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齐多夫定硬脂酸酯脂质体制备及处方设计与优化

来源:中国热带医学 作者:王秀敏,李静,刘彦彦,王利娟 2010-1-14

摘要: 【摘要】 目的 优化制备齐多夫定硬脂酸酯脂质体的处方。方法 采用乙醇注入法制备齐多夫定硬脂酸酯脂质体。以齐多夫定硬脂酸酯脂质体的包封率为主要评价指标,采用单因素考察法确定膜材种类、膜材和药物的投量范围,在此基础上采用正交设计法优化齐多夫定硬脂酸酯脂质体的配方,确定齐多夫定硬脂酸酯脂质体的最佳处方......


【摘要】  目的 优化制备齐多夫定硬脂酸酯脂质体的处方。方法 采用乙醇注入法制备齐多夫定硬脂酸酯脂质体;以齐多夫定硬脂酸酯脂质体的包封率为主要评价指标,采用单因素考察法确定膜材种类、膜材和药物的投量范围,在此基础上采用正交设计法优化齐多夫定硬脂酸酯脂质体的配方,确定齐多夫定硬脂酸酯脂质体的最佳处方。结果 获得了齐多夫定硬脂酸酯脂质体的工艺处方:大豆磷脂质量浓度为50g/L,大豆磷脂与胆固醇的质量比为5:1,大豆磷脂与齐多夫定硬脂酸酯的质量比为20:1,水相介质是10%的海藻糖溶液。结论 按此优化处方及工艺制备的脂质体可获得满意包封率。

【关键词】  齐多夫定硬脂酸酯;脂质体;正交设计

Optimization of the preparation and prescription of zidovudine stearate liposomes

  WANG Xiu-min, LI Jing, LIU Yan-yan, et al.Medical School of Xiamen University, Fujian 361005,China

  【Abstract】 Objective To optimize the prescription of zidovudine stearate liposomes.Methods The liposomes were prepared by the ethanol injection method. The envelope efficiency of zidovudine stearate liposomes was taken as the criteria. The single-factor test was used to study the preparation process of the liposomes, including the kinds of phospholipids, the range of phospholipids, cholesterol and zidovudine stearate. And the prescription of the liposomes was optimized by orthogonal design.Results The best prescription consisted of soybean phospholipids (50g/L), soybean phospholipids /cholesterol (5∶1,W/W), soybean phospholipids/zidovudine stearate (20:1,W/W), the water phase 10% trehalose solution.Conclusions The optimized formulation of zidovudine stearate liposomes was reasonable and practicable with high envelope efficiency.

  【Key words】 zidovudine stearate; liposomes; orthogonal design

  齐多夫定(zidovudine, AZT)又名叠氮胸苷,是由美国Wellcome 公司于1988年开发上市,为美国FDA批准的第一个抗艾滋病的药物。齐多夫定在治疗艾滋病方面有确切的疗效,为抗艾滋病的首选药物之一。现在仍是鸡尾酒疗法中基本的组合成分,可口服或静脉注射给药。但在长期使用中,发现其不良反应较大(主要是对造血系统的损害)。

  脂质体是指将药物包封于类脂质双分子层内而形成的微型泡囊,脂质体作为药物载体有以下优势,生物相容性好、体内分布靶向性、可降低药物毒性、提高药物稳定性等。国外研究人员将齐多夫定制成脂质体,用于静脉注射给药,能明显降低其不良反应,增强抗病毒活性[1]。

  但由于齐多夫定是一个两亲性药物,存在包封率低、贮存过程中易泄漏等缺点[2],限制了其进一步开发和应用。为解决这一问题,笔者合成了齐多夫定硬脂酸酯,提高其脂溶性。以脂质体为载体,制成齐多夫定硬脂酸酯脂质体,降低药物的毒副作用,提高其生物利用度。关于齐多夫定硬脂酸酯脂质体制备的处方工艺优化,国内外尚未见文献报道,基于此,本试验室采用乙醇注入法制备齐多夫定硬脂酸酯脂质体,并采用正交设计法优化齐多夫定硬脂酸酯脂质体的膜材处方,为齐多夫定硬脂酸酯制剂的研究开发提供实验依据。

  1 仪器与材料

  1.1 仪器 LC-20AD液相色谱仪(日本岛津);SPD-M20A二极管阵列检测器(日本岛津);AL104电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司);涡旋混合器(Scientific Industries);集热式恒温加热磁力搅拌器(郑州长城科工贸有限公司);KQ-500B型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。

  1.2 材料 齐多夫定硬脂酸酯(实验室自制);大豆磷脂(分析纯,上海太伟药业股份有限公司);氢化大豆磷脂(lipoid公司);胆固醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);海藻糖(二水,高纯度,南宁中诺生物工程有限责任公司);其他试剂均为分析纯。

  2 方法

  2.1 乙醇注入法制备齐多夫定硬脂酸酯脂质体 将处方量的磷脂、胆固醇和齐多夫定硬脂酸酯共溶于乙醇中,然后将此药液经注射器缓缓注入加热至55℃(并用磁力搅拌)的10%海藻糖溶液中[3,4],不断搅拌,减压蒸发乙醇,直至无醇味,即得齐多夫定硬脂酸酯脂质体。

  2. 2 处方筛选

  2.2.1 磷脂种类 分别选用大豆磷脂,氢化大豆磷脂,大豆磷脂/氢化大豆磷脂(不同比例)为膜材制备脂质体。

  2.2.2 水相介质的选择 根据之前所做的齐多夫定硬脂酸酯的理化性质的研究,齐多夫定硬脂酸酯在pH 5.0~7.5缓冲盐稳定,并且所制备的脂质体最终要制备成冻干制剂,因此选用pH 5.0、pH 5.8、pH 6.8、pH 7.4的磷酸盐缓冲液(参照《中国药典》2005版)和10%的海藻糖溶液、生理盐水等作为水相介质考察。

  2.2.3 磷脂的用量 磷脂量少,载药量少,磷脂量多,载药量多,但脂质体容易聚集、絮凝。又根据文献报道的一般磷脂含量,试验选择3%、5%、7%、10%磷脂量作为考察。

  2.2.4 胆固醇的用量 在脂质体膜中添加胆固醇可调节膜的流动性。一般,当低于相变温度时,胆固醇可使膜减少有序排列,而增加流动性;当高于相变温度时,胆固醇可增加膜的有序排列而减少膜的流动性。根据文献报道和预试验结果考察胆固醇和磷脂质量比为1:2、1:4、1:6、1:8。

  2.2.5 药脂比 脂质体的包封率和稳定性与药脂比有直接关系,投药量过多,超出磷脂的承载能力,可能会破坏脂质体双层结构,降低包封率。本试验考察了药脂比1:5~1:30(W/W)范围制备脂质体的情况。

  2.3 正交设计优化处方 在查阅相关文献和单因素考察的基础上,所筛选出来的基本处方组成为:齐多夫定硬脂酸酯,大豆磷脂,胆固醇。利用正交试验法考察磷脂的含量(A)、齐多夫定硬脂酸酯与磷脂质量比(B)、胆固醇与磷脂质量比(C)三个因素的不同水平对脂质体包封率的影响。因素和水平见表1。表1 因素和水平

  3 结果

  3.1 磷脂种类 试验发现氢化大豆磷脂和大豆磷脂/氢化大豆磷脂不同比例所制备的脂质体粒径较大,放置极易沉降分层,振摇后亦沉降,而大豆磷脂制备的脂质体粒径较小,放置不易沉降,稳定性好。因此试验选用大豆磷脂作为膜材。

  3.2 水相介质的选择 不同的水相介质所制备的脂质体的包封率 见表2。表2 水相介质对脂质体的包封率的影响

  pH 7.4的磷酸盐缓冲液和10%的海藻糖溶液的包封率差别不是很大,但考虑到脂质体后期要做成冻干制剂,而海藻糖又是较好的冻干保护剂,可以较少冻干所致的包封率下降,最终选择10%的海藻糖作为水相介质。

  3.3 磷脂的用量 当药脂比定为1:20(W/W),在所选的磷脂用量范围内,包封率没有很明显的差别,但7%和10%的磷脂含量时,乙醇注入法制备在乙醇中溶解时,很容易析出,并且脂质体通过挤出仪整粒径时,挤出速度很慢,粒径较大,放置一段时间后较小于5%比例的脂质体易沉降,因此选择磷脂含量在5%以下。

  3.4 胆固醇的用量 试验在胆固醇和磷脂比例为1:2(W/W)时,在乙醇中的溶解度低,注入时药液在注射器中凝固,给注入造成很大困难,制备的脂质体粒径很不均匀,所得制剂粘稠。二者比例在0~1:4时注入容易,所得制剂外观较好。因此,选择胆固醇和磷脂的质量比在0~1:4。

  3.5 药脂比 在不同的脂药比时,包封率差别不是很大。

  3.6 正交设计优化处方 以脂质体包封率为考察指标,依据单因素考察确定的合理范围,按正交设计L9(34)表进行试验,结果见表3。

  试验结果表明, 各因素的影响程度为B >A>C,最优组合为A3B2C3, 即磷脂含量为5%,药脂比为1:20(W/W),胆固醇与磷脂的比例为1:6(W/W)。

  4 讨论

  脂质体的制备方法有很多,常用的有:注入法、薄膜分散法、超声波分散法、逆向蒸发法、冷冻干燥法等。在研究之初,根据实验室现有仪器条件,曾采用薄膜分散法和乙醇注入法,均能获得较高的包封率,后又考虑到工业化生产的可行性,薄膜分散法分散所用的溶剂毒性一般比较大,因此最终选择乙醇注入法作为制备方法。乙醇注入法方法简便,设备简单,重现性好。表3 齐多夫定硬脂酸酯脂质体的正交试验结果No. A B C 包封率影响脂质体制备的因素有很多,在进行了单因素考察试验后,本试验选择了磷脂含量、药脂比、胆固醇和磷脂的质量比三个重要因素设计正交试验,得出有较高包封率的最佳处方比例。

【参考文献】
    1 Nigel C. Phillips and Chris Tsoukas. Liposomal encapsulation of azidothymidine of azidothymidine results in decreased hematopoietic toxicity and enhanced activity against murine acquired immunodeficiency syndrome. Blood, 1992, 79(5):1137-1143.

  2 金圣煊,王艳芝,胡会国,等. RP-HPLC 法测定齐多夫定肉豆蔻酸酯脂质体药物含量及包封率. 沈阳药科大学学报, 2007, 24(4):226.

  3 张修宇,邓英杰,王秀敏,等. PVP包覆β-榄香烯脂质体的处方与工艺优化.中国新药杂志,2006,15(3):204-207.

  4 陆彬.药剂学.北京:中国医药科技出版社,2003,456-457.

  


作者单位:福建省科技厅重大专项前期研究项目(2005YZ1025)及厦门大学医学院院长基金项目 1 361005 福建厦门, 厦门大学医学院药学系 2 554300 贵州铜仁, 铜仁职业技术学院


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