CN103933016B

CN103933016B - 一种辣椒碱三元纳米胶束及其制法和用途

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Publication number: CN103933016B
Application number: CN201410141437.7A
Authority: CN
Inventors: 徐希明; 朱源; 王苗苗; 余江南
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2034-04-09
Also published as: CN103933016A

Abstract

本发明公开了一种辣椒碱三元纳米胶束的制备方法，它主要由以下质量组分组成：辣椒碱1份，磷脂3～25份，胆酸盐3～18份，聚维酮3～20份。该三元纳米胶束体系提高了水难溶性药物辣椒碱的溶解度，增加了在体内的生物利用度。它能够加工制成多种剂型，且能够减少辣椒碱的刺激性，制备方法简单且体系稳定，便于大规模工业化生产。

Description

一种辣椒碱三元纳米胶束及其制法和用途

技术领域

本发明涉及辣椒碱药物制剂领域，特别是涉及一种辣椒碱三元纳米胶束的制备方法。

背景技术

辣椒碱（Capsaicin）是辣椒中含有的一种极其辛辣的香草酰胺类生物碱，纯品为白色单斜长方形片状结晶，无毒性，熔点为65～66℃，易溶于甲醇、乙醇、丙醇、氯仿及乙醚中，在水中几乎不溶，在高温下易产生较强的刺激性气体（参见：冯纪年,付健,韩明理.辣椒碱的研究概述.西北农业学报,2005,14(1):84-87.）。它可通过从天然辣椒中提取、生物合成、化学合成及细胞培养等方法得到（参见：董静,张国辉,王洪涛.辣椒中辣椒碱和辣椒红色素的提取及应用.食品科技,2006,31(2):20-21.）。

近些年来，已经报道的辣椒碱生理药理活性较多，包括镇痛、消炎、活血化瘀、抑菌、止痒、抗癌、抗氧化等（参见：吴明光.新型长效镇痛药辣椒碱研究进展.中国新药杂志,1994,3(4):10-13.Desai,P.R,S.Marepally,A.R.Patel,etal.Topicaldeliveryofanti-TNFαsiRNAandcapsaicinvianovellipid-polymerhybridnanoparticlesefficientlyinhibitsskininflammationinvivo.JournalofControlledRelease,2013,170(1):51-63.Malagarie-Cazenave,S,N.Olea-Herrero,D.Vara,etal.ThevanilloidcapsaicininducesIL-6secretioninprostatePC-3cancercells.Cytokine,2011,54(3):330-337.Lee,T.-H.,J.-G.Lee,J.-M.Yon,etal.Capsaicinpreventskainicacid-inducedepileptogenesisinmice.Neurochemistryinternational,2011,58(6):634-640.）。除此之外，辣椒碱还可保护心血管和消化系统、促进脂肪代谢、催泪催嚏、介导肿瘤细胞凋亡等作用，其中较为独特的是其长效镇痛作用及新型镇痛机制，其镇痛作用机制不同于传统的中枢镇痛药和解热镇痛药，主要是通过影响神经肽P物质的释放、合成和贮藏而起镇痛和止痒作用（参见：陈孝储,刘蒙,蒋长增.辣椒碱制剂及其应用研究.武警医学院学报,2011,20(3):227-230.）。

辣椒碱的用途也较为广泛，包括在医药工业、食品、保健、生化农药、军事等众多领域，其中医药领域应用潜力巨大。辣椒碱在临床上主要用于治疗带状疱疹神经痛、外科手术神经痛、坐骨神经痛、糖尿病性神经痛等顽固性神经痛以及对关节痛、风湿病等有明显疗效。此外，辣椒碱还有助于治疗各种瘙痒及皮肤病，如牛皮癣、荨麻疹、湿疹、瘙痒症等。近年来，很多学者发现辣椒碱的抑菌作用非常明显，并且能诱导早期和延迟心肌保护，还具有促进食欲，增强胃肠蠕动，改善消化功能的作用，同时进一步纯化的辣椒碱还能有效杀死癌细胞，减少细胞癌变的可能，为癌症治疗开辟了新途径（参见：席改卿,王建森,王胜利,等.辣椒碱的提取及其应用研究进展.中国农学通报,2012,6:222-226.）。

然而，辣椒碱具有高度的肝首过效应，在水中的溶解度极低，半衰期短，口服生物利用度低，局部给药目前仍是辣椒碱主要的给药方式。但是由于局部给药均有不同程度的刺激性，如烧灼感、刺痛、瘙痒和皮肤潮红、局部区域充血以及神经源性的炎症反应等，因此限制了辣椒碱的临床应用。如何运用制剂新技术开发多种可供临床使用的辣椒碱新制剂以降低副作用，延长生物半衰期，提高口服生物利用度并减少刺激性成为其剂型拓展和新药研发的新方向。

纳米胶束（Nanomicelles）是近年来出现的一种纳米级新型药物载体，利用胶束增溶作用可以提高难溶性药物的溶解度及口服生物利用度。依据构成载体材料相对分子质量的不同，纳米胶束可分为低分子胶束和聚合物胶束。胆盐/卵磷脂混合胶束主要由胆盐、卵磷脂、药物三部分组成，是一种已经得到了系统而广泛研究的低分子胶束。利用它形成的制剂不仅可以显著提高难溶性药物的溶解度，还能提高药物的疗效，增加药物稳定性，是具有良好生物相容性的药物传递载体。（参见：Hammad,M,B,Müller.Increasingdrugsolubilitybymeansofbilesalt–phosphatidylcholine-basedmixedmicelles.Europeanjournalofpharmaceuticsandbiopharmaceutics,1998,46(3):361-367.）但是由于低分子胶束采用小分子的表面活性基团作为载体材料，其增溶量、载药量及促进药物被机体利用的程度均有限，因而限制了其在难溶性药物增溶方面的广泛应用。聚合物胶束采用两亲性的大分子作载体材料，因两亲性聚合物遇水后亲油部分缠绕成内核，亲水部分则环绕在外构成外壳，这样的核壳结构不仅使高聚物可以很好地分散于水，同时由于分子量较大，可以为难溶性药物提供较大的疏水微环境，因而，与低分子胶束相比，聚合物胶束的载药量及稳定性明显提高。目前，已经报道的高聚物所用载体材料中，常用的有：环氧乙烷类高分子材料普朗尼克（pluronic）（参见：Kabanov,A.V,E.V.Batrakova,V.Y.Alakhov.Pluronicblockcopolymersasnovelpolymertherapeuticsfordrugandgenedelivery.JournalofControlledRelease,2002,82(2):189-212.），乙烯基类高分子材料聚维酮（Povidone,PVP）（参见：Paradkar,A,A.A.Ambike,B.K.Jadhav,etal.Characterizationofcurcumin–PVPsoliddispersionobtainedbyspraydrying.Internationaljournalofpharmaceutics,2004,271(1):281-286.）等，其特点是生物相容性和安全性好。研究证明，高分子材料聚维酮（PVP）与低分子二元组合物胆盐/磷脂聚合胶束用物理的方法相组合，构建聚维酮-磷脂-胆酸盐三元组合物，作为难溶性药物的载体，具有良好的增溶效果（参见：用作难溶性药物载体的聚维酮-磷脂-胆酸盐三元组合物[P]，申请专利号：200510037848.2）。另一方面，聚合物胶束由于具有较小的粒径（<200nm）和较大的分子量（>50kDa）而不被内皮网状系统吞噬或有效避免肾脏排泄，因此可以在血液中停留更长的时间。同时，由于胶束体系具有较好的组织透过性，尤其可在具有渗漏性血管的组织（如肿瘤或梗塞区域）聚集，即所谓的EPR效应，这使得胶束给药系统具有天然的被动靶向特性。近年来，在聚合物胶束表面进行结构修饰或连接其他靶向基团，用以增加胶束体系的载药量、稳定性和靶向效果的研究日益增多，越来越多的受体介导、物理化学靶向胶束给药体系用于抗肿瘤等疾病的治疗药物的开发（参见：U.Kedar,P.Phutane,S.Shidhaye,etal.Advancesinpolymericmicellesfordrugdeliveryandtumortargeting.Nanomedicine,2010,6(6):714-729.）。目前，尚未有以辣椒碱作为原料药制备成三元纳米胶束制剂，以达到提高辣椒碱溶解度和生物利用度的研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辣椒碱三元纳米胶束，将难溶于水的辣椒碱制备成三元纳米胶束，以提高其溶解度，改善其体内生物利用度。

本发明的另一目的是提供这种辣椒碱三元纳米胶束的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种辣椒碱三元纳米胶束，主要由以下质量组分组成：辣椒碱原料药1份，磷脂3～25份，胆酸盐3～18份，聚维酮3～20份。

上述的一种辣椒碱三元纳米胶束，所述的聚维酮是聚维酮-K30。

上述的一种辣椒碱三元纳米胶束，所述的胆酸盐是胆酸钠。

上述的一种辣椒碱三元纳米胶束的制法是：将辣椒碱与磷脂、聚维酮以及胆酸盐在无水乙醇中溶解后，旋转蒸发除去无水乙醇，得到辣椒碱三元纳米胶束。

上述的辣椒碱三元纳米胶束在制备辣椒碱药物中的应用。

上述的辣椒碱三元纳米胶束用不同的加工方法，可将其加工成不同的药物剂型，如液体制剂、冻干粉、软胶囊、复合物粉末、硬胶囊、片剂等多种药物剂型。不同的药物剂型的加工方法分别为：在辣椒碱三元纳米胶束中加入蒸馏水或者缓冲液可制成胶束溶液液体制剂；在辣椒碱三元纳米胶束中加入蒸馏水或缓冲液，冷冻干燥可制得冻干粉；将辣椒碱三元纳米胶束真空干燥可制成辣椒碱三元纳米胶束粉末；辣椒碱三元纳米胶束冻干粉或辣椒碱三元纳米胶束粉末可与适宜辅料混合，进一步填入胶囊或制成片剂等药物制剂。

有益效果

本发明具有以下的有益效果：

1、本发明增溶效果显著，并且使得该难溶性药物容易被人体吸收，血药浓度-时间曲线下的面积明显增加，提高了药物的生物利用度；

2、本发明对胃粘膜的刺激性明显降低；

3、本发明采用的配方和方法简单可行，无需特殊设备，便于大规模工业化生产。

附图说明：

图1为实施例1制备的辣椒碱三元纳米胶束的透射电镜图（×400k）。

图2为实施例6制备的辣椒碱三元纳米胶束的平均血药浓度-时间曲线图（n=6）。

图3为实施例6制备的辣椒碱三元纳米胶束对小鼠的胃粘膜刺激性图（n=3）。

表1为实施例1制备的辣椒碱三元纳米胶束的稳定性实验数据表。

表2为实施例6制备的辣椒碱三元纳米胶束的药物动力学参数（n=6）。

具体实施方式

以下所列实施例有助于本领域技术人员更好地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

以下实施例所用主要仪器和材料

实验材料：聚维酮-K30（ISP，美国国际特品公司）；大豆磷脂（上海太伟药业有限公司）；胆酸钠（国药集团化学试剂有限公司）

实验仪器：旋转蒸发仪（Heidolph公司，德国）；KQ-500DE型数控超声波清洗机（无锡市超声电子设备有限公司）；液相色谱仪（包括LC-20AT泵，symmetryC18柱，SPD-20A紫外检测器）（日本岛津公司）；Climacell稳定性试验箱（德国MMM公司）

实施例1辣椒碱三元纳米胶束

在圆底烧瓶中按照下表称取辣椒碱、磷脂、聚维酮-K30、胆酸钠，加入40mL无水乙醇，超声至溶液澄清，旋转蒸发，除去无水乙醇，加入蒸馏水，振摇后澄清，得液体制剂，体系最终体积为10mL，药物浓度为2mg·mL^-1。

实施例2辣椒碱三元纳米胶束冻干制剂

在圆底烧瓶中按照下表称取辣椒碱、磷脂、聚维酮-K30、胆酸钠，加入40mL无水乙醇，超声至溶液澄清，旋转蒸发，除去无水乙醇，加入蒸馏水，振摇后澄清，冷冻干燥，得冻干粉。

实施例3辣椒碱三元纳米胶束

在圆底烧瓶中按照下表称取辣椒碱、磷脂、聚维酮-K30、胆酸钠，加入20mL无水乙醇，超声至溶液澄清，旋转蒸发，除去无水乙醇，加入蒸馏水，振摇后澄清，得液体制剂，体系最终体积为10mL，药物浓度为2mg·mL^-1。

实施例4辣椒碱三元纳米胶束

在圆底烧瓶中按照下表称取辣椒碱、磷脂、聚维酮-K30、胆酸钠，加入30mL无水乙醇，超声至溶液澄清，旋转蒸发，除去无水乙醇，加入蒸馏水，振摇后澄清，得液体制剂，体系最终体积为10mL，药物浓度为2mg·mL^-1。

实施例5辣椒碱三元纳米胶束

实施例6辣椒碱三元纳米胶束

在圆底烧瓶中按照下表称取辣椒碱、磷脂、聚维酮-K30、胆酸钠，加入20mL无水乙醇，超声至溶液澄清，旋转蒸发，除去无水乙醇，加入蒸馏水，振摇后澄清，得液体制剂，体系最终体积为2mL，药物浓度为10mg·mL^-1。

实施例7将实施例1所制备的三元纳米胶束进行载药量、包封率、形态学、粒径以及稳定性测定，进一步说明本发明的效果。

（1）载药量测定取辣椒碱三元纳米胶束适量，经0.22μm微孔滤膜过滤后，取0.1mL滤液以色谱纯甲醇定容至10mL，涡旋混匀后按照HPLC法测定辣椒碱的载药量为1.83±0.02mg·mL^-1。

（2）包封率测定按公式计算包封率：EE%=C₁/C₂×100%。其中，EE%为包封率，C₁为微孔滤膜过滤后三元纳米胶束中辣椒碱含量，C₂为处方中辣椒碱的投药量。经计算得，辣椒碱三元纳米胶束的包封率为（91.7±1.04）%。

（3）形态观察取少量辣椒碱三元纳米胶束适量，用水进行适量稀释后，滴至铜网，用2%磷钨酸染色，室温放置至干燥并形成薄膜后，透射电子显微镜（JEM-2100，日本电子株式会社）观察微观形态，结果见图1。由图看出，该三元纳米胶束呈球形、类球形，分布均匀，且粒径均小于50nm。

（4）粒径测定取辣椒碱三元纳米胶束，用蒸馏水适当稀释后，用激光粒度分析仪（BI-9000型激光粒度仪，美国布鲁克海文仪器公司）测定其粒径与ζ电位。经测定，辣椒碱胶束的粒径为15.8±0.3nm，多分散性指数为0.097±0.037，ζ电位为-37.7±2.67mv。

（5）稳定性试验取辣椒碱三元纳米胶束，分别于室温、40℃、60℃条件下放置30天，在实验的第0天、第10天和第30天分别取样进行含药量、包封率和平均粒径的测定，结果见表1。由表看出，经三个温度下一个月的初步稳定性实验，辣椒碱纳米胶束保持稳定，载药量和包封率略有下降但无明显变化，平均粒径稍有增加，但均小于50nm。

表1

实施例8辣椒碱三元纳米胶束制剂的相对生物利用度实验

1.1动物给药与血样处理

12只健康雄性SD大鼠，体重250±10g，由江苏大学实验动物中心提供。大鼠在适应环境三天后进行实验。将大鼠随机分为两组，每组6只，给药前禁食12小时，自由饮水。按90mg·kg^-1的剂量分别口服灌胃辣椒碱游离药物（10mg·mL^-1的辣椒碱混悬于0.5%（w/v）的CMC-Na水溶液中，临用前配制）和辣椒碱纳米胶束（实施例6），于给药后5、15、30min、1、2、4、6、8、12、24h，从大鼠眼球后静脉采血约0.6mL，置于肝素抗凝管中，4000r·min^-1离心10min后分离血浆，-20℃下冷冻存储直至分析。取血浆200μL置于10mL带塞离心管中，加400μL蒸馏水，加50μL内标溶液（10μg·mL^-1α-萘酚甲醇溶液），之后加500μL乙腈，涡旋1min，再加环己烷和乙酸乙酯各1.5mL，涡旋3min并离心（3000rpm，10min），取上清液置于干净离心管中，于37℃水浴氮气吹干，残留物用100μL甲醇溶解并涡旋1min，3000rpm离心5min，吸取20μL上清液进HPLC测定，记录色谱峰。

1.2血浆药时曲线与相对生物利用度

绘制辣椒碱三元纳米胶束与原料药的血浆药时曲线，见图2。血药浓度数据经BAPP软件（中国药科大学药代中心提供）拟合药动学参数，参数数据以Mean±SD表示，结果见表2。相对生物利用度F=AUC_T×D_R/(AUC_R×D_T)×100%，其中D_T为辣椒碱三元纳米胶束的口服给药剂量，D_R为辣椒碱的给药剂量。从结果可以看出，辣椒碱三元纳米胶束的t_1/2、MRT和AUC显著高于原料药，说明辣椒碱胶束口服给药后的药物体内滞留时间显著增加，生物利用度显著提高，相对口服生物利用度为241.9%。

表2

实施例9辣椒碱三元纳米胶束的胃粘膜刺激性实验

9只健康雄性SD大鼠，体重250±10g，由江苏大学实验动物中心提供。将大鼠随机分为三组，每组3只，给药前禁食12小时，自由饮水。按90mg·kg^-1（以辣椒碱计）的剂量分别口服灌胃辣椒碱游离药物（10mg·mL^-1的辣椒碱混悬于0.5%（w/v）的CMC-Na水溶液中，临用前配制）、辣椒碱纳米胶束（实施例6）和生理盐水，于给药2小时后将完整的胃取出并固定在10%的福尔马林溶液中。将所有的样品进行脱水处理，并用石蜡包埋。将胃部的病理切片用苏木精和伊红染色后，置于配有电脑控制的数码相机的奥林巴斯CKX41光学显微镜下观察。结果见图3。由图看出，与生理盐水对照组相比，经辣椒碱原料药口服灌胃的大鼠胃部出现了炎症细胞浸润和空泡化，刺激性较大；而该现象在辣椒碱三元纳米胶束给药后的胃部组织切片上未发现。结果表明，辣椒碱三元纳米胶束能够明显降低辣椒碱对胃部的刺激。

Claims

1.一种辣椒碱三元纳米胶束，其特征是：它是以辣椒碱作为原料药，主要由以下质量组分组成：辣椒碱原料药1份，磷脂3～25份，胆酸盐3～18份，聚维酮3～20份。

2.根据权利要求1所述的一种辣椒碱三元纳米胶束，其特征是：所述的聚维酮是聚维酮-K30。

3.根据权利要求1所述的一种辣椒碱三元纳米胶束，其特征是：所述的胆酸盐是胆酸钠。

4.一种制备权利要求1所述的辣椒碱三元纳米胶束的方法，其特征是：将辣椒碱与磷脂、聚维酮以及胆酸盐在无水乙醇中溶解后，旋转蒸发除去无水乙醇，得到辣椒碱三元纳米胶束。

5.权利要求1所述的辣椒碱三元纳米胶束在制备辣椒碱药物中的应用。