蒿甲醚的納米包裝

洪宗國(guó)，王 東，吳林玉

(中南民族大學(xué) 藥學(xué)院，武漢 430074)

蒿甲醚是青蒿素的衍生物，為新一代抗瘧藥，具有比青蒿素更強(qiáng)的抗瘧活性[1,2],用于各種瘧疾以及抗氯喹惡性瘧及腦型瘧的急救和治療，也用于血吸蟲(chóng)病的治療和高熱病人的退熱.目前，市場(chǎng)上有片劑[3]、注射劑[4]和膠囊[5]等常規(guī)劑型.但蒿甲醚存在著難溶于水的缺點(diǎn)，其口服生物利用度較低，代謝快，體內(nèi)維持時(shí)間短[6], 需開(kāi)發(fā)新劑型以彌補(bǔ)上述不足.

納米膠囊作為一種特殊的藥物載體可解決此類(lèi)問(wèn)題.這種載藥粒子粒徑一般為1～1000 nm，其突出優(yōu)點(diǎn)為具有可控、緩釋和靶向性，以及高的細(xì)胞攝取、減少藥物副作用等，成為前景廣泛的給藥系統(tǒng)[7-11].目前，制備納米膠囊的方法較多，如nanoprecipitation[12,13], layer-by-layer[14], and emulsion-coacervation[15-17]等.然而，這些方法均因涉及多步處理而必定存在二次污染問(wèn)題[18]. 本文則使用操作簡(jiǎn)便、處理過(guò)程僅一步且可避免二次污染[19]的初生態(tài)微晶法[18]完成蒿甲醚的納米包裝；而實(shí)驗(yàn)中采用生物相容性好，毒性低，在體內(nèi)可降解[20]且用藥安全性高的明膠作為壁材.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑和儀器

蒿甲醚(工業(yè)級(jí)，東京仁成工業(yè)株式會(huì)社)；明膠(B型，化學(xué)純，天津市縱橫興工貿(mào)有限公司化工試劑分公司)；無(wú)水乙醇、冰乙酸、甲醛均分析純，均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；超純水(電導(dǎo)率18.2 MΩ·cm).

北京賽多利斯公司BS110S型電子天平；金壇市科興儀器廠(chǎng)85-2型恒溫磁力攪拌器；河南省予華儀器有限公司DF-101S型智能集熱式恒溫加熱磁力攪拌器；捷克TECNAI G2 20 S-Twin型透射電子顯微鏡.

1.2 納米蒿甲醚膠囊的制備

本實(shí)驗(yàn)采用初生態(tài)微晶法制備納米膠囊.將2 g明膠溶于100 mL水中，在室溫下攪拌(約600 r/min)溶脹形成透明溶液，真空抽濾器抽濾，除去雜質(zhì). 取明膠溶液5 mL置25 mL燒杯中，于42 ℃恒溫水浴中攪拌，將3 mL蒿甲醚無(wú)水乙醇溶液(2.3 mg/mL)勻速緩慢滴入，使上述混合溶液溫度降至20 ℃，滴加適量20 %乙酸溶液，調(diào)至pH4.0. 繼續(xù)降至15 ℃，慢慢滴入0.3 mL甲醛溶液.最后控制溫度為5～10 ℃，攪拌30 min，使囊膜固化，得蒿甲醚納米囊.

2 結(jié)果和討論

2.1 電鏡觀察

圖1為納米膠囊的TEM圖. 由圖1可知，膠囊為球形粒子，囊形規(guī)則且較為分散.納米膠囊囊芯部分顏色較深，為蒿甲醚晶體.明膠形成的納米較薄，顏色較淺，與背景色較為接近，不易分辨. 但由圖1中未見(jiàn)中心透明的空囊，說(shuō)明此方法包封率高，適合對(duì)水溶性差的藥物包裹，提高水中溶解性能.

圖1 納米蒿甲醚膠囊的透射電鏡

2.2 蒿甲醚納米膠囊形成理論

初生態(tài)微晶法制備納米膠囊可歸納為3個(gè)過(guò)程，即： 1)囊芯微晶的形成. 將接近飽和的蒿甲醚無(wú)水乙醇溶液滴加至明膠溶液中，藥物分子析出，形成一定尺寸的微晶； 2)囊材的聚凝. 在微晶體系中加入一定量的20 %冰乙酸溶液調(diào)體系pH接近明膠等電點(diǎn)，使其聚凝析出，包圍在藥物微晶外部.明膠凝聚層的出現(xiàn)阻止微晶繼續(xù)長(zhǎng)大，使之形成分散均勻，大小適宜的納米粒子； 3)囊壁的交聯(lián).適宜溫度下用甲醛將不同的明膠分子交聯(lián)，形成連續(xù)的囊壁. 納米膠囊制備理論闡釋見(jiàn)圖2.

1)蒿甲醚溶液; 2)乙酸溶液;3)甲醛溶液; 4)局部放大;5)單個(gè)膠囊的放大; 6)甲醛交聯(lián)后的膠囊

2.3 藥物溶液濃度的影響

以無(wú)水乙醇作溶劑，溶解藥物，囊材為明膠.由于明膠不溶于乙醇，因而實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)蒿甲醚用量相同時(shí)，乙醇用量影響體系中明膠分子及蒿甲醚存在的狀態(tài). 結(jié)果見(jiàn)表1.

表1 不同藥物濃度的影響

由表1可知，無(wú)論藥品濃度過(guò)大或過(guò)小，體系均可過(guò)早產(chǎn)生渾濁.藥品濃度較低時(shí)，乙醇用量變大，明膠極易析出；藥品濃度高時(shí)，會(huì)造成局部濃度過(guò)大，蒿甲醚極易析出，也會(huì)造成渾濁，當(dāng)蒿甲醚濃度取10 mg/3 mL時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好.

2.4 不同pH時(shí)溫度的確定

隨著溫度的降低，藥物的溶解度將進(jìn)一步減小.確定合適的溫度，再調(diào)節(jié)體系pH，使壁材及時(shí)包圍在微晶周?chē)鸀楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵. 通過(guò)一組對(duì)比試驗(yàn)(見(jiàn)表2)確定藥物微晶析出的溫度，基于此確定調(diào)節(jié)體系pH的溫度.

表2 調(diào)節(jié)pH對(duì)溫度的確定

由表2可知，在18 ℃時(shí)出現(xiàn)的渾濁物應(yīng)為蒿甲醚晶體，而明膠此時(shí)則不會(huì)凝聚，因此調(diào)pH時(shí)所需溫度>18 ℃.為保證藥物既充分結(jié)晶而又不會(huì)過(guò)大，筆者選擇20 ℃時(shí)調(diào)節(jié)體系為pH4.0.

2.5 甲醛用量的影響

甲醛在膠囊制備過(guò)程中起交聯(lián)劑的作用.囊材沉積在微晶周?chē)蠹尤爰兹?，不同明膠分子被甲醛交聯(lián)，形成穩(wěn)定的囊壁.甲醛的量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大.過(guò)量的甲醛易導(dǎo)致膠囊之間交聯(lián)形成凝膠；相反，可導(dǎo)致部分蒿甲醚膠囊囊材脫落，不利于膠囊的成型.

交聯(lián)反應(yīng)溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響重要.溫度過(guò)高，交聯(lián)速度快，形成的納米囊可粘連一起，進(jìn)而沉淀；溫度過(guò)低，交聯(lián)速度慢，體系中過(guò)量的明膠易聚沉析出. 實(shí)驗(yàn)確定較為理想的反應(yīng)條件為0.3 mL甲醛于5～10 ℃下反應(yīng)30 min.

2.6 其它因素的影響

此外，其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也產(chǎn)生影響，但為次要，如：明膠溶液的初始溫度、攪拌速度.考慮藥物的穩(wěn)定性及明膠的溶解度，選擇42 ℃為明膠溶液的初始溫度. 溫度偏高可造成藥物分子變性；溫度較低，屬大分子物質(zhì)的明膠因此伸展不完全. 結(jié)果表明，約600 r/min攪拌速度較為理想.

3 結(jié)語(yǔ)

本實(shí)驗(yàn)采用初生態(tài)微晶法制備了載有蒿甲醚的納米膠囊.采用該法制備克服了蒿甲醚不溶于水，代謝快及利用率低的缺點(diǎn)，因而可顯著提高藥效. 納米蒿甲醚膠囊的出現(xiàn)有可能拓展蒿甲醚在臨床上的應(yīng)用途徑，擴(kuò)大應(yīng)用范圍.

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