燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒的制備及質(zhì)量評價(jià)

祖洪碧，李小華（重慶市長壽區(qū)人民醫(yī)院藥學(xué)部，重慶 401220）

燈盞乙素（Scutellarin）即5，6，4′-三羥基黃酮-7-葡萄糖醛酸苷，是燈盞花素（Breviscapus）的主要有效成分，為菊科植物燈盞細(xì)辛（Erigeron breviscapus）的提取物。研究顯示，燈盞乙素在降低血液黏度、降低外周阻力、擴(kuò)張血管、增加動脈流量、減少血小板計(jì)數(shù)和抑制血小板凝集等方面都有很好的臨床療效[1-2]。目前，臨床上其主要用于治療腦供血不足、腦出血所致后遺癥、腦血栓、冠心病、心絞痛等疾病[3]。但是，由于燈盞乙素水溶性很低、口服生物利用度差、半衰期短[4]，使其臨床使用受到了限制。聚乙二醇-聚乳酸/羥基乙酸共聚物（PEG-PLGA）為兩親性嵌段聚合物，具有較好的生物降解特征和生物相容性，幾乎無細(xì)胞毒性，有利于提高藥物的穩(wěn)定性和透膜能力，達(dá)到緩釋和長效的結(jié)果。基于此，本研究制備了燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒，以期改善燈盞乙素的體內(nèi)特征，增加其藥效。

1 材料

1.1 儀器

Agilent 1100型高效液相色譜儀（美國Agilent公司）；Tecnai G2型透射電子顯微鏡（廈門億辰科技有限公司）；Zetasizer Nano ZS型納米粒度及Zeta電位分析儀（英國Malvern儀器公司）；RE-5250型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）；GL-21M型高速冷凍離心機(jī)（湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司）；MS300型恒溫磁力攪拌器（上海般特儀器有限公司）；BS 210s型電子天平（德國Sartorius公司）。

1.2 藥品與試劑

燈盞乙素對照品（批號：120914，純度：99.58%）、燈盞乙素原料藥（批號：120915，純度：99.20%）均購自昆明龍津藥業(yè)有限公司；PEG-PLGA（上海麗昂化學(xué)有限公司）；泊洛沙姆188（P188，湖北武漢健源化工有限公司）；聚山梨酯80和聚山梨酯20（天津市博迪化工有限公司）；丙酮（東莞市喬科化學(xué)有限公司）；乙酸乙酯、二氯甲烷購自深圳市科天化玻儀器有限公司，甲醇、乙腈為色譜純，水為室驗(yàn)室自制的超純水。

2 方法與結(jié)果

2.1 燈盞乙素的含量測定

2.1.1 色譜條件 色譜柱：WelchromTMC18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相：乙腈-0.2%磷酸溶液（20∶80，V/V），流速：1 ml/min；檢測波長：335 nm；柱溫：30 ℃；進(jìn)樣量：20 μl。該色譜條件下，燈盞乙素的出峰時(shí)間為9.7 min，其他輔料不干擾燈盞乙素的測定。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備 精密稱取燈盞乙素對照品15.06 mg，用甲醇溶解并稀釋成質(zhì)量濃度分別為7.53、15.06、30.12、60.24、90.36、120.48 μg/ml的系列對照品溶液，按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定，記錄峰面積。以峰面積（y）為縱坐標(biāo)、質(zhì)量濃度（c）為橫坐標(biāo)，進(jìn)行回歸分析，得回歸方程為y＝19 764.52c+583.74（r＝0.999 7）。結(jié)果表明，燈盞乙素檢測質(zhì)量濃度的線性范圍為7.53～120.48 μg/ml。

2.1.3 回收率試驗(yàn) 取質(zhì)量濃度為15.06、30.12、90.36 μg/ml的燈盞乙素對照品溶液，按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定，記錄峰面積，代入回歸方程計(jì)算質(zhì)量濃度，以實(shí)測值與真實(shí)值之比計(jì)算回收率。結(jié)果，低、中、高質(zhì)量濃度燈盞乙素對照品溶液的回收率分別為（99.05±4.84）%、（99.58±3.70）%、（100.31±2.27）%，RSD均小于12%（n＝5）。

2.1.4 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取質(zhì)量濃度為15.06、30.12、90.36 μg/ml的燈盞乙素對照品溶液，于室溫放置4 h后，進(jìn)樣測定。結(jié)果測定值與0 h的偏差分別為1.79%、1.27%、1.08%（n＝5），表明該對照品溶液在室溫條件下放置4 h穩(wěn)定。

2.2 燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒的制備

采用復(fù)乳-溶劑蒸發(fā)法制備燈盞乙素-PEG-PLGA。首先將適量的燈盞乙素溶于水中，取適量體積的燈盞乙素水溶液加入一定體積的有機(jī)相中，水浴超聲制得初乳，然后將初乳注入到一定體積的乳化劑水溶液中，超聲20 min得到復(fù)乳。將復(fù)乳旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，除去全部的有機(jī)溶劑，于4 ℃、離心半徑10 cm、16 000 r/min低溫高速離心40 min后，除去上清液，得到燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒。

2.3 指標(biāo)檢測

采用Zetasizer Nano ZS型納米粒度及Zeta電位分析儀測定所制燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒的粒徑和粒徑分布指數(shù)（PDI）。采用高速離心法分離燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒，以甲醇破乳，以納米粒的質(zhì)量與游離藥物質(zhì)量進(jìn)行包封率（ER）的考察[5]，包封率計(jì)算公式為ER＝（1－m游/m總）×100%。

2.4 單因素試驗(yàn)篩選處方

2.4.1 不同有機(jī)相對納米粒的影響 以粒徑、PDI、包封率為指標(biāo)，分別以丙酮、乙酸乙酯和二氯甲烷為有機(jī)相，按“2.2”項(xiàng)下方法制備納米粒，考察不同有機(jī)相對納米粒的影響。結(jié)果顯示，3種有機(jī)相所制納米粒的粒徑依次為（73.4±1.2）、（79.6±1.7）、（85.3±3.1）nm，PDI依次為0.102、0.137、0.294，包封率依次為（33.68±1.11）%、（29.12±1.36）%、（21.44±1.75）%，n＝3。這表明采用丙酮制得的納米粒具有較小的粒徑和PDI值，且包封率較高，因此選擇丙酮作為有機(jī)相。

2.4.2 內(nèi)水相與有機(jī)相不同比例對納米粒的影響 以粒徑、PDI、包封率為指標(biāo)，以內(nèi)水相與有機(jī)相比例分別為1∶5、1∶10、1∶15，按“2.2”項(xiàng)下方法制備納米粒，考察不同內(nèi)水相與有機(jī)相比例對納米粒的影響。結(jié)果顯示，內(nèi)水相與有機(jī)相3種比例所制納米粒的粒徑依次為（71.1±1.3）、（73.5±1.6）、（75.2±1.9）nm，PDI依次為0.104、0.102、0.199，包封率依次為（33.59±1.21）%、（30.22±1.19）%、（25.36±1.69）%，n＝3。這表明內(nèi)水相和有機(jī)相的比例為1∶5時(shí)所制納米粒粒徑較小，包封率較高。雖然比例為1∶10時(shí)所制納米粒PDI略低于比例為1∶5時(shí)，但綜合考慮，選擇內(nèi)水相和有機(jī)相的比例為1∶5。

2.4.3 不同乳化劑對納米粒的影響 以粒徑、PDI、包封率為指標(biāo)，以泊洛沙姆、聚山梨酯80和聚山梨酯20為乳化劑，按“2.2”項(xiàng)下方法制備納米粒，考察不同乳化劑對納米粒的影響。結(jié)果顯示，3種乳化劑所制納米粒的粒徑依次為（76.4±1.6）、（72.6±1.5）、（78.9±1.8）nm，PDI依次為0.103、0.105、0.176，包封率依次為（34.63±1.25）%、（35.82±1.33）%、（27.25±1.57）%，n＝3。這表明采用聚山梨酯80為乳化劑時(shí)所制納米粒具有較小的粒徑和較高的包封率，綜合考慮，選擇聚山梨酯80為乳化劑。

2.4.4 聚山梨酯80不同體積分?jǐn)?shù)對納米粒的影響 以粒徑、PDI、包封率為指標(biāo)，以聚山梨酯80體積分?jǐn)?shù)分別為0.2%、0.5%、1%，按“2.2”項(xiàng)下方法制備納米粒，考察聚山梨酯80不同體積分?jǐn)?shù)對納米粒的影響。結(jié)果顯示，3種體積分?jǐn)?shù)的聚山梨酯80所制納米粒的粒徑依次為（74.5±1.6）、（73.8±1.5）、（75.3±1.9）nm，PDI依次為0.107、0.105、0.110，包封率依次為（32.35±1.28）%、（36.27±1.25）%、（35.96±1.38）%，n＝3。這表明聚山梨酯80體積分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí)所制納米粒包封率較高，且3種體積分?jǐn)?shù)的聚山梨酯80對納米粒的粒徑和PDI值影響不大，因此聚山梨酯80的體積分?jǐn)?shù)確定為0.5%。

2.4.5 初乳與外水相不同比例對納米粒的影響 以粒徑、PDI、包封率為指標(biāo)，以初乳與外水相比例分別為1 ∶5、1 ∶10、1 ∶15，按“2.2”項(xiàng)下方法制備納米粒，考察初乳與外水相不同比例對納米粒的影響。結(jié)果顯示，初乳與外水相3種比例所制納米粒的粒徑依次為（76.3±2.1）、（79.4±2.5）、（69.5±2.2）nm，PDI依 次 為0.101、0.126、0.103，包封率依次為（21.36±2.25）%、（33.57±2.67）%、（49.33±2.31）%，n＝3。這表明初乳與外水相的比例為1 ∶15時(shí)所制納米粒包封率較高、粒徑較小，因此選擇初乳與外水相的比例為1∶15。

2.4.6 不同質(zhì)量濃度燈盞乙素對納米粒的影響 以粒徑、PDI、包封率為指標(biāo)，以燈盞乙素質(zhì)量濃度分別為5、10、20 mg/ml，按“2.2”項(xiàng)下方法制備納米粒，考察不同質(zhì)量濃度燈盞乙素對納米粒的影響。結(jié)果顯示，3種質(zhì)量濃度燈盞乙素所制納米粒的粒徑依次為（81.2±2.3）、（76.6±1.8）、（79.2±2.1）nm，PDI依次為0.093、0.095、0.120，包封率依次為（31.59±1.05）%、（47.33±1.17）%、（34.86±2.01）%，n＝3。這表明燈盞乙素質(zhì)量濃度為10 mg/ml時(shí)所制納米粒具有較高的包封率、較小的粒徑。

2.4.7 不同質(zhì)量濃度PEG-PLGA對納米粒的影響 以粒徑、PDI、包封率為指標(biāo)，以PEG-PLGA質(zhì)量濃度分別為5、15、25 mg/ml，按“2.2”項(xiàng)下方法制備納米粒，考察不同質(zhì)量濃度PEG-PLGA對納米粒的影響。結(jié)果顯示，3種質(zhì)量濃度PEGPLGA所制納米粒的粒徑依次為（81.7±2.9）、（77.5±2.2）、（79.4±2.7）nm，PDI依次為0.131、0.117、0.119，包封率依次為（40.22±1.37）%、（45.76±1.25）%、（42.33±1.28）%，n＝3。這表明PEG-PLGA質(zhì)量濃度為15 mg/ml時(shí)所制納米粒粒徑較小、包封率較高，因此選擇PEG-PLGA質(zhì)量濃度為15 mg/ml。

2.5 正交試驗(yàn)優(yōu)選處方

選取對包封率影響較大的初乳與外水相的比例（A）、燈盞乙素質(zhì)量濃度（B）、PEG-PLGA質(zhì)量濃度（C）為因素，以包封率為指標(biāo)，進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)化處方。因素與水平見表1，正交試驗(yàn)結(jié)果見表2，方差分析結(jié)果見表3。

表1 因素與水平Tab 1 Factors and levels

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果Tab 2 Result of orthogonal test results and range

表3 方差分析結(jié)果Tab 3 Results of variance analysis

由表2和表3結(jié)果可知，影響包封率的因素依次為A＞B＞C，但相關(guān)因素對微乳的影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，選擇最優(yōu)處方為A2B2C2，即初乳與外水相的比例為1 ∶15，燈盞乙素質(zhì)量濃度為10 mg/ml，PEG-PLGA質(zhì)量濃度為15 mg/ml。

2.6 燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒的質(zhì)量評價(jià)

2.6.1 表觀形態(tài) 采用透射電鏡觀察納米粒的形貌，結(jié)果顯示，燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒為圓形或者橢圓形，粒徑為70～80 nm。燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒的透射電鏡圖見圖1。

2.6.2 粒徑與Zeta電位 試驗(yàn)結(jié)果顯示，燈盞乙素-PEGPLGA載藥納米粒的平均粒徑為（78.54±2.21）nm，Zeta電位為（－23.07±1.39）mV。燈盞乙素-PEG-PLGA納米粒的粒徑分布圖見圖2。

2.6.3 包封率和載藥量測定 試驗(yàn)結(jié)果顯示，燈盞乙素-PEGPLGA載藥納米粒的載藥量為（1.67±0.12）%，包封率為（45.32±1.29）%。

圖1 燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒的透射電鏡圖Fig 1 Transmission electron microscopy figure of scutellarin-PEG-PLGA nanoparticles

圖2 燈盞乙素-PEG-PLGA納米粒的粒徑分布圖Fig 2 Particle size distributions of scutellarin-PEG-PLGA nanoparticles

2.6.4 穩(wěn)定性考察 將燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒分裝于安瓿瓶中，于4 ℃條件下保存。分別在保存1、2、3個(gè)月時(shí)取出樣品測定其粒徑和包封率，評價(jià)其4 ℃條件下保存的穩(wěn)定性。結(jié)果顯示，在不同時(shí)間測定樣品，其粒徑和包封率都無明顯變化，表明燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒在4 ℃條件下，3個(gè)月內(nèi)能保持穩(wěn)定。

3 討論

目前，臨床上用到的燈盞花素劑型主要為片劑、顆粒劑、注射劑、注射用無菌粉末等[6-7]，此外，也有多種速釋制劑以及緩控釋制劑處于研發(fā)階段。由于其理化性質(zhì)制約著其療效的發(fā)揮，各種新型制劑的研發(fā)、改善其體內(nèi)過程以增加其療效，成為燈盞花素藥物研究當(dāng)中的一個(gè)趨勢[8-9]。

PEG-PLGA是以聚乙醇酸和聚乳酸聚合而成，其核心成分為PLGA，聚乳酸親水性較差、降解較慢，而聚乙醇酸則親水性較好、降解較快，兩者結(jié)合在一起有利于完善其化學(xué)性質(zhì)，可對藥物產(chǎn)生較強(qiáng)的保護(hù)作用，且具有較強(qiáng)的靶向性[10-11]。將燈盞乙素制備成燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒有利于其被巨噬細(xì)胞吞噬到達(dá)網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)，延緩藥物的釋放，且可以使藥物在腸道停留時(shí)間延長，增加其吸收；此外，有利于保護(hù)藥物，減少胃酸對其破壞，提高藥物的體內(nèi)穩(wěn)定性，有利于提高藥物的透膜能力。目前，PEG-PLGA被公認(rèn)為一種良好的生物可降解材料，廣泛應(yīng)用于藥物新劑型的設(shè)計(jì)。

本試驗(yàn)制備燈盞乙素-PEG-PLGA載藥納米粒的工藝簡單、制劑穩(wěn)定性好，有利于實(shí)現(xiàn)燈盞乙素體內(nèi)的長效循環(huán)以及增加其透過血腦屏障的量。后續(xù)將進(jìn)一步對其體內(nèi)外特征進(jìn)行研究，為燈盞乙素新劑型的開發(fā)和臨床使用提供參考。

[1]楊麗梅，顧軍，林明建，等.燈盞花素的研究進(jìn)展[J].天津藥學(xué)，2010，22（1）：56.

[2]韓俊江.燈盞花素的器官保護(hù)功能研究進(jìn)展[J].天津藥學(xué)，2011，23（5）：42.

[3]周莉.燈盞花素的心腦血管藥理及臨床研究進(jìn)展[J].中醫(yī)藥信息，2013（6）：134.

[4]吳俊珠，嚴(yán)亞，高鵬飛.燈盞花素吸收與促進(jìn)吸收策略的研究進(jìn)展[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2010，16（9）：219.

[5]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：二部[S].2010年版.北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2010：附錄203.

[6]方睿，杜樹山.燈盞花素制劑研究進(jìn)展[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2011，17（4）：233.

[7]崔亞男，管華，張強(qiáng).制劑新劑型新技術(shù)在燈盞花素研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國新藥雜志，2013，22（18）：2 152.

[8]鐘海軍，鄧英杰，徐春蓮，等.燈盞花素的理化性質(zhì)研究[J].中國藥房，2013，24（7）：608.

[9]方睿，杜樹山.燈盞花素制劑研究進(jìn)展[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2011，17（4）：233.

[10]陳剛，李玉民，劉濤，等.PEG-PLGA納米顆粒載體藥物靶向治療腫瘤的研究進(jìn)展[J].國際外科學(xué)雜志，2010，37（6）：417.

[11]劉布鳴，韋寶偉.聚乳酸乙醇酸在微球控釋制劑中的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代藥物與臨床，2012，27（2）：155.