纳米脂质体、微球、脂肪乳、胶束等都是新的药物载体形式,其中载药脂质体,是以卵磷脂、胆固醇等为膜材对亲水或者疏水的药物进行包封,制成的一种具有类似生物膜结构的双分子层球体结构,具有稳定性好、靶向性强、可延缓释放、无免疫毒性等特点,已成为近年来现代医学和食品功能化学共同关注的焦点。
白藜芦醇是一种天然多酚类物质,广泛分布于虎杖、葡萄、花生、藜芦、桑葚等植物中,具有抗癌、抑菌、抗炎症、抑制血小板凝集、调节雌激素、保护神经和肝脏等生理功能,且被美国《抗衰老圣典》列为“100 种较热门有效的抗衰老物质”之一。将纳米脂质体用于白藜芦醇的包封与载运,有利于提高白藜芦醇生物利用率与缓释作用,可进一步扩大其在药品、食品、化妆品等行业的应用范围。
制备纳米脂质体的传统方法有薄膜法、乙醇注入法、逆向蒸发法、声法等,但这些方法均存在有机溶剂残留、磷脂成分易氧化、生产成本高、周期长、制备过程难以控制、放大为工业化生产存在难度等缺点。高压微射流法作为一种新型纳米脂质体制备技术,通过高速撞击、剪切与空化作用达到均质与细化的目的,具有操作简便、清洁安全、易于连续化生产等优点,现已有用于制备阿糖苷、中链脂肪酸、茶多酚及维生素 C等纳米脂质体的实例。
本文介绍高压微射流法制备白藜芦醇纳米脂质体,探寻一种环保、高效的白藜芦醇纳米脂质体制备工艺,为白藜芦醇新剂型的开发及利用提供理论依据和实际指导。【1】
仪器与设备
Mini DeBEE 型微射流高压均质机( 美国 BEE 公司)
Waters1525 型高效液相色谱仪( 配有紫外和示差检测器,美国 Waters 公司)
MX5 型微量电子天平( 德国 METTLER TOLEDO 公司)
Zetasizer Nano ZS 型 Zeta电位仪( 英国 Malvern 仪器有限公司)
RE5220 型旋转蒸发仪、DLSB 型低温冷却液循环泵( 上海振捷试验设备有限公司)
材料与试剂
白藜芦醇标准品、VE、白藜芦醇样品、 乙腈、冰醋酸、 胆固醇、 大豆卵磷脂、无水乙醇
实验步骤与结果:
1. 白藜芦醇纳米脂质体的制备流程
1)称取处方量的卵磷脂、胆固醇、白藜芦醇、抗氧化剂 VE,加入 500 mL 无水乙醇,于 45 HZ、240 W 条件下水浴声 3 min 至充分溶解,45 ℃ 水浴条件下减压( 真空度 - 0. 09 MPa) 旋转蒸发除去乙醇,直至茄形瓶壁上形成一层均匀的脂质薄膜。
2)加入 0. 01 mol/L磷酸盐缓冲液( pH 值 7. 4) 和适量玻璃珠,45 ℃ 水浴条件下旋转水合 30 min,得到白藜芦醇脂质体粗悬液。
3)将其于微射流高压均质机中均质分散,即得到白藜芦醇纳米脂质体。
2. 工艺优化试验
实验设计思路:
单因素试验:
单因素基本条件为固定卵磷脂质量为 1 g、卵磷脂 /VE /白藜芦醇 /胆固醇 = 10∶1∶1∶1、磷酸盐缓冲液用量为 250 mL、微射流处理压力 18 000 PSI、循环次数 3 次。各因素对白藜芦醇纳米脂质体包封率的影响设计见表 1。
表1 单因素水平设计
二次回归旋转组合设计试验
在单因素试验的基础上,选择卵磷脂 /VE、卵磷脂 /白藜芦醇、卵磷脂 /胆固醇、微射流处理压力与循环次数 5 个因素进行五因素三水平二次回归旋转组合设计试验,以确定较好制备条件,如表2。利用统计分析软件 SAS v8. 0 专业版进行试验设计,并对试验结果进行分析。
表2 二次回归旋转组合设计
以下仅简介微射流高压均质相关实验,其他单因素考察实验略,详情请见附件文章。
1)高压微射流压力对包封率的影响
由图1 可知,随着高压微射流处理压力的增加,白藜芦醇纳米脂质体包封率逐渐增加,在18 000 PSI 时达到大至。当压力在18 000 ~ 30000 PSI 范围内,包封率随着压力的增加而降低。这是由于脂溶性的白藜芦醇主要是包裹或穿插于磷脂双分子层内,高压微射流处理压力的增加导致脂质体的比表面积增大,使白藜芦醇包裹量相应增加; 当处理压力过大时,脂质体结构被机械力破坏,导致部分白藜芦醇漏泄,包封率降低。
图1 微射流高压均质压力对包封率影响
2)微射流循环次数对包封率的影响
微射流循环次数对白藜芦醇纳米脂质体包封率的影响如图2 所示,随着高压微射流循环次数的增加,白藜芦醇纳米脂质体包封率迅速增加,在3 次循环时达到大至值87. 25%。循环次数继续增加时,纳米脂质体结构受到机械破坏,包封率逐渐降低。
图2 微射流高压均质循环次数对包封率影响
通过单因素试验和响应面分析研究,确立高压微射流法制备白藜芦醇纳米脂质体较好工艺条件为: 卵磷脂/VE = 10∶1、卵磷脂/白藜芦醇= 11. 6∶1、卵磷脂/胆固醇= 10. 5∶1、磷酸盐缓冲液用量为250 mL、微射流压力18 366 PSI、循环次数3 次,在此条件下白藜芦醇纳米脂质体包封率为87. 74% ± 1. 01%。各因素对白藜芦醇提取率的影响顺序为: 微射流压力> 卵磷脂/白藜芦醇> 卵磷脂/胆固醇> 循环次数> 卵磷脂/VE。
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