OXC 新型给药系统研究与开发提供实验基础 1 仪器与试药 1 1 仪器 Agilent1220 型高效液相色谱仪 ( 美国 Agilent 公司 );RE-52AA 型旋转蒸发器 ( 上海亚荣生化仪器厂 );DF-101S 型集热式磁力加热搅拌仪 ( 金坛市精达仪器制造厂 );Scientz- I

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1 奥卡西平纳米脂质载体的制备及理化性质研究 金银秀, 王玉新, 石雷, 陶雪芬, 潘万贵, 沈佩佩, 游锦晨 ( 台州职业技术学院化学制药研究所, 浙江台州 ) 摘要 : 目的 制备奥卡西平纳米脂质载体 (oxcarbazepinenanostructuredlipidcariers,oxc NLC), 并对其理化性质进行考 察 方法 采用乳化溶剂蒸发法制备 OXC NLC, 正交试验筛选最优处方, 使用扫描电镜 激光粒径测定仪 差示扫描量 热仪等考察 OXC NLC 的理化性质, 通过溶出试验评价其体外释放效果 结果 按优化条件制备的 OXC NLC 为类球形 粒子, 平均粒径为 (63 04±2 05)nm, 粒度分布较均匀,Zeta 电位为 (-33 52±0 34)mV,DSC 结果表明, 药物以无定形 状态分散于纳米粒中, 包封率为 (98 16±1 59)%, 载药量为 (4 27±0 70)%, 体外 8h 累积释放 27 31% 结论 采 用乳化溶剂蒸发法制备的 OXC NLC 粒径大小分布均匀, 药物包封率高, 具有明显的缓释效果 此制备工艺流程简单 可靠 重现性好 关键词 : 奥卡西平 ; 纳米脂质载体 ; 理化性质 ; 体外释放 doi: /cpj 中图分类号 :R944 文献标志码 :A 文章编号 : (2017) PreparationofOxcarbazepineNanostructuredLipidCarriersandTheirPhysicochemicalProperties JINYin xiu,wangyu xin,shilei,taoxue fen,panwan gui,shenpei pei,youjin chen(chemicalphar maceuticalresearchinstitute,taizhouvocationaltechnicalcolege,taizhou318000,china) ABSTRACT:OBJECTIVE Toprepareoxcarbazepinenanostructuredlipidcariers(OXC NLC),andinvestigatetheirphysicochem icalproperties METHODS OXC NLCwaspreparedbyemulsificationsolventevaporationmethod,andtheoptimumprescriptionwas screenedbyorthogonaldesign ScanningelectronmicroscopewasusedtoobservethemorphologyofOXC NLC Granulometerwasap pliedtodeterminetheparticlesizeanddistribution DSCwasadoptedforphaseanalysis RESULTS OXC NLCpreparedunderthe optimumconditionswasmostlysphericalgrains,withanaverageparticlesizeof(63 04±2 05)nm,whichweredistributedevenly, andthezetapotentialwas(-33 52±0 34)mV DSCresultsindicatedthatthedrugwasdispersedinnanoparticlesinanamorphous state,withentrapmenteficiencyof(98 16±1 59)% anddrug loadingcapacityof(4 27±0 70)% Theinvitrodrugreleasewas 27 31% in8h,whichwasfolowedbyasustainedrelease CONCLUSION ThepreparedOXC NLChasuniformparticlesizedistri bution,highencapsulationeficiency,andsustainedreleaseefect Thisprocesingtechnologyissimple,reliable,andhighlyrepro ducible KEYWORDS:oxcarbazepine;nanostructuredlipidcarier;physicochemicalproperty;invitrorelease 奥卡西平 (oxcarbazepine,oxc) 是一种新型抗癫痫药物, 是卡马西平的 10 酮基衍生物, 临床应用耐受性好 毒副作用小 药物间的相互作用少 [1] 正在逐步取代卡马西平单独或与其他抗癫痫药物联合应用作为治疗成人及儿童的局部发作或全身强直阵挛性癫痫发作的药物 但由于 OXC 在水中溶解度较差, 其普通制剂在水中不易润湿和扩散 国内外许多研究机构致力于开发 OXC 新制剂以提高其溶解度 文献报道的方法主要是在常规剂型中加入亲水性物质, 如 Novartis 公司将 OXC 制成包膜片剂 [2], 外包亲水性可渗透的包衣 ;OXC 改性释放制 [3 4] 剂则加入增溶剂如十二烷基磺酸钠, 也有在常规 片剂中加入亲水聚合物如羟丙基甲基纤维素 [5] 但用常规制剂辅料和分散系统制备的口服剂型在胃肠液中易于结晶或沉淀析出, 极大地影响了药物的溶出和吸收 纳米脂质载体 (nanostructuredlipidcariers, NLC) 是由固态脂质纳米粒发展而来的新型固体骨架纳米给药系统, 是将固态脂质和液态脂质高温熔融再低温固化而成 [6] 难溶性药物在 NLC 中溶解度良好, 可以有效改善其口服生物利用度 [7 8] NLC 是一种新型的 极具研究价值 开发利用的载体系统 本实验拟将 OXC 制备成 NLC, 以期提高药物的稳定性和生物利用度, 并对其理化性质进行考察, 为 基金项目 : 浙江省自然科学基金资助项目 (LY14E050001); 浙江省教育厅一般科研项目 (Y ); 台州市科技计划项目 (1402ky18, 15gy58); 台州职业技术学院博士后科研启动基金项目 (2016BSH01) 作者简介 : 金银秀, 女, 硕士, 讲师研究方向 : 药物制剂及新剂型研究 Tel:(0576) E mail:yinxiujin@163 com 587

2 OXC 新型给药系统研究与开发提供实验基础 1 仪器与试药 1 1 仪器 Agilent1220 型高效液相色谱仪 ( 美国 Agilent 公司 );RE-52AA 型旋转蒸发器 ( 上海亚荣生化仪器厂 );DF-101S 型集热式磁力加热搅拌仪 ( 金坛市精达仪器制造厂 );Scientz- ID 型超声波细胞粉碎机 ( 宁波新芝生物科技有限公司 );S-4800 型场发射扫描电镜 (FE EM)( 日本 Hitachi 公司 );S90 型激光粒径测定仪 ( 英国马尔文仪器仪器有限公司 ); KQ-250B 超声波清洗器 ( 昆山市超声仪器有限公司 );DSC-100 差示扫描量热仪 ( 南京大展机电技术研究院 ) 1 2 试药 OXC 对照品 ( 中国食品药品检定研究院, 供含量测定用, 批号 : );OXC( 批号 : , 含量 :99 8%, 浙江九洲药业股份有限公司 ); 卵磷脂 [ 批号 :J , 纯度 >70%, 阿拉丁试剂 ( 上海 ) 有限公司 ]; 大豆油 ( 上海嘉里食品工业有限公司 ); 聚山梨酯 80(Tween 80, 上海强顺化学试剂有限公司 ); 葡聚糖凝胶 (SephadexG-50, 台州市路桥四甲生化塑料厂 ); 乙腈 甲醇为色谱纯 ; 乙酸乙酯为分析纯, 水为蒸馏水, 其他试剂均为分析纯 2 方法与结果 2 1 OXC NLC 的制备精密称取 10mgOXC,150mg 大豆油,250mg 卵磷脂和 400mg 聚山梨酯 80, 溶解于 10mL 乙酸乙酯中, 超声 (250W) 至完全溶解, 构成有机相 将有机相倒入 30mL 水中, 置磁力加热搅拌器仪中, 室温下以 500r min -1 转速搅拌 10min 制得初乳, 再将初乳通过超声细胞粉碎机超声 (300W,1min), 冰浴冷却, 得乳浊液 ; 将得到的乳浊液进行旋转蒸发 (30,100r min -1,30min), 除去有机溶剂乙酸乙酯, 得到澄清均一的溶液即为 OXC NLC 同法制备不含 OXC 的 NLC, 作为空白对照 2 2 含量测定 色谱条件色谱柱 :AgilentZORBAX C 18 (4 6mm 250mm,5μm); 流动相 :0 01mol L -1 磷酸盐缓冲液 ( 含 0 2% 三乙胺, 用磷酸调节 ph4 5) 乙腈 甲醇 ( ); 流速 :1 2mL min -1 ; 柱温 : 50 ; 检测波长 :254nm; 进样量 :20μL 线性关系考察取 OXC0 0104g 精密称 588 定, 用流动相定容至 250mL 作为母液, 分别稀释成质量浓度为 0 16,0 31,0 62,1 04,2 16,5 16, 20 8,31 2,41 6μg ml -1 的溶液, 按 项下色谱条件进样测定 以 OXC 质量浓度 (ρ) 为横坐标 峰面积 (A) 为纵坐标进行线性回归, 得回归方程 A=27 86ρ+5 626,r=0 9998(n=9) 结果表明, OXC 质量浓度在 0 16~41 6μg ml -1 内与峰面积线性关系良好 精密度试验分别配制低 中 高质量浓度 OXC 对照品溶液 0 324,3 24,32 4μg ml -1,1d 内连续测 5 次, 计算日内精密度 ; 连续 5d 每天各测 1 次, 计算日间精密度 结果表明, 日内和日间精密度 RSD 均小于 3 0%, 精密度良好 回收率试验精密移取 9 份空白 NLC 溶液 1mL, 分别加入 OXC 对照品溶液, 流动相定容至 10 ml 量瓶中, 制成质量浓度分别为 0 308,3 08,30 8 μg ml -1 的溶液, 按 项下色谱条件进样测定, 记录峰面积, 计算回收率, 结果见表 1 表明该方法准确度良好 包封率和载药量的测定采用葡聚糖柱层析法 [9] 取 OXC NLC 溶液 1mL, 加无水甲醇 2 ml, 加流动相 2mL, 涡旋 15s, 用 0 22μm 的有机膜过滤, 按 项下色谱条件进样测定, 得到 OXC NLC 溶液中药物总量 称取葡聚糖凝胶 (G- 50)2 5g, 加纯化水水浴加热煮沸溶胀 2h, 静置溶胀 12h 装柱平衡, 精密吸取 OXC NLC 溶液 1mL 上样, 用纯化水洗脱, 流速 1 5mL min -1, 收集洗脱液前 40mL, 旋转蒸发浓缩至干, 甲醇清洗旋蒸瓶并定容至 10mL, 超声 5min 后, 按 项下色谱条件进样测定, 得到 OXC NLC 包封药物的质量 计算药物包封率和载药量 2 3 OXC NLC 的处方优选通过前期单因素试验考察, 选取对药物包封率表 1 不同质量浓度 OXC NLC 溶液回收率试验结果.n=3 Tab 1 ResultsofrecoverytestofOXC NLC.n=3 ρ(added) /μg ml -1 ρ(found) /μg ml -1 Recovery Averagerecovery RSD ± ± ±

3 影响较大的因素, 卵磷脂用量 (A) 大豆油用量 (B) 聚山梨酯 80 用量 (C) 和乙酸乙酯用量 (D), 因素水平见表 2, 以包封率为筛选指标, 用 L 9 (3 4 ) 正交设计表进行处方筛选 正交试验结果见表 3, 方差分析见表 4 由直观分析可知, 各因素对制备工艺的影响顺序为 C>D>A>B 以极值最小的 B 因素为误差项进行方差分析, 结果表明,C 因素对制备工艺具有显著性影响 最优化处方为 A 1 B 2 C 2 D 2, 即卵磷脂 100 mg, 大豆油 150mg, 聚山梨酯 80 为 400mg, 乙酸乙酯为 10mL 该处方制得的 OXC NLC 包封率较高 2 4 验证实验按正交实验筛选出的最优处方, 制备 3 批 OXC NLC, 并对其包封率 载药量进行测定 采用优选的处方制备的 OXC NLC 包封率为 (98 16±1 59)%, 载药量为 (4 27±0 70)% 结果表明, 该制备方法表 2 OXC NLC 处方优选正交设计因素和水平 Tab 2 Factorsandlevelsoforthogonaldesign A Level Lecithin/mg B C D Soybeanoil/mg Tween80/mg Ethylacetate/mL 表 3 OXC NLC 处方优选正交试验结果 Tab 3 Resultsoforthogonaltest 重现性良好 以下性质测试用样品均为最优处方的制备产物 2 5 形态测定取 OXC NLC 混悬液适量加水稀释, 滴至铝箔纸上, 用 2% 磷钨酸溶液染色, 空气中自然晾干, 在扫描电镜下观测纳米粒的形态, 结果见图 1 结果表明,OXC NLC 外观形态较圆整 分布均匀, 无聚集的类球形粒子 2 6 粒径分布及 Zeta 电位的测定将 OXC NLC 混悬液适量加水稀释, 测定 NLC 的粒径和 Zeta 电位 结果表明,OXC NLC 平均粒径为 (63 04±2 05)nm, 多分散系数为 (0 260± 0 02), 粒径分布见图 2 Zeta 电位为 (-33 52± 0 34)mV, 属热力学稳定体系 2 7 DSC 分析分别取 OXC 原料药 空白 NLC 冻干粉 处方比例的物理混合物及 OXC NLC 冻干粉各 10mg, 置于密闭坩埚中, 升温速率 15 min -1, 从 0 加热到 300 进行 DSC 扫描, 结果见图 3 OXC 的 DSC 曲线中,216 是 OXC 吸热峰值,166 是甘露醇吸热峰值 ;OXC NLC 冻干粉末的 DSC 曲线只表现了甘露醇吸热峰值, 未见药物峰, 提示 OXC NLC 结构中药物应该是以无定形或分子形态分散在纳米粒中 No A B C D Entrapmenteficiency K K K R 图 1 OXC NLC 扫描电镜照片 ( ) Fig 1 SEM pictureofoxc NLC( ) 表 4 OXC NLC 处方优选试验方差分析 Tab 4 Resultsofanalysisofvariance Source SS F P A >0 05 B(Eror) C <0 05 D >0 05 注 :f=2,f 0 05(1,2) =19 00,F 0 01(1,2) =99 00 Note:f=2,F 0 05(1,2) =19 00,F 0 01(1,2) =99 00 图 2 OXC NLC 粒径分布图 Fig 2 ParticlesizedistributionofOXC NLC 589

4 2 8 体外释放试验精密量取 OXC NLC 溶液 5mL( 含 OXC1 5 mg), 置于经过处理的透析袋中 ( 截留相对分子质量 12000), 将袋口扎紧, 置于盛有 250mL 释放介质 (ph7 4 磷酸盐缓冲液 ) 的溶出杯中, 将溶出杯放入 37 恒温水浴 搅拌速度为 100r min -1 的溶出仪中 分别于 0,0 083,0 17,0 25,0 33,0 5,0 75,1, 1 5,2,4,6,8,10,12,24h 取样 3mL, 同时补充 3mL 同温的新鲜释放介质 上述相同条件下考察原料药的体外释放 以累积释药率 (Q%) 对时间 (t) 作图, 分别绘制释放曲线, 结果见图 4 由图 4 可知,OXC 原料药在 8h 左右几乎全部释放完全,OXC NLC 在 0~8h 累积释药 27 31%, 在 0~24h 累积释药 55 39% OXC NLC 与 OXC 原料药相比, 具有明显的缓释长效作用 对 OXC NLC 累积释药曲线进行释药模型拟合, 拟合方程见表 5 由表 5 可见,Weibul 模型拟合度最高 (r=0 9969), 表明 OXC NLC 的释药符合 Weibul 方程 图 3 OXC 原料药 (A) 空白 NLC 冻干粉 (B) OXC NLC 冻干粉 (C) 及 OXC 与空白 NLC 冻干粉物理混合物 (D) 的 DSC 曲线 Fig 3 DSCCurvesofOXC(A),blankNLC(B),OXC NLC (C)andthemixtureofOXCandblankNLC(D) 表 5 OXC NLC 累积释药曲线拟合方程 Tab 5 Fitedequationsoftheaccumulativereleasepercentage ofoxc NLC Models Equations r Zeroorderkinetics Q=0 046t Firstorderkinetics ln(1-q%)=-0 001t Higuchiequation Q=1 310t 1/ Weibulequation log[-ln(1-q)/100]=0 870logt Korsmeyer Peppasequation lnq=0 705t 讨论本实验通过处方单因素实验考察了固态脂质 液态脂质 表面活性剂等影响因素 其中采用硬脂酸 单硬脂酸甘油酯 胆固醇分别为固态脂质材料制备的 NLC 外观呈乳白色, 粒径较大, 纳米粒易聚集, 制备的 OXC NLC 稳定性较差 卵磷脂在 NLC 的制备过程中一般是作为乳化剂使用 [10 11], 而本实验将其作为固态脂质材料使用, 制备的 OXC NLC 外观清澈, 无沉淀, 有淡蓝色乳光, 不仅能够很好的包载 OXC, 而且能够简化制备工艺 OXC NLC 的制备过程无需单独制备水相, 只需将 OXC 卵磷脂 大豆油和聚山梨酯 80 全部混合在一起加入有机溶剂中制成相应的有机相即可, 简化了生产工艺, 降低了生产成本, 更有利于工业化生产 多分散系数越小, 表明纳米粒分散得越好, 团聚的倾向越小 本实验制备的纳米粒多分散系数大于 0 2, 在今后的实验中可以考虑将超声法改为高剪切均质法 [12], 以减小多分散系数, 提高 NLC 的稳定性 OXC 为组蛋白去乙酰化酶抑制剂, 对于脑瘤引发的癫痫治疗效果较好 [13], 且不良反应少 [1], 近几年研究发现,OXC 具有抗肿瘤的作用 [14 15] 纳米制剂可延长细胞内药物作用时间, 改变药物在细胞内的动力学特征和分布, 并具有克服肿瘤细胞多药耐药的作用 [16] 本实验为 OXC 纳米新制剂的进一步研究开发提供了一定的实验基础, 为提高 OXC 的抗癫痫效果及在治疗肿瘤方面的应用提供了新方法和新思路, 但 OXC NLC 的靶向性及其抗肿瘤作用效果有待进一步研究 图 4 OXC NLC 累积释放曲线.n=3, x±s 珋 Fig 4 InvitroreleaseprofileofOXC NLC.n=3, x±s 珋 590 REFERENCES [1] MASCHIO M,DINAPOLIL,VIDIRIA,etal.Theroleside efectsplayinthechoiceofantiepileptictherapyinbraintumor relatedepilepsy:acomparativestudyontraditionalantiepileptic drugsversusoxcarbazepine[j].jexpclincancerres,2009, 28(1): [2] NOVARTISAG.Oxcarbazepinefilm coatedtablets:china,

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