【word】 微乳法制备阿昔洛韦固体脂质纳米粒

【word】 微乳法制备阿昔洛韦固体脂质纳米粒 微乳法制备阿昔洛韦固体脂质纳米粒 中国药物应用与监测2011年8月第8卷第4期ChineseJournalofDrugApplicationandMonitoring,Vo1.8,No.4,August201 1 ? 实验研究? 微乳法制备阿昔洛韦固体脂质纳米粒 杜丽娜,李淼,李欣,屈国乐,金义光(1.军事医学科学院放射医学研究所药物化学研究室,北京100850;2.解放军总 医院药品保障中心,北京100853) I摘要l目的:用微乳法制备眼用阿昔洛韦(aciclovir,ACV)固体脂质纳米粒(SLNo方法:分别以硬脂酸,单硬脂酸甘油酯 为油相,以大豆磷脂和吐温80,吐温20为乳化剂,以乙醇,甘油,胆酸钠,十二烷基硫酸钠(SLS)为助乳化剂制备微乳,微 乳分散于水中形成SLN.分别考察处方组成和制备工艺对SLN混浊度和稳定性的影响.用微乳法制备的ACV-SLN经冷冻 干燥后,观察其重建效果.用原子力显微镜观察ACV-SLN面的精细结构.结果:使用注射器滴入法和优选处方可以快速 制得粒径<150am的含1.0%脂质的ACV-SLN混悬液,10d内保持稳定.ACV-SLN混悬液经冷冻干燥后可重建.结论:微乳 法制备ACV-SLN,简单快捷,不需使用有机溶剂(如二氯甲烷,氯仿等) 和复杂设备,适合SLN的研究和小规模制备. I关键词l固体脂质纳米粒;微乳;原子力显微镜;阿昔洛韦 I中图分类号JR94I文献标识码】Al文章编号 8157(2011)04—0207—04 l1672— Preparationofaciclovirsolidlipidnanoparticlesbasedonthemicroemulsiontechnique DULi.na,LIMiao,LIXin,QUGuo.1e,J1NYi.guangr,.DepartmentofPharmaceuticalSciences,BeijingInstituteofRadiatio” Medicine.BeOing100850,China;2.DepartmentofPharmaceuticalCare.PLAGeneralHospital,Beijing100853.China) IABSTRACT1Objective:Topreparetheaciclovir(ACV)solidlipidnanoparticles(SLN)foreyeusebasedonthemicroemulsion technique.Methods:Stearicacid,glycerolmonostearatewereselectedasoilphase,tween80,tween20andsoylecithinasemulsifier, andethanol,glycerol,sodiumcholate,sodiumlauriesulfateasco-emulsifierrespectivelytopreparetheoil—in—watermicroemulsions. MicroemulsionsdispersedintowaterandthenSLNsweregenerated.Influencesofformulationcomponentsandpreparation proceduresonturbidityandstabilityofSLNwereinvestigatedtooptimizethebestformulaandpreparationmethods.ACV-SLNs preparedbythemicroemulsionmethodswerelyophilized,anditsreconstruct ioneffectwasevaluated.ThefinestructureofACV-SLN surfacewasobservedbyatomicforcemicroscoperAFM).Results:ACV-SLNsuspensionscontaining1.0%lipidwiththediameter lessthan150amwererapidlypreparedbydroppingmethodwithaninjectorandtheoptimalformula,whichwerestablewithin 10d.ACV-SLNsuspensionscouldbereconstitutedwithwaterafterlyophilized.Conclusion:ThepreparationofACV-SLNwith microemulsiontechniqueisrapidandsimple.Toxicorganicsolvents(suchasdichloromethane,chloroform)andcomplicatedmachines arenotinvolvedintheprocess.Thismethodissuitablefortheresearchesandthesmall-scalepreparationofSLN. 【KEYWORDSJSolidlipidnanoparticles(SLN);Microemulsion;Atomicforcemicroscope;Aciclovir(ACV) 阿昔洛韦(aciclovir,ACV)是广谱抗病毒药,具 有药效强,选择性高,副作用小,耐受性良好等优点, 目前已成为临床治疗单纯疱疹病毒性角膜炎的首选 药.ACV脂溶性(极微溶于乙醇,几乎不溶于乙醚, 氯仿),水溶性(微溶于冷水)均较差,现有的ACV滴 眼液滴眼后,在结膜囊内很快被泪液稀释并从泪道排 【基金项目】国家科技重大专项.综合性新药研究开发技术大平台 资助项目(2009zx09301—002) 【通信作者J金义光,男,博士,副研究员,硕士生导师,研究方向: 靶向给药新剂型.E—mail:jinyiguang@gmail.com I作者简介】杜丽娜,女,博士,助理研究员,研究方向:新型药物 传递系统.E—mail:dulina@188.corn 出,需要频繁用药.为延长ACV在结膜囊内的滞留 时间,提高眼内生物利用度,需开发ACV的缓释制 剂. 固体脂质纳米粒(solidlipidnanoparticles,SLN) 是以低熔点天然或合成类脂,如卵磷脂,硬脂酸,羧 酸甘油酯等为载体,通过物理化学过程制成的纳米 粒.它的优点是用无毒生物相容的类脂材料为载体. 微乳(microemulsions)由油相,水相,乳化剂及助乳 化剂组成,乳滴小于100nm,外观澄明,热力学和动 力学稳定,即使由于温度变化而被破坏,当恢复到制 备温度时,系统又可恢复成微乳?. SLN的常用制备方法有高压乳匀法,溶剂乳化 ? 207? 中国药物应用与监测2011~8)1第8卷第4期ChineseJournalofDrugApplicationandMonitoring,Vo1.8,No.4,August201 1 法[3和微乳法[4】.高压乳匀法需要高压乳匀机,并且 产品粒径一般较大.溶剂乳化法使用有机溶剂,并且 耗时.微乳法相对较简单,它是将固态脂质加热熔融 并制成热微乳,再将微乳迅速冷却至脂质熔点以下, 乳滴固化形成纳米粒.该法基本无需使用有害的有 机溶剂(如氯仿,二氯甲烷等),也无需特殊设备,易 于实现规模化生产.但为了保证乳滴迅速冷却固化, 通常将微乳稀释25,100倍,使SLN中的脂质浓度较 小.本研究考察了微乳法制备ACV-SLN的影响因素 并优化其处方工艺. 1材料和方法 1.1材料 大豆磷脂(药用,上海油脂一厂,批号20050612); 阿昔洛韦(浙江家园药业有限公司,批号20020316); 单硬脂酸甘油脂(广州品秀精细化工有限公司);硬脂 酸(湖南如虹制药有限公司);吐温80(Sigma公司);吐 温20(FarcoChemicalSupplies);去氧胆酸(安徽科宝 生物工程有限公司);甘油(西陇化工股份有限公司): 乙醇(天津市博迪化工有限公司);十二烷基硫酸钠 (FarcoChemicalSupplies);水为本实验室自制蒸馏水. SPM.9500J3原子力显微镜(日本岛津),FD一1.55 冷冻干燥机(北京博医康实验仪器有限公司).实验 室环境:湿度50%,温度20?,自然通风. 1.2微乳的制备 按表1中各处方,将脂质,乳化剂等加热至80clC 全溶,边搅拌边向其中加入相同温度的十二烷基硫酸 钠(sodium1aurylsulfate,SLS)水溶液,略搅拌,即得 微乳. 表1不同方法制备微乳的处方组成.g Tab1Theformulaofmicroemulsions.g 成分处方编号 硬脂酸 单硬脂酸甘油酯 吐温80 吐温20 大豆磷脂 胆酸钠 甘油 乙醇 十二烷基硫酸钠 蒸馏水 0.1g —— —— —— O.07g 0.4g —— —— —— 3.0g 0.4g 2.0g 0.8g 0.2g 至10g 0.4g 2.0g 1.4g 0.2g 至10g 0.4g O.8g 0.7g 至10g 0.25g O25g 2.0g O.05g 0.5g 5.0g 1.3SLN的制备 将上述方法制得的微乳快速分散于水中,乳滴冷 却固化,得sLN混悬液.以混浊度为指标,考察分散方 法和分散介质温度对SLN的影响.分散方法包括:? 手动搅拌下将微乳倾倒入水中;?机械搅拌下用滴管 将微乳滴入水中;?机械搅拌下用注射器将微乳滴入 水中.分散介质温度分别为室温(15,20oC)和0?. 1.4ACV-SLN的制备 以微乳处方4(组成见表1)为例,SLN制备过程 如下.混合单硬脂酸甘油酯,甘油和吐温80并加热 至80,全溶,作为油相.另取SLS和6mL水加热 至80?,全溶,作为水相.搅拌下把水相缓慢加入油 相,得澄明微乳,补充适量水至l0g.用预热至80? 的注射器及针头将微乳快速滴入1000r?min搅拌的 40mL的0?水中,得SLN混悬液.在油相中加入 0.05gACV,最后得到0.1%的ACV-SLN混悬液.将 ? 208? 分散介质换为2%的0?海藻糖溶液后,将ACV.SLN 混悬液冷冻干燥,冻干产品加适量水分散使ACV. SLN重建. 1.5原子力显微镜观察 将上述处方4得到的ACV-SLN稀释25倍后取约 10置1cm玻璃片上室温晾干,原子力显微镜接触 模式扫描. 2结果 2.1微乳法制备SLN的影响因素 当微乳稀释倍数较大时(>35倍),采用室温和 0cI=分散介质得到的SLN混浊度区别不大;但稀释 倍数减小时,采用室温分散介质产品混浊度大,易结 块.因此,后面的制备以0?水为分散介质. 分散方法中,方法?产品易结块;方法?由于 滴管散热快,微乳常在滴加过程中凝结,并且也易结 块;方法?产品浊度小即SLN粒径小,可适当减小稀 g 一趣一一一一加OOOO至 ggggg 5——22一一”O0OO至 ggggg-一一吣一一OO0O至 ggggg一一一一一?如 中国药物应用与监测2011年8月第8卷第4期ChineseJournalofDrugApplicationandMonitoring,Vo1.8,No.4,August201 1 释倍数,得到较高浓度的SLN,没有结块现象.采用 方法?和表1微乳处方得到的SLN结果见表2,其中, 稳定时间指从制备结束到混浊度开始变化的时间段. 表2SLN的制备工艺及产品性质 Tab2ThepreparationproceduresofSLNandthecharacteristics 0ftheproduc~ 结果表明,组成为单硬脂酸甘油酯,吐温80,甘 油,十二烷基硫酸钠和水(处方2,3,4)的SLN稳定 性较好,脂质浓度可达到1%.在一定范围内,稀释倍 数和滴加速度对产品质量和稳定性影响不大.处方 :九I 1 000 组成是决定纳米粒质量的关键因素.用处方4得到澄 清的阿昔洛韦SLN,冻干后,可得黏稠半固体,加水 后分散成微浊的混悬液,并在24h内保持稳定. 2.2SLN的原子力显微镜观察结果 原子力显微镜(AFM)下观察SLN得到的三维 图清晰可见(图1).通过AFM随机测量4枚SLN粒 子粒径,分别为159.04nm,128.94nm,118.17nm和 125_31nln(图2). 11州【M始州0,00 图1SLN的原子力显微镜三维图 Fig13DimageofSLNonAFM l——,l— O00 r一 r广_j ] — L]厂 图2原子力显微镜对SLN的测量 Fig2MeasurementofSLNbyAFM ? 209? 蝣m—r,一mn????=_,?潮糊l 中国药物应用与监测2011年8月第8卷第4期 ChineseJournalofDrugApplicationandMonitoring,Vo1.8,No.4,August201 1 3讨论 3.1SLN的制备和质量评价 硬脂酸,大豆磷脂和胆酸钠均为内源性生理物 质,生物相容性好.单硬脂酸甘油酯存在于多种天 然食品中;吐温类表面活性剂口服无毒;十二烷基硫 酸钠在高浓度时(>10%)对皮肤有刺激,眼的耐受浓 度为20%.SLN制备过程中,微乳被快速分散和冷却 固化.因此,一定范围内稀释倍数对SLN粒径影响 不大.SLN的AFM图中,由于z轴单位较小使粒子 呈尖峰状,同时显示粒子高度仅约10nm,可能因为 SLN在干燥过程中变扁,此时测得粒径比真实粒径略 大. 我们也曾对ACV-SLN的包封率进行测定,但结 果不稳定,可能是因为ACV-SLN表面不同程度的吸 附了部分药物或介质中还有少量药物.阿昔洛韦在 水中溶解度有限(溶解度为2.5mg?mL,,属微溶),如 果有大量阿昔洛韦没有被包裹,开始就有析出.另 外,出于治疗需求,如果外部介质中存在游离的阿昔 洛韦或外表面吸附的阿昔洛韦能首先迅速发挥药效, 有助于疾病治疗,而SLN中阿昔洛韦充当缓释的角 色. 纳米粒是一个热力学不稳定体系,冻干是解决物 理稳定性的根本方法.冻干重建后也要尽量保证物 理稳定性较好,因为多剂量滴眼液的使用需要一定时 间.滴到眼内,SLN可附着在角膜表面或结膜囊内持 续发挥药效. 一 般来讲,纳米系统,如固体脂质纳米粒具有较 好的黏附性,并有缓释性,并通过一些脂质成分或表 面活性剂(如吐温80)[5促进药物穿透生物膜,提高生 物利用度.而阿昔洛韦的膜穿透性差,溶解度差,易 结晶.SLN能在这几个方面对阿昔洛韦的性质有所 改善,二者的结合可谓相得益彰. 3.2微乳法制备SLN的机理 微乳具有稳定的纳米级结构,但仍然存在油水界 面,表面活性剂在油相,水相和界面问快速交换,达 到一种动态平衡.微乳稀释冷却时,表面活性剂将向 分散介质迅速扩散而流失.失去部分表面活性剂保 护的微乳中未固化的脂质油相互相融合使粒径增加. 已形成的纳米粒也会随处方不同稳定性有差异.缩 短固化时间有利于得到粒径小,稳定性好的产品.相 同冷却固化条件下,SLN的稳定性主要由表面活性剂 ? 21O? 的扩散速度决定.本文研究表明,微乳中吐温8O含 量高者SLN稳定性好,SLS含量高者稳定性差.可能 是由于吐温80向水中扩散速度比SLS慢,能较多保 留于SLN表面而起保护作用. 吐温本身具有一定溶血性,但目前已有可供静脉 注射用的吐温80,如已上市的多西他赛注射液中就 含有吐温.在醋酸氢化可的松滴眼剂,硫酸软骨素滴 眼剂,硫酸新霉素复方滴眼剂的处方中也采用了吐温 80作为表面活性剂.. 3.3问题与前景 微乳是热力学稳定体系,制备速度快,无需在制 备后立即分散,使SLN制备工艺操作更灵活.注射器 针尖滴出的微乳液滴很小,每一滴与分散介质接触时 都能保证高的稀释倍数.因此微乳法制备SLN总的 稀释倍数可以很小,甚至小于1.其产品的脂质浓度 可以比溶剂乳化法高,但仍比高压乳匀法小.乳化剂 用量大是微乳法制备SLN的一个缺点.表面活性剂 可以考虑用透析或超速离心等方法除去.本文制得 的阿昔洛韦SLN可用作滴眼剂,起到缓释作用.将 SLN~I成千粉,或直接将SLN混悬液与吸收剂混合制 成片剂或胶囊剂,用于口服会更加方便.SLN也可以 制成亲水凝胶和软膏隅而用于局部给药. I参考文献】 [1】王金玲,孙进,何仲贵.微乳及其在药学中应用【J].中国药剂 学杂志(网络版),2009,7(4):356—364. [2】PottaSG,MinemiS,NukalaRK,ela1.Preparationand characterizationofibuprofensolidlipidnanoparticleswith enhancedsolubility[J].JMicroencapsul,2011,28(1):74—81. [3]宋金春,吕桦,邓睿园,等.马钱子碱固体脂质纳米粒制备及 质量评价[J】.中国药物应用与监测,2009,6(1):45—48. [4]韩飞,刘洪卓,李三鸣.固体脂质纳米粒和纳米结构脂质载体 在经皮给药系统中的研究进展[Jj.沈阳药科大学,2008, 25(10):839—844. [5】刘浩,王睿,栾伟,等.渗透促进剂对莫达芬尼透皮作用的影 响[J】.中国药物应用与监测,2008,5(6):28—3O. [6]何仲贵.药物制剂注解【M】.北京:人民卫生出版社,2009. [7]甘勇,林艳琼,陈庆华.眼用微粒给药系统的研究进展[J】.中 国药学杂志,2006,41(13):967—970. 【8]ShahKA,DateAA,JoshiMD,eta1.Solidlipidnanoparticles (SLN)oftretinoin:potentialintopicaldelivery[J].1ntJPharm, 2007,345(1—2):163—171. [9】务睿,伟忠民,高永良.水凝胶基质在眼部给药系统的研究进 展[J】.中国药物应用与监测,2008,5(2):44—47. (收稿日期:2011-叭一17修回日期:2011-03—07)