杭凌宇,申寶德,沈成英,楊 闊,袁海龍*
·藥劑與工藝·
不同粒徑波棱甲素納米混懸劑的制備及藥動(dòng)學(xué)研究
杭凌宇1, 2,申寶德2,沈成英2,楊 闊1,袁海龍2*
1. 江西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,江西 南昌 330004 2. 空軍特色醫(yī)學(xué)中心 藥學(xué)部,北京 100042
制備不同粒徑波棱甲素納米混懸劑(herpetrione nanosuspension,Her-NS),并探討粒徑對(duì)Her-NS口服生物利用度的影響。采用反溶劑沉淀法制備2種不同粒徑Her-NS,采用單因素實(shí)驗(yàn)以平均粒徑、多分散系數(shù)、穩(wěn)定性指數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化處方工藝參數(shù),掃描電子顯微鏡(SEM)觀察Her-NS形態(tài),X射線衍射(XRD)分析晶型,透析法研究體外釋放特性。通過SD大鼠比較2種不同粒徑Her-NS口服藥動(dòng)學(xué)差異。以P188、P407為穩(wěn)定劑分別制備了200、450 nm 2種不同粒徑Her-NS(Her-NS200、Her-NS450),SEM顯示2種粒徑的Her-NS均為球狀,XRD分析表明2種粒徑Her-NS均為無定型態(tài)。體外釋放度與藥動(dòng)學(xué)結(jié)果顯示,與波棱甲素原料藥比較,2種粒徑Her-NS的累積釋放度明顯提高,Her-NS的達(dá)峰濃度(max)、藥時(shí)曲線下面積(AUC0~t)均顯著提高;Her-NS200的max、AUC0~t均高于Her-NS450。Her-NS可明顯提高波棱甲素口服生物利用度,且粒徑越小,生物利用度越高。
波棱甲素;反溶劑沉淀法;納米混懸劑;粒徑;體外釋放;藥動(dòng)學(xué);口服生物利用度
波棱瓜子是葫蘆科波棱瓜屬植物波棱瓜Wall.的干燥成熟種子,為藏醫(yī)臨床治療肝病的常用藥物之一[1]。波棱瓜子藥用歷史悠久,療效確切,其味苦,性寒,能清腑熱、膽熱,具有清熱解毒、去火降熱、助消化的作用,用于治療肝熱、黃疸性傳染型肝炎等[1]?,F(xiàn)代研究表明,波棱瓜子具有保肝降酶、抗乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)及抗肝纖維化等多種藥理作用[2-3]。波棱甲素(herpetrione,Her)分子式為C30H32O10,相對(duì)分子質(zhì)量552.579,是從波棱瓜子的中分離得到的活性木脂素單體化合物[4-5],其對(duì)-氨基半乳糖誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷具有明顯的保護(hù)作用,可有效抑制HepG2.215細(xì)胞乙型肝炎表面抗原HBsAg和乙型肝炎e抗原HBeAg的表達(dá)及HBV-DNA的復(fù)制,并呈現(xiàn)一定的劑量相關(guān)性。但它在水中幾乎不溶,屬于難溶性木脂素類藥物,口服生物利用度低,極大地限制了該藥物的臨床應(yīng)用。
納米混懸劑(nanosuspension,NS)是由藥物粒子與少量穩(wěn)定劑組成的亞微膠體分散體系[6-7],不同于傳統(tǒng)意義上的基質(zhì)骨架型納米體系,NS輔料添加少,載藥量高,尤其適用于難溶性中藥有效成分及有效部位的開發(fā)[8]。近年來,NS的體內(nèi)行為越來越受到關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn),粒徑通過影響表觀溶解度及其在生物膜上的通透性和轉(zhuǎn)運(yùn)途徑從而影響NS的吸收和分布[9-11]。
本實(shí)驗(yàn)采用反溶劑沉淀法制備2種不同粒徑的Her-NS,以平均粒徑(PS)、多分散指數(shù)(PDI)及穩(wěn)定性指數(shù)(SI)為指標(biāo),通過單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化處方和工藝,利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射分析(XRD)觀察其形態(tài)、晶型變化,并進(jìn)行初步的藥動(dòng)學(xué)研究。
LCMS-2010EV高效液相色譜儀,日本島津公司;Winner802納米粒度儀,濟(jì)南微納顆粒儀器股份有限公司;BT125D分析天平,北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;DF-101D集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;KH5200DB型數(shù)控超聲波清洗器,昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司;SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵,鄭州長城科工貿(mào)有限公司;WH861渦旋混合器,北京科爾德科貿(mào)有限公司;S-4800掃描電子顯微鏡,日本日立公司。
波棱甲素,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥95%,實(shí)驗(yàn)室自制,批號(hào)SPR190505-KZ01;泊洛沙姆188(P188)、泊洛沙姆407(P407)均購于北京鳳禮精求商貿(mào)有限責(zé)任公司;羥丙甲纖維素HPMC-E15、HPMC-E50,購自安徽山河藥用輔料有限公司;甲醇、乙腈為色譜純;其他試劑為分析純。
SD大鼠,雄性,體質(zhì)量(200±20)g,SPF級(jí),北京科宇動(dòng)物養(yǎng)殖中心,動(dòng)物許可證號(hào)SCXK(京)2018-0010。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)經(jīng)空軍特色中心倫理委員會(huì)批準(zhǔn),批準(zhǔn)文號(hào):空特(科研)第2020-148-PJ01。
采用反溶劑沉淀法制備Her-NS[12-13]。稱取50 mg Her粉末,溶于0.25 mL乙醇溶液中,超聲使其充分溶解。然后在磁力攪拌條件下,將含有Her的乙醇溶液快速倒入到5 mL含有一定量穩(wěn)定劑溶液中,減壓旋蒸揮去有機(jī)溶劑,補(bǔ)充適量去離子水定容至原體積,即得Her-NS。
取適量Her-NS,加蒸餾水稀釋20倍,采用納米粒度儀測(cè)定PS與PDI,重復(fù)測(cè)定3次,取平均值。
取適量Her-NS于離心管中,1500 r/min離心30 min,取上層混懸液,加蒸餾水稀釋20倍,采用納米粒度儀測(cè)定PS與PDI,重復(fù)測(cè)定3次,取平均值,Her-NS的穩(wěn)定性通過SI進(jìn)行評(píng)估,SI值越接近1,表示Her-NS越穩(wěn)定。
SI=離心前PS/離心后PS
本實(shí)驗(yàn)以納米混懸劑的PS、PDI和SI為評(píng)價(jià)指標(biāo),分別對(duì)穩(wěn)定劑種類、穩(wěn)定劑用量、聯(lián)合穩(wěn)定劑比例、藥物與穩(wěn)定劑比例、攪拌轉(zhuǎn)速5個(gè)因素進(jìn)行考察。
2.4.1 穩(wěn)定劑種類的篩選 固定穩(wěn)定劑用量為0.6%,藥物與穩(wěn)定劑比例為2∶1,攪拌轉(zhuǎn)速600 r/min,考察P188、P407、羥丙基甲基纖維素(HPMC)E15和HPMC E50[14]對(duì)Her-NS的PS、PDI和SI的影響,結(jié)果見圖1和表1。以HPMC系列作為穩(wěn)定劑,所制備的混懸液不穩(wěn)定,易產(chǎn)生藥物黏壁的現(xiàn)象。單獨(dú)以P407為穩(wěn)定劑時(shí),Her-NS的PDI雖然小于0.3(SI>0.75),但粒徑較大;單獨(dú)以P188為穩(wěn)定劑時(shí),納米混懸劑的粒徑小,但PDI大于0.3或SI<0.60;因此,選擇將P188和P407聯(lián)用作為Her-NS的穩(wěn)定劑。
2.4.2 穩(wěn)定劑用量的篩選 固定藥物與穩(wěn)定劑比例為2∶1,穩(wěn)定劑(P188-P407)比例為2∶1,攪拌轉(zhuǎn)速600 r/min,攪拌時(shí)間20 s,穩(wěn)定劑用量分別為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%,按照“2.1”項(xiàng)下方法制備Her-NS,考察聯(lián)合穩(wěn)定劑用量對(duì)PS、PDI和SI的影響,結(jié)果見表2。隨著穩(wěn)定劑用量的增加,納米混懸劑的PS及PDI呈先降低后升高趨勢(shì),當(dāng)穩(wěn)定劑用量為0.6%時(shí),PS、PDI和SI最佳。
圖1 穩(wěn)定劑種類的影響
表1 穩(wěn)定劑種類對(duì)Her-NS的PS、PDI和SI的影響 (,n = 3)
與P188比較:*<0.05
*< 0.05P188
2.4.3 穩(wěn)定劑比例的篩選 固定藥物與穩(wěn)定劑比例為2∶1,穩(wěn)定劑用量為0.6%,攪拌轉(zhuǎn)速600 r/min,攪拌時(shí)間20 s,P188-P407比例分別為4∶1、2∶1、1∶1、1∶2,按照“2.1”項(xiàng)下方法制備Her-NS,并測(cè)定PS、PDI和SI,結(jié)果見表3。隨著P407比例的增加,NS溶液PDI減小、SI增大,繼續(xù)增加P407,Her-NS的粒徑和PDI、SI無明顯變化。當(dāng)2種穩(wěn)定劑比例達(dá)到1∶1時(shí),可獲得粒徑相對(duì)較低,溶液狀態(tài)良好,PDI合格、SI>0.75的NS。
表2 穩(wěn)定劑用量對(duì)Her-NS的PS、PDI和SI的影響(,n = 3)
與穩(wěn)定劑用量為0.6%組比較:*<0.05
*< 0.05the stabilizer dosage of 0.6% group
表3 穩(wěn)定劑比例對(duì)Her-NS的PS、PDI和SI的影響(, n = 3)
與穩(wěn)定劑比例1∶1組比較:*<0.05
*< 0.05the stabilizer ratio 1:1 group
2.4.4 藥物與穩(wěn)定劑比例的篩選 固定P188-P407比例分別為2∶1,穩(wěn)定劑用量為0.6%,攪拌轉(zhuǎn)速600 r/min,攪拌時(shí)間20 s,按照“2.1”項(xiàng)下方法制備Her-NS,對(duì)藥物與穩(wěn)定劑的比例(5∶1、5∶3、1∶1)進(jìn)行考察,并測(cè)定PS、PDI和SI,結(jié)果見表4。當(dāng)藥物與穩(wěn)定劑比例為5∶3時(shí),各項(xiàng)指標(biāo)較優(yōu)。
2.4.5 攪拌速度 固定P188-P407比例分別為2∶1,藥物與穩(wěn)定劑的比例2∶1,穩(wěn)定劑用量為0.6%,攪拌時(shí)間20 s,攪拌速度分別為400、600、800 r/min,按照“2.1”項(xiàng)下方法制備Her-NS,并測(cè)定PS、PDI和SI,結(jié)果見表5。Her-NS的粒徑隨攪拌速度增大而減小,當(dāng)轉(zhuǎn)速為400 r/min時(shí),可獲得粒徑為450 nm左右的Her-NS(Her-NS450),當(dāng)轉(zhuǎn)速為600、800 r/min時(shí),可獲得粒徑為200 nm左右的Her-NS(Her- NS200),但當(dāng)轉(zhuǎn)速為800 r/min時(shí),PDI明顯增加,SI減小,可能是由于轉(zhuǎn)速過大導(dǎo)致液體產(chǎn)生氣泡,使NS穩(wěn)定性降低。
表4 藥物與穩(wěn)定劑比例對(duì)Her-NS的PS、PDI和SI的影響(, n = 3)
與藥物與穩(wěn)定劑比例5∶3組比較:*<0.05
*< 0.05the 5:3 group of drug and stabilizer ratio
表5 攪拌速度對(duì)Her-NS的PS、PDI和SI的影響(, n = 3)
與攪拌速度600 r?min?1組比較:*<0.05
*< 0.05the stirring speed 600 r?min?1group
2.4.6 工藝條件的確定 稱取穩(wěn)定劑P407和P188(P407與P188比例1∶1,質(zhì)量濃度6 mg/mL),置于5 mL去離子水中,攪拌使其充分溶解,得到穩(wěn)定劑溶液。稱取波棱甲素粉末50 mg,溶于0.25 mL乙醇溶液中,超聲使其充分溶解,分別在400、600 r/min轉(zhuǎn)速的磁力攪拌條件下,將含有藥物的有機(jī)溶液快速倒入到穩(wěn)定劑溶液中混合均勻,持續(xù)攪拌 20 s,減壓揮去有機(jī)溶劑,補(bǔ)充適量去離子水定容至原體積,即得Her-NS450、Her-NS200。以PS、PDI和SI為指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見表6。
表6 Her-NS最佳工藝條件驗(yàn)證(, n = 3)
2.5.1 形態(tài)觀察 SEM觀察Her-NS和波棱甲素原料藥的形態(tài),將樣品適當(dāng)稀釋后,將Her-NS制劑滴在錫紙上,然后在20 mA電流下用金鈀導(dǎo)電層濺射鍍膜1 min,并在10 kV的加速激勵(lì)電壓下進(jìn)行觀察,Her-NS的形態(tài)見圖2,波棱甲素原料藥呈球狀及不規(guī)則塊狀,棱角分明,大小不一,粒徑在5~40 μm(圖2-A);Her-NS200呈均勻球狀(圖2-B),粒徑在150~200 nm;Her-NS450呈球狀(圖2-C),可看到納米粒之間有黏附,其長徑和短徑不同;短徑小于400 nm,長徑在600~800 nm。
2.5.2 晶型表征 采用XRD分別對(duì)2種粒徑的Her-NS及波棱甲素原料藥晶型進(jìn)行掃描分析。分別對(duì)波棱甲素原料藥、P188、P407、波棱甲素與P188、P407的物理混合物及2種粒徑的Her-NS樣品進(jìn)行XRD分析。工作條件:Cu靶,管電壓40 kV,管電流60 mA。掃描速率2o/min,掃描2范圍為3o~60o。結(jié)果(圖3)顯示,不同粒徑的Her-NS及波棱甲素原料藥相同的位置上均無衍射峰,說明波棱甲素制備成不同粒徑的Her-NS,制備過程不會(huì)影響藥物的晶型。
圖2 Her-NS的SEM圖
2.5.3 穩(wěn)定性考察 將Her-NS200、Her-NS450在室溫條件下分別放置7 d,每天取樣,蒸餾水稀釋20倍測(cè)定PS和PDI,結(jié)果如圖4,Her-NS200、Her-NS450在室溫條件下放置7 d,粒徑分別在200、450 nm左右,PDI在0.25左右,表明Her-NS在7 d內(nèi)物理穩(wěn)定。
圖3 Her-NS的XRD圖
圖4 Her-NS的粒徑和PDI隨時(shí)間的變化(n = 3)
2.6.1 色譜條件 色譜柱為Inertsil?ODS-3(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動(dòng)相為乙腈-2%醋酸水溶液(30∶70),檢測(cè)波長280 nm,柱溫30 ℃,進(jìn)樣量20 μL,體積流量1.0 mL/min,理論塔板數(shù)按波棱甲素峰計(jì)算不低于4500,色譜圖見圖5。
圖5 波棱甲素對(duì)照品(A)、Her-NS樣品(B)、空白(C)的HPLC圖
2.6.2 對(duì)照品溶液的配制 精密稱取波棱甲素對(duì)照品6.97 mg,置于10 mL量瓶中,加入一定量的甲醇超聲溶解并定容至刻度,配成波棱甲素質(zhì)量濃度為697 μg/mL的對(duì)照品儲(chǔ)備液。
2.6.3 供試品溶液的配制 精密吸取新鮮制備的Her-NS 0.1 mL于10 mL量瓶中,加適量甲醇超聲溶解,定容,濾過,精密吸取續(xù)濾液1 mL于10 mL量瓶中,甲醇定容至刻度線,搖勻即得供試品溶液。
2.6.4 線性關(guān)系考察 精密吸取對(duì)照品儲(chǔ)備液用甲醇稀釋成34.850、27.880、13.940、6.970、3.485 μg/mL的波棱甲素對(duì)照品溶液,用甲醇稀釋并定容至刻度線,搖勻HPLC法依次測(cè)定各個(gè)質(zhì)量濃度,以藥物質(zhì)量濃度()對(duì)峰面積()作線性回歸,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得線性回歸方程=25 051-52.926,=0.999 9,線性范圍為3.485~34.850 μg/mL。
2.6.5 方法學(xué)驗(yàn)證 分別取低、中、高(3.485、13.940、34.850 μg/mL)3個(gè)質(zhì)量濃度的波棱甲素對(duì)照品溶液,分別連續(xù)進(jìn)樣HPLC測(cè)定6次,計(jì)算各個(gè)質(zhì)量濃度的精密度,結(jié)果顯示,低、中、高質(zhì)量濃度的波棱甲素對(duì)照品溶液RSD值分別為0.94%、0.19%、0.23%。表明儀器精密度良好。
按“2.6.3”項(xiàng)下制備供試品溶液,分別于0、1、2、4、8、12、24 h按色譜條件測(cè)定峰面積,觀察峰面積比值變化情況,其RSD為1.71%,表明供試品溶液穩(wěn)定性良好。
按照“2.6.3”項(xiàng)下分別制備6份供試品溶液,按色譜條件測(cè)定峰面積,計(jì)算NS中波棱甲素的量,其RSD為0.52%,表明該方法重復(fù)性良好。
精密量取已測(cè)定含量的同一供試品溶液9份各1 mL,分別加入對(duì)照品的量與其在NS中的量的比值為0.8∶1、1∶1、1.2∶1,每個(gè)比例3份,按“2.6.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積,計(jì)算加樣回收率。結(jié)果低、中、高不同質(zhì)量濃度的平均回收率分別為101.12%、102.74%、101.17%,RSD值均小于1.81%。表明回收率符合要求。
2.6.6 測(cè)定方法 采用透析袋擴(kuò)散法測(cè)定Her- NS200、Her-NS450和波棱甲素在PBS(pH 7.4)中的釋放行為。取溶液2 mL(相當(dāng)于20 mg波棱甲素)及等質(zhì)量濃度的波棱甲素溶液于截留相對(duì)分子質(zhì)量8000的透析袋內(nèi),以200 mL蒸餾水作為溶出介質(zhì),控制溫度為(37.0±0.5)℃,轉(zhuǎn)速為100 r/min,于釋放后1、2、4、6、8、12、16、22、24 h取樣1 mL,同時(shí)補(bǔ)足等溫等量的溶出介質(zhì),樣品經(jīng)微孔濾膜濾過,通過HPLC測(cè)定含量(以波棱甲素計(jì))。并繪制釋放度曲線,見圖6。結(jié)果顯示,在12 h內(nèi),Her-NS200、Her-NS450和波棱甲素的累積釋放率分別為49.78%、40.76%、21.95%。在24 h內(nèi),分別在透析袋外檢測(cè)到85.88%、80.10%、35.41%。在24 h內(nèi),與波棱甲素原料藥相比,Her-NS200、Her-NS450的釋放度顯著提高(<0.05),粒徑越小,累積釋放度越大。
圖6 Her-NS200、Her-NS450和波棱甲素原料藥在PBS (pH 7.4) 中的體外藥物釋放曲線(n = 3)
2.7.1 給藥方案與樣品采集 SD大鼠18只,隨機(jī)分為3組,每組6只,給藥前禁食12 h,不禁水,分別ig給藥Her-NS200、Her-NS450及波棱甲素原料藥(0.5% CMC-Na配制的波棱甲素混懸液)。每只大鼠給藥劑量為250 mg/kg(以波棱甲素計(jì)),給藥后分別在0.083、0.25、0.5、1、2、3、4、6、8、12 h于大鼠眼底靜脈叢取血,所得血樣放置肝素浸潤的離心管中,6000 r/min離心10 min后吸取上清液,待測(cè)。
2.7.2 血漿樣品處理 精密移取空白血漿0.2 mL,置于具塞離心管中,加入600 μL的甲醇沉淀蛋白,渦旋振搖30 s,8000 r/min離心10 min,吸取上清液,在25 ℃下用氮?dú)獯蹈?,殘?jiān)尤?00 μL甲醇溶解,充分渦旋振蕩,8000 r/min離心10 min,取上清液40 μL進(jìn)樣分析。
2.7.3 色譜條件 色譜柱為Inter Sustain?C18(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動(dòng)相為乙腈-2%醋酸水溶液(30∶70),檢測(cè)波長280 nm,柱溫30 ℃,進(jìn)樣量40 μL,體積流量1.0 mL/min,理論塔板數(shù)按波棱甲素峰計(jì)算不低于4500。色譜圖見圖7。
2.7.4 方法專屬性 取“2.7.2”項(xiàng)預(yù)處理后的空白血漿、空白血漿加標(biāo)樣品和含藥血漿樣品各40 μL進(jìn)樣分析,結(jié)果見圖7。大鼠血漿中內(nèi)源物質(zhì)對(duì)波棱甲素的測(cè)定無干擾,該方法專屬性強(qiáng)。
2.7.5 線性關(guān)系考察 取空白血漿0.2 mL,分別精密加入系列的波棱甲素對(duì)照品溶液,渦旋混勻,配制成0.945 1、1.890、3.780、5.671、7.561、9.451 μg/mL質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)血漿樣品。按“2.7.2”項(xiàng)下處理血漿樣品,按“2.7.1”項(xiàng)色譜條件進(jìn)行藥物測(cè)定,以藥物質(zhì)量濃度()對(duì)峰面積()作線性回歸,得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程=47 700+29 285,=0.999 3,線性范圍為0.945 1~9.451 μg/mL。
圖7 波棱甲素對(duì)照品(A)、空白血漿樣品(B)、空白血漿樣品+波棱甲素對(duì)照品(C)和大鼠給藥Her-NS1 h后血漿樣品(D)的HPLC圖
2.7.6 回收率試驗(yàn) 分別取高、中、低(7.561、3.780、0.945 1 μg/mL)3個(gè)質(zhì)量濃度的加藥血漿,經(jīng)處理后進(jìn)樣測(cè)定,每個(gè)質(zhì)量濃度平行測(cè)定5次,計(jì)算血漿藥物質(zhì)量濃度,所得質(zhì)量濃度與實(shí)際質(zhì)量濃度的比值即為回收率。高、中、低3個(gè)質(zhì)量濃度的平均回收率分別為97.66%、101.35%、97.40%,RSD分別為1.19%、2.60%、2.67%(=5)。符合生物樣品分析方法的基本要求。
2.7.7 精密度試驗(yàn) 分別取高、中、低(7.561、3.780、0.945 1 μg/mL)3個(gè)質(zhì)量濃度的加藥血漿按“2.7.2”項(xiàng)下方法處理,按“2.7.1”項(xiàng)色譜條件,進(jìn)樣測(cè)定,1 d內(nèi)連續(xù)測(cè)定3次,計(jì)算日內(nèi)精密度,每天測(cè)定1次并連續(xù)測(cè)定3 d,計(jì)算日間精密度。高、中、低3個(gè)質(zhì)量濃度的日內(nèi)精密度RSD分別為1.65%、1.93%、1.06%。日間精密度RSD則分別為1.78%、2.44%、2.36%(=3)。符合生物樣品分析方法的基本要求。
2.7.8 穩(wěn)定性試驗(yàn) 分別取高、中、低(7.561、3.780、0.945 1 μg/mL)3個(gè)質(zhì)量濃度的加藥血漿,各個(gè)血漿樣品反復(fù)凍融3次,經(jīng)處理后進(jìn)樣測(cè)定,考察其穩(wěn)定性。高、中、低3種質(zhì)量濃度的RSD分別為1.34%、3.23%、2.26%,結(jié)果顯示,反復(fù)凍融不影響血漿樣品的測(cè)定。
2.7.9 定量限和檢測(cè)限 取波棱甲素對(duì)照品溶液,逐步稀釋,HPLC測(cè)定各質(zhì)量濃度對(duì)應(yīng)信噪比(/)。以/=10為定量限,以/=3為檢測(cè)限。結(jié)果顯示,定量限為0.9 μg/mL,檢測(cè)限為0.2 μg/mL。
2.7.10 血藥濃度–時(shí)間曲線 以血藥質(zhì)量濃度對(duì)時(shí)間作圖,血漿藥物質(zhì)量濃度-時(shí)間曲線見圖8,藥動(dòng)學(xué)參數(shù)見表7,藥-時(shí)曲線經(jīng)擬合顯示Her-NS在大鼠體內(nèi)動(dòng)力學(xué)行為符合二室模型。由圖8和表7可知,大鼠ig給藥后,2種粒徑的Her-NS均在30 min達(dá)到血藥峰濃度(max),max分別為(15.50±1.83)、(11.84±0.59)mg/L,與波棱甲素原料藥相比,Her-NS的達(dá)峰時(shí)間(max)是波棱甲素的0.6倍,Her- NS200、Her-NS450max是波棱甲素(6.67±0.68)mg/L的2.32、1.78倍。表明Her-NS入血快,且血藥濃度高。Her-NS200、Her-NS450的藥-時(shí)曲線下面積(AUC0~t)分別為(32.55±7.69)、(27.18±4.50)mg/(L·h),分別是波棱甲素(12.84±0.81)mg/(L·h)的2.54、2.12倍。Her-NS中的max和AUC0~t較波棱甲素原料藥都有了顯著提高(<0.01),可見,Her-NS較波棱甲素更容易被吸收,Her-NS顯著提高了波棱甲素的體內(nèi)生物利用度。
圖8 Her-NS和波棱甲素(給藥劑量250 mg?kg?1)的血藥濃度-時(shí)間曲線(, n = 6)
表7 大鼠ig給藥Her-NS后的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(,n = 6)
與波棱甲素組比較:*<0.05**<0.01
*< 0.05**< 0.01herpetrione group
本實(shí)驗(yàn)采用反溶劑沉淀法制備納米混懸劑,通過單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化,成功制備了2種不同粒徑的Her-NS,即Her-NS-200、Her-NS-450。粒徑分別為200 nm和450 nm左右;PDI小于0.2,SI大于0.75。表明粒徑分布均勻[15]。本實(shí)驗(yàn)考察了穩(wěn)定劑種類、穩(wěn)定劑用量、聯(lián)合穩(wěn)定劑比例、藥物與穩(wěn)定劑比例、攪拌轉(zhuǎn)速等因素對(duì)Her-NS粒徑及PDI的影響,結(jié)果顯示穩(wěn)定劑的種類及攪拌轉(zhuǎn)速對(duì)其影響較顯著,這可能由于不同穩(wěn)定劑對(duì)維持不同藥物的NS體系效果不同,添加穩(wěn)定劑是維持納米混懸劑穩(wěn)定性的主要方法,良好的穩(wěn)定劑可以為納米混懸劑提供足夠的空間位阻或靜電排斥力,以阻止粒子聚集[15-17]。在本研究中,單一穩(wěn)定劑P188的應(yīng)用雖然能夠獲得較小粒徑的Her-NS,但是粒徑分布較大,不穩(wěn)定。研究報(bào)道,應(yīng)用聯(lián)合穩(wěn)定劑可更好的保證納米混懸劑的穩(wěn)定性。本研究參考文獻(xiàn)報(bào)道[14],應(yīng)用聯(lián)合穩(wěn)定劑P188和P407,結(jié)合實(shí)驗(yàn)優(yōu)化比例,從而得到較穩(wěn)定的Her-NS。P188和P407均為聚合物,能夠?yàn)镠er-NS提供足夠的空間位阻,以阻止粒子聚集,保證Her-NS的穩(wěn)定?;旌线^程的攪拌轉(zhuǎn)速可能影響沉淀過程的納米粒形成與成長,低轉(zhuǎn)速下,溶液分散慢,在反溶劑中聚集沉淀快,導(dǎo)致納米粒粒徑較大;而轉(zhuǎn)速過高則因能量過度輸入,打破體系原有平衡,導(dǎo)致已獲得的納米粒聚集,分布變差,PDI變大[13]。通過單因素實(shí)驗(yàn),本研究確定將P188和P407聯(lián)用作為Her-NS的穩(wěn)定劑,所制備的NS粒徑小、粒徑分布較窄。本實(shí)驗(yàn)主要是探討粒徑對(duì)Her-NS藥動(dòng)學(xué)的影響,在確定處方的基礎(chǔ)上,通過控制不同工藝參數(shù)獲得不同粒徑的Her-NS。掃描電鏡結(jié)果顯示,Her-NS200、Her-NS450均呈圓球狀;XRD結(jié)果顯示Her原料藥及不同粒徑的Her-NS均為無定型態(tài),表明納米化過程不會(huì)影響波棱甲素的形態(tài)及晶型。
體外釋放度實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,Her-NS200、Her- NS450與波棱甲素原料藥相比,Her-NS的累積釋放度顯著提高(<0.05),表明將波棱甲素制成Her-NS能提高其體外釋放度。NS粒徑與釋放度呈負(fù)相關(guān),這是因?yàn)殡S著粒徑的減小,較大的比表面積導(dǎo)致NS[9]的溶解度較高[9,18]。
藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,2種粒徑的Her-NS的AUC0~t和max均顯著高于波棱甲素(<0.01);表明波棱甲素制成納米混懸劑后,生物利用度顯著提高。這主要是因?yàn)椴ɡ饧姿丶{米化后,粒徑顯著降低,增加波棱甲素的溶出及與胃腸道的黏附性,促進(jìn)了波棱甲素的吸收,進(jìn)而提高了波棱甲素的口服生物利用度。此外,顯著延長的MRT0~t也有利于生物利用度的增加。Her-NS200的AUC0~t和max高于Her-NS450,說明粒徑小更有助于生物利用度的改善。兩者差異不顯著,這與文獻(xiàn)報(bào)道的不一致[9,18],分析可能原因如下:Her-NS口服進(jìn)入胃腸道,受復(fù)雜的胃腸道環(huán)境如不同的pH值,消化酶等的影響,導(dǎo)致Her-NS在胃腸道有輕微聚集,降低了粒徑差異,導(dǎo)致吸收差異不顯著。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
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Preparation andpharmacokinetic behaviors of herpetrione nanosuspensions
HANG Ling-yu1, 2, SHEN Bao-de2, SHEN Cheng-ying2, YANG Kuo1, YUAN Hai-long2
1. College of Pharmacy, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China 2. Department of Pharmacy, Air Force Medical Center, Beijing 100042, China
To prepare herpetrione nanosuspension (Her-NS) with different particle sizes, and explore the effects of particle size on the oral bioavailability.Her-NS with two different particle sizes were prepared by anti-solvent precipitation method, and optimized by single factor experiments with average particle size, polydispersity index, and stability index as evaluation indexes. The morphology of Her-NS was observed by scanning electron microscope (SEM), and the physical state was analyzed by X-ray diffraction (XRD). The drug release of Her-NS was evaluated by dialysis method. The oral pharmacokinetics of Her-NS with two different particle sizes were compared using SD rats.Her-NS with two different particle sizes around 200 nm (Her-NS200) and 450 nm (Her-NS450) were successfully prepared with P188 and P407 as stabilizers. SEM showed that Her-NS with two different particle sizes were all spherical in shape, and the XRD analysis showed that Her-NS with two different particle sizes were amorphous.release and pharmacokinetic results showed that the cumulative release and themaxand AUC0—tof Her-NS with two different particle sizes were significantly increased as compared to coarse Her, but themaxand AUC0—tof the Her-NS200were higher than those of Her-NS450.NS can significantly improve the oral bioavailability of Her, and the small particle size is more significant.
herpetrione; anti-solvent precipitation method; nanosuspension; particle size;release; pharmacokinetics; oral bioavailability
R283.6
A
0253 - 2670(2021)07 - 1898 - 08
10.7501/j.issn.0253-2670.2021.07.006
2020-11-23
國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81573697);國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81873092);國家重大新藥創(chuàng)制(2016ZX09101073)
杭凌宇,博士研究生,研究方向?yàn)橹兴幹苿┕こ碳夹g(shù)研究。E-mail: 445914871@qq.com
袁海龍,博士,研究員,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)橹兴幮滦徒o藥系統(tǒng)。Tel: (010)66928505 E-mail: yhlpharm@126.com
[責(zé)任編輯 鄭禮勝]