紫杉醇緩釋微囊的制備及體外釋放特性初探

作者簡介：李思陽（1987-），男（漢族），碩士研究生，講師，研究方向為新型載藥系統(tǒng) 【摘要】目的：制備紫杉醇緩釋微膠囊，測定其包封率，對其體外釋藥特性進行初探。方法：以高分子材料殼聚糖和海藻酸鈉為囊壁，紫杉醇微粒為囊芯，采用靜電吸附層層自組裝技術（LBL法）制備紫杉醇緩釋微膠囊。結果：紫杉醇微膠囊包封率較高，達到80.49±0.59%；不同包裹層數(shù)的微膠囊在體外釋放速度不同，隨著囊壁層數(shù)的增加，緩釋效果越來越明顯。結論：用LBL法制備的紫杉醇微膠囊具有較高的包封率和明顯的緩釋特性，具有良好的應用價值。

【關鍵詞】 紫杉醇；體外釋放；層層自組裝；微膠囊；

【Abstract】 To prepare microcapsules for controlled release of paclitaxel , its encapsulation efficiency and drug release profile was determined in vitro. METHODS: The microcapsules loaded with paclitaxel were prepared using a novel coating technology based on the layer-by-layer (LBL) deposition of oppositely charged alginate and chitosan polyelectrolytes with good biocompatibility onto microcrystal templates. RESULTS: The entrapment efficiency was high to 80.49±0.59%; The release rate of paclitaxel decreased as the bilayers increased in vitro. CONCLUSION: The microcapsules prepared by LBL have high entrapment efficiency and characterized with slow drug release, which have potential for future application.

【key words 】 Paclitaxel; in vitro drug release; layer-by-layer; microcapsules;

【中圖分類號】R722.12 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949(2014)06-0067-02

紫杉醇是一種從紅豆杉植物中提取的天然生物堿［1］，具有光譜的抗腫瘤活性，臨床上主要用于乳腺癌、卵巢癌等的治療［2］，主要作用于微管系統(tǒng)而抑制細胞的分裂，從而殺死癌癥細胞［3］。然而，紫杉醇在水中幾乎不溶解，臨床上往往采用聚氧乙基蓖麻油和無水乙醇作為助溶劑，將其制成注射制劑。臨床表明，聚氧乙基蓖麻油在體內降解時容易引起機體的過敏反應［4］。因此，紫杉醇的應用受到的一定的限制。如何提高藥物的安全性，解決紫杉醇的溶解性受到的廣泛的關注。研究新型紫杉醇載體緩釋技術，以減少紫杉醇的食用次數(shù)、延長體內代謝時間、提高生物利用度，對于更好地發(fā)揮其功效具有重要的現(xiàn)實意義。

靜電吸引層層納米自組裝（layer-by-layer）的方法是近年來迅速發(fā)展起來的一種簡易、多功能的表面修飾方法，LBL技術用于制備微膠囊的顯著優(yōu)越性在于能夠在納米尺度上對膠囊囊壁的組成、厚度、結構形態(tài)、表面狀態(tài)進行準確的載控，能夠在一定程度上提高的溶解度，提高藥物的生物利用度。殼聚糖(chitosan，CS)是一種天然可降解的氨基多糖，海藻酸鈉（alginate，ALG），是一類從褐藻類植物的細胞壁中提取出來的天然多糖，二者同樣具有良好的生物相容性和生物降解性能，均是良好的天然微膠囊制備材料［5-7］。

本實驗使用殼聚糖和海藻酸鈉為材料，以紫杉醇顆粒為囊芯，通過靜電吸附層層自組裝技術（LbL法）制備紫杉醇緩釋微膠囊，以確保其在體內穩(wěn)定性的釋放，從而達到一種長期、平穩(wěn)、緩釋的效果。

1儀器與材料

熒光分光光度計（美國Varian公司）；Zeta電位儀（美國Bic公司）；KQ-100型超聲波清洗器（昆山舒美超聲儀器有限公司）；真空離心濃縮系統(tǒng)（德國Eppendorf公司）。

紫杉醇（批號140130，純度為99%）由陜西帕尼爾生物科技有限公司提供；水為超純水；其他試劑為分析純。

2方法與結果

2.1紫杉醇緩釋微膠囊的制備

精密稱量紫杉醇粉末20 mg于5 mL 離心管中，加入3 mL 殼聚糖（0.1 mg?mL-1）溶液，吸附時間為5-10 min，使其均勻分散，在6000 r?min-1條件下離心5 min，棄上清液，用超純水洗滌沉淀3次，每次水洗后在6000 r?min-1條件下離心5min；然后加入3 mL 海藻酸鈉（2 mg?mL-1）溶液，重復上述吸附和洗滌步驟，制備出總層數(shù)分別為4、7、10個雙層的紫杉醇緩釋微膠囊。

2.2Zeta電位測定

通過Zeta電位儀監(jiān)測殼聚糖和海藻酸鈉被吸附后，紫杉醇表面電位值的變化。

實驗過程中我們發(fā)現(xiàn)，游離的紫杉醇粉末在水中的分散性很差，經(jīng)過電解質的反復包裹之后，顯著提高了其分散性，初步證明了聚電解質這兩種親水性的聚電解質成功的被吸附到了紫杉醇的表面，如圖1所示。

圖1 紫杉醇表面交替吸附CS/ALG的Zeta電位變化

從圖1可以發(fā)現(xiàn)，游離的紫杉醇表面的電位大約是-36 mV。當奇數(shù)層殼聚糖被吸附到其表面時，其表面電位值大約是38 mV左右，說明帶正電的殼聚糖成功被吸附在其表面；當海藻酸鈉偶數(shù)層時被吸附后，其表面電位值大約是-42 mV左右，說明帶負電的海藻酸鈉成功被吸附在其表面，這種電位的交替變化，證實了每一層聚電解質都成功的被吸附到紫杉醇的表面。

2.3標準曲線的繪制

精確稱取5 mg 紫杉醇粉末置于50 mL容量瓶中，以甲醇定容至濃度為0.1 mg?mL-1的母液。將母液分別稀釋至0.0125、0.025、0.05、0.1、0.2、0.4 μg?mL–1系列標準溶液。通過熒光分光光度計在激發(fā)波長Ex=428 nm，發(fā)射波長Em=515 nm條件下，測定其吸光度值。以紫杉醇標準樣品的濃度（x）為橫坐標，以對應濃度的吸光值（y）為縱坐標繪制濃度標準曲線，得標準曲線方程y=1653.2x+0.3172，r2=0.9997。結果表明，紫杉醇濃度在0.0125-0.4 μg?mL–1范圍內線性關系良好。

2.4包封率的測定［8］

分別向總層數(shù)為4、7、10個雙層的紫杉醇微膠囊中加入3 mL 5%（V/V）的甘露醇，震蕩混勻，以保證紫杉醇均勻分散在甘露醇中，凍干保護。

向裝有凍干粉末的10 ml離心管中加入5 mL DMSO，充分溶解后10000 r?min-1離心10 min。取50 μL上清液，稀釋5000倍，通過熒光分光光度計測定其吸光值，并通“2.3項下”回歸方程計算出紫杉醇的濃度，即微膠囊中紫杉醇的含量。按以下公式計算包封率：

包封率（%）=微膠囊中紫杉醇的質量/加入紫杉醇的總質量

總層數(shù)為4、7、10個雙層的紫杉醇微膠囊的平均包封率分別為80.49±0.59%、75.06±1.41%、70.64±2.35%。隨著紫杉醇微膠囊層數(shù)的增加，在洗滌的過程中，會導致紫杉醇的損失，導致包封率下降。從整體上來看，這種新型紫杉醇緩釋微膠囊具有較高的包封率。

2.5體外釋藥特性研究

以pH=7.4的PBS緩沖液為釋放體系，通過熒光分光光度計在線監(jiān)測不同層數(shù)（0、4、7、10個雙層）紫杉醇微膠囊的體外釋放性能。從圖2可以看出游離的紫杉醇累積釋放率超過80%需要4 h，而囊壁層數(shù)為4、7、10個雙層的微膠囊累積釋放率超過80%的時間分別為5.5h、6h、8h，隨著聚電解質層數(shù)的增加釋放逐漸減慢，這表明聚電解質包裹的微膠囊能夠減緩紫杉醇的釋放速度，這是由于隨著層數(shù)的增加，囊壁加厚，導致紫杉醇釋放速率降低，這一結果進一步證明了殼聚糖和海藻酸鈉成功地吸附在紫杉醇表面形成緩釋微膠囊。

圖20、4、7、10個雙層紫杉醇緩釋微膠囊體外釋放曲線

3討論

本實驗采用熒光分光光度計進行藥物釋放的研究，能夠在線隨時監(jiān)測紫杉醇的累計釋放性能。該方法持續(xù)性好，不但簡便，而且能夠維持穩(wěn)定的體外環(huán)境，排除不利因素，因此提高了分析結果的可靠性。

本實驗以LbL法將聚電解質殼聚糖和海藻酸鈉吸附在紫杉醇的表面，成功地制備了具有核殼結構的微膠囊，這種微膠囊具有較高的包封率和明顯的緩釋效應，方法簡單易行，具有良好的應用前景。

參考文獻

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