海藻酸鈉_殼聚糖緩釋微球的制備及性能_圖文

1、云南大學學報(自然科學版, 2010, 32(4:469472CN 53-1045/N ISSN 0258-7971Journal of Yunnan Un i versity海藻酸鈉/殼聚糖緩釋微球的制備及性能*王宏麗, 陳風雷, 陳 濤, 胡雪梅, 李 智, 辛 瑩(成都醫(yī)學院藥學院, 四川成都 610083摘要:利用海藻酸鈉(S A 聚陰離子及殼聚糖(CS 聚陽離子電解質的性質, 以順鉑(DD P 為模型藥, 采用乳化交聯(lián)法制備海藻酸鈉-DDP 緩釋微球, 根據(jù)靜電吸附原理合成S A /DDP/CS復合載藥微球. 研究微球對藥物分子的包載能力及釋藥特性. 結果顯示, 制備的微球圓整, 載

2、藥微球表面致密且分散性好, 微球粒徑在11. 058. 8 m 之間, 采用原子吸收分光光度計對載藥微球的載藥率、藥物包封率和藥物體外釋放性質進行了測試和分析, 結果表明載藥微球緩釋效果明顯, 減少了藥物的投放量和投放次數(shù), 降低了毒副作用.關鍵詞:海藻酸鈉; 殼聚糖; 順鉑; 緩釋中圖分類號:O 629. 12 文獻標識碼:A 文章編號:0258-7971(2010 04-0469-04順鉑(DDP 屬細胞周期非特異性藥物, 可抑制細胞的DNA 復制過程并損傷其細胞膜結構, 有較強的廣譜抗癌作用1. 但是DDP 對人體正常細胞和癌細胞無選擇性, 并有腎毒性、消化道反應和骨髓抑制等嚴重毒副作用

3、, 使其應用受到限制2. 同時DDP 的抗癌活性不僅依賴于藥物濃度的高低, 而且與暴露時間的長短有密切關系. 理想的劑型應是能將DDP 選擇性地輸送到靶器官, 達到有效濃度并維持較長時間3-4, 因此對DDP 控釋的有關研究成為其抗癌應用研究的一個熱點5-7. 海藻酸鈉(SA 是一種天然的具有生物活性、生物降解性的聚陰離子多糖8. 殼聚糖(CS 是具有氨基的堿性多糖, 具有良好的生物降解性、生物相容性,是一種無毒的聚陽離子電解質9. 陰陽聚電解質可通過靜電吸附形成沉淀10. 因此, 本文利用乳化交聯(lián)法制備了海藻酸鈉載順鉑的藥物微球, 并在微球表面利用靜電吸附技術制備SA /DDP/CS. 考察

4、了緩釋微球的形態(tài)、粒徑、載藥率、藥物包封率和藥物體外釋放行為.1 實驗部分1. 1 儀器與藥品 美國熱電公司M 6型原子吸收分光光度計; 中國丹東市百特儀器有限公司, BT -9300H 型激光粒度分布儀; 美國PE 公司的Spec trum One 型傅里葉紅外光譜儀; 日本日立(H I TAC H S530型掃描電鏡. 海藻酸鈉:醫(yī)用級, 青島晶巖生物制品有限公司; 殼聚糖:脫乙酰度90%, 醫(yī)用級, 濟南海得貝生物工程有限公司生產(chǎn); DDP :原料藥, 購自S i g m a 公司; 其他試劑均為分析純. 1. 2 SA /DDP藥物微球的制備 取液體石蠟, 加Span-80、Tw ee

5、n-80于三頸瓶中40 水浴, 高速乳勻10m i n , 加入含有順鉑的4%(w 海藻酸鈉作為水相, 攪拌30m in . 逐滴加入氯化鈣溶液后繼續(xù)乳勻3h , 用石油醚和異丙醇充分洗滌, 離心分離, 40 干燥即得載順鉑海藻酸鈉微球粉末. 制備過程如圖1所示. 將上述制得的SA /DDP微球與一定濃度的殼聚糖溶液孵育30m i n 后離心, 收集微球, 用同樣濃度的殼聚糖溶液清洗1次, 再用水洗滌2次后40 干燥, 即得SA /DDP/CS復合微球. 1. 3 測試 采用美國PE 公司的Spectr um One 型傅里葉紅外光譜儀測試殼聚糖微球樣品的紅外光譜(I R, 以此為基礎對海藻酸

6、鈉、殼聚糖靜電吸附機理進行分析; 用日本日立(HI T AC H S530型掃描電鏡(SE M 對載順鉑微球進行形貌和粒度觀察, 用BT-9300H 型激光粒度分布儀測試載藥樣品的粒度分布. 利用美國熱電公司M 6型原子吸收分光*收稿日期:2009-11-25基金項目:成都醫(yī)學院研究基金資助項目(NO. 08Z030.:(, 女, , , .光度計測試載順鉑復合微球的載藥率和藥物包封率. 圖1 乳化交聯(lián)法制備SA /DDP微球示意圖F ig . 1Schem ati c representa ti on o f prepara ti on o f S A /DDPm icrospheres b

7、y e m ulsion cross-li nking m ethod分別取平行樣品3個, 精確稱量載藥微球10m g , 用w =65%濃硝酸2mL 加熱80 至完全溶解, 定容至100mL , 用原子吸收分光光度計測試SA /DDP/CS復合微球中Pt 2+含量, 計算出DDP 含量, 參照2005年版 中華人民共和國家藥典! 規(guī)定11, 根據(jù)(1, (2 式計算SA /DDP/CS載藥微球的載藥率和包封率:載藥率=(微球內藥量/微球總質量 100%,(1 藥物包封率=(微球內藥量/加入的總藥量 100%. (2 1. 4 載藥微球藥物體外釋放性質 考察復合微球中所載藥物順鉑在p H 值為

8、7. 4的PBS 介質中的釋放性能. 各取平行樣品3個, 精確稱取載藥復合微球10m g , 裝入12. 5mm 透析袋中, 將透析袋兩頭扎牢使微球不外漏, 置于裝有p H 值為7. 4的20mL PBS 緩沖溶液的試管中, 蓋好蓋子. 37 水浴恒溫振蕩, 定時取出PBS 并換入等量新鮮的PBS, 用原子吸收分光光度計測定取出的溶液中Pt 2+濃度, 計算出DDP 含量, 并繪制累積釋藥量-時間曲線.2 結果與討論2. 1 紅外光譜分析 用紅外光譜儀對DDP , CS , (.圖2為順鉑、殼聚糖、海藻酸鈉微球、SA /DDP/CS 自組裝載藥微球的紅外譜圖. 在CS 的紅外光譜(圖2(b 中

9、, 3440c m -1處寬峰是#OH 伸縮振動吸收峰與#NH 伸縮振動吸收峰重疊而增寬的多重吸收峰; 1629c m -1處為#NH 2的對稱彎曲振動吸收峰; 1421c m -1處吸收峰是#C H 2的變形吸收峰. 圖2(c 是SA 微球的紅外光譜, 1615c m -1是羰基的特征吸收峰; (a 為順鉑的紅外光譜, 1307,801c m -1處的吸收峰為順鉑的特征峰; (d 為包1層殼聚糖的載藥微球的紅外譜圖, 1562c m -1出現(xiàn)了#NH +3的反對稱變形振動吸收峰, 由原來殼聚糖中#NH 2的彎曲振動吸收峰1629c m -1向低波數(shù)移動67c m -1, SA 的羰基對稱伸縮

10、振動峰在1631c m -1, 由原來的1615c m -1向高波數(shù)移動16c m -1, 證明了海藻酸鈉的#COO -與殼聚糖的#NH 2通過靜電作用形成了聚陰陽離子復合物, 靜電吸附過程如圖3所示.圖2 順鉑(a 、殼聚糖(b 、海藻酸鈉微球(c 、SA /DDP /CS自組裝載藥微球(d 的紅外光譜圖F i g . 2IR spectra of DDP (a, CS (b, S A m i crospheres(c, S A /DDP/CS m icro spheres (d2. 2 自組裝微球的形貌和粒度分布 以順鉑為模型藥物, 采用乳化法得到的海藻酸鈉載藥微球, 其掃470云南大學學

11、報(自然科學版 第32卷描電鏡形貌如圖4(a 所示. 圖4(a 表明, 實驗所得海藻酸鈉載藥微球的球形度較好, 微球球徑大多在1050 m 之間, 分散性較好. 自組后的裝載藥微球形貌如圖4(b 所示, 球徑較未組裝前變化不明顯, 但有少量微球之間有粘連現(xiàn)象, 這可能是靜電吸附以及干燥過程中分子間團聚形成的結晶形貌.載藥微球樣品的激光粒度分布如圖5所示. SA /DDP 微球圖5(a 的中粒徑D 50為21. 0 m , 大部分分布在6. 546. 5 m (D 10D 90 范圍內; SA /DDP/CS復合微球的激光粒度分布如圖5(b, D 50為31. 7 m , 大部分分布在11. 0

12、58. 8 m (D 10D 90 范圍內, 粒徑較S A /DDP載藥微球略有增大. 圖3 SA 和CS 靜電吸附示意圖F i g . 3T he electrostatic absorpti on eff ec t of S A and CS圖4 SA /DDP微球(a 、SA /DDP/CS自組裝載藥微球(d 的SEM 照片F(xiàn) i g . 4SE M i m ages of drug l oaded S A /DDPm i c rospheres(a, SA /DDP/CS(b 圖5 SA /DDP(a 和SA /CS/DDP(b 微球的激光粒度分布圖F i g . 5L aser pa

13、rti c le-size distributi ng graphs of (a S A /DDPm icrosphe res , S A /CS/DDPco m pos ite m i c rospheres (b2. 3 載藥率和藥物包封率 表1是SA /DDP, SA /DDP /CS復合微球的載藥率和藥物包封率數(shù)據(jù)列表. 從表中數(shù)據(jù)可以看出, SA /DDP, SA /DDP/CS復合微球的載藥率分別為21. 32%, 19. 93%, 藥物包封率分別為82. 67%, 77. 28%, 表明包覆CS 層后, 載藥量下降. 這可能是在靜電吸附過程中離心、水洗及轉移損失一定的藥物. 總體

14、數(shù)據(jù)和未組裝前的SA 微球載藥量(21. 32% 比較, 下降不大, 較理想.表1 復合微球的載藥率和藥物包封率T ab . 1Contents o fDDP load i ng ra tio and encapsu l a ti on e ffi c iency o f com posite m i crospheres (m ean SD , n =3 載藥微球理論載藥率/%載藥率/%藥物包封率/%S A /DDP25. 7921. 321. 4582. 671. 86S A /DDP/CS25. 7919. 931. 6277. 282. 422. 4 載藥微球的體外藥物釋放實驗 圖6是

15、DDP , SA /DDP和SA /DDP/CS在pH 值為7. 4的PBS 中的體外釋放曲線圖. 由圖可知DDP 的溶解速度快, 在1h 時有約92%的DDP 通過透析袋溶解在PBS 溶液中, 3h 后溶液中DDP 含量基本無變化. SA /DDP和SA /DDP/CS的累計釋放量達到50%的時間分別約為17h 和22h. 在24h 內2種微球中DDP 的釋放量均較高, 其累積釋放量分別為65%和57%.24h 后2種微球的DDP 釋放量明顯減少, 到48h 時2種微球的累積釋放量分別為83%和73%, 經(jīng)過靜電吸附后, 載藥微球的釋放速率與未包覆CS 的微球比較, 累計釋放量下降較大, 釋

16、放平穩(wěn), 初期暴釋現(xiàn)象有所減少. CS 使得微球厚度增加, 微球的表面細孔部分關閉, 導致多層膜滲透性下降, 減緩了藥物分子的釋放速率, 從而有效延長釋放時間.3 結 論以SA 和CS 為復合載體, 順鉑為模型藥制備出以SA 為內層, CS 為外層的載藥SA /DDP/CS復合微粒, 粒徑分析和SE M 形態(tài)觀察結果表明復合微球的直徑較SA /DDP微球略有增加, 球型規(guī)整, 分散性好, 載藥率和包封率較SA /DDP微球低, 體外藥物釋放時間明顯延長, 具有良好的緩釋效果, 減少了藥物的投放量和投放次數(shù), 降低了毒副作用.圖6 樣品的體外DDP 釋放曲線F i g. 6In vitro DD

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23、ng 550025, Ch i na ;2. G u i zhou K ey L aboratory o fA g ro-B i oeng i neering ,Co ll ege of L ife Sciences , South Ca m pus o f Gu izhou U n i ve rsity , Gu i yang 550025, Ch i na ;3. K ey Laboratory of G reen Pesti c i de and A go -B i oeng i neer i ng, M i n i stry o f Educati on , G uizhou U ni

24、 v ers it y , G uiyang 550025, Chi naAbst ract :To st u dy t h e i n sect-resistantm echan is m of transgen ic ChI FN - tobacco , the protease activity of tobacco budw or m a fter feeding on fresh tobacco leaves , tobacco vo latile co m ponents , and the epider m al tricho m e density w ere investi

25、g ated i n the current case . The results sho w ed that insects had a s m aller quantity of transgen ic tobacco leaves , w hich m ay resu lt in less body endocrine protease and l o w er activity . Co m pared w ith the w il d type (WT, control, the T 0and T 1generati o n of transgenic tobacco de m on

26、strated an obv iousl y higher contents of Du va triend i o l and 4, 8, 13-Duvatriene -1, 3-dio. l The density of tricho m e i n transgen ic tobacco leaves w as 49. 2%h i g her t h an WT. It possi b ly happened when so m e transcription factors w ere activated by ChI FN - and bi n d t h e c is-regu l

27、atory e le m ents o f tricho m e deve l o p m ent-related genes , i n creased the expressi o n o f the tri cho m e-re lated genes , consequently led to the secreti o n of ter peno id , wh ich m ay be ascribed to the m a i n m echa n is m s of the transgenic ChI FN - gene tobaccos .K ey words :ch ick

28、en i n terferon ga mm a ; transgenic tobacco leaves ; tricho m e ; terpeno i d ; i n sect-resistant m echanis m *(上接第472頁9 MARGUER I TE R. Chiti n and ch itosan :properties andappli cati onsJ.Che m Infor m, 2007, 38(27:603 632.10 DEC H ER G, HONG J D, M akro m o. l Buil dup o f ultrathi n m ultilaye

29、r fil m s by a self -asse m bly . P rocess I consecuti ve adso rpti on o f an i onic and cati on i c k i po l aramphi phil es J .M akromo l Che m M acro m o l Sy m p , 1991, 46:321 327.11 中華人民共和國藥典M.北京:人民衛(wèi)生出版社,2005.Preparation and property of a l g i nate /chit osan m icrospheres for con trolled rel easi ngWANG H ong l, i C HEN Feng le, i C H E N Tao , HU Xue m e, i L I Zh, i X I N Y ing(Schoo l