CN113797169B - 一种环黄芪醇-花形乳糖微粒及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环黄芪醇‑花形乳糖微粒及其制备方法与应用，本发明先采用喷雾干燥技术制备花形乳糖微粒，之后采用结晶吸附法将环黄芪醇负载在花形乳糖微粒上，制备得到环黄芪醇‑花形乳糖微粒，可应用在环黄芪醇类药物的制备中。与现有技术相比，本发明以花形乳糖为药物递送载体，装载环黄芪醇药物分子，制得的环黄芪醇‑花形乳糖微粒具有良好的水溶性、固体成型性及流动性，适合于制备成口服、注射、干粉吸入及敷贴等多种制剂形式，在临床上具有广泛的应用前景。

Description

一种环黄芪醇-花形乳糖微粒及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于环黄芪醇类药物制备技术领域，涉及一种环黄芪醇-花形乳糖微粒及其制备方法与应用。

背景技术

中药黄芪是一味传统补气药，药理学研究已经证实，其皂苷类有效成分有抗病毒及正性肌力作用，多糖类具有明显的调节免疫功能的作用(Shen XT,Zhou SP,Liu XJ,etal.Huangqi(Astragalus membranaceus)consitiuents with positive inotropicactivity.Acta Phamacologia Sinica,1993,14(1):94；施海明,李勇,戚玮琳,等.应用Swan-Ganz漂浮导管观察黄芪注射液对心力衰竭患者心脏的正性肌力作用.上海医科大学学报,1994,21(Supple):226-227；杨英珍,单越芬,赵惠杨,等.黄芪对病毒性心肌炎患者左心室功能的影响.上海医科大学学报,1989,16(2):87-91；罗海明,戴瑞鸿,李勇.黄芪有效成分治疗充血性心力衰竭的心脏病学研究.中国中西医结合杂志,1995,15(12):707-709；周丽,黄立武,刘雪玲.黄芪注射液对冠心病心绞痛患者左室舒张功能及SOD的影响.中医药研究,1997,13(2):53-54)。

黄芪在淋巴细胞中可诱生γ干扰素(邵启祥,除苏红,夏圣,等.黄芪对小鼠免疫功能的调节作用.中国实验临床免疫学杂志,1996,8(1):48-49；张兴权,陈鸿珊.黄芪抗流感病毒作用及衍生干扰素促进免疫功能的研究.中华微生物学和免疫学杂志.1984,4:94-97)，此外，黄芪还有清除氧自由基(孙成文,钟国赣,江岩.黄芪多糖抗氧化损伤的研究.中国药理学通报,1996,12(2):161-163；陈立新,廖家珍,郭维琴.黄芪对急性心肌梗死患者心功能和氧自由基的影响及黄芪强心机制的探讨.中国中西医结合杂志,1995,15(3):141-143；汪德清,沈文梅,田亚平.黄芪活性提取成分对膜脂质过氧化损伤的防护作用.中国中医药杂志,1996,21(12):33-34)、抗心律失常及缩短心室晚电位时限等作用(施海明,戴瑞鸿,范维琥.利多卡因和黄芪对心室晚电位的干预作用.中国中西医结合杂志,1994,14(10):598-600)。研究证实，黄芪能够抑制病毒感染心肌细胞后病毒RNA复制，同时减少病毒感染引起的细胞内Ca²⁺超载，维持细胞膜的性状及功能(杨英珍.病毒性心脏病.上海科学技术出版社,2001.10:113-116)。

以往临床使用的黄芪多为生药制剂，存在有效成分含量低、副作用多等缺陷。黄芪甲苷是黄芪的有效成分，属于单体，其分子结构明确，作为治疗药物可避免混合物各组分间的相互作用，也可明确机制，是良好的备选药物。但是，黄芪甲苷溶解度差，性质不稳定，生物利用率低，难以进行结构修饰及装载药物递送载体。近年来，虽有报道已利用黄芪甲苷制成注射液，但未见临床上广泛使用。

环黄芪醇是黄芪甲苷的苷元，分子式为C₃₀H₅₀O₅，属于环菠萝烷型四环三萜类化合物，可以通过黄芪甲苷制得(章诗迪,陆俊坤,颜继忠,等.环黄芪醇的制备工艺及药理作用研究进展[J].中国新药杂志,2016,25(16):1872-1875)。有研究报道环黄芪醇可以激活端粒酶活性延缓细胞衰老(VALENZUELA HF,FULLER T,EDWARDS J,et al.Cycloastragenolextends T cell proliferation by increasing telomerase activity[J].J.Immunol,2009,182(2009):90-30)，环黄芪醇是迄今唯一发现的端粒酶激活剂，具有很好的抗衰老作用(刘晓亚.黄芪甲苷和环黄芪醇的体内外代谢研究[D].北京,北京中医药大学,2013)。近年研究发现，环黄芪醇具有抗炎、抗氧化应激、抗病毒、抑制器官纤维化等作用(楚治良,高春芳,刘欣,等.环黄芪醇的应用及结构修饰的研究进展.实用医药杂志,2019,36(10):941-942)。与黄芪甲苷相比，环黄芪醇分子更小，有更好的亲脂性，容易渗透通过生物膜进入细胞内发挥生物活性且更易装载于药物载体，具有广泛的应用前景。然而，环黄芪醇几乎不溶于水，可溶于醇类有机溶剂，如果作为一种治疗药物，其溶解特性决定了环黄芪醇细胞毒性较高，生物利用率较低。通过对环黄芪醇进行结构修饰，可大大降低药物毒性，最大程度发挥其生物学效应。

目前，对环黄芪醇结构修饰常用的方法主要有化学修饰法和微生物转化法，通过这两种方法对中药单体进行结构改造，从而获得新的结构化合物，有助于开发有价值的新药(丁丽,王敏.中草药有效成分及结构改造的研究进展[C].杭州:第三届全国制药工程科技与教育研讨会,2004)。然而，环黄芪醇的结构修饰工艺复杂、成本较高，转化得率较低，而且获得的新化合物生物活性及安全性需要做进一步研究评估，目前，这方面的报道非常有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种环黄芪醇-花形乳糖微粒及其制备方法与应用。本发明制备出具有高载药量、良好溶解性和药物释放性能、低毒高效的以纳米多孔花形乳糖为载体的环黄芪醇制剂，克服了以往中药有效成分在临床应用上存在的障碍，为提高环黄芪醇的生物利用率、充分发挥其对相关疾病的治疗作用、研究其作用靶点及调控机制探索了一条新路。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种环黄芪醇-花形乳糖微粒的制备方法，该方法为：先采用喷雾干燥技术制备花形乳糖微粒，之后采用结晶吸附法将环黄芪醇负载在花形乳糖微粒上，即得到所述的环黄芪醇-花形乳糖微粒。

进一步地，该方法包括以下步骤：

1)花形乳糖微粒的制备：将乳糖配制成乳糖水溶液，之后进行喷雾干燥，后经洗涤、分离、干燥，得到花形乳糖微粒；

2)环黄芪醇-花形乳糖微粒的制备：将环黄芪醇的乙醇溶液喷雾在花形乳糖微粒表面，之后烘干去除乙醇，即得到所述的环黄芪醇-花形乳糖微粒。

进一步地，步骤1)中，所述的乳糖水溶液中，乳糖的质量百分含量为8％-12％。

进一步地，步骤1)中，喷雾干燥过程中，进气温度为145-155℃，出口温度为70-80℃，循环风量为35-40m³/h，进料泵速率为5-10mL/min，雾化气流速率为500-550L/h。

进一步地，步骤1)中，采用无水乙醇进行洗涤；采用离心的方式进行分离；干燥温度为45-55℃。

进一步地，步骤2)中，所述的环黄芪醇的乙醇溶液中，环黄芪醇的浓度为7-11g/100mL。

进一步地，步骤2)中，所述的环黄芪醇的乙醇溶液的制备过程为：将环黄芪醇与乙醇混合，并进行超声处理以充分溶解，经滤膜过滤后，得到环黄芪醇的乙醇溶液。

一种环黄芪醇-花形乳糖微粒，该微粒采用所述的方法制备而成。

进一步地，所述的环黄芪醇在微粒中的质量百分含量为5％-30％。

一种环黄芪醇-花形乳糖微粒在制备环黄芪醇类药物中的应用。

研究发现，采用可食用载体作为药物递释系统将药物运载到目标位置的给药方式，不改变药物本身的结构和生物学效应，可起到减毒增效的作用。药物载体的设计决定了药物递释系统功效如何。将乳糖作为可溶性药用载体，以运载非水溶性的药物分子，同时采用化工技术将药物分子均匀分布在载体材料中，可达到提高药物整体水溶性、吸收效率和临床疗效的目的，合成的生物可降解的多糖颗粒，通过纳米限制技术，能对药物分子起到可控释放效果。另一方面，花形材料具有优秀的材料性能(如比表面积大)。因此，本发明将乳糖微粒载体制成花形材料，作为一种药物递释系统与环黄芪醇相结合，能有效降低药物毒副作用、提高药物生物利用率，发挥药物疗效，有望成为黄芪有效成分在药物制剂制备和临床应用上的一个新的突破。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)本发明以花形乳糖为药物递送载体，装载环黄芪醇药物分子，制得的环黄芪醇-花形乳糖微粒具有良好的水溶性、固体成型性及流动性，适合于制备成口服、注射、干粉吸入及敷贴等多种制剂形式，在临床上具有广泛的应用前景。

2)本发明采用喷雾干燥技术制备花形乳糖微粒，该技术能调控制备微粒的尺寸、主材料、模板物质和溶剂等工艺参数，合成的花形乳糖微粒呈结晶态，含微-介-孔均匀分布的孔结构，具有高孔隙率、高载药量、高药物释放率等优点，方便制成口服、注射、干粉吸入、敷贴等多种给药剂型。

3)本发明采用结晶吸附法将环黄芪醇负载在花形乳糖微粒上，具有工艺简单、成本低、不需要特殊生产设备、容易转化为批量生产等优点，制成的环黄芪醇-花形乳糖制剂性质稳定使用方便，具有载药量大、载体可降解吸收、不改变药物分子结构和化学性质、药物分子可控释放、低毒高效等优点。

附图说明

图1为实施例中制备得到的环黄芪醇-花形乳糖微粒在不同放大倍数下的SEM图；

图2为实施例中制备得到的环黄芪醇-花形乳糖微粒的药物释放率曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明提供了一种环黄芪醇-花形乳糖微粒的制备方法，该方法为：先采用喷雾干燥技术制备花形乳糖微粒，之后采用结晶吸附法将环黄芪醇负载在花形乳糖微粒上，即得到环黄芪醇-花形乳糖微粒。该方法包括以下步骤：

1)花形乳糖微粒的制备：将乳糖配制成乳糖水溶液，之后进行喷雾干燥，后经洗涤、分离、干燥，得到花形乳糖微粒；

2)环黄芪醇-花形乳糖微粒的制备：将环黄芪醇的乙醇溶液喷雾在花形乳糖微粒表面，之后烘干去除乙醇，即得到环黄芪醇-花形乳糖微粒。

步骤1)中，乳糖水溶液中，乳糖的质量百分含量为8％-12％。喷雾干燥过程中，进气温度为145-155℃，出口温度为70-80℃，循环风量为35-40m³/h，进料泵速率为5-10mL/min，雾化气流速率为500-550L/h。采用无水乙醇进行洗涤；采用离心的方式进行分离；干燥温度为45-55℃。

步骤2)中，环黄芪醇的乙醇溶液中，环黄芪醇的浓度为7-11g/100mL。环黄芪醇的乙醇溶液的制备过程为：将环黄芪醇与乙醇混合，并进行超声处理以充分溶解，经滤膜过滤后，得到环黄芪醇的乙醇溶液。

本发明同时提供了一种环黄芪醇-花形乳糖微粒，该微粒采用上述方法制备而成。环黄芪醇在微粒中的质量百分含量为5％-30％。

本发明还提供了上述环黄芪醇-花形乳糖微粒在制备环黄芪醇类药物中的应用。

实施例：

本实施例中，环黄芪醇购于南京道斯夫生物科技有限公司，CAS号：78574-94-4，经高效液相色谱法(HPLC-DAD)分析，纯度达到98％以上。

环黄芪醇-花形乳糖微粒的制备方法如下：

1、花形乳糖微粒的制备

由于乳糖溶于水但难溶于乙醇，可采用以下方法制备花形乳糖微粒：于室温25℃条件下配置10wt％乳糖水溶液；使用Büchi-290喷雾干燥机(瑞士Büchi公司)将配置好的10％乳糖水溶液进行喷雾干燥，设置进气温度为150±1℃，出口温度75±1℃，循环风量为38m³/h，进料泵速率为8mL/min，雾化气流速率设置为536L/h。喷雾干燥后，收集干燥后的颗粒，用无水乙醇在旋涡混合器中以600r/min的转速洗涤15min。静置稳定15分钟后，以600r/min离心1分钟，将不溶性乳糖从乙醇溶液中分离出来。在50℃恒温干燥条件下用氮气轻轻地吹过样品，除去剩余的乙醇，至质量恒定后得到直径分布在10-50μm的花形乳糖微粒50.0g。

2、环黄芪醇-花形乳糖微粒的制备

a.环黄芪醇的乙醇溶液的制备

将9.0g环黄芪醇加无水乙醇适量，40KHz超声功率250W处理30分钟充分溶解，以无水乙醇定容至100mL，摇匀，0.45μm滤膜过滤，收集滤液得到浓度为9.0g/100mL的环黄芪醇的乙醇溶液。

b.载药花形乳糖微粒制备

将待用的9％环黄芪醇的乙醇溶液均匀喷雾在制备好的50g花形乳糖微粒表面，至乳糖完全润湿且无多余溶液渗出时停止喷雾。50℃烘箱中烘干去除乙醇至恒重，得到载药成品，经HPLC法分析目标样品载药量为(16.28±0.27)％，吸附率为(27.31±0.55)％，包封率为(91.59±0.73)％(n＝3)。

将制备的环黄芪醇-花形乳糖样品少量涂布于双面导电胶，将导电胶固定于金属板上，喷金后在扫描电子显微镜下观察环黄芪醇-花形乳糖复合粉末的微粒形态。如图1所示，环黄芪醇-花形乳糖微粒呈现花形外观，环黄芪醇被物理吸附于多孔花形乳糖的内部孔隙中，其化学结构不发生变化。

环黄芪醇-花形乳糖样品的体外药物释放率测试过程为：精密称取3份环黄芪醇-花形乳糖粉末25mg，分别置于100mL锥形瓶中，分别加入50mL去离子水，将锥形瓶放置于摇床上(80r/min，摇床温度37℃)，于第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10分钟分别从各锥形瓶中吸取溶液1mL，吸取溶液的同时向锥形瓶中相应补水1mL。将吸取出的药物释放液于12000r/min离心10min，吸取上清液，备测。采用HPLC法测定相应时间点溶液中环黄芪醇含量，计算质量浓度、各时间点的累积释放量和累积释放率。色谱条件：色谱柱为Agilent C18；流动相为乙腈-5％冰乙酸水溶液(55:45，V/V)；检测器为紫外检测器，检测波长为426nm；流速为1.0ml/min；柱温为35℃，进样量为10μL。如图2所示，采用结晶吸附结合的环黄芪醇分子在5分钟时药物释放速率达到90％，7分钟时释放速率达到99％以上。

本实施例制备了含纳米结构孔的药用花形载体乳糖微粒，并探索了其对环黄芪醇的吸附和脱附能力，最终制备成具有高载药量、良好溶解性和药物释放性能的环黄芪醇-花形乳糖微粒，为后续药物临床前实验打下良好基础。

本发明将糖类微粒载体制作成花形材料并运用到环黄芪醇药物递释系统中，能更有效地发挥黄芪有效成分的药理作用，是环黄芪醇制剂方式上的一个创新，在临床上有广泛的应用前景。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环黄芪醇-花形乳糖微粒的制备方法，其特征在于，该方法为：先采用喷雾干燥技术制备花形乳糖微粒，之后采用结晶吸附法将环黄芪醇负载在花形乳糖微粒上，即得到所述的环黄芪醇-花形乳糖微粒；

该方法包括以下步骤：

1）花形乳糖微粒的制备：将乳糖配制成乳糖水溶液，之后进行喷雾干燥，后经洗涤、分离、干燥，得到花形乳糖微粒；

2）环黄芪醇-花形乳糖微粒的制备：将环黄芪醇的乙醇溶液喷雾在花形乳糖微粒表面，之后烘干去除乙醇，即得到所述的环黄芪醇-花形乳糖微粒；

步骤2）中，所述的环黄芪醇的乙醇溶液中，环黄芪醇的浓度为7-11g/100mL；

步骤2）中，所述的环黄芪醇的乙醇溶液的制备过程为：将环黄芪醇与乙醇混合，并进行超声处理以充分溶解，经滤膜过滤后，得到环黄芪醇的乙醇溶液。

2.根据权利要求1所述的一种环黄芪醇-花形乳糖微粒的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述的乳糖水溶液中，乳糖的质量百分含量为8%-12%。

3.根据权利要求1所述的一种环黄芪醇-花形乳糖微粒的制备方法，其特征在于，步骤1）中，喷雾干燥过程中，进气温度为145-155℃，出口温度为70-80℃，循环风量为35-40m³/h，进料泵速率为5-10mL/min，雾化气流速率为500-550L/h。

4.根据权利要求1所述的一种环黄芪醇-花形乳糖微粒的制备方法，其特征在于，步骤1）中，采用无水乙醇进行洗涤；采用离心的方式进行分离；干燥温度为45-55℃。

5.一种环黄芪醇-花形乳糖微粒，其特征在于，该微粒采用如权利要求1至4任一项所述的方法制备而成。

6.根据权利要求5所述的一种环黄芪醇-花形乳糖微粒，其特征在于，所述的环黄芪醇在微粒中的质量百分含量为5%-30%。

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