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Drug-loaded mechanism of solid lipid nanoparticles loading with silymarin

水飞蓟素固体脂质纳米粒载药机制的研究



全 文 :·制剂与质量·
水飞蓟素固体脂质纳米粒载药机制的研究
何  军1 ,2 ,奉建芳1 3 ,庞家忠1 3 3 ,陆伟根1 ,侯世祥2 Ξ
(11 上海医药工业研究院 药物制剂部 ,上海  200437 ; 21 四川大学华西药学院 ,四川 成都  610041)
摘  要 :目的  对水飞蓟素固体脂质纳米粒的载药机制进行研究。方法  采用膜滤法和凝胶柱色谱法对不同方法
制备的水飞蓟素固体脂质纳米粒的载药形式进行研究。结果  采用不同的制备方法以及不同分散溶剂均对纳米
粒的载药形式有较大的影响 ,冷压2匀质法制备的纳米粒药物以包裹或吸附的形式存在 ,以无水乙醇为分散溶剂
时 ,药物以包裹为主 ;热融2匀质法主要形成以脂质为核、药物吸附于表面的纳米粒。结论  不同制备方法对水飞蓟
素固体脂质纳米粒的载药形式有显著性影响。
关键词 :水飞蓟素 ;固体脂质纳米粒 ;冷压2匀质法 ;热融2匀质法
中图分类号 :R28316 ; R286102    文献标识码 :A    文章编号 :0253 2670 (2004) 08 0864 03
Drug2loaded mechanism of sol id l ipid nanoparticles loading with silymarin
HE J un1 ,2 , FEN G Jian2fang1 , PAN G Jia2zhong1 , L U Wei2gen1 , HOU Shi2xiang2
(11 Pharmaceutical Division ,Shanghai Institute of Pharmaceutical Industry , Shanghai 200437 , China ;
21 West China School of Pharmacy , Sichuan University , Chengdu 610041 , China)
Abstract : Object  To study the drug2loaded mechanism of solid lipid nanoparticles loading with silymarin
(SM2SLN) 1 Methods  The separation technique of membrane2filtering and gel chromato2 graphy was used to
inspect drug2loaded mechanism of SM2SLN prepared by different methods1 Results  Different preparation and
dispersion solvent have different drug2loaded types1 Drug in nanoparticles by cold2homogenization existed in two
patterns: Encapsulation and adsorption , while nanoparticles prepared by melt2homogenization mainly formed
lipid core and drug was absorbed in surface1 Conclusion  Different preparation methods have distinct effect on
drug2loaded types of SM2SLN1
Key words : silymarin ; solid lipid nanoparticles (SLN) ; cold2homogenization ; melt2homogenization
  固体脂质纳米粒 (solid lipid nanoparticles , SLN)是
一种以固态的天然或合成的类脂 ,如卵磷脂、三酰甘
油酯等为载体 ,将药物包裹于类脂核中制成粒径为
10~1 000 nm 的固体胶粒给药体系。近年来 ,SLN 已
成为药剂学中纳米释药系统的研究热点之一。目前 ,
国内外开展的相关研究已涉及制备工艺、体内外释
药、物理化学稳定性等方面[1 ] ,但对于纳米粒的载药
形式研究尚少。本实验采用不同的制备方法制备了
水飞蓟素固体脂质纳米粒 ,并采用两种方法测定固体
脂质纳米粒的包封率 ,对纳米粒的载药形式进行了研
究 ,结果与国外文献基本一致[2 ]。
1  材料与仪器
水飞蓟素 ( silymarin , SM ,辽宁盘锦华成制药
厂) ,大豆磷脂 (上海太伟药业有限公司 ,注射级) ,
Compritol 888 A TO (上海卡乐康包衣技术有限公
司 ,药用级) ,葡萄糖凝胶 (瑞典 Pharmacia 公司) ,水
飞蓟宾对照品 (中国药品生物制品检定所 ,纯度 >
98 % ,批号 085629902 ) , Poloxamer 188、Compritol
888 A TO 等辅料由上海浦力膜制剂辅料科技合作
公司提供 ,均符合《中华人民共和国药典》2000 年版
有关规定。
  HP1100 型高效液相 (美国 Aglient ) ,NS1001L
PANDA2 K 型高压匀质机 (意大利 Niro Soavi ) ,
Nicomp/ Pss ZW380 型粒度仪 (美国) 。
2  药物含量的 HPLC测定
211  色谱条件 :保护柱 :SupelguardTM Discovery C18
(20 mm ×410 mm , 5 μm) ; 色谱柱 : Kromasil C18
(250 mm ×416 mm ,5μm) ;流动相 :甲醇2011 mol/ L
·468· 中草药  Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 35 卷第 8 期 2004 年 8 月
Ξ 收稿日期 :2003212230
基金项目 :国家“863”计划项目 (2001AA218011) ;上海市纳米科技与产业发展促进中心项目 (0143nm063)
作者简介 :何 军 (1976 —) ,男 ,云南施甸人 ,在读博士 ,1997 年毕业于北京医科大学药学院 ,从事中西药新型给药系统的研究。
E2mail : chinaynhe @1631com3 通讯作者 Tel : (021) 555146002118  E2mail : fengjianfang @1631net3 3 广西中医学院药学 2003 届毕业生
磷酸盐缓冲液 (用磷酸调 p H 310 ,49∶51) ;体积流
量 :110 mL/ min ;柱温 : 40 ℃。取水飞蓟素固体脂
质纳米粒 (SM2SLN)用流动相溶解后 ,离心 ,取上清
液进样 20μL ,测定。
212  标准曲线的制备 :水飞蓟宾甲醇储备液 (25014
μg/ mL ) 分别用流动相稀释为 100116、50108、
25104、12152、11252、01125 2、01062 6μg/ mL ,照上
述色谱条件进行测定。以水飞蓟宾质量浓度 ( C) 为
横坐标 ,峰面积 ( A )为纵坐标进行线性回归。结果 ,
水飞蓟宾在 01062 6~100116μg/ mL 时与峰面积有
良好的线性关系 ,回归方程为 A = 55117 C + 6102 ,
r = 01999 9。
213  精密度试验 :取水飞蓟宾对照品溶液 (1518
μg/ mL) 1 d 内测定 5 次和连续 5 d 测定峰面积 ,结
果日内、日间 RSD 分别为 0116 %、0145 % ( n = 5) 。
214  加样回收率试验 :将溶胀 12 h 以上 Sephadex
G225 装于树脂柱 (10 cm ×1 cm) 中 ,精密吸取高、
中、低浓度水飞蓟宾流动相溶液 015 mL (设含药量
为 W t)上样 ,用 80 mL 蒸馏水进行洗脱 ,流速为 110
mL/ min ,收集后 40 mL 洗脱液 ,测定游离水飞蓟宾
的量 ( W s) 。按回收率 = W s/ W t ×100 %计算 ,结
果 ,平均回收率为 102103 % ,RSD = 1135 %。
3  包封率的测定
  对纳米粒包封率的测定方法通常采用一定的手
段分离游离药物 ,测定游离药物的含量 ,间接计算纳
米粒的包封率。目前 ,药剂学中常采用的将纳米粒
与游离药物分离的方法有 :透析法、膜分离技术 (膜
滤、超滤等) 、低温超速离心、凝胶柱色谱法。由于水
飞蓟素难溶于水 ,利用透析法分离游离药物 ,所需时
间较长 ,不利于样品的快速检测 ;采用低温超速离心
(44 720 ×g) 30 min ,未能分离出上清液。结合本
实验室的条件 ,采用膜滤法和凝胶柱色谱法对 SM2
SLN 中的游离药物进行分离测定。
311  膜滤法 :针对 SM2SLN 粒径测定结果 ,采用合
适孔径的滤膜对游离药物进行分离测定。测定滤液
中药物量 ,以下式进行计算。
  包封率 = ( W T - W F) / W T ×100 %
W T、W F 分别表示 SLN 胶体溶液中总药量、游离药物量
312  凝胶柱色谱法
31211  葡聚糖凝胶的选择 :取 110 g 经水溶胀 12 h
以上的葡聚糖凝胶 ( Sephadex G2100 或 G225) 装于
色谱柱 (15 cm ×1 cm)中 ,上样 015 mL (11027 mg/
mL 甲醇溶液) ,用水 110 mL/ min 洗脱 ,每 2 mL 收
集一管 , HPLC 法测定。结果表明用 Sephadex G2
100 时 ,游离药物在第 7 管明显流出 ,而用 Sephadex
G225 时 ,游离药物在第 20 管时明显流出。游离药
物在凝胶柱上保留时间越长 ,流出越慢 ,越有利于纳
米粒与游离药物的分开 ,因此 ,选用 Sephadex G225
对样品进行分离测定。
31212  不同色谱柱内径的选择 :取 110 g 经水溶胀
12 h 以上的葡聚糖凝胶 Sephadex G225 装于不同色
谱柱 (10 cm ×110 cm ,20 cm ×115 cm) 中 ,上样 015
mL (11027 mg/ mL 甲醇溶液) ,用水 110 mL/ min
洗脱 ,每 2 mL 收集一管 , HPLC 法测定。洗脱曲线
见图 1。可见 ,不同色谱柱内径对游离药物洗脱有
较大影响 ,选择内径为 110 cm 的色谱柱更有利于
分离。
A2115 cm  B2110 cm
图 1  不同内径色谱柱中游离药物的洗脱曲线
Fig1 1  Elution curve of free drug in different
column inside diameter
31213  葡聚糖凝胶对药物的吸附 :精密量取已知质
量浓度的药物溶液 20 mL 置具塞三角瓶中 ,加入
110 g Sephadex G225 (用水浸泡 12 h 以上) 中 ,室温
下 ,磁力搅拌 30 min ,取上清液进行测定。结果表
明葡聚糖凝胶 Sephadex G225 对药物吸附可达
553104μg/ g ( n = 3) ,说明 Sephadex G225 对药物具
有较强的吸附作用 ,可见 Sephadex G225 对 SM2SLN
分离存在吸附和分子筛两种作用机制。
  根据以上结果可见 ,如果药物主要是以吸附的
形式存在于纳米粒表面 ,采用 Sephadex G225 对纳
米粒包封率进行测定时 ,表面药物有可能被完全洗
脱下来 ,所测包封率结果就会较低 ,而通过膜滤法测
到的结果则较高。因此 ,可以预测 ,如果纳米粒是基
质型或镶嵌型 ,两种方法的测定结果差别应该基本
一致 ,反之 ,吸附型则结果应该相差较大。
4  不同制备方法对纳米粒载药方式的影响
411  热融2匀质法 :取处方量的水飞蓟素、A TO、大
豆磷脂 ,在 (80 ±5) ℃水浴下 ,使其完全呈熔融液或
溶解于适量的有机溶剂中 ,作为有机相 ;取一定量的
·568·中草药  Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 35 卷第 8 期 2004 年 8 月
Poloxamer 188 和甘油分散于同温度的水中 ,作为水
相。在 1 800 r/ min 搅拌的条件下 ,将有机相缓慢注
入 (80 ±5) ℃水相中 ,持续搅拌 2 h ,形成初乳。初
乳在室温下 ,100 MPa 高压乳匀 5 次 ,迅速冷至室
温 ,即得。同时采用膜滤法、葡聚糖凝胶柱色谱法对
纳米粒的包封率进行测定 ,结果见表 1。
表 1  不同分散方法对 SL N载药的影响
Table 1  Effect of different dispersing methods
on drug2loading of SL N
分散方法 平均粒径/ nm
包封率/ %
膜滤法 葡聚糖凝胶柱色谱法
熔融液 6916 99124 8136
无水乙醇 9917 99190 21153
异丙醇 8516 99162 66195
醋酸乙酯 6415 99159 0163
丙酮 5016 98125 0142
  可见 ,以异丙醇为分散溶剂 ,药物包裹在纳米粒
中最多 ,无水乙醇其次。因异丙醇毒性较大 ,不利于
工业化生产 ,所以本试验选择包封率较好的无水乙
醇和较差的醋酸乙酯为分散溶剂 ,进一步考察该方
法对纳米粒载药方式的影响。
412  冷压2匀质法 :称取处方量的水飞蓟素、A TO、
大豆磷脂 ,在 (80 ±5) ℃水浴下 ,使其完全溶解于适
量的有机溶剂中 ,持续加热至挥尽溶剂 ,迅速于 0 ℃
中冷冻 2 h。取一定量的 Poloxamer 188 和甘油分散
于 4 ℃的水中 ,形成均匀的水相。将上述制备所得
的固体与 4 ℃的水相混合、研磨 ,至粒径 100μm 以
下 ,形成均匀的微粒水分散体系 ,室温条件下 150
MPa 高压匀化 10 次 ,迅速冷至室温 ,即得。同时采
用膜滤法、葡聚糖凝胶柱色谱法对纳米粒的包封率
进行测定 ,结果见表 2。
413  结果 :从测定的结果可推测两种制备方法形成
的纳米粒类型见图 2。
  冷压2匀质法制备的水飞蓟素固体脂质纳米粒
兼有两种类型纳米粒的结构特点 ,而以无水乙醇为
分散溶剂时 ,固态溶液的纳米粒为主 ;而热融2匀质
法主要形成以脂质为核、药物吸附于表面的纳米粒。
表 2  不同制备方法与不同包封率测定方法结果
Table 2  Results of different preparation and
determining entrapment eff iciency
方法 分散溶剂 平均粒径/ nm
包封率/ %
膜滤法 凝胶柱色谱法
热融2匀质法 醋酸乙酯 6415 99159 0163
无水乙醇 9917 99190 21153
冷压2匀质法 醋酸乙酯 7516 99191 42123
无水乙醇 5314 95154 82120
图 2  不同类型纳米粒结构图
Fig1 2  Schematic diagram of different types
of nanoparticles
5  讨论
  研究表明 ,葡萄糖凝胶对于水飞蓟素有较强的
吸附作用 ,所以 ,葡萄糖凝胶分离游离药物和固体脂
质纳米粒 (SLN)时 ,不仅存在有分子筛效应 ,还具有
吸附作用 ,可以用来测定包裹或镶嵌于纳米粒中的
药物。而膜滤法主要是利用膜对 SLN 进行截留 ,达
到分离的效果 (不能分离表面吸附的药物) 。因此 ,
可以从两种测定方法的结果上推测纳米粒的载药类
型 ,并可以大致计算纳米粒表面吸附的药物量。
  SLN 载药的不同可以有不同的体内外释药行
为[2 ] ,此外 ,药物在纳米粒中的存在形式还可借助
于 DSC、ESR、NMR 等手段进一步探索。
References :
[ 1 ]  Müller R H , Ma¨der K , Gohla S1 Solid lipid nanoparticles for con2
trolled drug delivery2a review of the state of the art [J ]1 Eur J
Pharm Biopharm , 2000 , 50 (1) : 16121771
[ 2 ]  Muhlen A Z , Schwrz C , Mehnert W1 Solid lipid nanoparticles
(SLN) for controlled drug delivery2drug release and release mech2
anism [J ]1 Eur J Pharm Biopharm , 1998 , 45 (2) : 14921551
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