CN112807279A - 一种姜黄素紫杉醇复方脂质体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医药技术领域,公开了一种姜黄素紫杉醇复方脂质体及其制备方法;姜黄素紫杉醇复方脂质体的处方包括以下的组分:蛋黄磷脂酰胆碱120份、胆固醇3‑6份、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺‑聚乙二醇0‑24份、姜黄素1.5‑3份、紫杉醇1.5‑3份。该处方同样微流控芯片技术制得脂质体,形态圆整,粒径分布均一,体外释放缓慢,为紫杉醇姜黄素联合用药提供了新型稳定的脂质载体系统。
Description
技术领域
本发明属于医药技术领域,具体涉及一种姜黄素紫杉醇复方脂质体及其制备方法。
背景技术
肿瘤是全球范围内发病率高,最常见的人类致死性疾病之一。在不能进行手术治疗的晚期肿瘤患者中,常规的化疗药物如顺铂、多柔比星、紫杉醇普通注射液等,对癌细胞的选择性差,常伴随严重的副作用。紫杉醇白蛋白纳米粒(Abraxane)、盐酸多柔比星脂质体(Doxil)、紫杉醇脂质体(力朴素)等成功上市的复杂注射剂,提高了化疗药物的肿瘤靶向性,降低了化疗药物的毒副作用,提高了患者用药的顺应性和安全性。其中,脂质体作为一种新型的药物输送载体系统,经历了近半个世纪的发展,到目前已有二十个脂质体药品获批上市销售。2017年,FDA批准的首个被授予突破性疗法的复方脂质体Vyxeos,同时转载柔红霉素和阿糖胞苷,临床疗效明显,使得复方脂质体越来越受到关注。
姜黄素是草本植物姜黄根茎中含有的一种生物活性成分,含不饱和芳香族基团的多酚类物质,溶于乙醇,难溶于水,具有亲脂性。已有文献报道姜黄素具有抗氧化、抗癌、提高耐药性肿瘤对化疗药物的敏感度等多种生理活性。紫杉醇是不溶于水的四环二萜化合物,作用于细胞微管蛋白的药物,通过抑制微管的解聚,使肿瘤细胞的增殖处于停滞期,临床上主要用于卵巢癌和乳腺癌的治疗。研究发现,将姜黄素和紫杉醇联合使用,可以实现协同增效的作用。C N Sreekanth等制备了姜黄素脂质体与紫杉醇-聚氧乙烯蓖麻油胶束联用,在宫颈癌荷瘤小鼠模型中,观察到姜黄素脂质体增强了由紫杉醇引发的肿瘤细胞的抗凋亡因子和生存信号因子NF-κB和Akt的信号通路。Kangqiu Jiang等制备了RGD修饰的姜黄素/紫杉醇复方脂质体,明显抑制了人肺腺癌细胞(A549细胞)的生长,体现了姜黄素与紫杉醇联用的协同作用。
如何制备同时装载姜黄素和紫杉醇的脂质体,获取可实现姜黄素和紫杉醇脂质体稳定包封的最优处方,提高脂质体样品的储存稳定性,是目前需要解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此,本发明第一目的在于提供一种姜黄素紫杉醇复方脂质体。
为实现第一目的本发明所采用的技术方案为:
一种姜黄素紫杉醇复方脂质体,包括以下质量份数的组分:
蛋黄磷脂酰胆碱(EPC)120份、胆固醇(CHOL)3-6份、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇(DSPE-PEG2000)0-24份、姜黄素(CUR)1.5-3份、紫杉醇(PTX)1.5-3份。
优选地,所述姜黄素和紫杉醇的质量比为1:1。
优选地,所述胆固醇、姜黄素和紫杉醇的质量比为(2-4):1:1。
优选地,包括以下质量浓度的组分:蛋黄磷脂酰胆碱120份、胆固醇6份、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇12份、姜黄素1.5份、紫杉醇1.5份。
本发明的第二目的在于提供一种上述姜黄素紫杉醇复方脂质体的制备方法。
为实现第二目的本发明所采用的技术方案为:
一种姜黄素紫杉醇复方脂质体的制备方法,包括以下步骤:
配制含蛋黄磷脂酰胆碱、胆固醇、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇、姜黄素和紫杉醇的乙醇脂质溶液;
将缓冲液和乙醇脂质溶液分别输送到微流控芯片的相应通道,进行混合获得脂质体。
优选地,所述缓冲液为5%葡萄糖。
优选地,所述微流控芯片的总流速20mL/min,缓冲液与乙醇脂质溶液的体积比9:1。
本发明的有益效果为:
本发明利用Box-Behnken效应面法优化姜黄素紫杉醇复方脂质体处方,对选用的磷脂辅料EPC、CHOL、DSPE-MPEG的用量影响姜黄素(CUR)和紫杉醇(PTX)包封率、脂质体粒径的行为进行了考察。在单因素试验中,EPC含量的增加,会提高对CUR和PTX的包封率。随着CUR和PTX含量的增加,脂质体粒径也会增大,这也可能是CUR和PTX分布在磷脂膜双层结构内,降低了脂膜的曲面张力。
本发明选择了微流控芯片技术实现了脂质体的快速制备。为了更好的考察CUR、PTX与各脂质组分的交互作用,将卵磷脂的用量固定在120mg/mL,改变CHOL、DSPE-MPEG的用量,结果显示,CHOL含量的改变,会明显影响PTX的包封率。当CHOL为6mg/mL时,PTX含量从2mg/mL增加到3mg/mL,PTX的包封率从90%下降到了70%。固定CUR与PTX的质量比,两种药物在脂膜中的包封率行为并不具有一致性。从DOE的实验结果,可以观察到CUR更容易稳定的包封在脂膜中,且在设定的CHOL和DSPE-MPEG效应曲面浓度范围里。
本发明同时对Box-Behnken效应面法最终优化的脂质处方进行了体外释放度的考察,选择了pH 7.4PBS作为释放介质,包封在脂质体内的姜黄素和紫杉醇体现了明显缓释效果,1小时和2小时姜黄素和紫杉醇的释放度分别为9.5%和19.6%、8.06%和26.5%,未出现包封药物的突释。姜黄素和紫杉醇可以稳定的包封在脂质体内并实现缓慢释放。
附图说明
图1是本发明粒径与各脂质组分含量的相关性分析。
图2是本发明紫杉醇和姜黄素的包封率与各脂质组分含量的相关性分析。
图3是本发明CUR-PTX脂质体冷冻电镜图像。
图4是本发明CUR-PTX脂质体体外释放曲线图。
图5是本发明CUR、PTX、各脂质组分和CUR-PTX脂质体的XRD衍射峰。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将更为清楚。但实施例仅用于说明本发明,并不对本发明的保护范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
实施例所用的材料如下:
蛋黄磷脂酰胆碱(EPC)购自广州白云山汉方现代药业有限公司;
胆固醇(CHOL)、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇(DSPE-PEG2000)购自艾伟拓(上海)医药科技有限公司;
无水乙醇(分析纯AR)购自成都市科隆化学品有限公司;
葡萄糖(分析纯AR)购自国药集团化学试剂有限公司;
氯化钠(分析纯AR)购自天津市致远化学试剂有限公司;
300目铜网普通碳膜购自苏州晶硅科技有限公司。
1 CUR-PTX脂质体样品的制备
采用微流控芯片技术制备脂质体样品:配制含240mg/mL EPC、20mg/mL Chol、120mg/mL(DSPE-PEG2000)的乙醇脂质储备液。利用INano快速纳米制备仪制备脂质体样品,设定制备参数:总流速20mL/min,水相/乙醇相的体积比9:1,总体积8mL。以5%葡萄糖作为水相,制备所得的样品用旋转蒸发仪除去乙醇,放置4℃保存。
2 CUR和PTX的HPLC含量检测
2.1 CUR和PTX标准曲线的建立:精密称取0.0222g姜黄素和0.0228g紫杉醇原料药,置于50mL容量瓶内,配制0.444mg/mL姜黄素和0.456mg/mL紫杉醇标准品原液,以乙醇为溶剂,分别将姜黄素和紫杉醇标准品原液用稀释2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64倍、128倍,进行HPLC检测。以峰面积为纵坐标、以浓度为横坐标绘制标准曲线,得:
紫杉醇标准曲线方程为:Y=6×10-5X-0.0027(R2=0.9997),
姜黄素标准曲线方程为:Y=5×10-5X-0.0039(R2=0.9974)。
2.2 CUR-PTX脂质体样品中CUR和PTX的含量检测:取100μl脂质体样品,加入900μL异丙醇涡旋破乳,破乳后的溶液5000rpm,离心5min,吸取上清液直接进样检测CUR和PTX的含量。
2.3 色谱条件:Phenomenex Luna@5μm PFP 色谱柱(250mm×4.6mm;流动相:乙腈(A)~0.1%乙酸水溶液(B),等度洗脱(0~15min,60%A);检测波长:227nm;柱温30℃;流速1mL/min;进样量10μL。
2.4 专属性和精密度考察:分别精密吸取标准品溶液、供试品溶液和空白脂质体样品溶液适量,按照上述色谱条件进行分析,专属性良好,符合检测要求。
3 脂质体中CUR和PTX的包封率的检测
取1mL的脂质体样品,于5000rpm条件下超速离心5min,取上清液100μl,加入900μl异丙醇涡旋破乳,作为供试品溶液。取100μl的脂质体样品,直接加入900μl异丙醇涡旋破乳,作为对照品溶液。将处理后的样品溶液放入4℃存放,统一检测。进样前,将样品恢复室温,在5000rpm下离心5min,吸取上清液用于CUR和PTX的包封率检测,实验结果见表2。
按照上述的色谱条件进行CUR和PTX含量分析。
包封率(%)=(脂质体实际载药量/理论投料量)×100%。
4 效应面法优化CUR-PTX复方脂质处方工艺
4.1 效应面法优化设计和结果
根据参考文献和单因素实验的考察结果,固定EPC在脂质处方用量(120mg/mL)以及CUR和PTX质量比为1:1,选择对脂质体包封率影响较大的三个因素,即乙醇相中CHOL、DSPE-MPEG、CUR和PTX浓度。将乙醇相中CHOL质量浓度(3~6mg/mL)、PTX/CUR的总质量浓度(3~6mg/mL)、DSPE-MPEG(0-24mg/mL)作为自变量,以粒径(Y1)、紫杉醇包封率(Y2)、姜黄素包封率(Y3)、放置15天姜黄素包封率(Y4)为因变量,进行效应面优化设计,如表1所示。实验安排及结果如表2所示。
表1.Box-Behnken效应面设计因素和水平表
表2.Box-Behnken效应面实验设计和结果
4.2 模型拟合
应用Design Expert V10.0软件对响应曲面实验数据进行Mean、Liner、2F1、Quadratic、Cubic、Quartic最优方程拟合,对比不同的拟合模型,进行粒径、包封率与各脂质组分含量的相关性研究,结果见表3。
表3.粒径和包封率响应相关性方程拟合
其中,Y1和Y2的回归方程拟合系数R2均大于0.97,可用于导航设计,表明在此模型的因素水平范围可以预测脂质体粒径和紫杉醇包封率的实际情况。从Y1的响应值模型,可得到B、(C)2、(A)2B的P值均小于0.01,(A)2C的P值小于0.1,表明PTX/CUR、DSPE-MPEG的含量对粒径存在显著性的影响,PTX/CUR与CHOL、DSPE-MPEG与CHOL之间也存在交互作用,会显著影响脂质体样品的粒径。Y3和Y4的Quartic拟合显示姜黄素第1天和放置第15天的包封率变化不明显各脂质处方含量的影响。选择Linear拟合Y3时,B的P值为0.0277,小于0.05,说明PTX/CUR的含量对姜黄素包封率是存在影响的,此时Y3=0.97-0.015A-0.038B+0.009C。第15天姜黄素包封率的数值,与各脂质处方含量未体现相关性。从粒径和包封率响应的非线性相关方程拟合结果来看,固定卵磷脂的含量,改变CHOL、PTX/CUR、DSPE-MPEG的含量,对粒径和紫杉醇的包封率影响是具有显著影响的。紫杉醇和姜黄素在磷脂膜层存在不同的包封行为,总体而言,姜黄素更容易被包封在脂膜内,在脂膜内的包封稳定性未体现与脂膜组分相关的规律性。
4.3 效应面优化与分析
如图1和图2所示,根据效应面拟合方程,应用Design Expert V10.0软件进行方程的结果分析。在微流控芯片技术制备姜黄素和紫杉醇复方脂质体时,选择1mL的乙醇脂质溶液与9mL5%葡萄糖,以20mL/min的流速进行混合。对微流控制备的复方脂质体的处方因素水平的效应面进行分析。如图1所示,当固定卵磷脂的含量为120mg/mL时,随着PTX/CUR含量(3mg/mL~6mg/mL)的增加时,粒径是在不断的增大,CHOL对粒径的影响也同样受PTX/CUR的含量影响,两者存在交互作用。在单因素分析中,固定CHOL和PTX/CUR的含量,随着DSPE-MPEG含量的增加,粒径会明显的下降。当PTX和CUR的总含量为3mg时,CHOL 4.2~4.8mg/mL,DSPE-MPEG 12~18mg/mL时,制备得到的PTX/CUR的脂质体粒径分布最小。紫杉醇包封率与各脂质组分含量的变化,如图2所示,随着PTX/CUR含量的增加,CHOL和DSPE-MPEG的增加会降低PTX/CUR的包封率。
4.4 工艺验证
脂质体制备最优处方(既处方6)为:EPC质量浓度120mg/mL,CHOL质量浓度6mg/mL,DSPE-MPEG质量浓度12mg/mL,PTX/CUR质量浓度3mg/ml,PTX和CUR的质量比为1:1;在此条件下,粒径、紫杉醇包封率的预测值分别104.2nm和96.9%。
按此处方同时制备CUR/PTX复方脂质体,其具体步骤为:配制含120mg/mL蛋黄磷脂酰胆碱、6mg/mL胆固醇、12mg/mL二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇、1.5mg/mL姜黄素和1.5mg/mL紫杉醇的乙醇脂质溶液;
以5%葡萄糖作为缓冲液,利用快速纳米药物制备系统(INano快速纳米制备仪)将缓冲液和乙醇脂质溶液分别输送到微流控芯片的相应通道,进行混合获得姜黄素紫杉醇复方脂质体,制备参数为:微流控芯片的总流速20mL/min,缓冲液与乙醇脂质溶液的体积比9:1。
计算预测值与实测值的偏差,偏差=(预测值-实测值)/预测值×100%。实际测得的粒径113.1nm,偏差范围为7.8%,紫杉醇的包封率为96.2%,偏差为0.7%。表明效应面法所建模型的预测性良好,方法可行,结果可靠。
5 CUR-PTX脂质体的形貌观察
将处方6制备所得的脂质体利用冷冻电镜观察脂质体形貌,脂质体呈球形,粒径分布较为均一,如图3所示。
6 CUR-PTX脂质体的体外释放
按处方6制备的脂质体,取5mL用pH 7.4PBS定容至25mL。分别取1mL转移至MW3500透析袋中,将透析袋置于900mL释放介质(pH 7.4PBS),100rpm/min,37℃恒温搅拌,分别在1h、2h、4h、8h、16h、24h取样。按“2CUR和PTX的HPLC含量检测”下方法测定姜黄素和紫杉醇的浓度,体外释放试结果,如图4所示。
经Box-Behnken效应面的最优化条件下制备得到的CUR-PTX脂质体,在pH 7.4PBS介质中存在缓慢释放行为,4h时CUR和PTX的释放度分别为61.99%和47.93%,PTX和CUR存在明显不同的释放行为,其中PTX的释放度在2h后是明显低于CUR的,这可能与PTX更低的水中的溶解度有关。24h时,PTX的释放度为86.02%,CUR的释放度为92.21%,两个药物被包封在脂质体内,在体外均体现了良好的缓释行为。
7 CUR-PTX脂质体中脂质成分对CUR和PTX晶型的影响
将XRD测试仪器的电压为40kV,电流为15mA,扫描角度范围为3~60°,扫描速度为10°/min。取Box-Behnken效应面处方设计中的CUR-PTX脂质体真空干燥,以及CUR、PTX、EPC、CHOL、DSPE-MPEG原料记录样品X射线衍射曲线,结果见图5。
从图表中可以看出,姜黄素原料药粉末在衍射角(2θ)7.94°、8.88°、13.82°、14.52°、17.18°、21.14°、23.64°等处均出现尖锐的衍射峰,是典型的晶体衍射峰,表明姜黄素原料药为晶体结构;紫杉醇原料药在衍射角(2θ)8.86°、9.98°、11.14°、15.60°、17.08°、21.96°、25.18°等处均出现尖锐的衍射峰;CHOL原料药在衍射角(2θ)5.24°、10.07°、11.46°、12.68°、14.18°、16.94°、25.18°等处均出现尖锐的衍射峰;EPC原料药在衍射角(2θ)7.20°、20.64°等处均出现尖锐的衍射峰;DSPE-MPEG在衍射角(2θ)19.08°、19.64°、25.88°等处均出现尖锐的衍射峰。而选择CUR和PTX总含量为3mg/ml的处方CUR-PTX脂质体的干燥粉末,未出现在3~60°衍射角(2θ)的明显衍射锋,峰形平缓,由此推测CUR和PTX以无定形的状态分散在干燥的脂质粉末中。
效应面实验设计的处方2、处方3均可以观察到脂质粉末中姜黄素和紫杉醇结晶特征衍射峰都存在,说明CUR和PTX在脂质体中是否为晶型结构与能否有效的包封装载在脂质体膜内,密切相关。图5展示的是对紫杉醇和姜黄的包封率均高于95%的CUR-PTX脂质体的XRD衍射峰,姜黄素和紫杉醇的特征结晶峰消失、强度减弱,表明CUR和PTX在磷脂双分子层中晶型结构已发生变化,以无定型或分子形式存在。CUR和PTX能均一的分散在脂质体磷脂双子层中。
本发明不局限于上述可选实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种姜黄素紫杉醇复方脂质体,其特征在于包括以下质量份数的组分:
蛋黄磷脂酰胆碱120份、胆固醇3-6份、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇0-24份、姜黄素1.5-3份、紫杉醇1.5-3份。
2.如权利要求1所述的姜黄素紫杉醇复方脂质体,其特征在于:所述姜黄素和紫杉醇的质量比为1:1。
3.如权利要求1或2所述的姜黄素紫杉醇复方脂质体,其特征在于:所述胆固醇、姜黄素和紫杉醇的质量比为(2-4):1:1。
4.如权利要求1所述的姜黄素紫杉醇复方脂质体,其特征在于包括以下质量浓度的组分:蛋黄磷脂酰胆碱120份、胆固醇6份、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇12份、姜黄素1.5份、紫杉醇1.5份。
5.如权利要求1-4任一所述的姜黄素紫杉醇复方脂质体的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
配制含蛋黄磷脂酰胆碱、胆固醇、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇、姜黄素和紫杉醇的乙醇脂质溶液;
将缓冲液和乙醇脂质溶液分别输送到微流控芯片的相应通道,进行混合获得脂质体。
6.如权利要求5所述的姜黄素紫杉醇复方脂质体的制备方法,其特征在于:所述缓冲液为5%葡萄糖。
7.如权利要求6所述的姜黄素紫杉醇复方脂质体的制备方法,其特征在于:所述微流控芯片的总流速20mL/min,缓冲液与乙醇脂质溶液的体积比9:1。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115177582A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-10-14 | 山东省药学科学院 | 一种具有生物黏附性的他克莫司纳米脂质体眼用制剂及其制备方法 |
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