載尼群地平殼聚糖/明膠微球的制備及藥物緩釋性能研究

李鳴明，侯維敏，宮蕾，詹世平

（大連大學環(huán)境與化工學院，遼寧大連 116002）

尼群地平作為一種二氫吡啶類鈣通道阻滯劑，是具有良好持久降壓能力和血管擴張作用的藥物之一[1]。在物理性質(zhì)方面，尼群地平最顯著的特征是不溶于水，該性質(zhì)導致其在醫(yī)學市場上的利用率不高，并且還伴有血藥濃度波動大、服用較頻繁等缺點。制備尼群地平載藥微球，利用對特定器官、組織的靶向性和藥物的緩釋性來降低毒副作用，提高尼群地平的生物利用度，可使藥物的釋放達到較為理想的效果[2-3]。

殼聚糖作為藥物載體，除了無毒和優(yōu)良的生物相容性外，還具有很多優(yōu)點：（1）殼聚糖分子鏈上聚集很多功能豐富的基團，可用吸附或包裹的方式運載不同藥物；（2）殼聚糖是天然多糖中唯一的堿性多糖，來源豐富；（3）殼聚糖分子鏈上含有豐富的多糖鏈，能被特異組織或器官所識別，達到靶向定位釋放的效果[4-5]。明膠是由18種氨基酸組成的蛋白質(zhì)大分子，兼具蛋白質(zhì)和高分子材料的雙重特性。明膠由于具有大量不同種類的活性官能團，具備了各種交聯(lián)及目標配位改性的可能，在生物醫(yī)學領域得到了廣泛的應用[6]。明膠與殼聚糖分子間相互作用力強，易于成球。兩者共混后化合物的物理及化學特性可以實現(xiàn)協(xié)同增效的目的，使殼聚糖的分子鏈排列規(guī)則整齊，明膠剛性強度增大；同時微球成球性能突出，表面光滑無皺褶，且力學性能得到很好的提升，使藥物的保存及緩釋得到整體的改善。

本文以尼群地平為模型藥物，以殼聚糖及明膠為載體材料，采用乳化交聯(lián)及丙酮浸泡載藥制備載尼群地平殼聚糖/明膠微球，并對其載藥量和緩釋性能進行了研究，為研制尼群地平微球提供參考。

1 藥品與儀器

尼群地平（醫(yī)藥級，西安瑞林生物科技有限公司）；殼聚糖（Mw=20w，分析純，天津市凱信化學工業(yè)有限公司）；明膠（分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司）；二氯甲烷（分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司）；液體石蠟（分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司）；丙酮（分析純，天津市凱信化學工業(yè)有限公司）；戊二醛（分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司）；Span-80（分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司）；數(shù)字恒溫水浴鍋DF-101D（鞏義市予華儀器有限責任公司）；掃描電鏡（SU3500，日立高科技有限公司）；紫外分光光度計（UV2100，美國UNICO）。

2 實驗方法

2.1 殼聚糖/明膠空白微球的制備

將0.45 g殼聚糖溶于10 mL醋酸溶液中（體積分數(shù)3%），稱取1.00 g明膠溶于10 mL 70 ℃蒸餾水中，待殼聚糖和明膠充分溶解后，室溫下用磁力攪拌器將兩者混合均勻。量取80 mL液體石蠟并加入2 mL乳化劑span-80，55 ℃下恒溫攪拌15 min中后加入殼聚糖明膠混合溶液，繼續(xù)攪拌15 min形成穩(wěn)定的混合溶液。在室溫下繼續(xù)攪拌45 min后分兩次加入12.5%（體積分數(shù)）的交聯(lián)劑戊二醛，每次間隔10 min，使微球固化。加入90 mL丙酮攪拌10 min，使微球脫水。2 000 r/min下離心15 min后，用丙酮潤洗兩次，再用異丙醇潤洗，離心后于干燥箱中干燥得到空白微球。

2.2 載尼群地平殼聚糖/明膠微球的制備

采用丙酮浸泡載藥法制備載藥微球，尼群地平溶于90 mL丙酮中攪拌30 min后，將制備好的殼聚糖/明膠空白微球浸泡在溶有藥物的介質(zhì)溶液中，離心后經(jīng)干燥得到載藥微球。

2.3 正交試驗設計

在考察單因素試驗的基礎上，選取對微球質(zhì)量與載藥量影響較為顯著的四個因素作為考察對象，即乳化時間（A）、乳化劑span-80用量（B）、尼群地平用量（C）及殼聚糖與明膠濃度比（D），采用L9（43）正交試驗，試驗設計見表1，以尼群地平吸附量作為評價指標，優(yōu)化制備條件，乳化溫度55 ℃。

表1 因素設計表

2.4 載藥量的測定

準確稱取定量（20 mg）載藥微球，用適量二氯甲烷（DCM）溶解，加入pH為6.86的磷酸鹽緩沖溶液（PBS），將溶液置于水浴中45℃加熱并攪拌，等待二氯甲烷完全揮發(fā)，將溶液經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾后，于236 nm處測濾液的吸光值。通過尼群地平的標準曲線計算濃度。載藥量按式（1）計算。

2.5 掃描電鏡

將掃描樣品進行噴金處理后進行電鏡掃描，觀察樣品的形貌及粒徑。

2.6 藥物釋放性能的測定

藥物緩釋微粒的體外釋放性能由其在磷酸緩沖液（PBS，pH6.86）中的藥物溶出量表征[7]。精確稱量20 mg載藥微球后置于透析袋中，放在10 mL磷酸緩沖液中，在37.0 ℃水平恒溫振蕩器中振蕩，設3組平行樣，每次測量取1 mL并補充相同體積緩沖液，所取的溶液用紫外分光光度計于236 nm處測定吸光度，重復取樣測定，繪制時間-累積釋放率的藥物釋放曲線。

3 結(jié)果與討論

3.1 尼群地平的標準曲線

用紫外吸收法測定尼群地平，制作標準曲線。用測得的吸光度對濃度回歸，作標準曲線和計算回歸方程。結(jié)果如圖1所示。由圖1可以看出，標準曲線的方程為C=1.00037+14.05365A，其中C為尼群地平的質(zhì)量濃度（μg/mL），A為吸光度，R=0.9997，尼群地平在3～25 μg有良好的線性關系。

圖1 尼群地平的標準曲線

3.2 正交試驗優(yōu)化制備條件

對載藥微粒的制備工藝條件進行正交試驗優(yōu)化。正交試驗結(jié)果如表2所示。以吸附藥量為評判標準，由表2正交試驗結(jié)果可知，乳化時間（A）、乳化劑span-80用量（B）、尼群地平用量（C）及殼聚糖與明膠濃度比（D）四個因素對載藥量的影響RB＞RC＞RA＞RD，因此在微粒的制備過程中，影響因素最大的是乳化劑用量，其他影響因素排序依次為尼群地平用量、乳化時間和殼聚糖明膠濃度比。試驗最佳組合為第8組，即A3B2C1D3，制備條件為乳化時間18 min、乳化劑用量4 mL、尼群地平0.025 g、殼聚糖明膠濃度比為1∶4，乳化溫度55 ℃，交聯(lián)劑戊二醛用量12.5%（體積分數(shù)，在此條件下，尼群地平吸附量為6.404 mg，載藥微粒載藥量為32.02%。

3.3 載藥微粒的形貌分析

用掃描電鏡對殼聚糖/明膠空白微球及載尼群地平殼聚糖/明膠微球（第8組）進行形貌表征觀察，結(jié)果如圖2a、2b所示。圖2a可以看出，微球表面光滑圓潤，成球性良好，粒徑多分布在1～10μm。圖2b可以看出，載藥微粒成球狀，形態(tài)比較均勻，表面光滑無褶皺，粒徑分布在4～28 μm。

表2 載藥微球制備最佳工藝條件正交試驗結(jié)果

圖2 SEM表征

3.4 載藥微粒釋放性能研究

載藥微粒在PBS溶液中的累積釋放曲線如圖3所示。由圖3可知，載藥微粒的釋藥前期出現(xiàn)了一定程度的突釋現(xiàn)象。在5 h時，累積釋藥量達到80%，后階段釋放很緩慢，趨于平緩，10 h基本釋放完全，由此可見載尼群地平殼聚糖/明膠微球具備明顯的緩釋性能。

圖3 載藥微粒在PBS溶液中的釋放曲線

4 結(jié)論

采用乳化交聯(lián)法制備殼聚糖/明膠空白微球，并用丙酮浸泡載藥/常溫干燥法制備載尼群地平殼聚糖/明膠微球。通過正交試驗確定了最佳制備工藝條件：乳化時間為18 min、乳化劑用量為4 mL、尼群地平為0.025 g、殼聚糖明膠濃度比為1∶4、乳化溫度 55 ℃、交聯(lián)劑戊二醛用量12.5%（體積分數(shù)），在此條件下，尼群地平吸附量為6.404 mg，載藥微粒載藥量為32.02%?？瞻孜⑶蚣拜d藥微球均為完整球形，光滑，均勻。載藥微粒在PBS緩沖溶液中5h累積釋藥量為80%，體外釋藥性能表明微粒具有明顯的緩釋作用。