CN108096188A - 负载疏水药物和营养物的水包油复合纳米乳液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于医药技术领域，具体为一种负载疏水药物和营养物的水包油复合纳米乳液及其制备方法。本发明的水包油复合纳米乳液是在蛋白‑多糖共价接枝物乳液中引入鱼精蛋白而得到；其乳滴结构为：以包含疏水药物和营养物的油滴为内核，球蛋白/鱼精蛋白为油水界面膜，多糖/鱼精蛋白位于油滴外部，以保持油滴在水相中的分散稳定性和促进吸收的特性。本发明制备的水包油型纳米乳液可以作为疏水药物和营养物的口服制剂加以应用。与相应药物的注射制剂相比，本发明制备的乳液的口服药效可以达到注射制剂的30%‑40%；在达到同样治疗效果的给药条件下，本发明制备的口服乳液比注射制剂的毒性小并且给药方便。

Description

负载疏水药物和营养物的水包油复合纳米乳液及其制备方法
技术领域
本发明属于医药技术领域，具体涉及负载疏水药物和营养物的水包油复合乳液。
背景技术
很多疏水性药物和营养物由于水溶性差而不能很好地被人体吸收，使得其在体内的药效降低，从而限制了这些药物和营养物的有效利用【Nature Reviews Drug Discovery6 (2007) 231-248】。针对疏水性药物和营养物设计和制备普适性口服递送体系，实现对疏水药物和营养物的高效包埋、运输和保护，提高其在和的吸收和口服生物利用度以及治疗效果具有重要意义【European journal of pharmaceutical sciences 29 (2006) 278-287; Drug discovery today 16 (2011) 354-360】。
水包油纳米乳液可以高效地将疏水药物和营养物负载在乳滴中，增加其在水相中的溶解性和稳定性，【Food Hydrocolloids 35 (2014) 19-27; Journal of ControlledRelease 149 (2011) 168-174】，并且易于实现大规模生产，是普适的疏水性药物和营养物递送体系【 Expert opinion on drug delivery 7 (2010) 445-460; Expert opinion ondrug delivery 14 (2017) 1325-1340】。许多具有两亲性的可食用蛋白质分子，如乳清蛋白、大豆蛋白等，具有安全、营养、低成本等优势【Trends in Food Science & Technology17 (2006) 272–283】，是食品工业中常用的乳化剂【Food Hydrocolloids 45 (2015) 301-308; Journal of Agricultural and Food Chemistry 53 (2005) 2022-2027】。蛋白乳液的稳定性容易受到环境因素，如pH、离子强度、温度等影响【Trends in Food Science &Technology 8 (1997) 1-6; Current Opinion in Colloid & Interface Science 9(2004) 305–313】，而蛋白-多糖共价接枝物和蛋白/多糖静电复合物制备的乳液具有更好的稳定性，是理想的疏水药物和营养物递送载体【Journal of Dispersion Science andTechnology 23 (2002) 93-123; Langmuir 25 (2009) 9714-9720; Journal of Colloidand Interface Science 380 (2012) 51–59】，例如，由白蛋白-葡聚糖共价接枝物制备的负载紫杉醇的纳米乳液经静脉注射以后比商品紫杉醇注射液具有更好的抗肿瘤效果【中国专利号201110261501.1; Journal of pharmaceutical sciences 102 (2013) 1307-1317; RSC Advances 5 (2015) 40831-40839】，由白蛋白-葡聚糖共价接枝物和酪蛋白/大豆多糖静电复合物制备的负载姜黄素的纳米乳液经口服以后可以提高姜黄素的口服生物利用度【中国专利申请号201511013668.0; Food Hydrocolloids 61 (2016) 11-19; FoodHydrocolloids 71 (2017) 108-117】。
口服给药被认为是实现治疗和保健效果最理想的给药途径，具有舒适度高、成本低、患者可接受度高等诸多优点【European Journal of Cancer 42 (2006) 2738-2743】。对于口服制剂而言，所负载的药物和营养物的口服生物利用度以及治疗和保健效果取决于这些药物和营养物在肠道的吸收【Advanced Drug Delivery Reviews 64 (2012) 557–570】。对于用蛋白和多糖制备的乳液，因为蛋白和多糖不容易通过肠壁细胞，所负载的药物和营养物的口服吸收可能会受到抑制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稳定、高效负载疏水药物和营养物、促进所负载药物和营养物口服吸收的水包油纳米乳液及其制备方法，以及该纳米乳液在制备疏水药物和营养物口服制剂中的应用。
本发明提供负载疏水药物和营养物的水包油纳米乳液，是在球蛋白-多糖共价接枝物乳液中引入鱼精蛋白而得到，称为负载疏水药物和营养物的球蛋白-多糖接枝物和鱼精蛋白复合乳液。鱼精蛋白是一种经过FDA批准的富含精氨酸的正电荷蛋白，能够穿过细胞膜，促进与之相联系的分子和纳米粒子在肠道的吸收【Journal of Controlled Release193 (2014) 63-73】。所以该复合乳液，可以提高所负载的疏水药物和营养物在肠道中的吸收，帮助其跨过小肠黏膜、小肠上皮细胞等障碍，从而提高疏水药物和营养物的口服生物利用度和治疗效果。
本发明提供的水包油型纳米乳液，其中的乳滴结构为，以包含疏水药物和/或营养物的油滴为内核，球蛋白/鱼精蛋白为油水界面膜，多糖/鱼精蛋白位于油滴外部，以保持油滴在水相中的分散稳定性和促进吸收特性。
本发明中，所述的球蛋白是具有类球状结构、等电点在酸性pH范围、同时含有疏水和亲水氨基酸残基以及二硫键的蛋白，包括：白蛋白、大豆蛋白、豌豆蛋白等，但不限于这些。同时含有疏水性和亲水性氨基酸残基的蛋白具有两亲性，从而具有强乳化性质【FoodChemistry 141 (2013) 975–984】。具有二硫键的球蛋白在加热时分子内的二硫键交换形成分子间的二硫键，从而形成交联的油水界面膜【中国专利号201110261501.1; Journalof pharmaceutical sciences 102 (2013) 1307-1317; Journal of Colloid andInterface Science 380 (2012) 51–59】。酸性蛋白可以和鱼精蛋白形成静电复合物，从而可以形成复合乳液。
本发明中，所述的多糖为含有还原端羟基的中性多糖，包括：葡聚糖、麦芽糊精、茁霉多糖等，但不限于这些；多糖分子量在2000-70000之间。含有还原端羟基的中性多糖在Maillard反应中，其还原端羟基通过缩合反应接枝到蛋白的伯胺基上，形成蛋白-多糖共价接枝物【中国专利号201110261501.1;Critical reviews in food science andnutrition 56 (2016) 1108-1125】。
本发明中，所述的药物和营养物是可以溶解在油相中的疏水性药物和营养物，包括：紫杉醇、阿霉素、喜树碱、姜黄素等，但不限于这些。
本发明中，所述的油（油相）为可食用的油脂。
本发明提供的水包油型纳米乳液是负载疏水药物和营养物的球蛋白-多糖/鱼精蛋白复合纳米乳液，具体制备方法如下：
（1）利用Maillard反应制备球蛋白-多糖共价接枝物；将多糖的还原端羟基通过缩合反应连接到球蛋白的胺基上，具体可参见中国专利：200710040028；
（2）将球蛋白-多糖共价接枝物和鱼精蛋白共同溶解于水中，调整混合溶液pH，使球蛋白带负电荷、鱼精蛋白带正电荷，形成球蛋白-多糖/鱼精蛋白静电复合物；
（3）将疏水药物和/或营养物溶解在油相中；
（4）将上述步骤（2）制备的水相溶液和步骤（3）制备的油相溶液混合，通过高压均质方法制备水包油纳米乳液；
（5）将上述制备的水包油纳米乳液进行加热，使球蛋白变性形成交联的油-水蛋白界面膜，将疏水药物和/或营养物固定在油滴中；亲水的鱼精蛋白分子链的一部分由于和球蛋白形成了静电复合物而被固定在油-水界面膜上，一部分伸展在水相中使乳滴更容易被肠道吸收；共价接枝在球蛋白上的亲水多糖其一端固定在油-水界面膜上，其余部分伸展在水相中使乳滴分散；加热还可以使乳液灭菌，有利于乳液的长期保存。
其中，制备条件是：
（1）步骤（1）中，通过Maillard反应制备球蛋白-多糖共价接枝物，其中，球蛋白与多糖的质量比在1:0.3到1:9之间；
（2）步骤（2）中，将球蛋白-多糖共价接枝物和鱼精蛋白溶解在水中，其中，球蛋白浓度为1-50 mg/mL，鱼精蛋白浓度为0.1-30 mg/mL，调节溶液pH在3.0-9.0区间，使球蛋白带负电荷，鱼精蛋白带正电荷；
（3）步骤（3）中，将疏水药物和/或营养物溶解于油相中，浓度为1-500 mg/mL；
（4）步骤（4）中，混合球蛋白-多糖/鱼精蛋白水溶液和疏水药物/营养物油溶液，油溶液与水溶液的体积比在1:1.5到1:15之间；
（5）步骤（4）中，通过高压均质制备纳米乳液，其中高压均质压力为500-1500 bar，高压均质时间为2-30分钟；
（6）步骤（5）中，加热所制备的水包油纳米乳液，加热温度为80-100℃，加热时间为30-120分钟。
本发明制备的水包油型纳米乳液，可以作为疏水药物和营养物的口服制剂加以应用。与相应药物的注射制剂相比，本发明制备的乳液的口服药效可以达到注射制剂的30%-40%。在达到同样治疗效果的给药条件下，本发明制备的口服乳液比注射制剂的毒性小并且给药方便。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步介绍本发明，但这些实施例不构成对本发明的限制。
实施例1. 将牛血清白蛋白（BSA，等电点4.7）和葡聚糖（DEX，分子量为10 kDa）共同溶解于去离子水中，牛血清白蛋白浓度为15 mg/mL，牛血清白蛋白与葡聚糖的摩尔比为1:6（质量比为1:0.9）。将溶液搅拌过夜使之充分溶解，用1 mol/L NaOH将溶液pH调节至8.0，然后将溶液冷冻干燥。将冻干后的固体放入烧杯中，置于装有饱和KBr溶液（其相对湿度为79%）的密闭容器中于60℃条件下进行48小时 Maillard反应，得到牛血清白蛋白-葡聚糖接枝复合物（BD），其中大约有73%的葡聚糖接枝到了牛血清白蛋白上。所得到的Maillard反应产物不分离，直接用于制备纳米乳液。为简便起见，在下面的叙述中，用球蛋白浓度表示球蛋白-多糖接枝物浓度。
将BD和鱼精蛋白（PRO，等电点10-12）共同溶解于去离子水中作为水相，其中牛血清白蛋白浓度为10 mg/mL，鱼精蛋白浓度为0.5 mg/mL，用1 mol/L HCl调节混合溶液pH值至6.0后搅拌3小时，使BD和PRO形成静电复合物；使用中链甘油三酯（MCT）作为油相；将油相与水相按1:4体积比混合，经高速分散（10000转/分）均质1分钟后，再经高压均质在800 bar条件下均质 4 分钟；然后将乳液在90℃条件下加热1小时，得到牛血清白蛋白-葡聚糖/鱼精蛋白复合乳液（@BD/PRO）。用1 mol/L HCl或NaOH将制备好的乳液调节至pH 2、5和7，然后于4℃条件下存储，定期观察乳液性状并通过动态光散射测试得到乳滴的水合直径（Dh）。
用荧光标记鱼精蛋白和超滤分离的方法，证明99.8%鱼精蛋白与牛血清白蛋白-葡聚糖形成了静电复合物，在@BD/PRO 乳液中，99.3%鱼精蛋白被固定在油-水界面膜上。用ζ-电位表征乳滴的表面电荷。作为对比，我们用上述同样的方法制备不含鱼精蛋白的牛血清白蛋白-葡聚糖乳液（@BD），其中PRO的浓度为0，其余制备条件与@BD/PRO相同。表1的结果显示，与@BD相比，在pH 6-8条件下，@BD/PRO带有正电荷或者较少的负电荷，证明了带正电荷的鱼精蛋白分子链其一部分被固定以后，另一部分伸展在乳滴表面，屏蔽了一部分牛血清白蛋白的负电荷，使得乳滴的负电荷减少。
表1. @BD和@BD/PRO乳液的ζ-电位比较
。
如表2所示，新鲜制备的@BD/PRO乳液的乳滴粒径为314 nm。乳液很稳定，将其调节到pH 2.0、5.0和7.0以后在4℃条件下储存60天，未出现絮凝、分层等不稳定现象，乳滴粒径也没有发生明显的变化，说明@BD/PRO乳液能够在不同pH存储条件下保持长期稳定。
表2. @BD/PRO乳液在不同pH值和4℃条件下储存前后的乳滴粒径
。
实施例2. 按实施例1中方法制备@BD/PRO乳液，其中牛血清白蛋白浓度为7.5 mg/mL，鱼精蛋白浓度为0.5 mg/mL，乳化pH值为6.0。用1 mol/L HCl或NaOH将所得乳液调至pH2、5和7后测试乳滴的水合直径（Dh）。从表3的数据可以看出，改变牛血清白蛋白的浓度至7.5 mg/mL，依然可以成功地制备@BD/PRO，乳滴粒径为398 nm；调节乳液pH值至2、5和7后，乳液未出现絮凝、分层等不稳定现象，乳滴粒径也无明显变化。
表3.新鲜制备的@BD/PRO乳液调节到不同pH后的乳滴粒径
。
实施例3. 按实施例1方法制备@BD/PRO乳液，其中牛血清白蛋白浓度为10 mg/mL，鱼精蛋白浓度为0.5 mg/mL，乳化pH值为7.0。用1 mol/L HCl或NaOH将制备好的乳液调节至pH 2、5和7，然后置于4℃条件下存储，定期观察乳液性状并测试乳滴的水合直径（Dh）。从表4的数据可以看出，改变乳化pH值至7.0依然可以成功制备@BD/PRO乳液，乳滴粒径为296nm，调节乳液pH 至2和5后，粒径稍有增加，在4℃条件下储存40天后，乳液没有出现絮凝、分层等现象，乳滴粒径也没有发生明显的变化。
表4. @BD/PRO乳液在不同pH值和4℃条件下储存前后的乳滴粒径
。
实施例4. 按实施例1方法制备乳液，其中牛血清白蛋白浓度为10 mg/mL，鱼精蛋白浓度为0、0.5、1.0、2.0或者3.0 mg/mL，乳化pH值为6.0。用1 mol/L HCl或NaOH将制备好的乳液调节至pH 2、3、4、5、7和8，然后置于4℃条件下存储，定期观察乳液性状并测试乳滴的水合直径（Dh）。表5的数据显示，当鱼精蛋白的浓度为0 mg/mL时，单独的牛血清白蛋白-葡聚糖制备的@BD乳液的乳滴粒径为239 nm，调节乳液pH值后其粒径没有明显的变化。在鱼精蛋白浓度为0.5-3.0 mg/mL范围内，都可以成功制备@BD/PRO乳液，其乳滴粒径为260-300nm，比@BD乳液的粒径大一些。将所制得的乳液调节至pH 2-8后，所有的乳液均保持稳定，未出现絮凝、分层等现象，乳滴的粒径均没有明显的变化。
表5. 含不同鱼精蛋白浓度的@BD/PRO乳液调节到不同pH后的乳滴粒径；乳化pH条件为6.0
。
实施例5. 按照实施例1方法制备负载紫杉醇（PTX）的牛血清白蛋白-葡聚糖乳液PTX@BD和负载紫杉醇的牛血清白蛋白-葡聚糖/鱼精蛋白复合乳液PTX@BD/PRO。其中，将BD和鱼精蛋白共同溶解于去离子水中作为水相，牛血清白蛋白浓度为10 mg/mL，鱼精蛋白浓度分别为0和0.5 mg/mL，用1 mol/L HCl调节混合溶液pH值至6.0；将紫杉醇溶解于MCT与乙醇的混合溶剂中作为油相，MCT与乙醇的体积比为9:1，紫杉醇在油相中的浓度为5 mg/mL；按照1:4油水体积比混合油相和水相，经高速分散（10000转/分）均质1分钟后，再经高压均质在800 bar条件下均质4 分钟，然后将乳液在90℃加热1小时，得到PTX@BD和PTX@BD/PRO乳液。将乳液置于4℃条件下储存，定期观察乳液性状并测定乳滴的水合直径（Dh）。
利用氯仿萃取PTX@BD和PTX@BD/PRO中未包埋的紫杉醇，旋蒸除去氯仿后用乙腈溶解萃取的紫杉醇，然后用高效液相色谱分析紫杉醇的含量，通过以下公式计算紫杉醇在乳液中的包埋效率：
表6的数据显示，两种乳液的紫杉醇包埋效率均大于99%，4℃条件下储存60天后均未出现絮凝、分层等不稳定现象；PTX@BD的乳滴粒径为193 nm，储存后的粒径为186 nm；PTX@BD/PRO的乳滴粒径为288 nm，储存后的粒径为290 nm。这些结果表明PTX@BD/PRO乳液可以有效负载疏水性抗癌药物紫杉醇。
表6. PTX@BD和PTX@BD/PRO乳液的表征结果
。
实施例6. 按照实施例5中同样方法制备负载姜黄素（CUR）的牛血清白蛋白-葡聚糖/鱼精蛋白乳液CUR@BD/PRO。其中，将BD和鱼精蛋白共同溶解于去离子水中作为水相，牛血清白蛋白浓度为10 mg/mL，鱼精蛋白浓度为0.5 mg/mL，用1 mol/L HCl调节混合溶液pH值至6.0；将姜黄素溶解于MCT与乙醇的混合溶剂中作为油相，MCT与乙醇的体积比为9:1，姜黄素在油相中的浓度为5或者15 mg/mL；按照1:4油水体积比混合油相和水相，经高速分散（10000转/分）均质1分钟后，再经高压均质在800 bar条件下均质4 分钟，然后将乳液在90℃加热1小时，得到CUR@BD/PRO乳液。
利用氯仿萃取CUR@BD/PRO乳液中未包埋的姜黄素，利用紫外-可见分光光度计在420 nm处检测萃取液中的姜黄素含量，通过下面公式计算姜黄素在乳液中的包埋效率：
表7的数据显示，在CUR@BD/PRO乳液中，当姜黄素浓度为1.0 mg/mL和3.0 mg/mL时，乳滴的粒径分别为258 和279 nm，与PTX@BD/PRO的乳滴粒径相似；姜黄素的包埋效率均大于98%，说明CUR@BD/PRO乳液可以有效地负载疏水性营养物姜黄素，是疏水性药物和营养物的普适性载体。
表7. CUR@BD/PRO乳液的表征结果
。
实施例7. 按照实施例6中同样方法制备同时负载姜黄素（CUR）和紫杉醇（PTX）的牛血清白蛋白-葡聚糖/鱼精蛋白乳液CUR+PTX@BD/PRO。其中，将BD和鱼精蛋白共同溶解于去离子水中作为水相，牛血清白蛋白浓度为10 mg/mL，鱼精蛋白浓度为0.5 mg/mL，用1mol/L HCl调节混合溶液pH值至6.0；将姜黄素和紫杉醇通过超声共同溶解于MCT与乙醇的混合溶剂中作为油相，MCT与乙醇的体积比为9:1，姜黄素和紫杉醇在油相中的浓度均为5mg/mL，其中乙醇为助溶剂和助表面活性剂；或者，将姜黄素和紫杉醇通过超声共同溶解于纯MCT中作为油相；按照1:4油水体积比混合油相和水相，经高速分散（10000转/分）均质1分钟后，再经高压均质在800 bar条件下均质4 分钟，然后将乳液在90℃加热1小时，得到CUR+PTX@BD/PRO乳液。表8的结果显示，在油相中加入乙醇对包埋的影响不大，CUR+PTX@BD/PRO乳液可以高效地将疏水营养物姜黄素和疏水药物紫杉醇同时包埋在乳滴中。
表8. CUR+PTX@BD/PRO乳液的表征结果
。
实施例8. 按实施例1方法制备人血清白蛋白（HSA，等电点为4.9）和葡聚糖（DEX，分子量10 kDa）共价接枝物HD以及@HD乳液和@HD/PRO乳液。制备HD的过程中，用HSA替换BSA，其余制备条件与BD相同。将制备好的HD共价接枝物和鱼精蛋白共同溶解于去离子水中作为水相，人血清白蛋白浓度为10 mg/mL，鱼精蛋白浓度分别为0和0.5 mg/mL，调节溶液pH到6.0；油相和乳化条件与实施例1中的条件相同。表9中的数据显示@HD的乳滴粒径为211nm，@HD/PRO的乳滴粒径为330 nm，证明HD同样可以和鱼精蛋白制备复合乳液。
表9. 新鲜制备的@HD和@HD/PRO乳液的乳滴粒径
。
实施例9. 按照实施例5方法制备负载紫杉醇的人血清白蛋白-葡聚糖/鱼精蛋白乳液PTX@HD/PRO。其中用HD代替BD，其余条件相同。用同样方法测试乳滴的水合直径（Dh）和紫杉醇包埋效率。表10的数据显示PTX@HD/PRO乳液同样可以高效地将疏水药物紫杉醇包埋在乳滴中。
表10. PTX@HD/PRO乳液表征结果
。
实施例10. 将酪蛋白（CN，等电点4.6）加入去离子水中，用1 mol/L NaOH调节溶液pH至7-8使酪蛋白溶解；将大豆多糖（SSPS）溶解在去离子水中，搅拌过夜保证充分溶解。将大豆多糖溶液与酪蛋白溶液混合，混合溶液中酪蛋白和大豆多糖的浓度均为10 mg/mL，质量比为1:1，pH值为7.2；将混合溶液进行3小时磁力搅拌，然后用1 mol/L HCl调节pH至4.0，继续搅拌3小时，得到酪蛋白/大豆多糖复合水溶液作为水相。将紫杉醇溶解于MCT与乙醇的混合溶剂中作为油相，MCT与乙醇的体积比为9:1，紫杉醇在油相中的浓度为6.0 mg/mL。按照1:5油水体积比混合油相和水相，经高速分散（10000转/分）均质1分钟后，再经高压均质在800 bar条件下均质4 分钟得到负载紫杉醇的酪蛋白/大豆多糖复合乳液PTX@CN/SSPS。按照实施例5同样的方法测试乳滴的水合直径（Dh）和紫杉醇包埋效率。表11的结果显示PTX@CN/SSPS乳液同样可以高效地将疏水药物紫杉醇包埋在乳滴中。
表11. PTX@CN/SSPS乳液的表征结果
实施例11. 将大豆酸溶蛋白（ASSP，等电点4.8）和麦芽糊精（MAL，分子量3600）共同溶解于去离子水中，大豆酸溶蛋白的浓度为10 mg/mL，大豆酸溶蛋白与麦芽糊精的质量比为1:6。将溶液搅拌过夜使之充分溶解，用1 mol/L NaOH将溶液pH调节至8.5，然后将溶液冷冻干燥。将冻干后的固体放入烧杯中，置于装有饱和KBr溶液（其相对湿度为79%）的密闭容器中于60℃条件下进行48小时 Maillard反应，得到大豆酸溶蛋白-麦芽糊精共价接枝物（AM）。所得到的Maillard反应产物不分离，直接用于制备纳米乳液。为简便起见，在下面的叙述中，用球蛋白浓度表示球蛋白-多糖接枝物浓度。
将AM和鱼精蛋白共同溶解于去离子水中作为水相，其中大豆酸溶蛋白浓度为3mg/mL，鱼精蛋白浓度为0.2 mg/mL，调节混合溶液pH至8.5后搅拌3小时，使AM和PRO形成静电复合物；将姜黄素溶解于大豆油与乙醇的混合溶剂中作为油相，大豆油与乙醇的体积比为9:1，姜黄素在油相中的浓度为11 mg/mL；将油相与水相按1:10体积比混合，经高速分散（10000转/分）均质1分钟后，再经高压均质在800 bar条件下均质 4 分钟；然后将乳液在90℃条件下加热0.5小时，得到负载姜黄素的大豆酸溶蛋白-麦芽糊精/鱼精蛋白复合乳液（CUR@AM/PRO）。按照实施例6中方法测试得到乳滴的水合直径（Dh）以及姜黄素包埋效率。表12的结果显示，CUR@AM/PRO乳液同样可以有效地将疏水营养物姜黄素包埋在乳滴中。
表12. CUR@AM/PRO乳液的表征结果
。
实施例12. 按照实施例5方法制备负载紫杉醇的牛血清白蛋白-葡聚糖乳液PTX@BD和负载紫杉醇的牛血清白蛋白-葡聚糖/鱼精蛋白乳液PTX@BD/PRO，乳液中紫杉醇浓度为1.0 mg/mL。将紫杉醇分散在含1%羧甲基纤维素的水溶液中制备紫杉醇水分散液，紫杉醇浓度同样为1.0 mg/mL。
将120只ICR雄鼠（体重约20 g）随机分为商品紫杉醇注射液组、紫杉醇分散液口服组、PTX@BD口服组和PTX@BD/PRO口服组，每组30只。小鼠在给药前禁食12小时，可自由喝水。按照紫杉醇20 mg/kg口服剂量对小鼠进行灌胃给药，紫杉醇12 mg/kg剂量对小鼠进行尾静脉注射给药。给药后，小鼠可自由进食进水。分别在给药后0.5、1、2、4、6、24小时的时间点从小鼠眼眶处取约0.5 mL血置于经EDTA预处理的离心管中，每只小鼠只取一次样。血样在6000 rpm条件下离心10分钟，取出上层血清储存于-80℃冰箱待测。取150 mL上述血清，加入350 mL乙腈，涡旋2 min，在12000 rpm条件下离心15分钟，然后取50 mL上清液通过高效液相色谱仪测定血浆中紫杉醇浓度，根据标准曲线计算小鼠血浆中的紫杉醇浓度，通过下面公式计算口服紫杉醇组相对于商品紫杉醇注射液组的生物利用度。
表13和14的数据显示，静脉注射商品紫杉醇注射液以后，小鼠在短时间内血液中紫杉醇药物浓度达到最大值，最大血药浓度为11280 ng/mL，随着时间的增加，血液中的紫杉醇浓度快速下降，血药浓度在0-24小时区间的曲线下面积AUC0-24为7660 ng/mL h；口服紫杉醇分散液组在口服给药后1小时出现血药浓度的最大值，最大血药浓度为54 ng/mL，AUC0-24值为1042 ng/mL h；口服PTX@BD组的最大血药浓度出现在0.5小时，AUC0-24值为3118ng/mL h；口服PTX@BD/PRO组的最大血药浓度为245 ng/mL，出现在1小时，AUC0-24值为4413ng/mL h。相对于商品紫杉醇注射液组，口服紫杉醇分散液组的生物利用度为8.2%，口服PTX@BD组的生物利用度为24.4%，口服PTX@BD/PRO组的生物利用度是34.6%，证明了含有鱼精蛋白的PTX@BD/PRO乳液可以显著增加所负载的紫杉醇的口服生物利用度。
表13. 小鼠尾静脉注射商品紫杉醇注射液、口服紫杉醇分散液和口服紫杉醇乳液后不同时间点的紫杉醇血药浓度
。
表14. 小鼠尾静脉注射商品紫杉醇注射液、口服紫杉醇分散液和口服紫杉醇乳液后的药代动力学结果（n = 5）
。
实施例13. 取H22肝癌腹水，稀释6倍后接种到体重为20-25 g的ICR雄鼠的右后肢上，每只注射0.2 mL。将接种后的小鼠随机分为6组，每组9只，分别为口服生理盐水组、注射商品紫杉醇注射液组、口服商品紫杉醇注射液组、口服PTX@BD组、口服PTX@CN/SSPS组和口服PTX@BD/PRO组。接种当天记为第0天，在接种的第3、5、7、9天给药，紫杉醇的注射剂量为12mg/kg，口服剂量为30 mg/kg。在接种的第10天将小鼠处死，取出肿瘤称重并拍照，按照下面公式计算肿瘤抑制率：
表15的数据显示，静脉注射商品紫杉醇注射液组的抑瘤率为44%，口服商品紫杉醇注射液组的抑瘤率为7%，口服PTX@BD组的抑瘤率为26%，口服PTX@CN/SSPS组的抑瘤率为32%，口服PTX@BD/PRO组的抑瘤率为42%。抑留率的结果表明，口服PTX@BD/PRO组可以达到和静脉注射商品紫杉醇注射液组相似的肿瘤治疗效果，高于口服商品紫杉醇注射液组、PTX@BD组和PTX@CN/SSPS组，进一步证明了含有鱼精蛋白的PTX@BD/PRO乳液可以提高所负载的紫杉醇的口服吸收。另外，也可以根据抑留率计算各口服组相对于注射组的生物利用率：
与静脉注射商品紫杉醇注射液组相比，根据抑留率计算的各口服组的生物利用率（表15）与根据紫杉醇血药浓度计算的生物利用率（表14）基本一致，PTX@BD/PRO组的口服生物利用率可以达到38%。
表15. 各治疗组对荷H22肿瘤小鼠的肿瘤抑制效果
a与生理盐水组相比P < 0.01，b与商品紫杉醇注射液口服组相比P < 0.01。
实施例14. 为了考察长期静脉注射商品紫杉醇注射液和口服PTX@BD/PRO乳液对小鼠各主要器官的毒性，我们选取健康的ICR雄鼠（约20 g）进行实验。静脉注射商品紫杉醇注射液组按照每次10 mg/kg紫杉醇剂量尾静脉注射给药，口服PTX@BD/PRO组按照每次30mg/kg紫杉醇剂量灌胃给药，对照组每次灌胃同样体积的生理盐水。各组每隔一天给药一次，持续25天后，取出心、肝、脾、肺、肾、胃和肠，制备hematoxylin–eosin (H&E) 染色的组织切片观察各组织结构，统计结果在表16中列出。虽然口服PTX@BD/PRO组的紫杉醇剂量是注射商品紫杉醇剂量的3倍，与空白对照组相比，连续静脉注射商品紫杉醇注射液组的小鼠肝脏和肾脏均出现明显病变，而连续口服PTX@BD/PRO组的小鼠各组织器官均未出现明显病变，证明了口服PTX@BD/PRO乳液在提高紫杉醇口服生物利用率和治疗效果的同时降低了紫杉醇的毒性，适合于长期口服给药。
表16. 长期静脉注射商品紫杉醇注射液和口服PTX@BD/PRO乳液对小鼠各主要器官的影响
阴性（-），阳性（+）。

Claims (4)

1.一种负载疏水药物和营养物的水包油复合纳米乳液，其特征在于，在球蛋白-多糖共价接枝物乳液中引入鱼精蛋白而得到；其乳滴结构为，以包含疏水药物和/或营养物的油滴为内核，球蛋白/鱼精蛋白为油水界面膜，多糖/鱼精蛋白位于油滴外部，以保持油滴在水相中的分散稳定性和促进肠道吸收所负载的疏水药物和营养物的特性；其中：
所述的球蛋白是具有类球状结构、等电点在酸性pH范围、同时含有疏水和亲水氨基酸残基以及二硫键的蛋白；
所述的多糖为含有还原端羟基的中性多糖，多糖分子量在2000-70000之间；
所述的药物和/或营养物是可以溶解在油相中的疏水性药物和营养物；
所述的油相为可食用的油脂。
2.如权利要求1所述的负载疏水药物和营养物的水包油复合纳米乳液的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：
（1）利用Maillard反应制备球蛋白-多糖共价接枝物，将多糖的还原端羟基通过缩合反应连接到球蛋白的胺基上；
（2）将球蛋白-多糖共价接枝物和鱼精蛋白共同溶解于水中，调整混合溶液pH，使球蛋白带负电荷、鱼精蛋白带正电荷，形成球蛋白-多糖/鱼精蛋白静电复合物；
（3）将疏水药物和/或营养物溶解在油相中；
（4）将上述步骤（2）制备的水相溶液和步骤（3）制备的油相溶液混合，通过高压均质方法制备水包油纳米乳液；
（5）将上述制备的水包油纳米乳液进行加热，使球蛋白变性形成交联的油-水蛋白界面膜，将疏水药物和/或营养物固定在油滴中；亲水的鱼精蛋白分子链的一部分由于和球蛋白形成了静电复合物而被固定在油-水界面膜上，另一部分伸展在乳滴外部使乳滴更容易被肠道吸收；共价接枝在球蛋白上的亲水多糖其一端固定在油-水界面膜上，其余部分伸展在水相中使乳滴分散。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
步骤（1）中通过Maillard反应制备球蛋白-多糖共价接枝物，其中，球蛋白与多糖的质量比在1:0.3到1:9之间；
步骤（2）中，将球蛋白-多糖共价接枝物和鱼精蛋白溶解在水中，其中，球蛋白浓度为1-50 mg/mL，鱼精蛋白浓度为0.1-30 mg/mL，调节溶液pH在3.0-9.0区间，使球蛋白带负电荷，鱼精蛋白带正电荷；
步骤（3）中，将疏水药物和营养物溶解于油相中，浓度为1-500 mg/mL；
步骤（4）中，混合球蛋白-多糖/鱼精蛋白水溶液和疏水药物/营养物油溶液，油溶液与水溶液的体积比在1:1.5到1:15之间；
步骤（4）中，通过高压均质制备纳米乳液，其中高压均质压力为500-1500 bar，高压均质时间为2-30分钟；
步骤（5）中，加热所制备的水包油纳米乳液，加热温度为80-100℃，加热时间为30-120分钟。
4.如权利要求1所述的负载疏水药物和营养物的球蛋白-多糖共价接枝物和鱼精蛋白复合乳液在制备药物制剂、食品和饮料方面的应用。
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