(聚乙二醇胆固
醇)、不同pH、离子强度,按2.1下方法制备姜黄素
长循环脂质体,以包封率为指标考察各处方因素对
脂质体的影响。选用药脂比、胆固醇用量、PEGChol
的用量、离子强度为因素,采用正交设计 L9(4
3)对
处方进行优化,见表1。
2.5 姜黄素长循环脂质体初步稳定性的考察
按最优处方制备 3批姜黄素长循环脂质体,
   表1 正交试验因素水平
水平

药脂比

磷脂∶胆固醇

PEGChol
 

NaCl
/mmol·L-1
1 1∶10 3∶1 2 10
2 1∶13 4∶1 5 20
3 1∶15 5∶1 8 30
4℃下放置30d,测定其包封率。
3 结果
3.1 处方考察结果
3.1.1 缓冲液种类对包封率的影响 固定处方中
磷脂的量,药脂比,大豆磷脂∶胆固醇为 4∶1,PEG
Chol为磷脂的5%,分别依药典配置pH45的磷酸
盐缓冲液、醋酸盐缓冲液和柠檬酸盐缓冲液10mL,
乙醇注入法制备脂质体。所得脂质体包封率结果见
表2。结果表明,在实验条件范围内,缓冲盐的种类
对包封率的影响不是很明显,相比较磷酸盐缓冲液
有较高的包封率且较为常用,所以选定磷酸盐缓冲
液。
表2 缓冲盐种类对包封率的影响(n=3)
缓冲盐 包封率/%
PBS(磷酸盐缓冲液) 8511±109
醋酸醋酸钠 8155±227
柠檬酸柠檬酸钠 8189±236
3.1.2 磷脂与胆固醇的比例对包封率的影响 固
定处方中磷脂的用量,药脂比,PEGChol为磷脂的
5%,改变胆固醇用量,分别以大豆磷脂:胆固醇为
2∶1,3∶1,4∶1,5∶1,无胆固醇,乙醇注入法制备脂质
体。所得脂质体包封率结果见表3。结果表明,在
实验条件范围内,随着胆固醇比例的减少,包封率先
增大后减少,有最大值。
表3 胆固醇用量对包封率的影响(n=3)
磷脂∶胆固醇 包封率/%
2∶1 7437±248
3∶1 7921±354
4∶1 8774±135
5∶1 8892±427
无胆固醇 5393±126
3.1.3 不同 pH对包封率的影响 固定处方中磷
脂的用量,药脂比,大豆磷脂胆固醇为 4∶1,PEG
Chol为磷脂的5%,分别用 PBS缓冲液(pH为40,
50,60,65,70)10mL,,乙醇注入法制备脂质
体。所得脂质体包封率结果见表4。结果表明在实
验条件范围内,随着水相 pH的升高,包封率增加。
·098·
第33卷第8期
2008年4月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 8
April,2008
姜黄素在中性和碱性条件下不稳定。
表4 缓冲盐pH对包封率的影响(珋x±s,n=3)
pH 包封率/%
40 8085±245
50 8635±398
60 8718±242
65 8774±135
70 变性
3.1.4 不同药脂比对包封率的影响 分别以药脂
比为1∶5,1∶10,1∶15,1∶20,1∶25,大豆磷脂∶胆固醇
为4∶1,PBS缓冲液10mL,PEGChol为磷脂的5%,
乙醇注入法制备脂质体。结果表明,在实验条件范
围内,磷脂的量增加包封率随之增加,但虽然药脂比
在1∶10~1∶15时包封率稍低,但载药量较高,故在
1∶10~1∶15再次进行实验,结果见表5。当药脂比
大于1∶5时,可以清晰看到药物沉淀,此时大多数药
物未被包入。
表5 药脂比对包封率的影响(n=3)
药脂比 包封率/%
1∶5 8085±245
1∶10 8397±368
1∶15 8132±213
1∶20 8469±421
1∶25 8774±135
1∶11 8160±138
1∶12 8299±274
1∶13 8379±342
1∶14 8217±197
3.1.5 不同NaCl浓度对包封率的影响 固定处方
中磷脂的用量,药脂比,大豆磷脂:胆固醇为4∶1,
PEGChol为磷脂的5%,PBS6510mL制备,NaCl的
浓度分别为10,20,40,80,160mmol·L-1,乙醇注入
法制备脂质体。所得脂质体包封率结果见表6。结
果表明,在实验范围内,当NaCl的浓度大于20mmol
·L-1时,脂质体的包封率显著减小。
表6 不同离子强度对包封率的影响(珋x±s,n=3)
NaCl/mmol·L-1 包封率/%
10 7543±279
20 7794±295
40 7041±147
80 6352±301
160 4726±158
3.1.6 不同相对分子质量的PEG对包封率的影响
 本实验考察相同摩尔量的PEG1000,2000,5000
的PEGChol,对脂质体包封率的影响,所得脂质体
的包封率结果见表7。结果表明,在实验范围内,不
同长度的PEG链在脂质体的形成过程中,对包封率
有影响,当PEG链长为2000时,包封率最大。
表7 不同相对分子质量的PEG对包封率的影响(珋x±s,n=3)
PEGChol 包封率/%
PEG1000Chol 7542±177
PEG2000Chol 9173±213
PEG5000Chol 8653±284
3.1.7 PEG2000Chol用量对包封率的影响 本
实验考察PEGChol用量对包封率的影响。所得脂
质体的包封率结果见表8。实验结果表明,在实验
范围内,PEGChol的用量为磷脂的5%时,脂质体的
包封率最大。
表8 PEG2000Chol用量对包封率的影响(珋x±s,n=3)
PEG2000Chol/% 包封率/%
2 8555±313
4 8797±275
5 9173±309
6 8363±184
8 8325±132
3.2 正交试验优化处方
正交试验结果见表9。结果表明,各因素对包
封率的影响大小次序为A>D>C>B。在实验所选
范围内,药物与脂质的质量比是主要影响因素,且药
物与磷脂的质量比为1∶13(A2)时包封率最高。对
包封率影响较大的是 NaCl的用量,NaCl用量为20
mmol·L-1(D2),对增加脂质体包封率影响最大,而
PEGChol用量的影响最小。
表9 正交试验结果(n=3)
No. En/% No. En/%
1 7076 6 8538
2 8093 7 7237
3 7757 8 6898
4 8218 9 7361
5 8108    
  综合以上实验结果,可以确定乙醇注入法制备的
姜黄素长循环脂质体的最优处方为:磷脂的量为50
mg,磷脂与胆固醇的比例为5∶1,药脂比为1∶13,选用
相对分子质量为2000的 PEGChol用量为磷脂的
5%,选用 pH65的磷酸盐缓冲液/20mmol·L-1
NaCl。用以上处方制备姜黄素长循环脂质体,所得脂
质体的包封率为(8827±216)%。
3.3 姜黄素长循环脂质体的粒度分布
姜黄素长循环脂质体的粒度测定结果如图2,
姜黄素长循环脂质体经整粒后,其粒度分布呈单峰,
粒度分布为(136±18)nm。
3.4 姜黄素长循环脂质体的初步稳定性研究
·198·
第33卷第8期
2008年4月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 8
April,2008
图2 姜黄素长循环脂质体粒度分布
  将姜黄素长循环脂质体溶液,密封4℃放置30
d,包封率变化见表10。4℃放置1个月后,姜黄素
长循环脂质体未出现分层、沉淀现象。药物包封率
没有显著变化。
表10 姜黄素长循环脂质体初步稳定性
实验结果(珋x±s,n=3)
t/d 包封率/%
0 8827±216
5 8812±142
10 8792±327
15 8775±143
20 8783±297
25 8756±312
30 8721±185
4 讨论
姜黄素是一种吸附性较强的酚性色素,其与透
析袋有较强的作用,所以无法用透析袋法测定姜黄
素长循环脂质体的包封率;凝胶过滤法是利用分子
筛原理,依据被分离组分地分子大小不同而被分离,
该法操作简便,减少了误差传递,但被分离组分有较
大的稀释;微柱离心法是一种快速、简便地分离脂质
  
体内外相中小分子药物的方法,其优点是脂质体混
悬液几乎没有被稀释,可以避免脂质体地渗漏。在
本实验中脂质体组分与游离姜黄素组分间分离效果
较好,重复测定,结果偏差较小,RSD<5%。
脂质体是由磷脂为主要膜材加赋形剂组成,与
生物膜的成分相似,组织相容性好,毒性较小,适合
静脉使用,特别是对于水溶性差和易氧化、不稳定的
药物,可明显增加溶解性和体外稳定性[4,5]。由于
姜黄素脂溶性好,脂质体包封率高,因此,以脂质体
作为姜黄素的载体,具有明显的优势。
本实验采用乙醇注入法制备姜黄素长循环脂质
体,其制备工艺简单,制得的纳米脂质体包封率较
高,接近90%,粒径分布均匀,且重现性好;4℃放置
30d包封率没有明显变化,说明该脂质体初步稳定
性良好,达到了制剂设计的目的。
[参考文献]
[1] 鲍华英,陈荣华.姜黄素的研究进展[J].国外医学·儿科学分
册,2003,30(5):254.
[2] ChunKS,KeumYS,HanSS,etal.Curcumininhibitsphorbo
lesterinducedexpressionofcyclooxygenase2inmouseskinthrough
suppressionofextracelularsignalregulatedkinaseactivityandNF
kappaBactivation[J].Carcinogenesis,2003,24(9):1515.
[3] WoodleMC,LasicDD.Stericalystabilizedliposomes[J].Bio
chimBiophysActa,1992,1113:171.
[4] LianT,HoRJ.Trendsanddevelopmentsinliposomesdrugdeliv
erysystems[J].JPharmSci,2001,90(6):667.
[5] GokhalePC,PeiJ,ZhangC,etal.Improvedsafety,pharmaco
kineticsandtherapeuticeficacyprofilesofanovelliposomalfor
mulationofmitoxantrone[J].AnticancerRes,2001,21(5):
3313.
Preparationandstudyinvitrooflongcirculatingnanoliposomesofcurcumin
HONGWei,CHENDawei,ZHAOXiuli,QIAOMingxi,HUHaiyang
(SchoolofPharmacyScience,ShenyangPharmaceuticalUniversity,Shenyang110016,China)
  [Abstract] Objective:Topreparethelongcirculatingnanoliposomesofcurcumin.Method:Thelongcirculatingnanoliposomes
werepreparedbyethanolinfusionandtheencapsulationeficiencywasdetermindatedbytheminicolumncentrifugation.Theefectof
somefactorsontheencapsulationeficiency,suchasthebufersolutions,theweightratioofcurcumintoSPC,theweightratioofSPCto
Chol,thepHofbufersolutionandtheironstrengthofwaterphase,wasinvestigatedrespectively.Thentheformulationwasoptimizedby
orthogonaldesign.Result:Theencapsulationeficiencyofthecurcuminliposomeswas(8827±216)%,andtheaveragediameterof
theliposomeswas(136±18)nm.Therewasnochangeonencapsulationeficencywithin30d.Conclusion:Thepreparationofcurcu
minliposomeswaseasyandpracticableandthepharmaceuticalcharacterizationshowedthatthecurcuminliposomesarestable.
[Keywords] curcumin;longcirculatingliposomes;ethanolinfusion;particalsizedistribtion;encapsulationeficiency
[责任编辑 鲍 雷]
·298·
第33卷第8期
2008年4月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 8
April,2008