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齐墩果酸膜修饰脂质体的制备及其在大鼠体内药动学



全 文 :的购买意向有着较大的影响,特别是具有护肤作用
的乳膏基质更应该关注此项;而稳定性决定了基质
的质量,故以这两项为主要考察指标,所占权重比例
较大。保湿性好使皮肤柔软舒适、无油腻感;文献
[18]指出乳膏基质乳粒越小,膏体越稳定。本实验
通过乳粒的大小、分布均匀度、乳粒的形状不仅直接
反映基质稳定性的大小,从侧面也说明膏体的细腻
度及光泽度,客观指标可以减少评分中一些主观因
素的影响。故评分权重为性状外观占总分值30%,
稳定性占30%,乳粒粒径大小、粒度分布占20%,保
湿性占20%。
3.5 基质的应用 药物可溶于基质某组分中时,油
溶性药物溶于油相,水溶性药物溶于水相,再乳化混
合。中药浸出物为液体(如煎剂、流浸膏)时,浓缩至
稠膏状再加入;药物不溶于基质中或基质中任何组
分时,将药物粉碎成细粉加入[19]。处方用量较少的
油性药物,对基质中油相的 HLB值影响较小,可以
直接加入本文优选处方制备的基质混合使用;对于
用量较大的油性药物,需稍微增加乳化剂的用量即
可;电解质类药物,由于容易引起乳剂破乳现象,不
太适合乳剂基质;除电解质类药物外,其余药物均可
应用该基质。应用该基质制备的2%维生素E乳
膏,膏体洁白细腻、稠度适宜、易涂布、稳定性好。水
包油型基质制成的乳膏在用于分泌物较多的皮肤病
如湿疹,其吸收的分泌物可重新渗入皮肤使炎症恶
化,故需正确选择适应证。
3.6 试验注意事项 进行预试验时发现搅拌速度
不能太慢或太快,搅拌速度太慢则乳膏基质有颗粒,
较粗糙;而搅拌速度太快会产生大量气泡,乳膏将会
失去光泽,可以在60℃左右用较低的搅拌速度搅拌
赶走气泡,或改用真空均质乳化机等设备来减少该
因素的影响。
制备中乳化完成后基质未凝固前需观察是否有
分层现象,若分层表明乳化剂 HLB值与油相所需
HLB值相差太大,或者乳化剂用量不足,最终将影
响乳膏稳定性,可调整乳化剂的组成或用量,使其
HLB值相符。
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[收稿日期]2013-09-02
[基金项目]国家自然科学基金项目(编号:81202927);江西省青年科学基金资助项目(编号:20114BAB215038,20132BAB215022);江西省教
育厅青年基金项目(编号:GJJ12536,GJJ12535) [作者简介]倪斌,男,硕士,研究方向:中药新剂型与新技术,电话:86-791-87119027,E-mail:
823570378@qq.com [通讯作者]张婧,女,博士,副教授,研究方向:中药新剂型与新技术,电话:86-791-87119027,E-mail:evens_zhang@
163.com
齐墩果酸膜修饰脂质体的制备及其在大鼠体内药动学
倪斌1,李翔1,2,张婧1,廖正根1,罗云1,赵海平1  (1.江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室,江西 南昌
330004;2.江西中医药大学中药固体制剂制造技术国家工程研究中心,江西 南昌330006)
[摘要] 目的:制备齐墩果酸膜修饰脂质体,并对其体内药动学行为进行研究。方法:以合成的高荷电密度的 N-三甲基壳聚
糖(TMC)为脂质体膜修饰材料,通过FT-IR、1 H-NMR对合成产物进行结构确证;采用乙醇注入法制备TMC修饰的齐墩果
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酸脂质体(OA-TCL),采用微柱离心、透射电镜、粒径Zeta电位测定仪考察OA-TCL的理化性质,并对OA-TCL口服给药后在
大鼠体内药动学行为进行研究。结果:脂质体呈球形或类球形,平均粒径(164±4.24)nm,Zeta电位为(23.8±0.2)mV,包封
率可达(96.8±1.76)%;药动学参数显示OA-TCL药-时曲线下面积分别为齐墩果酸混悬液组、齐墩果酸未修饰脂质体组的
2.51,2.33倍。结论:该研究为进一步研究OA-TCL在急慢性肝损伤治疗中的应用提供了基础,为难溶性中药成分口服给药
系统的设计提供了新思路。
[关键词] 齐墩果酸;N-三甲基壳聚糖;膜修饰脂质体;药-时曲线
[中图分类号]R943 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2014)18-1566-06 DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2014.18.09
Preparation of membrane-modified liposomes loaded with oleanolic acid and its pharmacokinetics
in rats
NI Bin1,LI Xiang1,2,ZHANG Jing1,LIAO Zheng-gen1,LUO Yun1,ZHAO Hai-ping1 (1.Key Laboratory
of Modern Preparation of TCM,Ministry of Education,Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Jiangxi Nanchang
330004,China;2.National Pharmaceutical Engineering Center for Solid Preparation in Chinese Herbal Medicine,Jiangxi Uni-
versity of Traditional Chinese Medicine,Jiangxi Nanchang 330006,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To prepare membrane-modified liposomes loaded with oleanolic acid and investigate the in vivo
pharmacokinetics profile.METHODS A novel polymer with high density of charges,N-trimethyl chitosan(TMC)was synthe-
sized as liposomal modifying material.The structure of the TMC was confirmed with FT-IR and 1 H-NMR.Oleanolic acid-load-
ed TMC-modified liposomes(OA-TCL)were prepared by ethanol injection method.The mini column centrifugation technique,
transmission electron microscope,dynamic light scattering and electrophoretic light scattering were employed to study the
physicochemical parameters of OA-TCL.The concentration of OA in plasma of rats and their pharmacokinetic behaviors after
oral administration were studied by RP-HPLC.RESULTS The optimized formulation was as folows:lecithin1% (g/g),leci-
thin:cholesterol 4∶1(g/g),lecithin:drug 10∶1(g/g),temperature 50℃.OA-TCL showed spherical or elipsoid shape.The
mean particle sizes were(164±4.24)nm,Zeta potential was(23.8±0.2)mV and the drug encapsulation efficiency achieved
(96.8±1.76)%.The AUC of OA-TCL was 2.51 and 2.33fold greater than that of OA suspension and OA liposomes without
membrane modification,respectively.CONCLUSION The work is useful for further research on the application of OA-TCL for
acute or chronic liver injury therapy.Furthermore,it offers new ideas for the oral drug delivery system of TCM components
with low solubility.
KEY WORDS:oleanolic acid;N-trimethyl chitosan chloride;membrane-modified liposome;concentration-time curve
  齐墩果酸(oleanolic acid,OA)为五环三萜类化
合物,为治疗急慢性化学性肝损伤、慢性肝硬化和肝
纤维化的OTC药物,兼具抗炎、降血脂及抗癌等药
理作用,然而OA的溶解度小于1μg·ml
-1,且溶出
速度慢[1],限制了其在胃肠道的溶出和吸收,导致
OA口服吸收差,在大鼠体内的绝对生物利用度仅
为0.7%[2]。目前已有通过新剂型与新技术,如固
体分散体、环糊精包合技术、微粉化技术、纳米技术
等来改善OA的溶出和生物利用度,然而生物利用
度低仍然是制约OA临床应用的关键因素[3]。
脂质体通过将脂溶性药物包裹在磷脂双分子层
中,提高脂溶性药物的溶解度,然而脂质体混悬液在
贮存过程中容易发生药物泄漏及磷脂氧化,导致脂
质体的稳定性下降,不利于药物的吸收,使其应用大
大受限[4-6]。利用生物材料对脂质体表面进行修饰
来解决脂质体存在的问题。
本研究根据口服吸收的胃肠道环境特点,利用
自制 N-三甲基壳聚糖(N-trimethyl chitosan chlo-
ride,TMC)的正电荷性,设计制备N-三甲基壳聚糖
膜修 饰 齐 墩 果 酸 脂 质 体 (oleanolic acid-loaded
TMC-modified liposomes,OA-TCL)。对脂质体膜
表面进行修饰,同化膜电位,(1)表面修饰N-三甲基
壳聚糖脂质体与胃肠道黏膜之间的静电吸附作用,
延长药物在胃肠道的滞留时间,从而改善药物体内
消除动力学行为;(2)打开肠上皮细胞的紧密连接,
从而促进药物的吸收[7]。通过该双重作用,最终达
到提高OA-TCL口服生物利用度的目的。
1 材料
JY92-IIN超声波细胞粉碎机(宁波新艺超声
设备有限公司);电子天平(赛多利斯科学仪器有限
公司);Malvern纳米粒度仪(英国马尔文公司);HJ
-4A多头磁力搅拌器(金坛市科析仪器有限公司);
3-18K冷冻高速离心机(德国Sigma公司);Agi-
lent1200高效液相(美国 Agilent公司);XW-80A
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微型涡流混合仪(上海沪西分析仪器厂);BT-2000
氮气吹干仪(北京八方世纪科技有限公司);Agi-
lent6410 triple quadrupole液质联用系统(美国Ag-
ilent公司)。齐墩果酸原料(南京泽朗医药科技有
限公司,批号110709-200106);大豆磷脂(上海太伟
药业有限公司,批号030321);胆固醇(天津市大茂
化学试剂厂,批号 F201111010);壳聚糖(浙江澳兴
生物科技有限公司,批号200603200);SephadexG-
50葡聚糖凝胶(上海楷洋生物技术有限公司);甲醇
(色谱纯,山东禹王实业有限公司);其余试剂为分析
纯。SD大鼠,雄性,体质量(220±20)g,湖南斯莱特
景达实验动物有限公司提供,合格证号:SCXK(湘)
2009-0004。
2 方法与结果
2.1 TMC的合成及表征 通过壳聚糖和碘甲烷
在强碱条件下甲基化合成而得[8]。取2.00g壳聚
糖溶于80.0ml吡咯烷酮中,室温浸泡并搅拌12 h,
加入11.0ml 15%NaOH 溶液,4.8 g NaI,碘甲烷
11.5 ml,搅拌下水浴60℃1 h后,再次加入11.0
ml 15%NaOH溶液,4.8 g NaI,7.0ml碘甲烷,60
℃快速搅拌1 h。把反应混合液缓慢倒入5倍量的
无水乙醇中,离心分离,用少量乙醇、乙醚洗涤,真空
干燥,将产物溶于10% NaCl 40 ml中,经乙醇沉淀
后,离心分离,产物溶于适量纯化水中,经冷冻干燥
得到的白色海绵状固体即为 TMC。采用FT-IR、
1 H-NMR对终产物的结构进行验证。
TMC的FT-IR图见图1,与壳聚糖的IR光谱
相比,TMC的IR光谱显示,波数1 478 cm-1处反映
引入壳聚糖中的季铵基团结构中-CH3的C-H的弯
曲振动吸收峰,证明已引入三甲基基团。
纯化后的壳聚糖和TMC溶于D2O通过1 H-NMR
分析波谱图及结构见图2,TMC中N原子连接甲基
上的H在核磁共振图谱的3.3 ppm处有积分,而壳
聚糖此处无吸收。TMC季铵化水平(degree of quat-
ernization,DQ%)通过以下公式来计算[8]:
DQ%= ∫CH3
∫( )H ×[ ]19 ×100
其中,DQ%为TMC的季铵化程度,∫CH3 为季
铵基团在3.3 ppm处的峰值,∫H 为4.7 ppm和
5.7 ppm之间1 H峰的积分高度之和。由公式计算可
知,TMC的季铵化程度为37.5%。
2.2 TMC修饰的齐墩果酸脂质体(TMC-modified
OA liposomes,OA-TCL)的制备 采用乙醇注入法
制备OA脂质体。经正交设计所得最优处方为磷脂
用量1%,磷脂与胆固醇质量比4∶1,磷脂与药物质
量比30∶1,制备温度50℃。称取处方量药物、大豆
磷脂、胆固醇,加入适量乙醇中,使药物与脂质完全
溶解。恒温搅拌下,缓慢滴入预热至50℃的磷酸盐
缓冲液(pH6.5)水化介质中,持续50℃搅拌0.5 h
至乙醇挥发完全,所得产物经探头超声(100 W,3
min),得到齐墩果酸脂质体混悬液。称取0.1 g三甲
基壳聚糖,溶于10 ml磷酸盐缓冲液(pH6.5)中,室
温下将三甲基壳聚糖溶液缓慢滴入所得脂质体混悬
液中(V∶V=1∶1),300 r·min-1搅拌30 min,即得
TMC修饰齐墩果酸脂质体混悬液。
图1 壳聚糖(A)和TMC(B)的IR图谱
Fig 1 IR spectra of chitosan(A)and TMC(B)
图2 壳聚糖(A)和TMC(B)的1 H-NMR图谱
Fig 2 1 H-NMR spectra of chitosan(A)and TMC(B)
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2.3 质量控制
2.3.1 脂质体包封率及载药量的测定 色谱条件:
色谱柱为 Hypersil C18(4.6 mm×150 mm,5μm);
流动相为甲醇-0.1%醋酸(83∶17);流速为1.0ml·
min-1;检测波长为204 nm;柱温为30℃;进样量为
20μl。以 OA 峰面积(A)对其质量浓度(C,μg·
ml-1)线性回归得标准曲线为:A=15.278C-7.709
(R2=0.999 7),表明在2.0~80μg·ml
-1范围内
OA浓度与峰面积具有良好线性关系。
采用微柱离心法分离游离药物[9]。精密量取
100μl待测样品,加至空白脂质体饱和平衡的
Sephadex G-50凝胶微柱,以生理盐水进行洗脱,
2 000 r·min-1,分次收集洗脱液,乙醇破乳定容至
5.0ml,按照OA的含量测定方法进行测定,计算被
包封药物含量 Wentrapped;另取等量待测样品,乙醇破
乳并稀释至5.0ml,按照含量测定方法进行测定,计
算脂质体中药物总含量 Wtotal,并计算包封率(en-
trappment efficiency,EE,%)与载药量(%)。
EE(%)=Wentrapped/Wtotal×100
载药 量 (%)= 脂 质 体 中 所 含 药 物 总 量
(Wentrapped)/脂质体总质量×100,其中脂质体总质量
由冷冻干燥称重计算得到。
2.3.2 OA-TCL的形态观察、粒径及Zeta电位测
定 将载有Formvar支持膜的铜网置于蜡板上,在
膜上滴上OA-TCL样品,滴加0.3%(V/V)磷钨酸,
自然晾干后,置于透射电子显微镜下观察得到脂质
体形态结果。将OA-TCL混悬液适量,稀释至适当
倍数,用粒径及ζ电位测定仪测定脂质体的粒径大
小及分布和Zeta电位。
OA-L和 OA-TCL囊泡的透射电镜照片见图
3。由透射电镜照片可见,脂质体形态均为球形或近
球,分散性良好,经TMC进行膜修饰后,囊泡粒径
有所增大,形态无显著变化。
图3 OA-L(A)和OA-TCL(B)的电镜照片(放大倍数50 K)
Fig 3 Transmission electron microscopy image of OA-L(A)and
OA-TCL(B)(magnification 50 K)
  粒径、Zeta电位及包封率实验结果见表1。
2.4 体内药动学
2.4.1 血浆样品处理 大鼠眼眶静脉丛采血
0.5 ml,4 000 r·min-1离心10 min,吸取上清液备
用。取大鼠血浆100μl,加入500 ng·ml
-1的内标甘
草次酸甲醇溶液50μl和2.0ml乙醚,涡旋3 min,4
000r·min-1离心10 min,取上清液氮气吹干,100μl
甲醇溶解,16 000 r·min-1离心10 min后取上清液
进样。
表1 OA各制剂的理化性质(n=3)
Tab 1 Characteristics of OA preparations(n=3)
指标
制剂
OA-L  OA-TCL
平均粒径/nm  96.5±1.1  164.0±4.24
PDI  0.295±0.03  0.255±0.01
包封率/% 97.7±1.1  96.8±1.7
载药量/% 3.28±0.1  2.62
电位/mV -36.0±0.8  23.8±0.2
2.4.2 色谱条件 色谱柱Hypersil C18(4.6 mm×
150 mm,5μm);流动相为甲醇-0.01%甲酸水溶液
(90∶10);柱温为20℃;流速为0.4μl·min
-1;进样
量为10μl。质谱条件:离子源:ESI;离子化模式:负
离子;毛细管电压:3 000 V;毛细管出口电压:-130
V;干燥温度:350℃;干燥气流速:8.0L·min-1;雾
化温度:425℃;喷雾器压力:30.0psi;延迟时间:
200 ms;检测模式:多反应监测模式(MRM);定量
离子:齐墩果酸(m/z 455.3→m/z 455.3),甘草次
酸(m/z469.4→m/z425.3)。
专属性考察结果如图4所示,在此色谱条件下,
OA和甘草次酸与血浆内源性物质分离良好,OA和
甘草 次 酸 的 保 留 时 间 分 别 为11.936 min和
8.842 min。
2.4.3 标准曲线的建立 取空白血浆100μl,加入
各质量浓度的OA标准溶液适量,配制OA质量浓
度分别为1,10,50,100,250,500,1 000 ng·ml-1的
血浆样品,按“2.4.1”项下操作,以OA与甘草次酸
的峰面积比(Y)对其质量浓度(C,ng·ml-1)线性回
归得标准曲线:Y=0.174 3C+2.226 2(R2 =
0.993 2),表明在1~1 000 ng·ml-1范围内 OA血
药浓度与峰面积比具有良好线性关系。
2.4.4 精密度测定 日内精密度:1日内不同时间
取空白血浆100μl,分别制成高、中、低3个不同浓
度的样品,各浓度分别配置6个样本,按血浆样品处
理项下方法操作,计算日内精密度。结果表明,日内
精密度RSD<15%,符合方法学要求。
日间精密度:同上操作,各浓度配制6个样本,1
周内不同日测定,计算日间精密度。结果表明,日间
精密度RSD<15%,符合方法学要求。
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图4 空白血浆样品色谱图(A)、空白血浆中加入OA及内标色谱图
(B)和空白血浆加入内标色谱图(C)(峰1、峰2分别指示OA和内标
甘草次酸)
Fig 4 HPLC chromatograms of blank plasma(A),plasma spiked
with OA and internal standard(B)and plasma sample spiked with
internal standard(C)(peak 1 and peak 2 were OA and internal
standard respectively)
2.4.5 提取回收率测定 配制质量浓度分别为10,
100,500 ng·ml-1低、中、高3个浓度的OA血浆样品,
按“2.4.1”项下操作,测得OA的峰面积为A1。将空
白血浆按“2.4.1”项下方法处理,之后加入质量浓度
为10,100,500 ng·ml-1的OA标准品溶液,测得OA
的峰面积为A2,计算提取条件下 OA的提取回收
率%=A1/A2×100,每个样品浓度平行实验5次。
结果表明低、中、高3个浓度的提取回收率分别为
80.68%,85.33%,92.15%,表明回收率良好。
以上结果表明,该方法操作简单,专属性强,经
精密度和回收率试验证明,该分析方法的准确性和
精密性均符合生物样品分析要求,可用于大鼠血浆
样品中OA含量测定。
2.4.6 药动学试验 SD雄性大鼠18只,禁食不禁
水12 h,按照随机数字表法随机分成3组,按50 mg·
kg-1的剂量分别口服灌胃OA混悬液(OA suspen-
sion)、未修饰 OA脂质体(Non-modified OA lipo-
somes,OA-L)、OA-TCL。给药后2 min,8 min,15
min,30 min,1 h,2 h,3 h,4 h,6 h,8 h,12 h,24 h,
36 h由眼眶静脉丛采血,按“2.4.1”项下操作,代入
标准曲线计算OA血药浓度,数据经DAS 2.0软件
处理,血药浓度-时间曲线如图5,药动学参数结果
见表2。
图5 OA各制剂口服后平均血药浓度-时间曲线(50 mg·kg-1,n=
6)
Fig 5 Mean plasma concentration-time curves of oleanolic acid after
oral administration of OA preparations(50 mg·kg-1,n=6)
  据表 2 结果中血药浓度-时间曲线下面积
AUC(0-∞)结果,以OA混悬液为参比制剂,计算OA-
L、OA-TCL 的 相 对 生 物 利 用 度 Fr(OA-L)=
107.7%,Fr(OA-TCL)=251.1%,OA-TCL药时曲
线下面积分别为混悬液组、OA-L组的2.51倍,2.33
倍,生物利用度得到了显著提高。计算公式如下:
Fr%=AUC(0-∞)T/AUC(0-∞)R×100。
表2 OA各制剂口服后大鼠体内药动学参数
Tab 2 Pharmacokinetics parameters of oleanolic acid after oral administration in rats
参数 OA混悬液 OA-L  OA-TCL
AUC(0-∞)/μg·ml-1·h-1  3.65±0.80  3.94±1.22  9.17±2.86
MRT(0-∞)/h  47.68±15.80  51.92±25.12  47.81±15.79
t1/2(β)/h  33.90±11.37  39.86±17.44  37.07±5.72
tmax/h 3  3  2
CL/L·h-1·kg-1  14.09±2.74  13.46±3.68  5.83±1.86
V/L·kg-1  659.48±80.31  463.14±83.96  314.36±69.30
Cmax/μg·ml-1  0.20±0.03  0.42±0.02  0.76±0.16
·0751· 中国医院药学杂志2014年9月第34卷第18期Chin Hosp Pharm J,Sep 2014,Vol 34,No.18
3 讨论
口服给药是中药给药的主要手段,中药活性成
分克服胃肠屏障是中药产生生物效应的重要环
节[10],但是相当数量的中药活性成分水溶性差、渗
透性低,药物透过胃肠道黏膜成为其吸收的限速过
程。本文以口服吸收差、难溶性药物齐墩果酸为模
型药物,OA除了自身溶解性差对其吸收有极大影
响,肠道内酶代谢导致的首过效应也是导致其生物
利用度低的主要因素[11]。将难溶性药物包裹在脂
质体的双分子中,在提高药物的溶解度的同时也能
对药物起到一定的保护作用,但是由于胃肠道酸性
环境和各种酶的影响,容易导致药物在吸收过程中
发生泄漏,生物利用度降低,对脂质体进行表面修饰
可以提高脂质体的稳定性[12]。基于此,本研究通过
自制三甲基壳聚糖,对OA-L表面进行包覆,构建脂
质体口服给药系统并对其大鼠体内药动学行为进行
研究。
由于OA脂质体可与荷正电自制TMC通过静
电吸附作用、范德华力或聚合物链缠结的机械作用,
在OA脂质体表面吸附TMC,示意图6如下:
图6 OA脂质体对TMC的吸附作用机制
Fig 6 The mechanism of absorption between OA-L and TMC
  与 OA-L相比,OA-TCL粒径增大、Zeta电位
显著提高为荷正电,多分散指数的数据显示 TMC
修饰OA脂质体后,脂质体在溶液中的分布情况没
有变化。脂质体表面的TMC包覆对药物的包封率
无显著影响。
研究表明,胃肠道上皮细胞的紧密连接结构是
动态的,TMC作为壳聚糖季氨盐的衍生物,与壳聚
糖具有类似的促进药物在黏膜部位透过和吸收的能
力,通过与细胞紧密连接处电荷作用[13-14],带正电氨
基与紧密连接处负电位的蛋白相互作用从而打开紧
密连接。本文采用自制生物材料TMC对脂质体进
行修饰,利用修饰材料与胃肠道黏膜和上皮细胞的
相互作用,制备难溶性药物口服纳米给药系统,以期
增加药物的透过量,提高药物的生物利用度。据药-
时曲线数据显示,与混悬液组、OA-L组相比,OA-
TCL组的Cmax显著提高至3.75倍及1.82倍,药-时
曲线下面积分别为混悬液组、OA-L组的2.51倍、
2.33倍。OA-L组的药-时曲线呈双峰现象,可能是
由于部分OA-L囊泡吸收进入淋巴循环系统,最后
经淋巴管送回静脉,重新进入血液循环中[15],而表
面修饰TMC的 OA脂质体没有出现双峰现象,可
能由于TMC对 OA脂质体的表面包覆作用,增强
了囊泡亲水性,使其吸收进入血液循环系统,通过
TMC的胃肠壁促透吸收作用,最终提高OA的口服
生物利用度。
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[收稿日期]2013-11-04
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