淫羊藿苷的CaCO3微球制備及藥物釋放性能研究

李群芳，馮學(xué)永，牟方濤，楊喜梅

(遵義醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，貴州 遵義 563099)

淫羊藿苷的CaCO3微球制備及藥物釋放性能研究

李群芳，馮學(xué)永，牟方濤，楊喜梅

(遵義醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，貴州 遵義 563099)

目的制備淫羊藿苷(ICA)/ CaCO3納米微球并研究其藥物釋放性能。方法以無水CaCl2和Na2CO3為反應(yīng)物，十二烷基硫酸鈉(SDS)為表面活性劑，在室溫水溶液中制備了碳酸鈣多孔空心微球。以制備的碳酸鈣多孔空心微球?yàn)檩d體在37℃的恒溫振蕩儀中進(jìn)行淫羊藿苷的裝載，通過紫外可見分光光度計(jì)對(duì)載藥量進(jìn)行監(jiān)控。分別在模擬腸液(pH=7.4)和模擬胃液(pH=1.2)中對(duì)所制得的藥物載體進(jìn)行釋放性能的研究。結(jié)果通過用紫外可見分光光度計(jì)(λ=270 nm)對(duì)裝載過程中吸光度值的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)碳酸鈣多孔空心微球?qū)CA有較高的裝載量，裝載量為：400 mg/g。在模擬胃液和模擬腸液中的研究表明，制備出的ICA/ CaCO3多孔空心微球藥物體系具有良好的藥物釋放性能。結(jié)論實(shí)驗(yàn)表明碳酸鈣多孔空心微球作為藥物載體能獲得較高的藥物裝載量和顯著的藥物釋放效果，為淫羊藿苷的進(jìn)一步應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

淫羊藿苷； 碳酸鈣； 納米微球； 藥物緩釋

淫羊藿(Icafiin，ICA)是中國傳統(tǒng)中藥中的一種補(bǔ)益中藥，具有溫陽補(bǔ)腎、強(qiáng)筋鍵骨、祛風(fēng)除濕等功效。淫羊藿苷是一種黃酮苷類化合物，是小檗科淫羊霍屬植物中的主要活性成分之一[1]。有研究結(jié)果表明，口服淫羊藿苷當(dāng)其通過腸道時(shí)會(huì)在腸道菌群的作用下被迅速分解為淫羊藿次苷II，并進(jìn)一步分解為淫羊藿素[2]，而淫羊藿苷作為注射液使用時(shí)有明顯的肝首過效應(yīng)[3]。因此，如何提高淫羊藿苷的生物利用度，減少給藥次數(shù)，增加藥物治療穩(wěn)定性，延長藥物作用時(shí)間，提高藥物療效，對(duì)于提高臨床用藥來說具有重大意義。納米碳酸鈣是指顆粒直徑在 1～100 nm 的超細(xì)粉末碳酸鈣，具有良好的生物相容性、無毒、有生物降解性且降解速率適宜，在生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)中被廣泛應(yīng)用[4]，近年來在藥物傳輸領(lǐng)域中的研究也越來越引起人們的興趣[5,6]。在藥物治療領(lǐng)域中，尤其是口服藥物的研究中，如何選擇適合的藥物載體材料成為國內(nèi)外研究學(xué)者的主要熱點(diǎn)之一。本實(shí)驗(yàn)利用碳酸鈣多孔空心微球?yàn)檩d體，制備ICA/CaCO3多孔空心微球藥物運(yùn)輸系統(tǒng)，希望碳酸鈣多孔空心微球能夠裝載淫羊藿苷，為淫羊藿苷更長時(shí)間的釋放提供可能。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑 TU-1901型雙光束紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；H-H7650透射電鏡(TEM，日立公司)；PB-10 pH酸度計(jì)(北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)。

無水氯化鈣(分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠)、十二烷基硫酸鈉(SDS，分析純，成都化學(xué)試劑廠)、碳酸鈉(分析純，重慶西部化學(xué)試劑廠)、氨水、稀鹽酸、無水乙醇、甲醇,實(shí)驗(yàn)所用水均為去離子水，淫羊藿苷標(biāo)準(zhǔn)品為遵義醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院婁方明贈(zèng)送(含量為≧98.0%)[7]，模擬胃液及模擬腸液配制方法按照《中國藥典》(2010版)附錄中方法配置。

1.2 碳酸鈣多孔空心微球的制備 實(shí)驗(yàn)所用玻璃儀器均用鉻酸洗液浸泡2 h，用自來水超聲清洗5 min，再分別用無水乙醇、丙酮、蒸餾水反復(fù)沖洗3次，干燥，保存?zhèn)溆谩?/p>

在室溫下，量取200 mL的0.2 mol/LCaCl2溶液倒入1 000 mL的大燒杯中，取200 mL 0.1 mol/L SDS溶液，在玻璃棒不斷攪拌下快速混合，溶液由澄清迅速變?yōu)槿榘咨?，持續(xù)攪拌。加入400 mL的0.2 mol/L Na2CO3溶液，溶液中開始出現(xiàn)白色懸浮顆粒。將上述制備的溶液放在磁力攪拌器上攪拌4 h。然后，離心收集沉淀(5 500 r/min，時(shí)間：10 min)。離心所得沉淀用去離子水和無水乙醇分別洗3次，收集沉淀在60℃烘箱中干燥1 h，干燥所得白色粉末即為CaCO3多孔空心微球粉末。

1.3 中藥淫羊藿苷的裝載實(shí)驗(yàn) 精密稱取0.02 g的淫羊藿苷標(biāo)準(zhǔn)品放入100 mL的錐形瓶中，加入20 mL的甲醇溶液使其完全溶解，然后再精密稱取1 g上述所制得的CaCO3多孔空心微球粉末放入錐形瓶中，搖勻使其混合均勻。用封口膠封好錐形瓶口以防其揮發(fā)，將其放入臺(tái)式恒溫振蕩箱中以170 r/min的速率在37℃下振蕩，每隔2 h測(cè)定一次270 nm處的Abs值。待其所測(cè)得的吸光度值變化不大時(shí)，說明其藥物裝載量已經(jīng)達(dá)到飽和，停止振蕩。裝載ICA后的CaCO3粉末通過離心分離收集沉淀，再分別用pH=7.4的稀氨水和去離子水洗滌，收集沉淀，放入60℃的烘箱中干燥，干燥所得為淡黃色粉末。

1.4 ICA/CaCO3體外藥物釋放實(shí)驗(yàn) 分別稱取兩組2.2中制得的淡黃色粉末約0.3 g，精密稱定，對(duì)照稱取兩組純的淫羊藿苷標(biāo)準(zhǔn)品約0.3 g，精密稱定。用壓片機(jī)分別進(jìn)行壓片制成藥片尺寸為φ9.98 mm×2.25 mm(壓片機(jī)所施加的垂直壓力為3 MPa左右)。將每片藥片分別放入200 mL模擬胃液或模擬腸液釋放介質(zhì)中，置于37℃恒溫振蕩儀中振蕩(振蕩速率：170 r/min)。每隔2 h取出2 mL釋放介質(zhì)，用UV分光光度計(jì)在270 nm處測(cè)定吸光度，同時(shí)補(bǔ)入相同體積的同類釋放介質(zhì)，純ICA在同等條件下釋放以作比較。

1.5 樣品表征與測(cè)試 用紫外分光光度計(jì)對(duì)藥物裝載前后在200～400nm處的波長進(jìn)行掃描，比較其裝載前后光譜掃描曲線的變化情況及270 nm處吸光度的變化，根據(jù)裝載前后吸光度的變化值求得淫羊藿苷的轉(zhuǎn)載量。所制備出的碳酸鈣多孔空心微球的貌形透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行觀察。

2 結(jié)果與討論

2.1 碳酸鈣多孔空心微球的外貌形態(tài)特征 通過用透射電鏡對(duì)所制備的碳酸鈣納米結(jié)構(gòu)多孔空心微球的觀察可看出，這些分散的球狀顆粒尺寸在1 μm左右，形貌特征與文獻(xiàn)[12]結(jié)構(gòu)較吻合。其透射電鏡圖如圖1所示。這樣小的粒徑及空心結(jié)構(gòu)有利于藥物的吸附裝載。

圖1 碳酸鈣納米結(jié)構(gòu)多孔空心微球的TEM照片

2.2 淫羊藿苷的紫外可見分光特性 取0.02 g淫羊藿苷標(biāo)準(zhǔn)品溶于20 mL甲醇溶液中，用紫外分光光度計(jì)對(duì)其在200 ～ 400 nm處進(jìn)行波長掃描(見圖2)。從淫羊藿苷的紫外吸收光譜圖可以看出，淫羊藿苷在205 nm、270 nm、316 nm處有吸收，與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果一致。文獻(xiàn)中對(duì)淫羊藿苷的測(cè)定大多選擇270 nm作為檢測(cè)波長[12]。因此本實(shí)驗(yàn)選擇270 nm處的吸光度值的變化來研究淫羊藿苷的裝載與釋放。

圖2 淫羊藿苷的光譜掃描曲線

2.3 藥物ICA裝載量的測(cè)定 本實(shí)驗(yàn)在1.0 mg/mL ICA-甲醇20 mL溶液中用制備的碳酸鈣多孔空心微球(0.3 g)進(jìn)行裝載實(shí)驗(yàn)，樣品中的藥物裝載量由紫外吸收光譜中270 nm吸光度的變化計(jì)算得出。圖3為藥物裝載前后溶液在200～400 nm處的光譜掃描曲線，由圖可以看出藥物在裝載前后其光譜曲線有明顯的變化，Abs值顯著地降低。每隔2h對(duì)淫羊藿苷的裝載進(jìn)行監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)16 h后碳酸鈣多孔空心微球?qū)σ蜣杰盏难b載變化趨于平緩(見圖4)。表明隨著振蕩的進(jìn)行，藥物ICA不斷的進(jìn)入到碳酸鈣多孔空心微球中，實(shí)現(xiàn)碳酸鈣多孔空心微球?qū)λ幬颕CA的裝載。但當(dāng)碳酸鈣多孔空心微球?qū)λ幬颕CA裝載逐漸達(dá)到飽和后，吸光度變化趨于平緩。通過裝載前后270 nm吸光度值的變化計(jì)算得出ICA的裝載率為40%，裝載量可達(dá)400 mg/g，ICA/CaCO3的裝載量為26.7 mg/ g，說明碳酸鈣多孔空心微球?qū)CA有較大的裝載能力，為獲得更長時(shí)間的藥物釋放提供了可能。

圖3 ICA裝載前后的UV吸收光譜

圖4 ICA/CaCO3裝載曲線

2.4 ICA/CaCO3藥物體系在模擬胃液中的藥物釋放實(shí)驗(yàn) 圖5(a)給出了所制備的ICA/ CaCO3藥物體系在模擬胃液中的(pH=1.2)中的ICA體外釋放曲線；純ICA(20mg)也壓制成片，也同樣進(jìn)行了模擬胃液的體外釋放見圖5(b)。通過對(duì)兩種藥物釋放過程的比較，可以看出ICA/ CaCO3藥物體系在模擬胃液中有較高的藥物緩釋速率，18 h后，由CaCO3多孔空心微球所裝載的ICA基本釋放完全，而純的ICA所制備成的片劑中的ICA在振蕩過程中緩慢的釋放。造成這一結(jié)果的原因可能是，ICA在模擬胃液中其本身的性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變轉(zhuǎn)化為代謝物，而由碳酸鈣所裝載的ICA在模擬胃液中由于碳酸鈣微球在酸性介質(zhì)中溶解導(dǎo)致釋放介質(zhì)的pH值升高，增大了ICA的溶解度，同時(shí)避免了ICA在模擬胃液中代謝分解，說明裝載于CaCO3樣品中的ICA釋放速率提高，遠(yuǎn)高于同樣條件下純ICA的釋放速率。

圖5 兩種片劑在模擬胃液中的體外釋放曲線(pH=1.2)

2.5 ICA/CaCO3藥物體系在模擬腸液中的藥物釋放實(shí)驗(yàn) 見圖6(c)給出了所制備的ICA/ CaCO3藥物體系在模擬腸液中的藥物釋放過程，圖6(d)給出了純ICA所制得得片劑在模擬腸液中的藥物釋放過程。通過對(duì)兩種藥物釋放過程的比較，可以看出，由純的ICA所制得的片劑在2 h左右就基本釋放完全，而由ICA/ CaCO3藥物體系所制得的片劑在模擬腸液中的釋放速率要緩慢得多，經(jīng)過60 h后，其釋藥率為75%。造成這一結(jié)果的原因是，純的ICA在模擬腸液中被迅速分解，而由碳酸鈣多孔空心微球所裝載的ICA由于受到碳酸鈣多孔空心微球的保護(hù)，在振蕩過程中緩慢長效的釋放。由此可看出CaCO3空心微球中的ICA釋放時(shí)間比純的ICA樣品要長得多。說明碳酸鈣空心微球作為藥物載體能夠顯著地延長釋放時(shí)間。

圖6 兩種片劑在模擬腸液中的體外釋放曲線(pH=7.4)

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ThePreparationofIcariinNano-structuredmicrospheresandtheresearchofdrugreleaseproperties

Liqunfang,Fengxueyong,Mufangtao,Yangximei

(Pharmacy School,Zunyi Medical College,Guizhou Zunyi 563099,China)

ObjectiveTo construct a calcium carbonate (CaCO3) nano-structured porous hollow microspheres as a carrier forIcariinloading and study Icariin release properties.MethodsThe CaCO3nano-structured porous hollow microspheres were perpared in the room temperature using anhydrous CaCl2and Na2CO3as the reactants and sodium dodecyl sulfate (SDS) as surfactant followed by loading the ICA in 37℃ constant oscillation instrument.The drug loading was detected by UV-Vis spectrophotometer.The study of releasing ICA from drug carrier system in simulated intestinal (pH = 7.4) and gastric (pH = 1.2) fluids was performed.ResultsThe CaCO3nano-structured porous hollow microspheres to ICA had a high drug loading capacity of 400 mg/g by UV-Vis spectrophotometer at 270 nm.Furthermore,the preparation of ICA/CaCO3porous hollow microsphere drug delivery system had a good drug release performance in the simulated gastric and intestinal fluids.ConclusionThe CaCO3nano-structured porous hollow microspheres as drug carriers have a high ICA loading and a good ICA release performance.

Icariin; calcium carbonate; nano-structured microspheres; drug delivery

貴州省科技廳科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目(黔科創(chuàng)字[NO:2010]2214);貴州省衛(wèi)生廳科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目(NO：2009D-373)

R9

A

1000-2715(2012)04-0279-04

[收稿2012-06-23；修回2012-07-12]

(編輯：譚秀榮)