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制过程有关。由实验结果知,在低剂量(20mg·
kg叫)时,MG-PNS组中MG的分布、消除均较MG组
快,且AUC值小;而随着剂量增加,组间差异不明
显。由此推测,在低剂量下,MG和PNS在体内呈竞
争性消除,随着剂量增加,代谢或排泄所涉及的酶或
菌群逐渐饱和,而PNS在胆汁和尿中排泄量的比例
也有可能因剂量改变而改变。以上推测正确与否,
还需要进一步的实验研究来证实。
[作者简介】 王蕾(1977一),女,硕士研究生。联系电话:
(024)23986343。
[通讯作者】 唐星(1964一),男,教授,博士生导师,主要从
事中药新剂型及缓控释制剂的研究。联系电话:(024)
23986343,传真:(024)23911736,E.mail:tangpharm@sina.corn。
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SaponosideRblintherats[J].ChemPharmBull,1983,31
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编辑:朱振家/接受日期:2005—12—09
磁性壳聚糖微球的释药和靶向研究
赵大庆,高明
(清华大学机械工程系,清华大学先进成型制造重点实验室,北京100084)
[摘要] 目的:利用改变pH值法制备磁性壳聚糖微球,并对微球的载药量、缓释特性和磁靶向特性进行测
试。
:采用紫外光谱吸收法测定载药量,渗透袋扩散技术测试微球的释药速度,体外模拟法测定微球的磁靶向
性。结果:载药量为37%,包封率62%。微球t0h内药物释放约为75%,连续释放78h。外加磁场应在2000—
3000Gs左右,施加时间在2h为宜。结论:使用改变pH值法制备的壳聚糖微球,具有较高的载药量和包封率,微球
缓释效果明显,并实验测出了适合微球靶向控制的磁场施加方式。
[关键词】pH值;壳聚糖;微球;缓释;磁靶向
[中图分类号]R943.41;R943.42[文献标识码】A [文章编号】1003—3734(2006)09—0698—04
Preparationofmagneticchitosanmicrospheres
ZHAODa—qing,GAOMing
(DepartmentofMechanicalEngineering,TsinghuaUniversity,BeOing100084,China)
[Abstract]Objective:Tocharacterizemagneticchitosanmicrospheresnewlypreparedbyusinga
pHadjustment.Methods:Theloadingdoseofthechitosanmicrosphereswereanalyzedusingultraviolet
spectrograph;thedissolutionwasdeterminedusinga filter—bagdiffusiontechniqueandthemagnetictarget
testwasconductedbya vitro-simulationtechnique.Results:Thekeyparametersofthemicrospheres
wereasfollows:loadingcapabilityofdrugs37%,entrapmentefficiency62%,thereleaserate75%
...——698...——
万方数据
垦!!!!竺!!!翌!!堂堕竺望翌g!!鲤!:!!!:!!坠:! 主垦堑堑盘查:!!堂生筮!!鲞篁!塑
within10hoursandthesustainedreleasefor78hours.Theoptimalmagneticconditionwas2000—
3000Gsfor2hours.Conclusion:Theoptimalmagneticchitosanmicrosphereswereachievablebyad—
justingpHvalue.
[Keywords]pH;chitosan;microspheres;sustainedrelease;magnetictarget
磁靶向微球制剂是近年来研究的一种新的靶向
给药系统⋯。该系统是将药物与适当的磁活性成
分配制在药物稳定系统中,在足够强的外磁场作用
下,将载体定向于靶区,使其所含药物定位释放,集
中在病变部位发挥作用,从而具有高效、速效和低毒
的特点‘;一3。
采取改变pH值的方法制备壳聚糖微球,该方
法避免了戊二醛的使用,可以使得微球更能适合
于人体安全的要求和作为一种载药系统能够适用
于更多的药物,节省微球后续清洗过程中的精力
和成本。所依据的主要原理为:壳聚糖不溶于有
机溶剂,在中性和碱性条件下不溶于水,在酸性条
件下可溶于水。因此,可以先把壳聚糖溶解在酸
性溶液中,然后制成油包水的乳液,此时改变乳滴
的pH值,使得壳聚糖在乳滴中析出,得到壳聚糖
微球。该方法作者尚未见文献报道。本实验主要
对微球的载药量、缓释特性和磁靶向特性进行了
测试研究。
材料与方法
清洗,真空抽干,即可得到干燥的白色壳聚糖微球。
2.2磁纳米粒和磁微球的制备通过水解法制备
纳米四氧化三铁(Fe,O。),具体工艺如下:将0.85g
的FeCl3·6H20(3.1mm01)与0.30g的FeCl2·4H20
(1.5mm01)在氩气保护下溶解于去离子水。在强烈
搅拌作用下,将1:5mol-L’1的氨水缓慢滴加到上述
溶液中至pH值为9,使得水解反应比较彻底。加热
至60℃后陈化半小时,用磁铁将其分离,并用去离
子水反复洗涤,然后分散于20mL去离子水中备用。
将磁纳米粒均匀分布在壳聚糖溶液中,按照
“2.1”的方法,即可制得磁载药壳聚糖微球。
结果与讨论
1形态学考察
制得磁性壳聚糖载药微球,白色,粒径在3—
5肛m左右,粒径随乳化速度可调。其扫描电镜照片
见图1。
1试剂与仪器
壳聚糖(青岛利中甲壳质公司,脱乙酰度为
85%),5一氟尿嘧啶(5-Fu,由中国协和医科大学提
供),去离子水(清华大学微电子所),甘油(分析纯)。
电子天平(北京赛多利斯天平有限公司),电磁
搅拌机(江苏金坛市新一佳仪器厂),紫外可见分光 图1磁性壳聚糖载药微球扫描电镜照片
光度计和紫外光谱分析仪(清华大学分析中心),磁 (扫描电镜S-4500)
强振动计(清华大学分析中心),离心机(江苏金坛 2载药量测试
市医疗仪器厂),永磁铁、透析泵和硅胶管(均由中 微球中药物定量测试通过紫外光谱吸收法来完
国协和医科大学提供)。 成。精密称取105mg5.Fu溶于100mL的pH值为
2 实验方法 1的稀盐酸溶液,从中取10mL稀释至100mL,再从
2.1 微球制备方法 把壳聚糖和一定量的5一Fu加 稀释后的溶液中分别吸取3.0,6.0,9.0,12.0,
入到2%冰醋酸水溶液中,配制成3%的壳聚糖水溶 15.0mL溶液并定容至100mL,然后分别吸取20mL
液。取30mL正庚烷,加入几滴司盘-80作为乳化用于检测。分别测量不同浓度5一Fu溶液在265nm
剂,然后在正庚烷中加入10mL壳聚糖溶液,高速乳 处的吸收度值,按照最小二乘法拟合得到回归曲线,
化10min(转速22000r·min。1),得到壳聚糖乳液。拟合得到的曲线为:C=18.10A一1.15。其中A为
把质量分数为20%的氨水溶液加入到一定量的异丙 紫外吸收光谱测试的吸收度,C为测试样品的5-Fu
醇溶液中,混合均匀后,缓慢加入乳液中,静止1min, 浓度(/xg·mL‘1)。通过该回归方程,只要测得溶液
再加入异丙醇脱水,壳聚糖微球沉淀析出。高速离心 的A,带入上述公式就可以计算出溶液的药物浓度,
’————699————
万方数据
g!i!!!!』!!翌坐型塑!!旦型g!!!Q!:!!!:!i塑!:!
从而计算出微球的载药量。
壳聚糖微球载药量测试方法为:精密称取50mg
干燥壳聚糖载药微球,倒入150mE(1tool·L“)盐酸
溶液中,超声分散成悬浊液,加热至沸腾,回流24h,
使得药物尽可能完全溶出,定容后量取2mL并稀释
至20mL,即得待测样品。其中,
载药量/ok=糍蒜笋川。
包封率/ok=鼍攀×1。o
通过上述方法,测得微球的载药量为37%;包
封率620k。相对于文献报道的靶向微球,其载药量
及包封率相对较高。
3’微球释药特性测试
采用渗透袋扩散技术测试微球的释药速度。具
体过程为:为了模拟人体血液环境,先配制pH值
7.4的磷酸盐缓冲溶液,然后精密称取50mg壳聚
糖载药微球置入纳米渗透袋中,并向渗透袋中滴加
5mLpH值7.4的磷酸盐缓冲溶液,将袋子两端捆
扎密封,用细线悬挂置于装有150mLpH值7.4的
磷酸盐缓冲溶液的量瓶中,并加热控温使缓冲溶液
保持在37℃左右,同时低速电磁搅拌加速药物的扩
散。分别在0.5,1,2,4,8,24,48h取2mL样品并稀
释至20mL用于测试。每次取样前后都需要向量瓶
中补充缓冲溶液定容至150mL。微球体外释放曲
线见图2。
“n
图2微球体外释药曲线
如图2所示,药物在10h之内释放了75%,具
有一定的突释性;随后,整个药物释放过程大约持续
78h,具有明显的缓释特性。微球的这种释药特性,
其原因在于药物主要以扩散的方式溶出,而微球粒
径较小,比
面积较大,微球表面药物扩散速度较
快,从而导致了药物的突释效应。在之后的长时间
内,微球发生溶胀,内部药物缓慢释放,所以释药速
度较慢。微球的这种释药特性有利于提高治疗效
果,因为大多数药物需要在一定的药物浓度下才能
够产生治疗作用,前lffh的突释可以保证药物达到
一定的血药浓度;而随后的长时间缓释则可以维持
..——700..——
生垦堑堑盘查!Q竖生筮!!鲞蔓!塑
这一浓度,从而获得长时间的治疗效果,同时也提高
了药物的疗效和生物利用度。
4微球磁响应特性
采用振动磁强计测量磁性微球的磁学性质,测
试样品的制备过程为:称取32mg的干燥纳米磁粉,
填充于管径4mm的塑料软管中,把塑料软管内的
磁粉进行压实,然后把软管两端进行密封。对所制
备包含有纳米磁粉的微球进行磁性测试,其磁响应
性能见图3。
P
E
粤
苷
肪
翟
-1000
。咖。磁场强0度,S50∞10叩o ‘1呻叩‘50%墙蠹度,《;P
100呻
图3 磁载药微球的磁滞回线和磁化率曲线
从图3结果可以看出,磁性微球的饱和磁化强
度(Ms)为3.7663emu·g“(1A·1TI~=10一emu·
g~·P),剩磁(Mr)为0.68188emu·g~,矫顽力
(He)为98.587Gs。其中饱和磁化强度及剩磁均较
小,仅为纳米磁粉的1/14左右,而矫顽力与纳米磁
粉的矫顽力相当。增加微球中纳米磁粉的量,可以
增大磁性微球的饱和磁化强度,从而使得微球具有
更好的磁靶向特性。
5体外磁场模拟实验
为将来进行的动物实验,需要对外加磁场进行
一定的
。对此,我们采用体外磁场模拟方法对
外加磁场与磁微球吸附效果的关系进行分析。
本实验中,外加磁场为永磁铁,表磁为4000Gs;
采用透析所用的混合泵来模拟心脏,硅胶管来模拟
血管,甘油溶液来模拟血液。不同温度和浓度下的
甘油溶液具有不同的黏度,因此可以和人体不同血
液黏度相对应。
微球在甘油溶液中处于悬浊液状态,而经过磁
场后,由于微球会被吸引,因而液体会变澄清。衬用
紫外可见分光光度计,选定
甘油溶液的透光度
为100,比较前后透光度的差异,就可以表征微球被
磁场吸附的效果。
外加磁场强度(场强)与透光度的关系曲线见
图4。当外加场强为800Gs时,5h之后,液体透光
率仅为30%左右,磁场定位效果不好。逐渐提高外
加场强,可以看出,当场强等于3000Gs时,透光率
为920k,此后随着磁场强度的增强,透光率的大小
基本上不再发生改变。所以,外加磁场的最佳场强
范围为2000~3000Gs。磁场太小时,不能起到很
万方数据
鱼!i!竺!!!!婴!!!!塑!!望婴g!!!Q!!!!!:!!堕!:!
好的定位效果;而磁场太大时,定位效果并没有得到
增强,而且还可能对人体造成危害。
图4外加磁场强度与透光翠的关系
(磁场作用时间均为5h)
长时间的外加磁场不利于人的身体健康,所以需
要对外加磁场的时间进行测试,以期达到较好的效
果。外加磁场作用时间与透光率的关系见图5,在场
强为2500Gs时,当磁场作用时问为2h,微球已经基
本较好的被吸附,而且随着时间的推移,吸附量基本
不会再增加。所以,微球的最佳引导定位时间为2h。
图5 外加磁场作用时间与透光率的关系
(场强为2500Cs)
结 论
本实验通过改变pH值法制备了壳聚糖磁靶向
载药微球,主要对微球的载药量、缓释特性和磁靶向
主旦堑堑苤查!Q堑堡箜!!鲞塑!塑
特性进行了测试。得出以下结论:微球的载药量为
37%,包封率62%,具有较高的载药量和包封率。
其原因是当改变pH值时,液滴转变为微球,其内部
的水份并没有完全脱出,形成了凝胶,因此可以在一
定程度上提高微球的载药量。
微球缓释效果明显,并具有一定的突释性。这
有利于在释药开始阶段使药物迅速达到有效血药浓
度,而随后的缓释可以达到长时间的治疗效果,从而
提高药物的疗效和生物利用度。
微球的磁靶向性能良好,外加磁场的最佳场强
范围是2000~3000Gs,磁场作用时间为2h。这为
进一步的动物实验提供了依据。
[作者简介】 赵大庆(1961一),男,工学博士,教授,主要从
事药物缓释靶向系统和生物医药材料的研究。联系电话:
(010)62789855,E—mail:widforee@yahoo.com.cn:
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★Bayer健康保健公司和强生(Johnson&Johnson)药物公司宣布将共同开发一个新的凝血因子Xa抑制剂Bay59-7939,
用于预防和治疗血栓。Bay59-7939目前处于III临床试验阶段,评价其预防静脉血栓的有效性。Bay59-7939是一个13服xa
凝血因子抑制剂,早期的l临床前和I临床试验均显示了较好的抑制游离Xa因子和凝血酶原酶活性。根据2个公司的协议,
强生公司将提供全球研发费用达290百万美元。一旦成功上市,强生公司将根据销售情况向Bayer公司支付高达30%的专
利费。
★人类基因科学公司宣布该公司研发的albuferon(albumin—interferonalpha)配合利巴韦林ribavirin的Ⅱb期临床试验已完
成。采用随机、非盲性、多中心有效药物对照,剂量调配I临床试验,458例慢性c型肝炎(HCV,基因1型)从未受过干扰素治疗
的患者参加此临床试验。患者被随机分入4组,其中3组被皮下注射albuferon(每隔14d注射900,1200ng和每隔28d注射
1200ng),第4组作为阳性对照每周皮下注射180ng的pegasys(peginterferonalpha·2a)。该试验的主要有效终点是持续性病
毒反应(svrt),即在48周治疗完成后的24周内检测不出病毒。已完成部分试验结果显示,该药对基因1型HCV有较好的抗
病毒活性。综合接受900和1200ng的患者疗效来看,其在治疗d28平均HCV病毒量下降了3.2log,23%患者在治疗d42后
检测不出病毒。Albuferon是一个新的长效alpha干扰素。重组alpha干扰素已被批准治疗c型和B型肝炎以及许多癌症。人
体基因科学公司利用其白蛋白融合技术专利改造了alpha干扰素,从而也改变了干扰素的药理特性。
一701一
万方数据