白藜芦醇纳米脂质体制备工艺之高压微射流法
2019-07-27 09:45:59
本文介绍高压微射流法制备白藜芦醇纳米脂质体,探寻一种环保、高效的白藜芦醇纳米脂质体制备工艺,为白藜芦醇新剂型的开发及利用提供理论依据和实际指导.
纳米脂质体、微球、脂肪乳、胶束等都是新的药物载体形式,其中载药脂质体,是以卵磷脂、胆固醇等为膜材对亲水或者疏水的药物进行包封,制成的一种具有类似生物膜结构的双分子层球体结构,具有稳定性好、靶向性强、可延缓释放、无免疫毒性等特点,已成为近年来现代医学和食品功能化学共同关注的焦点.
白藜芦醇是一种天然多酚类物质,广泛分布于虎杖、葡萄、花生、藜芦、桑葚等植物中,具有抗癌、抑菌、抗炎症、抑制血小板凝集、调节雌激素、保护神经和肝脏等生理功能,且被美国《抗衰老圣典》列为"100种较热门有效的抗衰老物质"之一.将纳米脂质体用于白藜芦醇的包封与载运,有利于提高白藜芦醇生物利用率与缓释作用,可进一步扩大其在药品、食品、化妆品等行业的应用范围.
制备纳米脂质体的传统方法有薄膜法、乙醇注入法、逆向蒸发法、声法等,但这些方法均存在有机溶剂残留、磷脂成分易氧化、生产成本高、周期长、制备过程难以控制、放大为工业化生产存在难度等缺点.高压微射流法作为一种新型纳米脂质体制备技术,通过高速撞击、剪切与空化作用达到均质与细化的目的,具有操作简便、清洁安全、易于连续化生产等优点,现已有用于制备阿糖苷、中链脂肪酸、茶多酚及维生素C等纳米脂质体的实例.
仪器与设备
Mini DeBEE型微射流高压均质机(美国BEE公司)
Waters1525型高效液相色谱仪(配有紫外和示差检测器,美国Waters公司)
MX5型微量电子天平(德国METTLEＲ TOLEDO公司)
Zetasizer Nano ZS型Zeta电位仪(英国Malvern仪器有限公司)
RE5220型旋转蒸发仪、DLSB型低温冷却液循环泵(上海振捷试验设备有限公司)
材料与试剂
白藜芦醇标准品、VE、白藜芦醇样品、 乙腈、冰醋酸、 胆固醇、 大豆卵磷脂、无水乙醇
实验步骤与结果
1. 白藜芦纯纳米脂质体的制备
1)称取处方量的卵磷脂、胆固醇、白藜芦醇、抗氧化剂VE,加入500mL无水乙醇,于45HZ、240W条件下水浴声3min至充分溶解,45℃水浴条件下减压(真空度-0.09MPa) 旋转蒸发除去乙醇,直至茄形瓶壁上形成一层均匀的脂质薄膜.
2)加入0.01mol/L磷酸盐缓冲液(pH值7.4)和适量玻璃珠,45℃水浴条件下旋转水合30min,得到白藜芦醇脂质体粗悬液.
3)将其于微射流高压均质机中均质分散,即得到白藜芦醇纳米脂质体.
2. 工艺优化试验
单因素试验:单因素基本条件为固定卵磷脂质量为1g、卵磷脂/VE/白藜芦醇/胆固醇=10:1:1:1、磷酸盐缓冲液用量为250mL、微射流处理压力18000PSI、循环次数3次.各因素对白藜芦醇纳米脂质体包封率的影响设计见表1.
表1 单因素水平设计
二次回归旋转组合设计试验
在单因素试验的基础上,选择卵磷脂/VE、卵磷脂/白藜芦醇、卵磷脂/胆固醇、微射流处理压力与循环次数5个因素进行五因素三水平二次回归旋转组合设计试验,以确定较佳制备条件,如表2.利用统计分析软件SAS v8.0专业版进行试验设计,并对试验结果进行分析.
表2 二次回归旋转组合设计
以下仅简介微射流高压均质相关实验,其他单因素考察实验略,详情请见附件文章.
1) 高压微射流压力对包封率的影响
由图1可知,随着高压微射流处理压力的增加,白藜芦醇纳米脂质体包封率逐渐增加,在18000PSI时达到大至.当压力在18000～30000PSI 范围内,包封率随着压力的增加而降低.这是由于脂溶性的白藜芦醇主要是包裹或穿插于磷脂双分子层内,高压微射流处理压力的增加导致脂质体的比表面积增大,使白藜芦醇包裹量相应增加;当处理压力过大时,脂质体结构被机械力破坏,导致部分白藜芦醇漏泄,包封率降低.
图1 微射流高压均质压力对包封率影响
2) 微射流循环次数对包封率的影响
微射流循环次数对白藜芦醇纳米脂质体包封率的影响如图2所示,随着高压微射流循环次数的增加,白藜芦醇纳米脂质体包封率迅速增加,在3次循环时达到大至值87.25%.循环次数继续增加时,纳米脂质体结构受到机械破坏,包封率逐渐降低.
图2 微射流高压均质循环次数对包封率影响
通过单因素试验和响应面分析研究,确立高压微射流法制备白藜芦醇纳米脂质体较佳工艺条件为:卵磷脂/VE=10:1、卵磷脂/白藜芦醇=11.6:1、卵磷脂/胆固醇=10.5:1、磷酸盐缓冲液用量为250mL、微射流压力18366PSI、循环次数3次,在此条件下白藜芦醇纳米脂质体包封率为87.74%±1.01%.各因素对白藜芦醇提取率的影响顺序为:微射流压力＞卵磷脂/白藜芦醇＞卵磷脂/胆固醇＞循环次数＞卵磷脂/VE.
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