摘要: 以殼聚糖和海藻酸鈉為載體原料,制備了載胰島素的緩釋劑,進(jìn)行了緩釋性能研究,利用正交實驗方法,優(yōu)化了制備工藝條件。結(jié)果表明,最佳制備工藝為:殼聚糖與海藻酸鈉的質(zhì)量配比為1: 2,加胰島素量為28mL( 濃度為1. 0mg /mL) ,混合溶液( 擔(dān)載胰島素后) 反應(yīng)時間為30min;采用最佳工藝條件制備的緩釋劑在模擬人工胃液中溶出4h 時溶液中胰島素濃度為26. 6μg /mL。
關(guān)鍵詞: 殼聚糖;海藻酸鈉;緩釋劑;溶出度
藥物使用的有效性與安全性是目前人們普遍關(guān)心的重要問題,每種藥物都有一定的適用濃度范圍,濃度過低達(dá)不到治療效果,過高又會產(chǎn)生毒副作用。藥物緩釋劑是通過藥物載體的載藥系統(tǒng)將藥物緩慢或可控釋放的藥物制劑,具有靶向性、控釋性、安全性等特點。
殼聚糖具有無毒性、生物官能性和良好的生物相容性、安全性、生物活性、微生物降解性等優(yōu)良性能,在醫(yī)藥、食品、化工、水處理、金屬提取及回收、生化和生物醫(yī)學(xué)工程等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用研究取得了重大進(jìn)展[1 - 4]。作為藥物載體,殼聚糖能緩慢的釋放藥物,提高藥物的利用度[5] 和化療藥物的靶向性[6],然而,殼聚糖分子中內(nèi)外氫鍵的相互作用,形成了有序的大分子結(jié)構(gòu),溶解性能卉差,在藥物釋放過程中具有pH 依賴性,這限制了它在許多方面的應(yīng)用。海藻酸鈉具有藥物制劑輔料所需要的穩(wěn)定性、溶解性、粘性和安全性、良好的生物相容性,具有形成凝膠和成膜能力、降低人體內(nèi)的膽固醇含量和軟化血管的作用、可生物降解性、抗氧化、增強免疫力等生物活性,能提高藥物的包封效果以及在模擬腸液中的釋放作用[7]。
海藻酸鈉與殼聚糖形成復(fù)合物[8]具有pH 敏感性,可以抑制溶菌酶對殼聚糖的降解,在胃酸條件下,形成致密穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),藥物釋放緩慢。到達(dá)小腸后,海藻酸離子化,復(fù)合物膨脹疏松,間隙增大,藥物釋放快[9 - 10]。因此,殼聚糖和海藻酸鈉兩種天然多糖是食品工業(yè)、制藥業(yè)和牙科常用載體的原材料[11 - 12],也是多數(shù)藥物制劑輔料的首選。
胰島素是治療胰島素依賴型糖尿病的首選藥物,注射幾乎是胰島素臨床應(yīng)用的唯一給藥途徑,但是胰島素在血液中半衰期短,必須重復(fù)注射給藥,給患者造成身體、精神、經(jīng)濟(jì)上的巨大負(fù)擔(dān)。而胰島素直接口服易被胃腸道消化酶降解,采用殼聚糖載體制備胰島素緩釋制劑的研究有望提高胰島素口服生物利用度,近年來對其研究比較多[13 - 18]。本文利用殼聚糖和海藻酸鈉的特性,制備了殼聚糖- 海藻酸鈉- 胰島素緩釋劑,優(yōu)化了制備工藝,并研究了緩釋劑的釋放性能。
1 材料與方法
1. 1 材料與試劑
海藻酸鈉: 生化試劑,天津市福晨化學(xué)試劑廠;殼聚糖: 生化試劑( 脫乙酰度90. 0%,黏度< 100Pa. S,相對分子質(zhì)量220000) ,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司; 胰島素標(biāo)準(zhǔn)品: 生化試劑( 27IU/mg,20mg /每支,批號504 - 8708) ,中國藥品生物制品檢定所;胃蛋白酶: 生化試劑( 酶活力1200U/g) ,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司; 0. 9% 氯化鈉注射液,山東結(jié)晶藥業(yè)有限公司; 考馬斯亮藍(lán)G - 250,分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
1. 2 主要儀器
精密電子天平: FA2204B,上海佑科儀器儀表有限公司; 循環(huán)式多用真空泵: SHB - IIIA,上海豫康科教儀器設(shè)備有限公司; PH 計: PHS - 3CW,上海精科有限公司; 真空冷凍干燥機(jī): LGJ 雙- 10C,北京四環(huán)科技儀器廠有限公司; 傅立葉紅外分光光度儀: FTIR,天津港東科技發(fā)展股份有限公司; 片劑四用測試儀: PJ - 3,天津市國銘醫(yī)藥設(shè)備有限公司; 掃描電鏡: Quanta200,Philips, Japan。
1. 3 實驗方法
1. 3. 1 胰島素溶液的配制
向50mL 容量瓶中加入精密稱量的一定質(zhì)量的胰島素,用0. 01 mol /L 的鹽酸溶液溶解后,用0. 01mol /L 的NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH 至7. 0,加入蒸餾水稀釋,定容至刻度,配制成一定濃度的胰島素溶液原液,放置冰箱中低溫保存,備用。
1. 3. 2 顯色劑的配制
攪拌下將50mg 考馬斯亮藍(lán)G - 250 溶解在25mL95%乙醇溶液中,然后加入60mL85% 磷酸,用蒸餾水定容到500mL,濾去不溶物,即得到磷酸含量為120mL /L 的考馬斯亮藍(lán)G - 250 顯色劑。
1. 3. 3 胰島素緩釋劑的制備
精確稱量1g 海藻酸鈉,加入99mL 去離子水,攪拌溶解配制成1%的海藻酸鈉溶液。精確稱量0.4g 殼聚糖,加入2% 乙酸,攪拌溶解后,用飽和氫氧化鈉調(diào)解PH 至6. 0。量取80mL 1%的海藻酸鈉溶液,超聲分散下滴加一定濃度的胰島素溶液,混合均勻后,滴加到20mL 0. 18mol /mL 氯化鈣溶液中,恒溫25℃,攪拌30 分鐘。將混合液滴加到殼聚糖溶液中,充分?jǐn)嚢?。攪? 分鐘后,滴加到80mL 無水乙醇中,恒溫25℃,攪拌30 分鐘。攪拌結(jié)束后,離心分離,得到擔(dān)載胰島素的殼聚糖- 海藻酸鈉制劑。將制備的載胰島素制劑樣品放置冰箱中預(yù)凍24h,然后在真空冷凍干燥機(jī)中真空冷凍干燥6h,得到胰島素緩釋劑。
1. 3. 4 紅外光譜的測定
為確定緩釋劑的組成,采用傅立葉紅外分光光度儀、用KBr 壓片,對樣品進(jìn)行紅外光譜測定和分析。將待測的固體樣品與溴化鉀一起研磨混合均勻后,壓制成透明的薄片,進(jìn)行紅外掃描,掃描的波長范圍為400cm - 1 ~ 4000cm - 1。
1. 3. 5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定
分別取濃度為0. 025mg /mL 的胰島素標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0mL、0. 3mL、0. 6mL、0. 9mL、1. 2mL、1. 5mL、1. 8mL、2.1mL 加到8 支20mL 具塞試管中,再向每只試管中分別加入考馬斯亮藍(lán)G -250 顯色劑5mL,用去離子水稀釋至刻度,混勻,用TU -1901 雙光束紫外- 可見分光光度計在400 - 800nm 范圍內(nèi)測定溶液的吸光度,并以吸光度對胰島素質(zhì)量濃度進(jìn)行線性回歸。
1. 3. 6 人工胃液的制備
稱取2g 氯化鈉和3. 2g 胃蛋白酶,加入7. 0mL 鹽酸,溶解,加水稀釋至1000mL, pH 調(diào)至1. 5,混勻,用0.2μm 的無菌濾頭過濾,制得人工胃液,待用。
1. 3. 7 緩釋劑體外釋放性能測定
采用溶出度測定方法測定緩釋劑的藥物體外釋放性能。稱量0. 0928g 緩釋劑樣品,制備成膠囊。將膠囊放入溶出度儀的轉(zhuǎn)籃中,操作容器為含
1000mL 人工胃液的圓底燒杯,恒溫37℃,每隔一小時,量取少量溶出液,用0. 22μm 微孔濾膜過濾,向50mL 容量瓶中精確移取0. 4mL 濾液,加入5mL 考馬斯亮藍(lán)指示劑,用去離子水稀釋至刻度,搖勻溶液,測定其吸光度[19],按標(biāo)準(zhǔn)曲線計算藥品含量。