CN104622812A - 复方姜黄脂质立方液晶纳米粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒及其制备方法，复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒由包括以下成分组成：植烷三醇、0.05-0.15g，F127、20-30mg，姜黄素、5-7mg，胡椒碱1-3mg，水15-25mL。本发明所述复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒比姜黄素和胡椒碱组成的原药组有显著改善，表现在一方面可以提高姜黄素在体外的稳定性和溶解性，另一方面可以明显提高姜黄素的体内生物利用度，并且具有缓释和靶向作用，增强了姜黄素在体内治疗的疗效。为姜黄素发挥抗肿瘤、改善心血管功能、抗炎、抗病毒、保肝、增强免疫力等广泛药理作用奠定基础。

Description

复方姜黄脂质立方液晶纳米粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种复方姜黄脂质立方液晶纳米粒及其制备方法。 

背景技术

姜黄素（curcumin）是从姜黄中提取的一种天然有效成分，同时也广泛存在于姜黄属的其他植物中，目前被广泛用作色素、食品添加剂及调味品，其来源广泛、安全无毒。近年的研究表明，姜黄素具有广泛的药理作用，如抗肿瘤、改善心血管功能、抗炎、抗病毒、保肝、增强免疫力等，具有良好的药理活性和应用前景，但是姜黄素存在疏水性强、口服吸收少、稳定性差以及体内生物利用度低等缺陷，严重影响了其在临床上的使用。胡椒碱被誉为天然葡萄糖醛酸酶抑制剂，将姜黄素与胡椒碱联合应用，可降低姜黄素在体内的生物转化。 

脂质立方液晶纳米粒（cubic liquid crystalline nanoparticles，LCNP）是由两亲性脂质和表面活性剂在水中自发形成的液晶纳米分散体系，具有能够包结各种不同极性和剂量的药物；提高药物的稳定性，免受机体酶和免疫系统的影响；生物亲和性、粘附性好以及控制药物释放和提高药物生物利用度等优点。针对姜黄素在水中溶解度低、稳定性较差、生物利用度低等问题，将姜黄素与胡椒碱制备成立方液晶纳米粒，可以明显提高姜黄素在体内的生物利用度，增强姜黄素的药理活性。 

发明内容

本发明的目的是提供一种提高姜黄素在体外的稳定性和溶解性以及利用度的脂质立方液晶纳米粒制剂。 

实现上述目的的技术方案如下。 

复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒，其由以下成分组成。 

在其中一个实施例中，复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒由以下组分组成： 

本发明的另一目的是提供所述复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒的制备方法。 

实现上述目的的技术方案如下。 

一种所述复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒的制备方法，包括以下步骤： 

（1）称取所述脂质材料植烷三醇置于中，加入上述姜黄素和胡椒碱，再加入无水乙醇2.5mL，超声，使其充分溶解，作为A相； 

（2）称取F127于烧杯中，加入L蒸馏水，水浴上加热使溶解，作为B相； 

（3）将A相缓慢滴加至B相中，以室温下搅拌，再于细胞超声仪上冰浴超声，超声，即得大小均一的复方姜黄素脂质立方液晶混悬液。 

发明涉及采用脂质立方液晶作为药物载体包封姜黄素和胡椒碱制备成复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒，运用扫描电镜发现该制剂为立方体结构，外观圆整，且存在空间结构堆积，其粒径大小分布集中于294.9nm，晶格类型为Pn3m型，属于C_D型立方液晶。该剂型比姜黄素和胡椒碱组成的原药组有显著改善，表现在一方面可以提高姜黄素在体外的稳定性和溶解性，另一方面可以明显提 高姜黄素的体内生物利用度，并且具有缓释和靶向作用，增强了姜黄素在体内治疗的疗效。为姜黄素发挥抗肿瘤、改善心血管功能、抗炎、抗病毒、保肝、增强免疫力等广泛药理作用奠定基础。 

附图说明

图1是复方姜黄素脂质立方液晶偏光显微镜图，（a）加热前，（b）加热后。 

图2是复方姜黄素脂质立方液晶扫描电镜图，（A）放大前，（B）放大后。 

图3是复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒粒径分布图。 

图4是复方姜黄素脂质立方液晶小角度X射线散射图。 

图5是LCNP组在血液的药-时曲线。 

图6是LCNP组在心脏的药-时曲线。 

图7是LCNP组在肝脏的药-时曲线。 

图8是LCNP组在脾脏的药-时曲线。 

图9是LCNP组在肺部的药-时曲线。 

图10是LCNP组在肾脏的药-时曲线。 

具体实施方式

实施例1 

1.1、本实施例所述复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒的组成： 

本实施例所述复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒的制法，包括以下步骤： 

（1）称取处方比例的脂质材料植烷三醇于西林瓶中，加入上述姜黄素和胡椒碱，再加入无水乙醇2.5mL，超声30min，使其充分溶解，作为A相； 

（2）称取F127（购买于巴斯夫中国有限公司）25mg于100ml烧杯中，加入20mL蒸馏水，于水浴60℃上加热使溶解，作为B相； 

（3）将A相缓慢滴加至B相中，以500r/min室温下搅拌3h，再于细胞超声仪上300W冰浴超声5min，超声30次（间隔5s），即得大小均一的复方姜黄素脂质立方液晶混悬液。 

1.2偏光显微镜观察 

结果如图1，复方姜黄素脂质立方液晶晶型为立方相，光学特点为各向同性，在偏光显微镜下无偏光，视野为暗黑色；经过“drying”法加热处理后，样品由立方相转变为六角相，在偏光条件下显示六角相的特定偏光结构-扇形结构；当停止加热，样品从六角相开始恢复为立方相，扇形结构慢慢消失，重新转变为各向同性、无偏光的立方液晶暗视野。通过偏光显微镜观察结果说明，样品晶型为立方相，且当温度在60℃时，样品晶型会发生可逆的结构互变。 

1.3扫描电镜观察 

本实验将复方姜黄素脂质立方液晶稀释至一定浓度的混悬液，滴在样品台上，放置干燥皿中自然干燥。样品干燥后放入离子溅射仪中镀一层金膜，再将样品置于扫描电镜中观察，结果发现脂质立方液晶纳米粒在水中分散较好，且粒径大小差异较小；通过放大电镜倍数发现，纳米粒为立方体结构，外观圆整，且存在空间结构堆积，如图2。 

1.4复方姜黄素脂质立方液晶粒径测定 

取复方姜黄素脂质立方液晶混悬液适量，加入生理盐水稀释后，用HORIB Anano partica SZ-100型激光粒度分析仪测定其粒径分布。结果如图3和表1，复方姜黄素脂质立方液晶粒径大小分布集中于294.9nm。不同粒径大小的颗粒对药物的靶向性具有较为显著的影响，从粒径分布结果中可以看出，复方姜黄素脂质立方液晶体内应该主要是分布于肝脏和脾脏中。 

表1 复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒粒径分布 

1.5结构晶型的确定 

如图4和表2所示，由复方姜黄素脂质立方液晶的SAXS谱图中可以看出，样品呈现四个散射峰，各散射因子的比例符合，说明复方姜黄素脂质立方液晶晶格类型为Pn3m型，属于CD型立方液晶。 

表2 复方姜黄素脂质立方液晶晶胞参数 

*F、P和W分别代表F127、phytantriol和水 

1.6红外光谱解析分子和官能团间作用力 

通过对脂质立方液晶的原料（phytantriol和F127）、药物（胡椒碱和姜黄素）、空白立方液晶、复方姜黄素脂质立方液晶以及物理混合物的进行红外光谱分析，发现复方姜黄素脂质立方液晶与空白脂质立方液晶和phytantriol非常相似，相比phytantriol，-OH伸缩振动峰发生了紫移，说明phytantriol的极性端化学环境发生了改变，即药物与phytantriol之间产生了分子间氢键等相互作用力，同时新增加了一个1655cm-1的酰胺羰基官能团吸收振动峰，这可能是因为胡椒碱被包封于脂质立方液晶中的一条未封闭的水通道中。相比空白脂质立方液晶，-OH吸收振动峰发生了显著的红移，这是由药物与phytantriol和F127之间的相互作用力引起的，同时也新增了一个1655cm-1的酰胺羰基的伸缩振动峰。通过以上分析可以推测脂质立方液晶结果已形成。 

2、复方姜黄素脂质立方液晶在小鼠体内的药动学与组织分布 

2.1给药方案与样品采集 

将小鼠按体质量随机分成两组，一组为姜黄素和胡椒碱溶液组，一组为复方姜黄素脂质立方液晶组。每组包含12小组，每小组6只，给药前禁食12h，自由饮水。精密移取姜黄素和胡椒碱溶液（按姜黄素计灌胃量300mg·kg-1）以及复方姜黄素脂质立方液晶（按姜黄素计灌胃量100mg·kg-1），按照单次灌胃给药，于给药前0h和给药后10,15,30,45,60,90,120,240,360,480min各时间点经眼球后静脉丛取血，每个时间点约采集1mL，置于肝素化的EP管中。离心（13000r·min-1）5min，取血浆100μL置于-20℃下保存。小鼠采血后，立即处死，在上述各时间点，迅速取出心、肝、脾、肺、肾组织，取出组织后去除结缔组织，置于生理盐水中，用生理盐水将样品洗净，用滤纸吸干组织表面水份后，精密称量各脏器重量，加2倍生理盐水匀浆，制成组织匀浆液，－20℃冷冻保存，运用HPLC法进行检测。 

2.2实验结果 

2.2.1药时曲线和药动学参数 

将不同时间点的血液和组织样品按照“2.1”项下方法处理，测定各个时间点的血药浓度以及各个时间点组织中姜黄素的含量，记录色谱图，根据回归方程计算血液和组织药物浓度。同时以时间点（h）为横坐标，以血药浓度（μg·mL-1）/组织药物含量（μg·g-1）为纵坐标绘制药-时曲线，结果见图5-图10。 

采用中国药理学会3P87实用药代计算程序，对不同时间点溶液组和LCNP组姜黄素的血液浓度进行房室模型拟合，以“AIC”值为模型判定指标，对不同的拟合方法和权重进行筛选，结果以“Marquardt”为运算规则，以“1/C2”为权重的二室血管外房室模型拟合最佳，其药代参数结果见表3。 

表3 复方姜黄素溶液组和LCNP组药动学参数 

*：表示按姜黄素用量计算 

由上表结果可知，复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒达峰浓度（0.5805μg· mL-1）显著高于原药组（0.1126μg·mL-1），说明药物制备成脂质立方液晶纳米粒后，药物的吸收明显改善；同时LCNP组药物达峰时间（2.33h）相比原药组（0.5833h）显著延后，说明纳米粒不仅可以增加药物的吸收，而且在体内具有缓释作用。姜黄素LCNP组消除速率（90.780L·h-1·kg-1）与原药组消除速率（1221.461L·h-1·kg-1）具有显著性差异（P<0.05），药物在体内的停留时间显著增加。复方姜黄素制备成脂质立方液晶纳米粒后，显著增加，其相对生物利用度相比原料药提高了近15倍，达到了试验预期要求。 

2.2.2组织分布 

药物制备成一定的制剂之后，其体内吸收和组织分布往往也会发生相应的变化。纳米制剂由于其粒径分布小、结构特殊和组织亲和性，往往具有一定的组织选择性，即靶向性。运用药动学软件，分别对各个组织中药物浓度-时间曲线进行房室模型拟合，结果均符合血管外二房室模型，记录每个组织中溶液组和LCNP组的和Cmax并计算各个组织的相对摄取率Re、靶向效率Te和峰浓度比Ce值。 

由各个组织的AUC和Cmax结果可以看出，姜黄素LCNP组和原液组在心脏组织中浓度无显著性差异，药物在心脏细胞中被快速消除，故以心脏组织作为药物的非靶向组织，计算LCNP组在其他各器官的靶向效率，结果见表4。 

表4 复方姜黄素溶液组和LCNP组在小鼠体内组织分布结果 

由实验结果可知，复方姜黄素脂质立方液晶Re在脾脏中为187.32，肝脏中为10.52，肺组织中为7.27，在心脏和肾脏分别为1.12和1.60，说明药物制备成脂质立方液晶纳米粒后，主要分布于脾脏、肝脏和肺组织中，尤其是脾脏，其组织摄取率相比其他组织增加近20倍，这主要是因为纳米粒进入体内后，被脾脏网状内皮组织中的吞噬细胞大量摄取。同时由于纳米粒能够透过肺部组织毛细管丛，其在肺部组织中的药物浓度也相对较高。相比原液组药物主要分布于肝脏和肾脏组织，LCNP能够抑制药物分布于代谢器官，从而提高药物在体内的停留时间。通过比较各个组织的Te值和Ce，同样可以发现LCNP组对脾脏和肺部组织的选择性较高。 

该制剂可应用于抗肿瘤、改善心血管功能、抗炎、抗病毒、保肝、增强免疫力等疾病，具有良好应用前景。 

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (4)

1.复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒，其特征在于，其由包括以下成分组成：

2.根据权利要求1所述的复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒，其特征在于，其由包括以下组分组成：

3.一种权利要求1或2所述的复方姜黄素脂质立方液晶纳米粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）称取所述植烷三醇置于瓶中，加入所述姜黄素和胡椒碱，再加入无水乙醇2.5mL超声，使其充分溶解，作为A相；

（2）称取F127于烧杯中，加入L蒸馏水，水浴上加热使溶解，作为B相；

（3）将A相缓慢滴加至B相中，以室温下搅拌，再于细胞超声仪上冰浴超声，超声，即得大小均一的复方姜黄素脂质立方液晶混悬液。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）称取所述植烷三醇置于西林瓶中，加入所述姜黄素和胡椒碱，再加入无水乙醇2.5mL，超声20-40min，使其充分溶解，作为A相；

（2）称取F127于烧杯中，加入蒸馏水，于水浴55-65℃上加热使溶解，作为B相；

（3）将A相缓慢滴加至B相中，以450-550r/min室温下搅拌2-4h，再于细胞超声仪上冰浴超声4-6min，超声20-40次，即得大小均一的复方姜黄素脂质立方液晶混悬液。