星點(diǎn)設(shè)計(jì)_效應(yīng)面法優(yōu)化丹參酮_A納米粒的制備工藝_圖文

1、 作者簡介:甘良春, 女, 博士研究生3通訊作者:侯世祥, 男, 教授, 博士生導(dǎo)師Tel:(028 85502809Fax:(028 85502809E 2mail:housix2631net星點(diǎn)設(shè)計(jì)2效應(yīng)面法優(yōu)化丹參酮A 納米粒的制備工藝甘良春, 侯世祥3, 畢岳琦, 王昶光, 王新春, 陳其翔(四川大學(xué)華西藥學(xué)院, 成都610041摘要:目的研究星點(diǎn)設(shè)計(jì)2效應(yīng)面法優(yōu)化沉淀法制備丹參酮A 2P LG A 納米粒制備工藝的可行性。方法以P VA 濃度、藥物在有機(jī)相中的濃度、P LG A 與藥物的用量比以及水相與有機(jī)相的體積比為考察因素, 以包封率、載藥量及藥物利用率為考察指標(biāo), 根據(jù)星點(diǎn)設(shè)計(jì)

2、原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安排, 并用多元線性回歸及二項(xiàng)式擬合建立指標(biāo)與因素之間的數(shù)學(xué)關(guān)系, 經(jīng)效應(yīng)面法預(yù)測最佳工藝條件。結(jié)果各指標(biāo)的二項(xiàng)式擬合方程均優(yōu)于多元線性回歸方程, 以優(yōu)化條件制備的樣品平均粒徑為225n m, 包封率為(951490168 %、載藥量為(21030103 %、藥物利用率為(381420165 %。結(jié)論星點(diǎn)設(shè)計(jì)2效應(yīng)面法適用于丹參酮A 2P LG A 納米粒的工藝優(yōu)化, 所建立的數(shù)學(xué)模型預(yù)測性良好。關(guān)鍵詞:丹參酮A; 納米粒; 沉淀法; 星點(diǎn)設(shè)計(jì); 效應(yīng)面法中圖分類號:R944文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-2494(2007 10-0758-04O pti m i zed Pr

3、epara ti on of Tan sh i n ones A 2L oaded Nanoparti cles by Cen tra l Com posite D esi gn and Re 2spon se Surface M ethodG AN L iang 2chun, HOU Shi 2xiang 3, B I Yue 2qi,WANG Chang 2guang,WANG Xin 2chun, CHE N Q i 2xiang (W est ChinaSchool of Phar m acy, S ichuan U niversity, Chengdu 610041, China A

4、BSTRACT:O BJECT I VE To study the feasibility of op ti m izing f of P LG A nanoparticles with nanop reci p itati on method by central composite design and 1S The influence fact ors included the concentrati on of P VA, the concentrati on of P t o drug and the rati o of water phase t o organic phase 1

5、The evaluati on para meters l and recovery of drug 1Experi m ents were done on the the 2ory of central 1m multi 2linear equati on and second 2order polynom ial equati on 1The possi 2bly op ti m al for mulati by res ponse surface method 1RESU L TS The results showed that the latter was p ri or t o th

6、e f or 2mer 1According t o the m al conditi ons, the mean dia meter, entrapment efficiency, drug l oading and recovery of drug were 225n m, (951490168 %, (21030103 %and (381420165 %, res pectively 1CO NCL US I O N The central composite design and re 2s ponse surface method are useful for the op ti m

7、 izati on of p reparing tanshinones A 2l oaded P LG A nanoparticles 1The esti m ati on of the established model is good 1KE Y WO R D S:tanshinones A; nanoparticles; nanop reci p itati on method; central composite design; res ponse surface method星點(diǎn)設(shè)計(jì)(central composite design, CCD 是國外近年常用的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化方法, 與國內(nèi)常

8、用的正交設(shè)計(jì)法及均勻設(shè)計(jì)法相比, 星點(diǎn)設(shè)計(jì)具有可采用非線性擬合的特點(diǎn), 其結(jié)果可采用集數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法于一體的效應(yīng)面法(res ponse surface methodol ogy,RS M 進(jìn)行優(yōu)化1。丹參酮A (tanshinones A 是丹參脂溶性有效成分之一, 具有擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈, 增加心肌收縮力等作用, 是臨床治療冠心病的常用藥物2。近年來的研究還表明, 丹參酮A 對多種腫瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒作用、誘導(dǎo)分化和凋亡作用3。納米粒(nanoparticles, NP 是抗腫瘤藥物及其他藥物的良好載體, 尤其是以P LG A 為材料制備的納米粒, 因其良好的生物相容性和生物可降解性而得到了廣泛

9、研究4。本實(shí)驗(yàn)采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)2效應(yīng)面法優(yōu)化沉淀法(nanop reci p itati on method 制備丹參酮A 2P LG A 納米粒的制備工藝。1儀器與試藥HP1100型高效液相色譜儀(美國Agilent 公司 , 81-2型恒溫磁力攪拌器(上海司樂儀器廠 , SE NCO R -201型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海申順生物科技有限公司 , SPSS1310統(tǒng)計(jì)軟件, O rigin610繪圖軟件, 粒徑測定儀(英國馬爾文公司 , H -600透射電鏡(日本H I T ACH I 公司 。丹參酮A 原料藥四川廣漢世亨原料藥業(yè)有857Chin Phar m J, 2007M ay, V ol 14

10、2N o 110中國藥學(xué)雜志2007年5月第42卷第10期 限公司, 經(jīng)測定其純度為(981530109 %, 聚(乳酸2羥基乙酸 共聚物(P LG A, 75/25,M r 15000, 山東省醫(yī)療器械研究所 , 聚乙烯醇(P VA, 88%醇解度, M r 22000, ACROS , 十二烷基硫酸鈉(S DS, 天津市博迪化工有限公司 , 丹參酮A 對照品(中國藥品生物制品檢定所 , Sephadex G -50(S weden 。2方法與結(jié)果211丹參酮A 納米粒(以下簡稱A 2NP 的制備采用沉淀法, 稱取處方量的丹參酮A 和P L 2G A, 溶于適量丙酮中, 形成有機(jī)相。另取一定

11、量的P VA 溶于水中, 形成水相。在勻速攪拌條件下, 將上述有機(jī)相緩緩加入到水相中, 40減壓旋蒸除去有機(jī)溶劑, 過018m 微孔濾膜, 即得。212包封率、載藥量及藥物利用率的HP LC 測定21211色譜條件色譜柱:D ia monsil C 18(416mm 150mm , 5m ; 流動(dòng)相:甲醇2水(8515 ; 檢測波長:270nm; 柱溫:30; 流速:110mL m in -1; 進(jìn)樣量:20L 。21212標(biāo)準(zhǔn)曲線、精密度及回收率精密稱取10mg 丹參酮A 對照品, 置50mL 量瓶中, 用甲醇溶解并定容, 作為對照品貯備液。, 醇稀釋成81064, 51040, 2101m

12、g L -1, 0108181064mg L -1內(nèi), (A (有良好的線性關(guān)系, 回歸方程為A =13017+615645, r =019999。分別取41088, 21044, 01818mg L-13個(gè)質(zhì)量濃度的丹參酮A 對照品溶液進(jìn)行精密度實(shí)驗(yàn), 各濃度樣品連續(xù)進(jìn)樣測定3次, RS D 分別為0103%, 0150%和0110%。另取空白納米粒溶液進(jìn)行加樣回收實(shí)驗(yàn), 高、中、低3個(gè)質(zhì)量濃度樣品的平均回收率為100135%, RS D 為0169%。21213樣品測定取A 2NP 液, 用數(shù)倍體積的乙腈溶解并定容, 離心(10000r m in -1, 12m in , 取上清液進(jìn)樣測定

13、, 得藥物總量(W T 。另將溶脹24h 以上的SephadexG -50裝柱(115c m 15c m , 精密量取A 2NP 液1mL 上樣, 用水洗脫, 流速1mL m in -1, 收集分離得到的納米粒液, 取適量用乙腈溶解并定容, 離心(10000r m in -1, 12m in , 取上清液進(jìn)樣測定, 得包裹在納米粒中的藥物量(W L 。另設(shè)制備時(shí)P LG A 的投入量為W P , 藥物的投入量為W D 。按下式計(jì)算包封率、載藥量及藥物利用率。包封率(% =W L /W T 100%; 載藥量(% =W L /W P 100%; 藥物利用率(% =W T /W D 100%。21

14、3優(yōu)化實(shí)驗(yàn)21311實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 選擇對A 2NP 性質(zhì)影響較顯著的4個(gè)因素為考察對象, 即水相P VA 濃度(x 1 、藥物在有機(jī)相中的濃度(x 2 、P LG A與藥物的用量比(x 3 及水相與有機(jī)相的體積比(x 4 。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 綜合選擇各因素的水平(表1 , 以包封率(Y 1 、載藥量(Y 2 和藥物利用率(Y 3 為評價(jià)指標(biāo), 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果見表2。表1因素水平表Tab 1Fact ors and levelsFact orsLevels121515171520表2星點(diǎn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab 2Central composite design and resultsNo

15、x 1x 2x 3x 4ER%1 DL %(Y 2 R%(Y 3 B l ock1(start 1115.550. 194. 162515. 100. 8416. 41351595. 850. 6712. 874151598. 501. 0017. 2251. 51. 5101592. 911. 3118. 2061. 51. 5201597. 391. 0125. 4371. 51. 5151098. 980. 8014. 9881. 51. 5152096. 581. 9938. 15B l ock2(24full fact orial design 91. 251. 2512. 512.

16、 594. 820. 8713. 24101. 251. 2512. 517. 595. 041. 3720. 72111. 251. 2517. 512. 594. 940. 5211. 82121. 251. 2517. 517. 598. 601. 0521. 98131. 251. 7512. 512. 596. 401. 7126. 47141. 251. 7512. 517. 591. 972. 1234. 32151. 251. 7517. 512. 597. 521. 2726. 63161. 251. 7517. 517. 595. 981. 7036. 14171. 751

17、. 2512. 512. 594. 342. 0931. 83181. 751. 2512. 517. 598. 051. 1617. 04191. 751. 2517. 512. 598. 111. 3830. 46201. 751. 2517. 517. 595. 911. 3629. 12211. 751. 7512. 512. 596. 291. 5624. 17221. 751. 7512. 517. 594. 911. 7727. 79231. 751. 7517. 512. 596. 571. 1023. 27241. 751. 7517. 517. 596. 861. 6134

18、. 06B l ock3(center points 251. 51. 5151592. 080. 509. 77261. 51. 5151592. 110. 499. 48271. 51. 5151599. 410. 6812. 25281. 51. 5151593. 610. 6913. 27291. 51. 5151593. 440. 5310. 09301. 51. 5151587. 650. 6713. 7421312模型擬合用SPSS1310統(tǒng)計(jì)軟件, 以包封率、載藥量及藥物利用率3個(gè)評價(jià)指標(biāo)分別對各因素(自變量 進(jìn)行多元線性回歸和二項(xiàng)式方程擬合。對二項(xiàng)式方程中的各項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行t 檢

19、驗(yàn), 刪除P 013的項(xiàng), 以達(dá)到簡化模型的目的。多元線性回歸方程為:957中國藥學(xué)雜志2007年5月第42卷第10期Chin Phar m J, 2007M ay, Vol 142N o 110Y 1=831850+41478x 1+01332x 2+01361x 3-01108x 4(r =013620, P =014354Y 2=-01673+01453x 1+01617x 2-01054x 3+01067x 4(r =014987, P =011029Y 3=-361414+81487x 1+101890x 2+01539x 3+11327x 4(r =014896, P =01116

20、7二項(xiàng)式方程為:Y 1=1351998+671106x 1-611241x 2-61991x 4-201876b 82x 1+201524x 22+01013x 23+01229x 24(r =017523, P =010037Y 2=81436+81736x 1-11016x 3-11011x 4-31422x 1x 2-01210x 1x 4+01100x 2x 4+11422x 22+01032x 23+01041x 24(r =018646, P =010001Y 3=1911874+1561050x 1-201159x 3-231098x 4-3611656x 1x 2-31672x

21、 1x 4+21356x 2x 4+221738x 22+01250x 3x 4+01565x 23+01755x 24(r =018829, P =010001 從擬合方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)r 值和P 值可見, 3個(gè)指標(biāo)均采用二項(xiàng)式方程擬合效果較好。4個(gè)因素對包封率、載藥量和藥物利用率均有影響。21313效應(yīng)面優(yōu)化和預(yù)測, origin610中心點(diǎn)值 , , 從中篩選出各因素的最佳范圍, 結(jié)果見表3。 圖1Y 1, Y 2, Y 3與各自影響最顯著的兩個(gè)因素的三維效應(yīng)面和二維等高線圖F i g 1Three 2di m ensi onal res ponse surface and p lanar

22、 cont our map s of Y 1, Y 2, and Y 3with t w o notable fact ors214優(yōu)化工藝驗(yàn)證根據(jù)表3綜合評價(jià), 得最佳工藝參數(shù):x 1=115%, x 2=115g L-1, x 3=15, x 4=20。照此條件制備了3批A 2NP, 其平均包封率、載藥量和藥物表3預(yù)測的各因素最佳范圍Tab 3Forecasted op ti m al ranges of fact orsPara metersx 1/%x 2/gL -1x 3x 4Y 111311811021012201620Y 211311811321010171820Y 311311

23、711421014171920利用率見表4。表4預(yù)測值與實(shí)測值的比較1n =3Tab 4Comparis on of forecasted and true values 1n =3Para metersForecasted valuesTrue values Variance /%Y 1/%9817195149016831260169Y 2/%118821030103-71981163Y 3/%3816838142016501671169注:偏差(% =(預(yù)測值-實(shí)測值 /預(yù)測值100%Note:variance (% =(f orecasted values -true values /f

24、 orecasted values 100%由表4可見, 本實(shí)驗(yàn)所得的擬合方程可較好的描述指標(biāo)與因素之間的關(guān)系。對最優(yōu)工藝制備的納米粒測定粒徑、照透射電鏡以及采用正相透析法進(jìn)行體外釋放研究, 結(jié)果見圖2, 3和4。A 2NP 的粒徑主要集中在160015%S 相對于丹參酮A , 且?guī)缀鯖]有圖2A 2NP 粒徑分布圖F i g 2Size distributi on of A2NP圖3A 2NP 電鏡照片(40000F i g 3TE M phot ograph of A 2NP (400003討論311P LG A 屬于可生物降解型材料, 其在體內(nèi)的降解時(shí)間與材料中乳酸(L 和羥基乙酸(G 的

25、含量有關(guān), L 含量越高, 其在體內(nèi)的降解時(shí)間越長。本實(shí)驗(yàn)067Chin Phar m J, 2007M ay, V ol 142N o 110中國藥學(xué)雜志2007年5月第42卷第10期 通訊作者簡介:柳晨, 女, 博士3通訊作者:裴元英, 女, 教授, 博士生導(dǎo)師Tel:(021 54237186Email:yypeishmu 1edu 1cn 環(huán)孢素2PVP 固體分散體的體外研究柳晨, 朱賽杰, 張?jiān)? 高天坤, 裴元英3(復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院藥劑學(xué)教研室, 上海200032摘要:目的以聚維酮(P VP 為載體制備環(huán)孢素(Cy A 固體分散體, 并考察其體外溶出。方法以溶劑法制備固體分散體,

26、以X 2射線衍射法鑒定Cy A 在體系中的存在狀態(tài), 用紅外光譜法檢查藥物與載體間是否具相互作用, 以搖瓶法測定Cy A 在不同濃度十二烷基硫酸鈉(S LS 中的溶解度, 按中國藥典2005年版溶出度第三法測定Cy A 從固體分散體中的溶出。結(jié)果X 2射線衍射圖譜顯示Cy A 結(jié)晶衍射峰消失, 藥物以無定形或分子狀態(tài)存在于固體分散體中; 紅外光譜的結(jié)果表明, 藥物與P VP 間無分子間作用力。藥物從固體分散體中的溶出度比原藥粉末顯著提高, 且隨著P VP 比例的增加而增大。結(jié)論P(yáng) VP 能顯著提高Cy A 的溶出度, 可進(jìn)一步用來制備Cy A 的固體劑型。關(guān)鍵詞:環(huán)孢素; 聚維酮; 固體分散體

27、; 溶出度中圖分類號:R944文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-2494(2007 10-0761-04Prepara ti on and in V itro Study of Soli d D ispersi on s of Cyclospor i n e AL I U Chen, Z HU Sai 2jie, Z HANG Yuan 2xing, G AO Tian 2kun, PE I Yuan 2ying 3(D epart m ent of Pharm aceutics, School of Phar m acy, Fudan U niversity, Shanghai 20003

28、2, China ABSTRACT:OBJECTI VE To p repare and characterize the s olid dis persi ons cycl os porine A P VP with the intenti on of i m p r oving drug diss oluti on 1M ETHOD S Solid dis persi ons A P VP method 1Powder X 2ray diffract ometry (PXRD was used t o identify the state of the in 1med infrared (

29、FTI R s pectra 圖4丹參酮A 混懸液和納米粒膠束液的體外釋放曲線1n =31-丹參酮A 混懸液; 2-丹參酮A 納米粒F i g 4In vitro release curve of A sus pensi on and A 2NP 1n =31-A sus pensi on; 2-A 2NP選用的75/25型在體內(nèi)的降解時(shí)間可達(dá)數(shù)月, 故適合于緩釋型納米粒的制備。加之其具有良好的親脂性, 對包裹脂溶性藥物丹參酮A 而言, 也是極為有利的。312本實(shí)驗(yàn)的制備工藝有過濾步驟, 以除去未被包裹的藥物。為進(jìn)一步探討制備過程中各因素對納米粒性質(zhì)的影響, 引入了藥物利用率這一概念, 以更全面反映藥物的包裹情況, 能更好地優(yōu)化制備工藝。313包封率的測定采用葡聚糖凝膠柱法, 以水為洗脫劑。由于丹參酮A 幾乎不溶于水