青蒿琥酯聚乳酸微球的製備工藝研究
製劑與炮製
作者:潘旭旺 王維 方紅英 王福根 蔡兆斌
[摘要] 該文研究了青蒿琥酯聚乳酸微球的製備工藝及體外釋放行為,以製備一種適合肝動脈栓塞的青蒿琥酯給藥方式。以聚乳酸為材料,聚乙烯醇為乳化劑,采用O/W乳化-溶劑揮發法製備青蒿琥酯聚乳酸微球,並對製備工藝進行優化。以載藥量、包封率、粒徑為指標,對聚乳酸濃度、聚乙烯醇濃度、藥載比、攪拌速度等進行單因素考察,通過正交試驗,確定了最佳工藝條件為聚乳酸質量分數9.0%,聚乙烯醇質量分數0.9%,藥載比1∶2,攪拌速度1 000 r·min-1。並對最佳工藝進行了驗證,微球粒徑為(101.7±0.37)μm,載藥量和包封率分別為(30.8±0.84)%,(53.6±0.62)%。研究表明該工藝合理,穩定性好,為進一步研究奠定了基礎。
[關鍵詞]青蒿琥酯;聚乳酸微球;製備工藝;正交設計;體外釋放
青蒿琥酯(artesunate,ART)是從天然植物青蒿中提取的一種含內過氧化基團的倍半萜內酯化合物,具有化學結構獨特、抗癌效果顯著、不良反應小、不易產生耐藥性等優點,在肝癌治療方麵有顯著作用[1-3]。但ART靜脈注射後血藥濃度下降很快,半衰期短[4-5],使局部的藥物濃度很快便不能達到理想的有效治療水平;並且因其給藥劑量較大,被機體吸收後在各組織器官分布廣泛,影響了其臨床應用。因此研製ART緩釋微球,將其作為製備長效製劑的藥物載體,以達到延長藥物作用時間、降低毒副刺激作用的目的,具有廣泛的臨床應用前景。
1材料
Agilent高效液相色譜儀;UV-2550型紫外-可見分光光度計(日本SHIMADZU公司);OPTIKA顯微鏡(意大利DAD公司);XL30型掃描電子顯微鏡(荷蘭FEI公司);SHA-B恒溫震蕩器;78HW-1數顯恒溫磁力攪拌器(杭州儀表電機有限公司);DZF-6050型真空幹燥箱(上海精宏實驗設備有限公司);FA2004型分析天平(上海精科天平)。
青蒿琥酯(純度98.0%,Aladdin Chemistry Co.,Ltd.,批號49612);聚乳酸(PLA,山東醫療器械研究所,相對分子質量為80 000);聚乙烯醇(PVA,1788型,醇解度87.0%~89.0%,Aladdin Chemistry Co.,Ltd.,批號19599);透析袋(MD-25-14000,上海綠鳥科技有限公司);其他試劑均為分析純。
2方法與結果
2.1微球的製備方法
采用O/W乳化-溶劑揮發法製備ART-PLA微球[6]。精密稱取適量ART和PLA溶解於二氯甲烷中,超聲30 s,將此溶液以固定速度滴入PVA溶液中,固定攪拌速度,在室溫下連續攪拌數小時,待二氯甲烷揮發完畢,將產品用蒸餾水洗滌3次,真空幹燥,得白色粉末狀固體微球。
2.2微球製備的影響因素考察
ART-PLA微球在形成過程中受乳化劑濃度、乳化時間、攪拌速度、油水比例、藥載比例以及PLA濃度等多種因素影響。根據陸榮等[6]的研究報道,確定乳化時間為3 h,油水相體積比為1∶10。
PVA過少時,油相難以在水相中均勻分散,導致油水分層,影響了微球的形態。隨著PVA的增加,油相在水相中分散乳化均勻,成球性良好,得到的粒徑也越小。但是,如果PVA 濃度過高會導致微球的洗滌困難。
PLA濃度越大,微球的粒徑越大,載藥量和包封率也隨之增大,這可能是由於隨著粒徑的增大,比表麵積減小,包裹的藥物不容易析出。但PLA濃度也不宜過大,不然會發生黏連現象,反而不易成球。
微球的載藥量與投藥量成正比,但當投藥量增加到一定量時,包封率反而下降,這可能是由於藥物的量超過了PLA的包裹量。當此比例過大時,成球性也較差。可見,藥載比例存在一個最適值。因此,製備載藥微球時要綜合考慮載藥量與包封率的平衡。
攪拌速度越快,微球粒徑越小。在一定程度上加快攪拌速度,有利於油相在水相中分散,形成均勻的乳滴。
2.3ART-PLA微球中ART含量的測定
2.3.1色譜條件[7] Agilent Zorbax SB-Aq C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相水-乙腈(45∶55,用稀醋酸調節pH至4.5),流速1.0 mL·min-1;檢測波長210 nm;柱溫25 ℃。
2.3.2對照品溶液的配製精密稱取ART對照品21.8 mg,置10 mL量瓶中,加乙腈溶解並稀釋至刻度,搖勻,即得。
2.3.3供試品溶液的配製稱取供試品10 mg,加乙腈0.5 mL,渦旋溶解並定容至1 mL,1萬r·min-1離心10 min,取上清液作為供試品溶液。
2.3.4標準曲線的繪製精密吸取對照品溶液2,4,6,8,10,15,20 μL進樣,按上述色譜條件測定峰麵積,以峰麵積(A)對進樣量(m,μg)進行線性回歸,得回歸方程A=43.183m-5.36,R2=0.999 9,線性範圍4.36~43.6 μg。
2.3.5精密度和穩定性考察精密吸取對照品溶液4,8,15 μL,連續進樣測定5次,考察日內精密度,峰麵積的RSD均小於1.0%;冷藏,隔日連續測定5次,考察日間精密度,峰麵積的RSD均小於1.0%;將樣品置於室溫條件下,隔日連續測定5次,考察穩定性,峰麵積的RSD均小於0.50%,表明該法精密度和穩定性良好。
2.3.6回收率的測定精密吸取對照品溶液100,400,750 μL於1 mL量瓶中,並分別加入10 mg研細的空白殼聚糖微球,分別加乙腈0.5 mL,渦旋溶解,再用乙腈定容至1 mL,配成低、中、高3種濃度,每個濃度平行配製3份。取樣品適量,經0.45 μm微孔濾膜過濾,進樣20 μL,HPLC測定ART峰麵積,代入標準曲線求其含量,平均回收率98.77%,RSD 0.23%。
2.3.7含量測定取研細的微球粉末適量,加乙腈0.5 mL,渦旋溶解,再用乙腈定容至1 mL,取適量用0.45 μm微孔濾膜過濾,20 μL進樣,HPLC測定ART的峰麵積,代入標準曲線方程,得樣品含量。
2.4正交實驗優化工藝
在單因素考察的基礎上,確定以上4個因素作為考察對象,即PLA濃度(A)、PVA濃度(w/v,B),藥載比例(ART與PLA的質量比,C),攪拌速度(D),每個因素設3個水平,根據正交設計原理,取L9(34)正交試驗表進行試驗。以微球的載藥量(S1),包封率(S2),粒徑與100的差值絕對值(S3),多個指標的加權求和值S(S=S1+S2-S3)進行綜合評分,優選最佳工藝條件。影響微球質量的主次順序分別為藥載比例(C)、攪拌速度(D)、 PVA濃度(B)、PLA濃度(A),最佳製備工藝為A3B3C2D2,即PLA質量分數為9.0%,PVA質量分數為0.9%,藥載比為1∶2,攪拌速度為1 000 r·min-1。