載牛血清白蛋白凝膠微球體液環(huán)境下釋藥性能的研究

趙玉強(qiáng)

摘 要：研究可在體內(nèi)緩釋并口服的蛋白多肽類藥物是國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥界目前廣泛關(guān)注的問(wèn)題。利用毒性較低但力學(xué)性能差的海藻酸鈉和水溶性較低但機(jī)械性能良好的聚乙烯醇共混制備凝膠微球，在模擬體液環(huán)境（pH=7.4），以空白微球作對(duì)照，來(lái)對(duì)載牛血清白蛋白凝膠微球進(jìn)行釋藥性能研究，可看到凝膠微球在白蛋白藥物的控釋方面是有良好效果的，4 h時(shí)可達(dá)到牛血清白蛋白藥物釋放增速最快，12 h時(shí)牛血清白蛋白藥物累計(jì)釋放達(dá)到55%，這可以為可口服的蛋白多肽類藥物口服體內(nèi)靶向緩釋的臨床應(yīng)用提供相關(guān)的參考依據(jù)，具有重大意義。

關(guān) 鍵 詞：凝膠微球；牛血清白蛋白；標(biāo)準(zhǔn)曲線；釋藥性能

中圖分類號(hào)：TQ 460 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671-0460（2016）03-0479-02

Abstract： The research of slow-release oral protein polypeptide drugs in the body is a question that has attracted widespread attention at home and abroad. In this paper， low toxicity sodium alginate with poor mechanical properties and low water soluble polyvinyl alcohol with good mechanical properties were used to prepare gel microspheres； in simulated body fluid environment （pH=7.4）， taking blank microspheres as contrast sample， drug release properties of bovine serum albumin gel microspheres were studied. The results show that the gel microspheres have a good effect in albumin drug controlled release. The fastest growth of drug release is at 4 h， the cumulative release reaches 55% at 12 h.

Key words： Gel microspheres； Bovine serum albumin； Standard curve； Drug release behavior

目前，臨床上對(duì)于患者的給藥，通常采取皮下注射的方式，這在給患者帶來(lái)不便的同時(shí)，也不能保證藥物準(zhǔn)確靶向的定位于病灶。鑒于皮下注射給藥的不足，因此，在醫(yī)學(xué)界，研究藥物可控定位緩釋是研究的熱點(diǎn)。在體內(nèi)緩釋并口服的蛋白多肽類藥物的研究是國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥界目前廣泛關(guān)注的問(wèn)題。

本實(shí)驗(yàn)選取降解性能良好的海藻酸鈉和低毒的生物力學(xué)性能良好的聚乙烯醇作為實(shí)驗(yàn)材料[1-4]，制備一種水凝膠，以牛血清白蛋白作為研究藥物對(duì)象，來(lái)研究載牛血清白蛋白凝膠微球在模擬人體體液環(huán)境（pH=7.4）中的釋藥性能。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

海藻酸鈉（SA）；聚乙烯醇（PVA）；牛血清白蛋白（BSA）；鹽酸；無(wú)水CaCl2；磷酸氫二鈉（Na2HPO4）；磷酸氫二鉀（KH2PO4）；燒杯；量筒；注射器；磁力攪拌器；電子天平；紫外分光光度計(jì)；烘箱；

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 pH=7.4的PBS緩沖液的配制

先配制1/15 mol/L的KH2PO4和1/15 mol/L的Na2HPO4的液體。按照不同的體積比混合即得pH=7.4的PBS緩沖液。配方[5]見表1所示。

1.2.2 凝膠微球的制備

用電子天平分別稱取7、1.75、1.11 g 的PVA、SA、CaCl2顆粒，量筒分別量取43、48.25、98.89 mL的蒸餾水，分別溶解形成濃度為14%、3.5%、0.1 mol/L的PVA、SA、CaCl2溶液。將PVA溶液和SA溶液混合形成PVA/SA溶液，分成兩份，其中一份50 mL混合液作為空白對(duì)照，另一份50 mL混合液加0.5 g牛血清白蛋白。分別用注射器將混合液均勻滴入濃度為0.1 mol/L CaCl2溶液中，20 min左右可形成PVA/SA的空白凝膠微球和載藥凝膠微球，然后讓微球在40 ℃烘箱下干燥90 min，選取表面平整圓滑，直徑在（1±0.05）mm的干燥微球作為釋藥研究對(duì)象。

1.2.3 牛血清白蛋白在pH=7.4的PBS緩沖液中的標(biāo)準(zhǔn)曲線

在波280 nm處，以pH=7.4的PBS緩沖液為參比溶液，對(duì)0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 mg/mL的牛血清白蛋白標(biāo)準(zhǔn)液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.4 載牛血清白蛋白凝膠微球的釋藥條件

依據(jù)表2所示分別將干燥的空白及載藥凝膠微球各放入4個(gè)錐形瓶，每瓶放置36個(gè)微球，然后在1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 h取上清液1 mL，并定容至10 mL并于280 nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度A值。

2 結(jié)果與討論

2.1 pH=7.4的PBS緩沖液中牛血清白蛋白的標(biāo)準(zhǔn)曲線

以pH=7.4的PBS緩沖液作空白對(duì)照，在280 nm處對(duì)0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 mg/mL的牛血清白蛋白標(biāo)準(zhǔn)液測(cè)吸光度A，繪制牛血清白蛋白的標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。

2.2 載藥的PVA/SA凝膠微球藥性能的研究

載牛血清白蛋白的PVA/SA凝膠在1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 h處的藥物累計(jì)釋放率如圖2所示。

如圖2所示，PVA/SA凝膠微球隨著時(shí)間的推移，體積在不斷的擴(kuò)張溶脹的同時(shí)，藥物釋放的速度也逐漸加快。小分子物質(zhì)可以自由穿梭凝膠微球的空隙，而身為蛋白大分子的牛血清白蛋白，它必須在微球空隙足夠大的時(shí)候才可以穿梭出來(lái)。圖2中，在4 h時(shí)，牛血清白蛋白藥物的釋放呈現(xiàn)增速最快，這是由于微球的體積隨著時(shí)間的增加迅速溶脹，孔隙增大，從而牛血清白蛋白可以穿梭的分子數(shù)目增大到最高點(diǎn)。大約在12 h的時(shí)候，圖2所示，牛血清白蛋白的累計(jì)釋放率已經(jīng)接近55%，這說(shuō)明PVA/SA凝膠微球在藥物的緩釋控制方面起到了良好的效果。對(duì)于大多數(shù)藥物在體內(nèi)的停留途徑，都是要滿足在結(jié)腸內(nèi)基本釋放完全，而凝膠材料的微球，可以滿足保證大分子的蛋白多肽藥物定向結(jié)腸部位的緩慢釋放，不但產(chǎn)生的副作用小，而且讓藥物的藥效得到最大程度的發(fā)揮[6]。

3 結(jié) 論

本文利用低毒性但力學(xué)性能差的海藻酸鈉和水溶性低但機(jī)械性能好的聚乙烯醇共混制備凝膠來(lái)進(jìn)行模擬體液pH=7.4環(huán)境中載藥釋放性能的研究，在模擬體液環(huán)境（pH=7.4），以空白微球作對(duì)照，來(lái)對(duì)載牛血清白蛋白凝膠微球進(jìn)行釋藥性能研究，可看到凝膠微球在白蛋白藥物的控釋方面是有良好效果的，4 h時(shí)可達(dá)到牛血清白蛋白藥物釋放增速最快，12 h時(shí)牛血清白蛋白藥物累計(jì)釋放達(dá)到55%，這可以為可口服的蛋白多肽類藥物口服體內(nèi)靶向緩釋的臨床應(yīng)用提供相關(guān)的參考依據(jù)，具有重大意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張志斌，唐昌偉， 等. 生物醫(yī)用智能高分子材料刺激響應(yīng)性研究[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，2004，21（5） ：852-855.

[2] 閆爾云，郝小原，劉中賢，等. PVC/CS水凝膠的制備與性能研究[J]. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，31（2）：1-4.

[3] 張琳琳，邵麗，崔圓圓，等. PVC復(fù)合研究材料的研究進(jìn)展[J]. 化工新型材料，2010，38（1）：8-10.

[4] 尤春，張振方，童昕. PVA/明膠/淀粉水凝膠的制備及性能[J].塑料工業(yè)，2007，35（2）：47-49.

[5] 李琳，李遂焰，徐柳，等. 生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)[R]. 西南交大，2004：78-79.

[6] 閆爾云，郝小原，劉中賢，等.PVA/CS水凝膠的制備與性能研究[J]. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，31（2）：1-4.

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[2] 趙清民，呂靜，李先杰，等.非均質(zhì)條件下乳狀液調(diào)剖機(jī)理[J].油氣地質(zhì)與采收率，2011，18（1）：41-43.

[3]李世軍，楊振宇，宋考平，等.三元復(fù)合驅(qū)中乳化作用對(duì)提高采收率的影響[J].石油學(xué)報(bào)，2003，24（5）：71-72.

[4] 王德民，王剛，夏慧芬，等.天然巖芯化學(xué)驅(qū)采收率機(jī)理的一些認(rèn)識(shí)[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，33（2）：7-8.

[5]史勝龍，汪廬山，靳彥欣，等.乳狀液體系在驅(qū)油在驅(qū)油和調(diào)剖堵水中的應(yīng)用進(jìn)展[J].油田化學(xué)，2014，31（1）：142-143.

[6]曾曉飛，鄭曉宇，魏乾乾，等.乳化作用在復(fù)合驅(qū)提高原油采收率研究進(jìn)展[J].廣州化工，2015，43（15）：20-21.

[7]王鳳琴，曲志浩，薛中天.乳狀液在多孔介質(zhì)中的微觀滲流特征[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2003，33（5）：603-607.

[8]李學(xué)文.乳狀液在孔隙介質(zhì)中滲流規(guī)律的研究[D].大慶：大慶石油學(xué)院，2004，5：13-14.

[9]程杰成，石梅，高秀梅，等.阻力系數(shù)RF和殘余阻力系數(shù)RK的影響因素[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，1992，16（3）：31-33.

[10]楊東東，岳湘安，張迎春，等.乳狀液在巖心中運(yùn)移的影響因素研究[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，24（3）：28-30.