喜树碱微粉的高压均质制备工艺
2018-09-07 15:34:00
恶性肿瘤已经成为人类生命健康较危险的杀手，特别是人类对占恶性肿瘤90%以上的实体瘤一直无能为力。喜树碱（camptothecin，CPT）是从中国珙桐科（Nyssaceae）植物喜树茎提取物中分离得到的抗癌活性物质，它是目前为止发现的一种拓扑异构酶（topoisomeraseI）的抑制剂。临床研究证实喜树碱对胃癌、直肠癌、结肠癌和白血病等多种恶性肿瘤均有一定的疗效。我国是喜树碱的原产国，目前喜树碱已成为继紫杉醇（paclitaxel）之后第2个由植物衍生的重要抗癌药物。
喜树碱的分子式为C20H16N2O4，相对分子质量为348.34。喜树碱不溶于水，这就造成了它口服后生物利用度低的缺点，严重限制了其在临床中的使用。虽然科学家后来通过成盐的方法水解其分子中的酯环，增加了水溶性，开发出了副作用更小的羟基喜树碱（hydroxycamptothecine）等其他喜树碱衍生物的注射液或粉针剂，但却伴随着其抗肿瘤活性的下降。微粉化（micronization）颗粒是解决喜树碱水溶性差的方法之一，药物微粉化后，粒径变小、形态均一、比表面积增大，可以增大其在溶剂中的溶解度，进而增大其口服生物利用度。本研究利用乳化法，制备了喜树碱微粉，并对制备工艺进行了优化。在较优条件下制得的喜树碱微粉进行了形貌表征、溶出测试和生物利用度评价。
仪器和原料
MM400型光学显微镜，日本Nikon公司；S4800型扫描电镜（SEM），日本Hitachi公司；Zeta PALS型激光粒度仪，美国布鲁克海文；3k-15型高速离心机，德国Sigma公司；BS110型电子分析天平，德国Sartorius公司；XW-80A旋涡混合器，上海医科大学仪器厂；KQ-250DE型声机，昆山市声仪器有限公司；WG500CY型连续式实验室乳化机，上海路诺流体设备制造有限公司；高压纳米均质机Nano DeBEE30-4（苏州微流纳米生物技术有限公司）；2795型高效液相色谱仪，美国Waters公司；液相色谱柱Diamonsil反向柱C18（250mm×4.6mm，5 μm），迪马科技有限公司；7890A-5975C型高效气相色谱仪，DB-WAX聚乙二醇毛细管柱（30.0m×250μm，0.25 μm），G1540N-210 FID检测器，美国Agilent公司；Scientz-18N型冷冻干燥机，宁波新芝生物科技股份有限公司。
喜树碱，质量分数98.5%，四川广瀚生物技术有限公司；聚山梨酯-80（Tween-80，T80）、乙醚，天津市博迪化工有限公司；聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP-K30）、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）、泊洛沙姆188（Poloxamer188，P188），天津光复精细化工研究所；甲醇、乙腈（色谱纯）、三氯甲烷（分析纯），山东禹王实业有限公司；甘露醇，天津市科密欧化学试剂有限公司；肝素钠，湖北鑫润德化工有限公司。
试验方法及结果
首先将T80、PVP-K30、CMC-Na、HPMC、P188共5种表面活性剂溶解在水相中，体积分数均为0.2%，药物质量浓度为3mg/mL，水相与油相体积比（7∶3），油相为三氯甲烷-甲醇（8∶2），匀浆速率为5000r/min，匀浆时间为7min。在前期预试验中发现，三氯甲烷与甲醇体积比为8∶2时对喜树碱具有较好的溶解度，因此选择这个比例。待形成初乳后，检测其粒径。采用激光粒度分析仪进行粒径检测：室温下，样品反应完后用移液枪吸取3mL放入样品池进行检测。每个试验重复测定3次。结果如表1所示，T80和HPMC的加入对喜树碱乳剂粒径的影响较为明显。在制备过程中，加入适宜的表面活性剂可对乳滴表面进行改性，在控制乳滴生长和团聚的同时，也可以影响乳滴形貌。加入同样比例的T80和HPMC时粒径小至，然而由于加入T80时多分散系数更小，为0.0050±0.0001，得到的粒径更加均匀，故本研究选择以T80作为乳化剂。喜树碱质量浓度分别为1、2、3、4、5mg/mL时，平均粒径分别为（64.4±5.1）、（135.5±19.3）、（156.1±31.8）、（160.2±21.3）、（213.4±27.6）nm。喜树碱的质量浓度变化对喜树碱乳剂粒径的影响较为明显，喜树碱乳剂粒径大小随着喜树碱的质量浓度增加而增大。喜树碱质量浓度的增加，油相黏度就会增加，乳滴间容易发生团聚，从而导致喜树碱乳剂粒径增大。以平均粒径作为优选指标，喜树碱的质量浓度选定为1mg/mL。通过单因素法得出初步乳化的较优条件：喜树碱的质量浓度为1mg/mL、水相与油相体积比为7∶3、匀浆速度为7000r/min、匀浆时间为11min。较优条件下得到的喜树碱初乳的粒径大小为（30.3±1.8）nm。
在喜树碱初乳制备较优条件后，在该条件下，对高压均质制备纳米乳工艺中高压均质压力和次数进行单因素优化。高压均质压力和均质次数分别为80、120、160、200MPa及3、5、7次。高压均质压力分别为80、120、160、200MPa时，平均粒径分别为（15.3±1.8）、（15.5±2.1）、（14.7±2.2）、（15.9±3.6）nm。结果表明，在均质次数一定的情况下，随着压力的增大，粒径小幅度变大，但总体来讲粒径趋于稳定，这是因为经过高速匀浆后得到的喜树碱初乳，粒径已经很小，只是整体稍不均匀，使用高压均质机可以使初乳形成更加均一稳定的纳米粒。因此，只要较小的均质压力便可使喜树碱初乳形成均一稳定的纳米乳剂。均质次数分别为3、5、7次时，平均粒径分别为（23.3±1.6）、（20.6±2.1）、（18.6±1.4）nm。结果表明，在一定均质压力下，随着均质次数的增加，粒径首先呈下降的趋势。由于均质次数增加，机械作用时间变长，大的乳滴被均质后变小。但当均质次数持续增加，粒径反而随次数的增加而增大。以粒径作为考虑选择高压均质压力160MPa，均质7次，作为较优条件。
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喜树碱微粉的制备工艺_溶出及生物利用度特征研究_李永.pdf |
“槐叶未归”调
