CN108635577A - 刺五加多糖纳米乳及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种刺五加多糖纳米乳及其制备方法,旨在解决刺五加多糖在胃肠内易降解、被机体代谢快和给药量大的技术问题。该刺五加多糖纳米乳由以下百分比的原料制成:刺五加多糖2.63%~10.71%、表面活性剂和助表面活性剂43.24%~57.14%、油相14.28%~34.21%、余量为水。该刺五加多糖纳米乳的制备方法为:取表面活性剂,依次加入助表面活性剂、油相搅拌均匀,加入刺五加多糖搅拌混匀,超声乳化处理直至形成均匀透明的体系,即得。本发明的刺五加多糖纳米乳稳定性好,减缓刺五加多糖被降解速度,具有缓释和靶向作用,减少多糖使用量,制备工艺和方法简单、可操作性强、安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及动物免疫制剂技术领域,具体涉及一种刺五加多糖纳米乳及其制备方法。
背景技术
动物的免疫抑制疾病严重影响养殖业的健康发展,给社会发展和人类健康带来较大影响,如何提高疫苗的免疫效果,增强机体免疫力和抗病能力成为当今亟待解决的问题。
刺五加多糖为一种天然来源的免疫多糖,绿色、安全、无毒,同时具有免疫刺激活性,能诱导并增强机体的细胞免疫和体液免疫,作为一种免疫增强剂可提高机体的免疫反应。然而,目前刺五加多糖的使用过程当中存在有一些问题和不足。与其它植物多糖一样,刺五加多糖也存有在机体内代谢过快和给药量大的问题;另外,还有部分的碱溶性多糖不容易被吸收;此外,针对刺五加制剂的开发只有刺五加黄酮脂质体、刺五加皂苷脂质体,但无刺五加多糖纳米乳的研究。
因此,亟需寻找一种刺五加多糖纳米乳剂,以期提高刺五加多糖的生物利用度、缓释性,进而提高刺五加多糖在体内的吸收、减少给药量、增强免疫效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生物利用度高、靶向性和缓释性好的刺五加多糖纳米乳及其制备方法。以解决刺五加多糖在胃肠内易降解、机体代谢过快和给药量大的问题。
为解决上述技术问题,本发明的技术思路如下:
将刺五加多糖与纳米乳载体结合,采用纳米技术和水油亲和平衡技术,将多糖包裹在亲水内核,延缓多糖释放,进而研制一种安全、有效的油包水(W/O)型刺五加多糖纳米乳佐剂,并检验其物理性状、安全性、免疫增强机制,为兽医临床提供一种安全、有效的免疫增强剂,也为利用纳米技术开发中药免疫增强剂提供技术依据。
本发明采用的具体技术方案如下:
设计一种刺五加多糖纳米乳,由以下百分比的原料组成:刺五加多糖2.63%~10.71%、表面活性剂和助表面活性剂43.24%~57.14%、油相 14.28%~34.21%、余量为水。
优选的,所述表面活性剂与所述助表面活性剂的质量比为1:1~5:1。
优选的,所述表面活性剂和所述助表面活性剂质量之和与所述油相的质量比为2:1~6:1。
进一步的,所述刺五加多糖的制备方法为:
(1)取干燥后的刺五加多糖粗提物加水溶解,得多糖溶液,按照所述多糖溶液:氯仿:正丁醇为20:4:1的比例,依次加入氯仿和正丁醇,得混合液;
(2)将所述混合溶液混匀后,再4000r/min离心20min,吸取中间层,弃去,保留上层深色液体和下层沉淀物的药液;
(3)按照所述药液:氯仿:正丁醇为20:4:1的比例,依次加入氯仿和正丁醇,重复步骤(2);
(4)重复所述步骤(2)和(3)的操作6~8次;
(5)将步骤(4)所得药液醇沉过夜,第二日抽滤,烘干;
(6) 采用活性炭法脱色素,即得。
优选的,所述表面活性剂为聚氧乙烯醚氢化蓖麻油、聚氧乙烯蓖麻油、吐温-80、司盘-80中的至少一种。
优选的,所述助表面活性剂为无水乙醇、乳酸、吡咯烷酮、PEG-400、甘油、丙二醇中的至少一种。
优选的,所述油相为乙酸乙酯、异丙酯、肉豆蔻酸异丙酯、液体石蜡中的至少一种。
设计一种所述的刺五加多糖纳米乳的制备方法,包括以下步骤:
取所述表面活性剂,依次加入所述助表面活性剂、所述油相搅拌均匀,加入所述刺五加多糖搅拌混匀,超声乳化处理直至形成均匀透明的体系,即得刺五加多糖纳米乳。
优选的,所述刺五加多糖纳米乳的粒径控制为1~40 nm。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果在于:
1.本发明的刺五加多糖纳米乳稳定性好,减缓刺五加多糖被降解速度,可降低多糖在胃肠的分解,可提高刺五加多糖在体内的吸收,还可提高刺五加多糖的溶解性和生物利用度。
2.本发明的刺五加多糖纳米乳具有缓释和靶向作用,减少多糖使用量,能直接穿透细胞壁,增强抗体的细胞免疫和体液免疫能力,延长药物在体内的半衰期、降低药物及辅料的毒性,提高安全性,增强免疫效果。
3.本发明的刺五加多糖纳米乳制备工艺和方法简单、可操作性强、安全性高、不需特殊设备可用于大批量生产,可在临床上作为免疫增强剂单独使用或与疫苗配合来增强免疫效果。
附图说明
图1为刺五加多糖纳米乳的透射电子显微镜照片图,图中的圆球即为刺五加多糖纳米乳(比例尺为200nm);
图2为刺五加多糖纳米乳的粒径分析图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式,但以下实施例只是用来详细说明本发明,并不以任何方式限制本发明的范围。
在以下实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明,均为常规仪器设备;所涉及的试剂如无特别说明,均为市售常规试剂;所涉及的试验方法,如无特别说明,均为常规方法。
实施例一:刺五加多糖纳米乳最佳配方验证试验
先准备好制备刺五加多糖纳米乳的表面活性剂、助表面活性剂、油相和蒸馏水,从中筛选出合适的溶剂,绘制伪三元相图,从而确定Km值。初步筛选出纳米乳的配方后,精密称取各组分,搅拌均匀,然后边加水相边搅拌,观察体系逐渐变化的临界点,记录各个临界点中各组分的质量分数,以油相(O)、水相(W)、表面活性剂和助表面活性剂(S)分别作为三元相图的各个顶点,并在伪三元相图中确定纳米乳区,根据伪三元相图中纳米乳区的大小,确定纳米乳的组成。从而确认刺五加多糖纳米乳的最佳配方。
结果显示刺五加多糖纳米乳的配方是刺五加多糖2.63%~10.71%、表面活性剂/助表面活性剂(Km=1:1~5:1)43.24%~57.14%、油相 14.28%~34.21%、余量为蒸馏水。按该配方分别精密称取各组分将其混合后置恒温磁力搅拌器上充分搅拌均匀使其形成淡黄色、澄清透明的W/O型微乳。
通过制备大量不同组成的样品,从吐温-80、司班-80、聚氧乙烯醚氢化蓖麻油(RH-40)、聚氧乙烯蓖麻油(EL-40)中筛选表面活性剂,从无水乙醇、乳酸、丙二醇、PEG400、吡咯烷酮、甘油中筛选助表面活性剂,从肉豆蔻酸异丙酯(IPM)、乙酸乙酯、异丙酯、液体石蜡中筛选油相,使表面活性剂与助表面活性剂之和与油相按照2:1~6:1的质量比变化。
所得刺五加多糖纳米乳呈淡黄色澄清透明的液体,经光照试验、留样观察试验、长期试验均表现稳定,无沉淀出现,pH值和多糖含量基本未发生变化,另外在-4℃、常温及60℃条件下均未出现絮状物和沉淀。
实施例二:制备刺五加多糖
1. 刺五加多糖的分离
(1)将干燥后的刺五加多糖粗提物,加入10倍量的纯净水使其充分溶解,得到多糖溶液,再按照溶液:氯仿:正丁醇=20:4:1的比例,依次加入氯仿和正丁醇;
(2)将上述混合溶液置于摇床上震荡15min混匀,而后再用离心机4000转/分钟的转速下离心20min,用吸管吸取中间层近似透明的蛋白质,弃去,保留上层深色液体和下层沉淀物;
(3)把上次保留的药液按照药液:氯仿:正丁醇=20:4:1,依次加入氯仿和正丁醇,再重复(2)的步骤;
(4)重复以上操作,共计8次;
(5)将最后去蛋白药液配成80%乙醇浓度的溶液,再醇沉过夜,第二日抽滤,置于60℃烘箱内烘干,即得到去蛋白的精制刺五加多糖。
2. 采用优化工艺的活性炭法脱色素
活性炭先要经过蒸馏水清洗、过滤,120℃烘干12小时。
取刺五加多糖样品配制成2mg/ml刺五加多糖水溶液,加入1.5%活性炭,用pH试纸配制成pH=4的多糖溶液,置于50℃恒温水浴锅内脱色2h,脱色可反复进行,直到颜色符合要求不再变化为止;4℃静置过夜,在4000/min离心机上离心两次,每次10分钟,取上清液测定其脱色率和多糖损失率。
3. 刺五加多糖含量的测定
(1)绘制葡萄糖标准曲线
吸取9个浓度梯度的葡萄糖标准溶液,分别加入9支具塞试管中,加蒸馏水至2.0ml,然后每个试管中分别加入6%苯酚溶液1.0ml,最后每个试管沿管壁迅速加入7.0ml浓硫酸,摇匀,静置10min后放入80℃水浴中恒温15min,放置室温冷却。将第一个试管样品作为空白对照,在波长490nm处分别用多功能酶标仪和紫外分光光度计测定吸光度值。以葡萄糖浓度(C)为横坐标,吸光度(A)为纵坐标绘制标准曲线,并分别进行线性回归分析。
(2)刺五加多糖含量的测定
取0.1mg/ml的刺五加多糖溶液2ml,然后向试管中加入6%苯酚溶液1.0ml,最后沿管壁迅速加入7.0ml浓硫酸,摇匀,静置10min后放入80℃水浴中恒温15min,放在室温下冷却。利用全自动酶标仪测定其吸光度,带入葡萄糖的线性回归方程,从而得到刺五加多糖的含量。
结果显示,采用优化工艺后的水提醇沉法得到刺五加粗糖,再用Sevag法去除刺五加粗多糖中的蛋白质,用活性炭法去色素,得到精制的刺五加多糖,多糖含量达40 mg/g。
实施例三:一种刺五加多糖纳米乳
配制药物浓度为2.63% 的刺五加多糖纳米乳,其配方如下:
吐温80 6.0g
司班 80 3.0g
无水乙醇 3.0g
甘油 3.0g
IPM 3.5g
刺五加多糖 0.5g 。
具体制备方法为:先将吐温80和司班 80搅拌混匀,然后加入无水乙醇搅拌混匀后,再依次加入甘油和IPM搅拌均匀,最后加刺五加多糖搅拌混匀,适当超声乳化处理有助于药物溶解,直至形成均匀透明的体系,即得本发明的药物浓度为2.63%的刺五加多糖纳米乳。
实施例四:一种刺五加多糖纳米乳
配制药物浓度为5.41%的刺五加多糖纳米乳,其配方如下:
吐温80 6.0g
司班 80 2.0 g
吡咯烷酮 2.5g
丙二醇 2.5g
IPM 3.0g
甘油 1.5g
刺五加多糖 1.0g。
具体制备方法为:先将吐温80和司班 80搅拌混匀,然后加入吡咯烷酮搅拌混匀后,再依次加入丙二醇、甘油和IPM搅拌均匀,最后加刺五加多糖搅拌混匀,适当超声乳化处理有助于药物溶解,直至形成均匀透明的体系,即得本发明的药物浓度为5.41% 的刺五加多糖纳米乳。
实施例五:一种刺五加多糖纳米乳
配制药物浓度为6.06% 的刺五加多糖纳米乳,其配方如下:
吐温80 6.0g
司班 80 3.0g
乳酸 2.0g
PEG-400 1.5g
异丙酯 3.0g
刺五加多糖 1.0g。
具体制备方法为:先将吐温80和司班 80搅拌混匀,然后加入乳酸搅拌混匀后,再依次加入PEG-400和异丙酯搅拌均匀,最后加刺五加多糖溶液搅拌混匀,适当超声乳化处理有助于药物溶解,直至形成均匀透明的体系,即得本发明的药物浓度为6.06% 的刺五加多糖纳米乳。
实施例六:一种刺五加多糖纳米乳
配制药物浓度为6.67% 的刺五加多糖纳米乳,其配方如下:
吐温80 6.0g
司班 80 2.0g
PEG-400 2.0g
丙二醇 1.0g
液体石蜡 3.0g
刺五加多糖 1.0g。
具体制备方法为:先将吐温80和司班 80搅拌混匀,然后加入PEG-400搅拌混匀后,再依次加入丙二醇和液体石蜡搅拌均匀,最后加刺五加多糖溶液搅拌混匀,适当超声乳化处理有助于药物溶解,直至形成均匀透明的体系,即得本发明的药物浓度为6.67%的刺五加多糖纳米乳。
实施例七:一种刺五加多糖纳米乳
配制药物浓度为8.33% 的刺五加多糖纳米乳,其配方如下:
吐温80 6.0g
司班 80 3.0g
无水乙醇 2.0g
甘油 2.5g
IPM 3.0g
刺五加多糖 1.5g 。
具体制备方法为:先将吐温80和司班 80搅拌混匀,然后加入无水乙醇搅拌混匀后,再加入甘油和IPM搅拌均匀,最后加刺五加多糖溶液搅拌混匀,适当超声乳化处理有助于药物溶解,直至形成均匀透明的体系,即得本发明的药物浓度为8.33%的刺五加多糖纳米乳。
实施例八:一种刺五加多糖纳米乳
配制药物浓度为8.57% 的刺五加多糖纳米乳,其配方如下:
吐温80 6.0g
司班 80 3.0g
乳酸 4.0g
异丙酯 3.0g
刺五加多糖 1.5g 。
具体制备方法为:先将吐温80和司班 80搅拌混匀,然后加入乳酸搅拌混匀后,再加入乙酸乙酯搅拌均匀,最后加刺五加多糖溶液搅拌混匀,适当超声乳化处理有助于药物溶解,直至形成均匀透明的体系,即得本发明的药物浓度为8.57%的刺五加多糖纳米乳。
实施例九:一种刺五加多糖纳米乳
配制药物浓度为9.09% 的刺五加多糖纳米乳,其配方如下:
吐温80 6.0g
聚氧乙烯蓖麻油 2.0g
乳酸 2.0g
甘油 2.5g
乙酸乙酯 2.5g
刺五加多糖 1.5g 。
具体制备方法为:先将吐温80和聚氧乙烯蓖麻油搅拌混匀,然后加入乳酸搅拌混匀后,再依次加入甘油和乙酸乙酯搅拌均匀,最后加刺五加多糖溶液搅拌混匀,适当超声乳化处理有助于药物溶解,直至形成均匀透明的体系,即得本发明的药物浓度为9.09%的刺五加多糖纳米乳。
实施例十:一种刺五加多糖纳米乳
配制药物浓度为 10.71%的刺五加多糖纳米乳,其配方如下:
聚氧乙烯醚氢化蓖麻油 6.0g
司班 80 2.0g
无水乙醇 0.5g
甘油 0.5g
液体石蜡 1.5g
IPM 2.0g
刺五加多糖 1.5g 。
具体制备方法为:先将聚氧乙烯醚氢化蓖麻油和司班 80搅拌混匀,然后加入无水乙醇搅拌混匀后,再依次加入甘油、液体石蜡和IPM搅拌均匀,最后加刺五加多糖溶液搅拌混匀,适当超声乳化处理有助于药物溶解,直至形成均匀透明的体系,即得本发明的药物浓度为10.71%的刺五加多糖纳米乳。
试验例一:检测刺五加多糖纳米乳的粒径
将实施例3制备的刺五加多糖纳米乳用透射电子显微镜(FEI 透射电子显微镜, G220型,美国Tecnai)进行微观形态观察,结果如图1所示。
从图1可以看出:刺五加多糖纳米乳的液滴为圆球形,大小均一且分布均匀、分散性良好。
将实施例2制备的刺五加多糖纳米乳用粒度分析仪(激光粒度分析仪,Nanoplus-3型,美国 Micromeritics)测定分析粒径大小,结果如图2所示。
从图2可以看出:小于10nm的粒子占4.5%,大于40nm的占6.5%,粒径在10~40nm的占89%。平均粒径为30.6nm,PDI为0.195。因此,制备的刺五加多糖纳米乳的粒径分布范围比较窄,符合正态分布。
试验例二:检测刺五加多糖纳米乳对小鼠脾淋巴细胞增殖的影响
1. 试验方法:
用常规方法制备脾细胞悬液,使脾细胞悬液的密度为1.25× 106细胞/mL,备用。
将试验分为5组,即阴性对照组、刺五加多糖水溶液组、实施例4刺五加多糖纳米乳组、空白对照组和空白纳米乳组。并且每组的药液分为个浓度即(250 μg/mL,125μg/mL,62.5μg/ml,31.25μg/mL,15.625μg/mL,7.8125μg/mL,3.10925μg/mL),每个浓度重复6个孔。空白对照组的每孔加入RPMI-1640培养液200μL;阴性对照组的每孔先加入100μl 脾细胞悬液,再加入RPMI-1640培养液100μL;其余的各药用组每孔先加入100μL 脾细胞悬液,再分别加入含有不同药液浓度的培养液RPMI-1640 100μL。将制成的96板放入37℃,5%CO2的细胞培养箱中,培养44 h,再加入20μLMTS液,再放到相同条件下的培养箱中培养4 h,之后用酶标仪490 nm测OD值。
2. 试验结果:
刺五加多糖纳米乳体外单独对小鼠脾细胞的增值情况见表1。
表1 小鼠脾淋巴细胞增殖测定结果(OD)
注:与阴性对照相比较,肩标A和a分别表示差异显著(P<0.05)和差异极其显著(P<0.01)。与同浓度的刺五加多糖纳米乳相比,肩标B和b分别表示差异显著(P<0.05)和差异极其显著(P<0.01)。
由表1可知,刺五加多糖纳米乳与阴性对照组相比,在3.10925μg/mL~31.25μg/mL浓度范围内,OD值极其显著增加,差异显著(P<0.05),在浓度为7.8125 μg/mL的时候OD值极其显著增加(P<0.01)。结果表明刺五加多糖纳米乳在浓度在3.10925~31.25μg/mL之间的时候,刺五加多糖纳米乳对小鼠的脾细胞的增值起促进作用,在浓度为7.815μg/mL的时候促进作用的最强。
与同浓度的刺五加多糖水溶液相比,当浓度在3.10925~7.8125μg/mL的时候刺五加多糖纳米乳组的OD值显著增加(P<0.05),当浓度在15.625 μg/mL的时候刺五加多糖纳米乳组的OD值有所增加。由此可见,当刺五加多糖纳米乳较刺五加多糖水溶液更能显著促进脾细胞的增值。
试验例三:检测刺五加多糖纳米乳对小鼠脾淋巴细胞因子产生的影响
1. 试验方法:
将试验分为5组即ConA对照组、刺五加多糖水溶液组、实施例5刺五加多糖纳米乳组和空白纳米乳组。并且每组的药液分为4个浓度即(31.25 μg/ml,7.815 μg/mL,15.625μg/mL,3.10925μg/mL),每个浓度分6个孔。ConA对照组的每孔先加入100μL液,再加入含ConA(终浓度为5μg/mL) RPMI-1640培养液;其余的各药用组每孔先加入100μL 脾细胞悬液,再分别加入含有不同浓度的药物和ConA(终浓度为5μg/mL)的培养液RPMI-1640 100μL。将制成的96板放入37 ℃,5% CO2的细胞培养箱中,培养24h,然后取培养的上清液,再用细胞因子ELISA试剂盒检测上清液中IL-2水平。
2. 试验结果:
刺五加多糖纳米乳体外对ConA诱导小鼠脾淋巴细胞产生IL-2的影响结果如表2所示。
表2 小鼠脾淋巴细胞产生IL-2测定结果 (n=6)
。
注:与阴性对照相比较,肩标A和a分别表示差异显著(P<0.05)和差异极其显著(P<0.01)。与同浓度的刺五加多糖纳米乳相比,肩标B和b分别表示差异显著(P<0.05)和差异极其显著(P<0.01)。
由表2可知,刺五加多糖纳米乳组与ConA对照组相比,当浓度在3.10925~7.8125μg/mL之间的时候,刺五加多糖纳米乳组产生IL-2的水平极显著提高(P<0.01),浓度在15.625~31.25μg/mL的时候刺五加多糖纳米乳组产生IL-2的水平显著提高(P<0.05)。
由此可见,刺五加多糖纳米乳浓度在3.10925~31.25μg/mL的时候均能促进ConA诱导小鼠脾淋巴细胞产生IL-2的水平提高,并且随着浓度的增加,其促进作用先增加后减弱。
与相同浓度的刺五加多糖水溶液相比,浓度都在3.10925~7.8125μg/mL的时候,刺五加多糖纳米乳组产生IL-2的水平显著增加(P<0.05)。浓度在15.625μg/mL的时候,刺五加多糖纳米乳组产生IL-2的水平有所增加。
由此可见,刺五加多糖纳米乳较刺五加多糖水溶液更能促进ConA诱导小鼠脾淋巴细胞产生IL-2,特别是在低浓度时刺五加多糖纳米乳的效果比刺五加多糖水溶液的效果显著增强。
综上所述,由于刺五加多糖纳米乳较好的免疫增强活性,临床上可用于动物的免疫增强剂或与疫苗配合,增强机体免疫力和抗病能力。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明,但是,所属技术领域的技术人员能够理解,在不脱离本发明宗旨的前提下,还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更,形成多个具体的实施例,均为本发明的常见变化范围,在此不再一一详述。
Claims (9)
1.一种刺五加多糖纳米乳,其特征在于,由以下百分比的原料制成:刺五加多糖2.63%~10.71%、表面活性剂和助表面活性剂43.24%~57.14%、油相 14.28%~34.21%、余量为水。
2.根据权利要求1所述的刺五加多糖纳米乳,其特征在于,所述表面活性剂与所述助表面活性剂的质量比为1:1~5:1。
3.根据权利要求1所述的刺五加多糖纳米乳,其特征在于,所述表面活性剂和所述助表面活性剂质量之和与所述油相的质量比为2:1~6:1。
4.根据权利要求1所述的刺五加多糖纳米乳,其特征在于,所述刺五加多糖的制备方法为:
(1)取干燥后的刺五加多糖粗提物加水溶解,得多糖溶液,按照所述多糖溶液:氯仿:正丁醇为20:4:1的比例,依次加入氯仿和正丁醇,得混合液;
(2)将所述混合溶液混匀后,再4000r/min离心20min,吸取中间层,弃去,保留上层深色液体和下层沉淀物的药液;
(3)按照所述药液:氯仿:正丁醇为20:4:1的比例,依次加入氯仿和正丁醇,重复步骤(2);
(4)重复所述步骤(2)和(3)的操作6~8次;
(5)将步骤(4)所得药液醇沉过夜,第二日抽滤,烘干;
(6) 采用活性炭法脱色素,即得。
5.根据权利要求1所述的刺五加多糖纳米乳,其特征在于,所述表面活性剂为聚氧乙烯醚氢化蓖麻油、聚氧乙烯蓖麻油、吐温-80、司盘-80中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的刺五加多糖纳米乳,其特征在于,所述助表面活性剂为无水乙醇、乳酸、吡咯烷酮、PEG-400、甘油、丙二醇中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的刺五加多糖纳米乳,其特征在于,所述油相为乙酸乙酯、异丙酯、肉豆蔻酸异丙酯、液体石蜡中的至少一种。
8.一种权利要求1所述的刺五加多糖纳米乳的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按权利要求1所述的配比备料,取所述表面活性剂,依次加入所述助表面活性剂、所述油相搅拌均匀,加入所述刺五加多糖搅拌混匀,超声乳化处理直至形成均匀透明的体系,即得刺五加多糖纳米乳。
9.依据权利要求8所述的刺五加多糖纳米乳的制备方法,其特征在于,所述刺五加多糖纳米乳的粒径控制为1~40 nm。
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