本發(fā)明涉及重樓總皂苷技術(shù),具體為一種重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的制備方法。
背景技術(shù):
重樓(pariispolyphylla)屬百合科(jiliaceae),又名蚤體,近年來藥理學(xué)研究表明重樓具有廣泛的抑制腫瘤效果,而甾體皂苷是重樓抗腫瘤的主要有效成分,現(xiàn)階段分離得到的皂苷中,許多都具有很強(qiáng)的藥理活性,以重樓皂苷i和重樓皂苷ii的細(xì)胞毒活性最高。目前,臨床應(yīng)用的重樓制劑有散劑、配劑、洗劑、氣霧劑、膏劑等多種劑型,但多為藥材粉末或提取物直接入藥,劑型落后,制劑中有效成分含量低,生物利用度差。由于重樓總皂苷為脂溶性成分,其普通的溶液制劑存在吸收差,生物利用度低等缺點(diǎn),嚴(yán)重影響了藥物的臨床療效。因此本研究考慮采用質(zhì)量源于設(shè)計(qualitybydesign,qbd)理念設(shè)計和開發(fā)重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒,希望能夠設(shè)計出理想的重樓總皂苷載藥系統(tǒng),以改善生物相容性和提高生物利用度,從而為能夠更加合理地利用重樓資源,充分發(fā)揮重樓的藥效做出貢獻(xiàn),同時為研制成分、療效明確的中藥新藥奠定理論基礎(chǔ)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的制備方法,基于質(zhì)量源于設(shè)計(qbd)理念設(shè)計和開發(fā)重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的制備方法,采用熱熔乳化-高壓均質(zhì)技術(shù)制備重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒;其特征在于方法步驟如下:
(1)先將處方量的大豆磷脂、表面活性劑加入到適量的純化水中,恒溫水浴(70℃)攪拌溶解,制成水相;
(2)再依次將處方量的重樓總皂苷、單硬脂酸甘油酯加入到適量的無水乙醇中,恒溫水浴(70℃)攪拌溶解,制成油相;
(3)將油相緩慢加入到含藥水相中,開啟高剪切分散乳化機(jī),速度設(shè)置為15000rpm,持續(xù)剪切分散10min,得到乳白色溶液;
(4)最后,將溶液經(jīng)高壓勻質(zhì)機(jī)均質(zhì)后用純化水稀釋定容至全量,過0.22μm濾膜,冷水浴處理,即制備得到重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒。
本發(fā)明通過魚骨圖法風(fēng)險評估工具確定影響重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒制劑學(xué)性質(zhì)的處方因素,具體為:藥物濃度、單硬脂酸甘油酯濃度、大豆磷脂濃度、表面活性劑種類;制備工藝因素為:均質(zhì)壓力、均質(zhì)溫度、均質(zhì)次數(shù)。
本發(fā)明采用低溫高速離心法分離重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒中的游離藥物并采用hplc法測定包封率。
本發(fā)明測定包封率具體步驟為:
(1)平行取3份重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒溶液各2.0ml,加入到超速離心管中,設(shè)定離心速度為50000rpm,離心時間為1h,離心結(jié)束后仔細(xì)吸取上清液1ml至10ml容量瓶中,加流動相稀釋,定容;
(2)同時精密移取重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒溶液1.0ml于50ml容量瓶中,加入5ml甲醇破壞納米粒,加流動相稀釋,定容,分別取上述兩種溶液續(xù)濾液采用hplc法測定重樓總皂苷含量;按下式計算包封率:
ee(%)=(1-w游離/w總)×100%
其中:w游離為重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒中未被包封的重樓總皂苷質(zhì)量;
w總為重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒中重樓總皂苷的總量。
本發(fā)明在設(shè)定的處方用量和參數(shù)范圍內(nèi),單硬脂酸甘油酯濃度、大豆磷脂濃度和均質(zhì)壓力對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的粒徑分布影響較大;隨著單硬脂酸甘油酯濃度的增加粒徑增加,隨著大豆磷脂濃度的增加粒徑降低,隨著均質(zhì)次數(shù)的增加粒徑降低。
本發(fā)明在設(shè)定的處方用量和參數(shù)范圍內(nèi),單硬脂酸甘油酯濃度、大豆磷脂濃度對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的包封率影響較大;隨著單硬脂酸甘油酯濃度的增加包封率增加,隨著大豆磷脂濃度的增加包封率降低。
本發(fā)明給出的最佳制備條件:單硬脂酸甘油酯濃度為5.5%,大豆磷脂濃度為8.0%,均質(zhì)次數(shù)為6次;固定藥物濃度為5.0%、表面活性劑種類為tween80、均質(zhì)壓力為600bar,均質(zhì)溫度為65℃。
本發(fā)明的工作方法:根據(jù)重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒劑型及給藥特點(diǎn)確立了目標(biāo)產(chǎn)品概況,并根據(jù)之前的知識和經(jīng)驗,通過風(fēng)險評估工具確定影響固體脂質(zhì)納米粒制劑學(xué)性質(zhì)的關(guān)鍵性變量。首先應(yīng)用plackett-burman實驗設(shè)計篩選出對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒制劑學(xué)性質(zhì)影響顯著的關(guān)鍵變量,然后對篩選出的變量應(yīng)用box-behnken效應(yīng)面法進(jìn)一步優(yōu)化。評價了重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的粒徑分布、pdi、zeta電位、微觀形態(tài)等理化性質(zhì),考察了固體脂質(zhì)納米粒體外釋藥情況。
本發(fā)明的工作方法所作出的結(jié)果:重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒平均粒徑為(116.5±32.1)nm,多聚分散系數(shù)(pdi)為(0.198±0.018),zeta電位為(-23.6.5±0.9)mv,透射電鏡顯示固體脂質(zhì)納米粒呈球狀分布,體外釋放結(jié)果表明具有緩釋效果,24h累積釋藥為63.5%。
本發(fā)明的工作方法所作出的結(jié)論:運(yùn)用質(zhì)量源于設(shè)計(qbd)理念設(shè)計和開發(fā)重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒是可行的,可確保其產(chǎn)品質(zhì)量符合要求。
本發(fā)明所采用的儀器與材料:agilent-1200高效液相色譜系統(tǒng)(安捷倫科技有限公司);bp211d電子天平(德國賽多利斯集團(tuán)公司);df2101s集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(河南鞏義英峪予華儀器廠);ah-100d高壓均質(zhì)機(jī)(加拿大ats工業(yè)系統(tǒng)有限公司);ikat18ultra-turrax高速剪切機(jī)(德國ika集團(tuán)公司);mastersizer粒度分析儀(英國馬爾文公司);zetasizernano電位分析儀(英國馬爾文公司);jm21200ex透射電鏡(日本電子公司);gc2120gx日立冷凍離心機(jī)(日本日立公司)。
陜產(chǎn)重樓總皂苷(實驗室提取純化,批號:sx20140502,純度>90.0%);重樓皂苷1對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:111590-201604,純度:93.6%),重樓皂苷ii對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:111593201303,純度:92.5%);單硬脂酸甘油酯(glycerylmonostearate,巴斯夫中國有限公司,批號:m271930827);大豆磷脂(上海太偉藥業(yè),批號:20150125);泊洛沙姆188(f68,南京威爾化工有限公司,批號:150124)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本研究是在已有實驗、文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上借鑒qbd藥物開發(fā)新理念對陜產(chǎn)重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的處方及制備工藝參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化,通過對之前固體脂質(zhì)納米粒的研究經(jīng)驗,采用魚骨圖法找出了可能會影響重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒性質(zhì)的關(guān)鍵因素,并采用plackett-burman實驗設(shè)計篩選出對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米性質(zhì)影響較為顯著的因素,采用box-behnken效應(yīng)面法優(yōu)化得到最優(yōu)制備處方和生產(chǎn)工藝參數(shù),最終得到了制備重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的最優(yōu)處方和生產(chǎn)工藝參數(shù)。另外,應(yīng)用本研究摸索成熟后的基于qbd藥物開發(fā)新理念制備重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米??蓱?yīng)用于其他性質(zhì)相似的藥物,給中藥制劑現(xiàn)代化提供一定的理論支持。通過提高中藥制藥過程的質(zhì)量控制水平,從而達(dá)到提升中藥制劑產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力的目的。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒魚骨圖。
圖2為本發(fā)明的重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒固體脂質(zhì)納米粒透射電鏡圖(×20000)。
圖3為本發(fā)明的重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒體外釋放曲線(n=6)。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。
1.方法與結(jié)果;
2.1確立重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒目標(biāo)產(chǎn)品概況;
通過相關(guān)參考文獻(xiàn)以及考慮到臨床給藥特點(diǎn),確定本制劑的劑型、給藥途徑、規(guī)格、容器密閉系統(tǒng)等信息,確立了重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒目標(biāo)產(chǎn)品概況。
表1重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的目標(biāo)產(chǎn)品概況
2.2重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒風(fēng)險分析;
如圖1所示,根據(jù)之前的知識和經(jīng)驗,并對各因素進(jìn)行排列和比較,通過魚骨圖法風(fēng)險評估工具確定影響重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒制劑學(xué)性質(zhì)的處方因素為:藥物濃度、單硬脂酸甘油酯濃度、大豆磷脂濃度、表面活性劑種類;制備工藝因素為:均質(zhì)壓力、均質(zhì)溫度、均質(zhì)次數(shù)。
2.3重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的制備;
通過制備工藝的預(yù)實驗研究,本文確定采用熱熔乳化-高壓均質(zhì)技術(shù)制備重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒。制備工藝操作如下:先將處方量的大豆磷脂、表面活性劑加入到適量的純化水中,恒溫水浴(70℃)攪拌溶解,制成水相;再依次將處方量的重樓總皂苷、單硬脂酸甘油酯加入到適量的無水乙醇中,恒溫水浴(70℃)攪拌溶解,制成油相;將油相緩慢加入到含藥水相中,開啟高剪切分散乳化機(jī),速度設(shè)置為15000rpm,持續(xù)剪切分散10min,得到乳白色溶液;最后,將溶液經(jīng)高壓勻質(zhì)機(jī)均質(zhì)后用純化水稀釋定容至全量,過0.22μm濾膜,冷水浴處理,即制備得到重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒。
2.4重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒包封率的測定;
采用低溫高速離心法分離重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒中的游離藥物并采用hplc法測定包封率。平行取3份重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒溶液各2.0ml,加入到超速離心管中,設(shè)定離心速度為50000rpm,離心時間為1h,離心結(jié)束后仔細(xì)吸取上清液1ml至10ml容量瓶中,加流動相稀釋,定容;同時精密移取重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒溶液1.0ml于50ml容量瓶中,加入5ml甲醇破壞納米粒,加流動相稀釋,定容,分別取上述兩種溶液續(xù)濾液采用hplc法測定重樓總皂苷含量。按下式計算包封率:
ee(%)=(1-w游離/w總)×100%
其中:w游離為重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒中未被包封的重樓總皂苷質(zhì)量;
w總為重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒中重樓總皂苷的總量。
2.5實驗優(yōu)化;
2.5.1plackett-burman實驗設(shè)計篩選變量通過對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒處方及制備工藝的分析,以藥物濃度(x1,%),單硬脂酸甘油酯濃度(x2,%)、大豆磷脂濃度(x3,%)、表面活性劑種類(x4)、均質(zhì)壓力(x5,bar)、均質(zhì)溫度(x6,℃)、均質(zhì)次數(shù)(x7)為考察對象,以平均粒徑(y1,nm)和包封率(y2,ee%)作為評價指標(biāo),利用plackett-burman實驗設(shè)計篩選上述實驗變量,確定影響重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒性質(zhì)的關(guān)鍵性變量,實驗結(jié)果見表3。
表2plackett-burman實驗設(shè)計
表3實驗設(shè)計表與效應(yīng)值
有實驗結(jié)果可知,單硬脂酸甘油酯濃度、均質(zhì)次數(shù)對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的粒徑分布具有顯著影響(p<0.05);單硬脂酸甘油酯濃度、大豆磷脂濃度對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的包封率具有顯著性影響(p<0.05);而藥物濃度、表面活性劑種類、均質(zhì)次數(shù)和均質(zhì)溫度對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的粒徑分布和包封率均無顯著影響(p>0.05),因此,本研究固定藥物濃度、表面活性劑種類、均質(zhì)次數(shù)和均質(zhì)溫度4個變量(表4),以單硬脂酸甘油酯濃度為2%~8%(w/v),大豆磷脂濃度為5%~10%(w/v),均質(zhì)次數(shù)為3~9次,應(yīng)用box-behnken效應(yīng)面法進(jìn)一步優(yōu)化三個變量。
表4box-behnken實驗設(shè)計優(yōu)化過程中固定的處方和工藝參數(shù)
2.5.2box-behnken效應(yīng)面法優(yōu)化變量對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒性質(zhì)影響較顯著的3個因素進(jìn)行優(yōu)化:山單硬脂酸甘油酯濃度(x1,%),大豆磷脂濃度(x2,%)、均質(zhì)次數(shù)(x1)為考察對象,以平均粒徑(y2,nm)和包封率(y1,ee%)作為評價指標(biāo),利用box-behnken效應(yīng)面法對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒處方和工藝進(jìn)行優(yōu)化,實驗安排及結(jié)果見表6。
表5box-behnken實驗設(shè)計
表6實驗設(shè)計表與效應(yīng)值
2.5.3數(shù)據(jù)處理及方差分析采用“minitab17”實驗設(shè)計軟件中的“box-behnken”實驗設(shè)計對表6中的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,結(jié)果見表7;
表7二次多元方程的方差分析
通過方差分析結(jié)果和等值線圖可知,在設(shè)定的處方用量和參數(shù)范圍內(nèi),單硬脂酸甘油酯濃度、大豆磷脂濃度和均質(zhì)壓力對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的粒徑分布影響較大。隨著單硬脂酸甘油酯濃度的增加粒徑增加,隨著大豆磷脂濃度的增加粒徑降低,隨著均質(zhì)次數(shù)的增加粒徑降低。
通過方差分析結(jié)果和等值線圖可知,在設(shè)定的處方用量和參數(shù)范圍內(nèi),單硬脂酸甘油酯濃度、大豆磷脂濃度對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的包封率影響較大。隨著單硬脂酸甘油酯濃度的增加包封率增加,隨著大豆磷脂濃度的增加包封率降低。
2.5.4優(yōu)化變量驗證;
根據(jù)“minitab17”實驗設(shè)計軟綜合評價后給出的最佳制備條件:單硬脂酸甘油酯濃度為5.5%,大豆磷脂濃度為8.0%,均質(zhì)次數(shù)為6次。固定藥物濃度為5.0%、表面活性劑種類為tween80、均質(zhì)壓力為600bar,均質(zhì)溫度為65℃,采用優(yōu)化的最優(yōu)變量制備3批重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒,測定固體脂質(zhì)納米粒包封率和平均粒徑,對模型預(yù)測進(jìn)行驗證。實驗觀察值和模型預(yù)測值偏差的絕對值均小于10%,說明模型預(yù)測性良好。
2.6重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的質(zhì)量評價;
2.6.1粒徑分布和zeta電位評價;
取重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒溶液少量,加蒸餾水稀釋,分別采用mastersizer粒度分析儀和zetasizernano電位分析儀測定粒徑分布、pdi和zeta電位。實驗結(jié)果:重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的粒徑呈單峰成分布,平均粒徑為(116.5±32.1)nm,pdi為(0.198±0.018),zeta電位為(-23.6.5±0.9)mv。
2.6.2微觀形態(tài)表征;
取重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒溶液少量,加蒸餾水稀釋,吸取少量液體滴加到銅絲網(wǎng)表面,再滴加2.0%磷鎢酸負(fù)染15min,揮干水分,在透射電子顯微鏡下觀察微觀形態(tài),并拍攝電鏡照片(如圖2所示)。電鏡照片顯示重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒固體脂質(zhì)納米粒表面光滑,呈規(guī)則球形或類球形分布。
2.6.3釋藥行為評價;
采用透析法考察重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒體外的釋放行為。釋放介質(zhì)為ph6.8磷酸鹽緩沖液(含0.5%tween80),介質(zhì)體積為250ml,介質(zhì)溫度為(37±0.5)℃,槳轉(zhuǎn)速為50rpm。精密移取2.0ml重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒置經(jīng)預(yù)先處理的透析袋(截留分子量12,000~14,000道爾頓)中,扎緊袋口,固定在槳葉底部,分別在0.5、1、2、4、6、8、12、16、24h吸取5ml釋放介質(zhì)(同時補(bǔ)加等溫釋放介質(zhì)5ml)經(jīng)0.22μm微孔濾膜過濾,棄去初濾液,采用hplc法測定重樓總皂苷含量;(如圖3所示)。
釋藥行為研究表明,重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒具有延緩藥物釋放的作用,在前2.0h藥物釋放較快,釋藥達(dá)到近20%,后期釋藥較為緩慢,24h藥物釋放達(dá)60%。
3.討論;本研究是在已有實驗、文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上借鑒qbd藥物開發(fā)新理念對陜產(chǎn)重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的處方及制備工藝參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化,通過對之前固體脂質(zhì)納米粒的研究經(jīng)驗,采用魚骨圖法找出了可能會影響重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒性質(zhì)的關(guān)鍵因素,并采用plackett-burman實驗設(shè)計篩選出對重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米性質(zhì)影響較為顯著的因素,采用box-behnken效應(yīng)面法優(yōu)化得到最優(yōu)制備處方和生產(chǎn)工藝參數(shù),最終得到了制備重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒的最優(yōu)處方和生產(chǎn)工藝參數(shù)。另外,應(yīng)用本研究摸索成熟后的基于qbd藥物開發(fā)新理念制備重樓總皂苷固體脂質(zhì)納米粒可應(yīng)用于其他性質(zhì)相似的藥物,給中藥制劑現(xiàn)代化提供一定的理論支持。通過提高中藥制藥過程的質(zhì)量控制水平,從而達(dá)到提升中藥制劑產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力的目的。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變,部應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。