《两亲性茯苓多糖纳米微球的制备及药物负载性能研究【药学论文】》由会员分享，可在线阅读，更多相关《两亲性茯苓多糖纳米微球的制备及药物负载性能研究【药学论文】（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、药学论文-两亲性茯苓多糖纳米微球的制备及药物负载性能研究【摘要】 目的研究适用于水体系的羟基喜树碱的负载载体。方法通过化学改性得到十二烷-羧甲基-茯苓多糖，并以此为载体材料，羟基喜树碱为模型药物，采用透析法制备载药两亲性茯苓多糖纳米微球；对纳米微球的粒径、载药量和包封率进行研究，考察其体外释药特性。结果改性后的两亲性茯苓多糖在水溶液中能够自组装成 50100 nm 左右的纳米微球，在透射电镜下能看见明显的核/壳结构。自制的两新性茯苓多糖纳米微球对羟喜树碱有一定的负载能力，载药量和包封率分别为 2.94%和 29.4%，并且具有良好的缓释性能，为茯苓多糖的开发与利用提供了可行性依据。结论十二烷-
2、羧甲基-茯苓多糖纳米微球是一个良好的羟基喜树碱的水分散体系。 【关键词】 茯苓多糖 纳米微球 取代度 药物负载体系羟基喜树碱（HCPT），别名羟基树碱、10-羟基喜树碱，是喜树碱类的衍生物，广泛应用于肝癌、胃癌、白血病等多种恶性肿瘤的治疗。但其特殊的理化性质:水不溶脂难溶、内酯环结构不稳定等因素,使得目前临床应用 HCPT 的疗效并不乐观1，开发一种能负载 HCPT 的高性能药物载体对于抗肿瘤药物输送体系的研究和实际应用均具有重要意义。茯苓多糖来源于多孔菌科植物茯苓的干燥菌核，其结构为带有少量(16)支链的 - (13)-D-葡聚糖，多糖多羟基的结构可以进行多种化学修饰或者高分子聚合，经结构修
3、饰后的茯苓多糖具有较好的水溶性和抗肿瘤活性，若将其作为抗癌药物载体制备成纳米微球，不仅可以负载难溶性抗肿瘤药物，还可能与药物发生协同效应，具有很大的研究价值以及大规模应用和开发前景。本实验通过化学改性，制备了两亲性的烷基-羧甲基-茯苓多糖药物载体，并以羟基喜树碱为模型药物，采用透析法2制备了载药钠米微球，考察了载药量和包封率和体外释放，为茯苓多糖的进一步开发利用及新型恶性肿瘤靶向给药体系的研制提供基础研究依据。1 仪器与药品紫外分光光度计(Lambda35 UV/VIS Spectrometer)；元素分析仪(Elementar Vario EL)；透射电镜(JEM-100CX11)；超声仪（
4、Autoscience? AS2060B Ultrasonic Cleaner）；恒温振荡箱(THZ-98A，南京昕航科学仪器有限公司)； 真空干燥箱(DZF-6020, 巩义市英峪予华仪器厂)。茯苓多糖（自制），溴代十二烷（AR，国药集团化学试剂有限公司），氯乙酸（AR，国药集团化学试剂有限公司），羟基喜树碱（AR，贵州汉方制药有限公司），其它试剂均为分析纯。2 方法2.1 十二烷-羧甲基-茯苓多糖的制备2.1.1 茯苓多糖 Na 盐的制备配置 50%的 NaOH 溶液，称取一定的茯苓多糖，溶入到 50%的 NaOH 溶液中，充分搅拌溶解，加入等量乙醇，抽滤，再用无水乙醇、丙酮依次洗涤 23
5、 次，在真空干燥得茯苓多糖 Na 盐。2.1.2 十二烷-茯苓多糖的制备3称取自制茯苓多糖 Na 盐 3 g，加入到三口圆底烧瓶中，加入异丙醇 60 ml，充分搅拌分散 20 min，缓慢滴加 9 ml 的溴代十二烷，在 50的温度下反应一定时间，充分搅拌。反应完毕后用 HAc 中和调 pH 值为 6。加入 3 倍量的无水乙醇使产品析出，充分静置沉淀；抽滤，用 80%乙醇洗涤数次， AgNO3 检验Br-的存在，洗到溶液不出现白色沉淀为止。再用无水乙醇、丙酮依次洗涤23 次，得固体粉末，置真空干燥箱干燥。2.1.3 十二烷-羧甲基-茯苓多糖的制备4采用二次加碱法制备：称取烷基茯苓多糖 1.5
6、g，加入水 3 ml，乙醇 30 ml，搅拌分散 20 min，再加入 NaOH 0.75 g，室温反应 4 h，加入 ClCH2COOH 1.8 g，搅拌 20 min ，此时测 pH 值小于 7，再加 NaOH 0.75 g，pH 大于 7，在4550反应 6 h。反应完毕后用 HAc 调节 pH 值为中性。用 80%乙醇反复洗涤，用 AgNO3 检验 Cl-的存在，洗到溶液不出现白色沉淀为止。用无水乙醇、丙酮洗涤 23 次，得固体粉末，置真空干燥箱干燥。2.1.4 红外光谱表征将精制的茯苓多糖、十二烷-茯苓多糖、十二烷-羧甲基-茯苓多糖的粉末用 KBr 压片后在 BIO-BADEXALI
7、BUR FTS3000 红外光谱仪下测定。2.1.5 烷基取代度的测定茯苓多糖烷基取代度采用元素分析法进行测定，计算公式为：DS=（162W%-Ma）/(Wa-MoW%)其中，W%是元素分析中某原子的质量分数，Ma 是糖单元中该原子的原子量和，Wa 是取代基团中该元素的原子量之和，Mo 是取代基团的分子量之和。本文中的取代度定义为每个葡萄糖环上烷基取代基的数量。2.1.6 羧甲基取代度的测定准确称取制备得到的样品，将样品浸泡在盐酸乙醇溶液中（用 70%的乙醇配制），搅拌过夜，使羧甲基钠的钠离子完全被 H+取代，转变成游离羧甲基酸，离心，水洗到洗液中无氯离子存在（用硝酸银溶液检查），用过量的标准
8、 NaOH 溶液溶解，此时溶液透明，然后用标准盐酸反滴定（用酚酞作指示剂）。由下式计算取代度：DS=0.162A/（1-0.058A），A 为每克样品消耗的 NaOH 毫摩尔量。每个样品平行测定 3 次，取平均值。2.2 两亲性茯苓多糖纳米微球的制备2.2.1 载药纳米微球的制备精密称取自制两亲性茯苓多糖 50 mg，置入到10 ml 去离子水中，在超声下充分溶解；精密称取羟喜树碱 5 mg，用 0.25 ml DMSO 充分溶解；将含药的 DMSO 缓慢滴加到两亲性茯苓多糖水溶液中，搅拌均匀，超声 30 min，再流水透析 48 h，0.45 m 微孔过滤，去除未包裹的药物结晶及高分子聚集体
9、，得到载药纳米微球分散液。2.2.2 透射电镜分析取载药微球分散液，0.5 m 微孔过滤，经磷钨酸负染色后，用透射电镜测定微球的形态和粒径分布。2.3 载药量和包封率2.3.1 羟喜树碱在无水甲醇溶液中的标准曲线精密称量 HCPT5 mg，用无水甲醇定容于 50 ml 容量瓶中，即得标准溶液，取少量溶液稀释后用无水甲醇作为参比在 200400 nm 处作紫外波长扫描得到羟喜树碱最大吸收峰的波长为383 nm。分别取 1，2，4，6，8 ml 药物溶液稀释至 100 ml 以无水甲醇作为参比于 383 nm 波长下测定上述羟喜树碱甲醇溶液的吸光度值，经线性回归，得回归方程为 A=0.077 4C
10、+0.004 5，R=0.999 6。2.3.2 载药率和包封率的测定5准确量取纳米微球分散液 0.1 ml，0.45 m 微孔过滤，置入到 10 ml 的离心管中并用甲醇定容至刻度，让微球充分溶涨，于 12 000 r/min 下高速离心 30 min 以使所有微球沉降，取上层清液测量其游离药物含量,以确定烷基-羧甲基-茯苓多糖纳米微球对羟喜树碱的载药量和包封率。载药量和包封率的计算公式为：包封率=m11 000/m0100%载药量=m11 000/m2100%其中，m1 为 0.1 ml 纳米微球分散液中羟喜树碱的药物含量；m0 为羟喜树碱的投入量；m2 为两亲性多糖的投入量。2.4 体外
11、释放性能2.4.1 羟喜树碱在 30%甲醇-PBS 溶液中的标准曲线精密称量 HCPT5 mg，用 30%甲醇-PBS 溶液定容于 50 ml 容量瓶中，得标准溶液，取少量溶液稀释后用 30%甲醇-PBS 作为参比在 200400 nm 处作紫外波长扫描得到羟喜树碱最大吸收峰的波长为 383 nm。分别取 0.5，1，2，4 ，6 ，8 ml 药物溶液稀释至100 ml，以 30%甲醇-PBS 作为参比于 383 nm 波长下测定上述羟喜树碱 30%甲醇-PBS 溶液的吸光度值，经线性回归，得回归方程为 A=0.054C+0.024，R=0.999 7。2.4.2 体外释放方法准确移取各 4
12、ml 载药微球的水分散液装入两个透析袋中密封，分别置于 96 ml pH=7.4 的 30%甲醇-PBS 磷酸缓冲溶液中，并将盛放样品的容器固定在振荡器上，振荡器以 100 r/min 的速度振荡，温度控制在（370.5）范围内，动态透析 48 h ，每隔一定时间取出 5 ml 透析液于羟喜树碱的最大吸收峰 383 nm 处测量其紫外吸光度值，将三组数据平均得到此时的吸光度值；然后向体系补充等量的 PBS， 以保证分散介质的体积不变，并每隔 2h 校正震荡箱的震动速度以保证测量的准确性。对应回归方程计算药物释放浓度，计算累积释放率。3 结果与结论3.1 红外光谱通过红外光谱解析，可以看到，相对
13、与茯苓多糖，2 9002 890 cm-1C-H 伸缩振动峰增强，1 2001 000 cm-1 区间混合谱带明显变强，1 7001 500 cm-1 出现尖而强的吸收锋，890 cm-1 处 -吡喃糖特征吸收峰明显减弱减弱，可以证实烷基和羧甲基的成功引入。3.2 取代度结果3.2.1 烷基取代度本实验通过控制反应时间来控制取代度，元素分析的结果见表 1。表 1 元素分析结果（略）3.2.2 羧甲基取代度通过实验测定，羧甲基取代度在 0.540.56 之间，取代度相差不大。主要原因可能是前面的烷基化取代度程度较低，对后续的羧甲基化没有造成影响，也可能与羧甲基化反应条件比较成熟，取代程度较高有一
14、定的关系。3.3 透射电镜见图 1。图 1 是十二烷基-羧甲基-茯苓多糖载药纳米微球经磷钨酸负染色后的透射电镜照片。磷钨酸是一种常用的分析用染色剂，在透射电镜分析中使用磷钨酸可以把测试的背底染成深色，所以称为负染色。由于微球外层为水化层，所以也会有磷钨酸沉积下来，故而颜色较深；而微球的内核因磷钨酸不能沉积从而表现出较明亮白色 从照片上可以看出在透射电镜下，两亲性茯苓多糖在水溶液中能自组装成一定粒径的微球，载药纳米微球呈现出较明显的核/壳结构，微球的平均粒径在 50100 nm 之间。3.4 载药量和包封率不同烷基取代度的十二烷-羧甲基-茯苓多糖纳米微球的载药率和包封率测定结果见表 2。表 2
15、不同取代度的纳米微球的载药率和包封率（略）由上表可以得知，十二烷-羧甲基-茯苓多糖纳米微球的载药率和包封率随着烷基取代度的增加而不断的增大。原因可能是烷基取代度的增加，亲油能力也随之增加，微球的内径随之增大，故能负载更多的难溶性药物。3.5 释药曲线见图 2。图 2 为不同取代度的十二烷-羧甲基-茯苓多糖纳米微球在 30%甲醇-PBS 溶液中的体外释药曲线。从图中可以看出，两亲性多糖纳米微球的体外释药曲线大致可分为三个阶段：突释阶段，在初期的药物释放较快，维持时间大约为 14 h，释放的药物约占总量的 30%，这个区间释放出来的药物主要是游离在体系内未被吸附以及吸附在微球表面的药物； 缓慢释放
16、阶段，这阶段维持时间大约有 420 h，药物从微球内部释放出来，释放速率比较缓慢； 平衡释放阶段，药物浓度的变化不大，释药平缓，基本达到平衡状态。从图 2 中也可以看出，随着烷基取代度的增加，体外累积释放的平衡浓度在逐渐降低，这表明随着组成微球内核的烷基数量的增加，烷基对羟喜树碱的亲和能力在逐渐增强，因此游离在体系内和吸附在羟喜树碱微球表面的量会逐渐减少，药物的突释量减少，缓释作用增强。4 结论通过红外光谱测定，证实了烷基和羧甲基的成功引入，并可以通过控制反应时间来控制烷基的取代度。改性后的两亲性茯苓多糖在水溶液中能够自组装成 50100 nm 的纳米微球，在透射电镜下能清楚的看见有明显的核/壳结构。以羟喜树碱为模型药物，对羟喜树碱的载药量、包封率和体外释药进行了研究，实验表明，自制的两亲性茯苓多糖纳米微球对羟喜树碱有一定的负载能力，载药量和包封率分别为 2.94%和 29.4%，并且具有良
