硼替佐米膠束的處方制備工藝研究

齊培蘭，張前程

(河南科技職業(yè)大學(xué)，河南 周口 466000)

硼替佐米 (BTZ)是一種帶硼酸基團(tuán)的強(qiáng)效蛋白酶體抑制劑[1-2]，已被批準(zhǔn)用于治療細(xì)胞淋巴瘤和多發(fā)性骨髓瘤等多種癌癥，能高效可逆地抑制蛋白酶體活性[3]。雖然 BTZ 作為臨床上常用抗腫瘤藥物，但因?yàn)?BTZ 為小分子藥物，直接給藥時(shí)，容易在內(nèi)臟部位及正常組織中蓄積，從而導(dǎo)致其在腫瘤部位的靶向性差，并對(duì)正常組織產(chǎn)生較強(qiáng)的毒副作用。聚合物膠束作為一種新型的納米載藥系統(tǒng)，在抗腫瘤藥物傳遞系統(tǒng)領(lǐng)域被研究人員廣泛關(guān)注[4-7]。將其作為藥物的轉(zhuǎn)運(yùn)載體，可以明顯改善抗癌藥物的不溶性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)藥物釋放可控，從而達(dá)到較好的抑瘤效果和較低的毒副作用[8-10]。基于此，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了包載硼替佐米的納米載藥膠束體系，通過(guò)設(shè)計(jì)不同的制備載藥膠束方法篩選出載藥量較高、穩(wěn)定性較好的載硼替佐米膠束制備工藝。

1 儀器與試劑

核磁共振波譜儀(AVANCE-400，德國(guó)Bruker公司)；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(UV-9100A，北京萊伯泰科儀器有限公司)；激光納米粒度分析儀(Nano-ZS90，英國(guó)Malvern公司)；冷凍干燥機(jī)(FreeZone6L，美國(guó)LABCONCO公司)；高速離心機(jī)(TGL-22，四川蜀科儀器有限公司)；硼替佐米(w>99%，百靈威試劑公司)；四氫呋喃(分析純，天津市四友精細(xì)化工有限公司)；甲醇(分析純，天津市四友精細(xì)化工有限公司)。

2 方法與結(jié)果

2.1 制備工藝流程

2.1.1 載藥膠束溶液的制備

采用溶劑揮發(fā)法制備聚合物載藥膠束，具體的方法如下：稱(chēng)取聚合物材料mPEG-PCL-PDMA和藥物硼替佐米共同溶于適宜溶劑中，超聲使其完全溶解后，在快速攪拌下緩慢加入到去離子水中，常溫下攪拌一定時(shí)間，即制得聚合物的載藥膠束溶液。

2.1.2 硼替佐米標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

用精密天平稱(chēng)取 2.00 mg 硼替佐米，然后用適量的DMF使其完全溶解后定容在25 mL的容量瓶中，作為儲(chǔ)備液備用。將儲(chǔ)備液用DMF梯度稀釋至20、16、12、9、5、2.5、0.625 μg/mL 系列標(biāo)準(zhǔn)液，然后用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)分別測(cè)定該系列標(biāo)準(zhǔn)液在 270 nm 處的吸光度，根據(jù)質(zhì)量濃度與吸光度的關(guān)系，擬合硼替佐米的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。

圖1 BTZ-DMF標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 載硼替佐米膠束制備工藝單因素水平篩選

2.2.1 反應(yīng)溶劑對(duì)膠束載藥量的影響

分別稱(chēng)取3等份聚合物材料(10 mg)和硼替佐米(10 mg)共同溶于不同溶劑(甲醇 2 mL、四氫呋喃 2 mL、甲醇 1 mL+四氫呋喃 1 mL)，超聲使其完全溶解后，在室溫下攪拌 4 h，然后在快速攪拌下緩慢加入到 10 mL 去離子水 (pH=8.5)中，常溫下攪拌 24 h，將含有硼替佐米的納米膠束溶液用堿性去離子水 (pH=8.5)透析 72 h，即制得聚合物的載藥膠束溶液。將制得的載藥膠束溶液用 0.22 μm 的濾膜過(guò)濾后，用激光粒度儀測(cè)定膠束的粒徑及粒徑分布。分別考察載藥膠束的穩(wěn)定性。

將上述3份膠束溶液置于冷凍干燥機(jī)中，-60 ℃ 冷阱中快速預(yù)凍 3 h 后，抽真空冷凍干燥 24 h，得凍干粉。精密稱(chēng)取載藥膠束凍干品 3 mg，加入 50 mL 容量瓶中，用DMF溶解并準(zhǔn)確定容，然后用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在 270 nm 處測(cè)定吸光度，代入BTZ-DMF標(biāo)準(zhǔn)曲線中計(jì)算質(zhì)量濃度，推算BTZ含量，按照下列公式計(jì)算硼替佐米的載藥量[11-12]，結(jié)果如表1所示。

表1 不同溶劑對(duì)膠束載藥量的影響

從表1可以看出不同溶劑條件下載藥膠束的載藥量結(jié)果存在顯著差別。采用單一的溶劑甲醇或四氫呋喃制備載藥膠束，其水合粒徑較大，分布較寬，容易聚集，穩(wěn)定性較差；另外從結(jié)果中還可以看出其載藥量較低。而以甲醇-四氫呋喃混合溶劑作為反應(yīng)溶劑，載藥膠束的水合粒徑較好，且分布均勻，載藥量較高，其原因主要是因?yàn)樵诨旌先芤褐?，聚合物材料和藥物硼替佐米的溶解性較好，制備的膠束溶液澄清透亮，穩(wěn)定性較好。故選用此混合溶劑進(jìn)行載藥膠束的制備。

2.2.2 藥物質(zhì)量濃度對(duì)膠束載藥量的影響

分別稱(chēng)取3等份聚合物材料(10 mg)和不同質(zhì)量的硼替佐米(5、10、20 mg)溶于甲醇(1 mL)和四氫呋喃(1 mL)混合溶液中，超聲使其完全溶解后，在室溫下攪拌 4 h，然后在快速攪拌下緩慢加入到 10 mL 去離子水(pH=8.5)中，按照上述(方法2.2.1)操作制備載藥膠束溶液，測(cè)其粒徑及粒徑分布。并按上述凍干條件進(jìn)行測(cè)定。分別考察其穩(wěn)定性、并計(jì)算硼替佐米的載藥量，結(jié)果如表2所示。

表2 藥物不同質(zhì)量濃度對(duì)膠束載藥量的影響

從表2可以看出不同質(zhì)量濃度硼替佐米對(duì)載藥膠束的載藥量結(jié)果存在顯著差別。當(dāng)硼替佐米質(zhì)量濃度為 5 mg/mL 時(shí)，載藥量最高。藥物質(zhì)量濃度變化對(duì)載藥量影響較大，硼替佐米質(zhì)量濃度過(guò)低(2.5 mg/mL)時(shí)，藥物和膠束的碰撞幾率比較少，其載藥量就相對(duì)較低；而藥物質(zhì)量濃度過(guò)高(10 mg/mL)時(shí)，溶劑中藥物的溶解度有限，當(dāng)達(dá)到飽和濃度時(shí)可能使藥物無(wú)法充分與膠束結(jié)合，造成藥物浪費(fèi)；另外此質(zhì)量濃度下由于部分藥物沒(méi)被包載在膠束內(nèi)部，導(dǎo)致溶液較為渾濁，制備的載藥膠束粒徑較大，穩(wěn)定性較差。故選擇硼替佐米質(zhì)量濃度為 5 mg/mL 為優(yōu)化條件。

2.2.3 溶液pH值對(duì)膠束載藥量的影響

分別稱(chēng)取3等份聚合物材料(10 mg)和硼替佐米(10 mg)溶于甲醇(1 mL)和四氫呋喃(1 mL)混合溶液中，超聲使其完全溶解后，在室溫下攪拌 4 h，然后在快速攪拌下分別緩慢加入到不同pH值(pH=6.5、pH=7.4、pH=8.5)的 10 mL 去離子水中，按照上述(方法2.2.1)操作制備載藥膠束溶液，測(cè)其粒徑及粒徑分布，并計(jì)算硼替佐米的載藥量，結(jié)果如表3所示。

表3 溶液不同pH值對(duì)膠束載藥量的影響

從表3可以看出不同溶液pH值對(duì)載藥膠束的載藥量結(jié)果影響較大。當(dāng)溶液pH值為8.5時(shí)，載藥量最高，其原因可能是嵌段聚合物中含有鄰苯二酚基團(tuán)，可以與含有硼酸基團(tuán)的抗腫瘤藥物硼替佐米在弱堿性條件下共價(jià)結(jié)合，不僅通過(guò)物理包埋，還通過(guò)共價(jià)結(jié)合這兩種方式載藥，因此載藥量相對(duì)較高。當(dāng)溶液pH=6.5、pH=7.4時(shí)，載藥量相對(duì)較低，原因可能是在弱酸性或者中性條件下，嵌段聚合物僅通過(guò)物理包埋的方式載藥，因此載藥量相對(duì)較低。故選擇溶液弱堿性條件pH=8.5為制備載藥膠束的最優(yōu)pH值。

3 結(jié)論

本文主要設(shè)計(jì)不同的制備載藥膠束方法篩選出載藥量較高，穩(wěn)定性較好的載硼替佐米膠束制備工藝。對(duì)反應(yīng)溶劑、藥物質(zhì)量濃度、溶液pH值等3個(gè)因素作為考察因素，以硼替佐米膠束的載藥量、穩(wěn)定性為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)其處方工藝進(jìn)行篩選驗(yàn)證，以確定各因素的最佳參數(shù)。確定了最佳的處方工藝：反應(yīng)溶劑甲醇 1 mL+四氫呋喃 1 mL 的混合溶液，藥物質(zhì)量濃度為 5 mg/mL，去離子水溶液pH值為8.5。該工藝所制備的硼替佐米膠束的粒徑較小分布較好，且載藥量均相對(duì)較高，說(shuō)明篩選出的硼替佐米膠束處方工藝可靠性較高。