包載甲氨蝶呤的聚乙交酯丙交酯納米顆粒的制備與體外釋藥機(jī)制研究
佚名
作者:鄭明彬,龔萍,楊雪梅,吳喜仁,梅俊
【摘要】 目的制備包載甲氨蝶呤(MTX)的聚乙交酯丙交酯(PLGA)納米顆粒并研究體外釋藥機(jī)制。方法采用溶劑揮發(fā)法制備包載MTX的PLGA納米顆粒,對(duì)其形貌、大小進(jìn)行表征,測定體外釋藥曲線,并采用藥學(xué)模型進(jìn)行擬合。結(jié)果納米顆粒平均粒徑為175.9nm,具有明顯的緩釋作用,釋藥行為最符合雙相動(dòng)力學(xué)方程。結(jié)論該研究為開發(fā)MTX的新劑型提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】 甲氨蝶呤; 聚乙交酯丙交酯; 納米顆粒; 擬合
Abstract:ObjectiveTo prepare methotrexate(MTX) loaded poly(lactic-co-glycolic) (PLGA) nanoparticles and investigate the mechanism on release in vitro.MethodsMTX-loaded nanoparticles were prepared by emulsion solvent evaporation method. The morphology and size of nanoparticles were studied, and in vitro release curve was measured. Moreover, the release data were fitted with different mathematical models. ResultsThe mean size of nanoparticleas was 175.9nm, and the obtained nanoparticles showed evidently sustained release effect. The release behavior of MTX loaded nanoparticles was well fitted to the double phase dynamic equation.ConclusionThe work provides an experiment basis for the development of novel ideal administration of MTX.
Key words:Methotrexate; Poly(lactic-co-glycolic); Nanoparticles; Fit 甲氨蝶呤(MTX)是一種抗代謝類抗腫瘤藥物,對(duì)乳腺癌、急 性白血病、骨肉瘤等都具有顯著的療效,但其有引起骨髓抑制細(xì)胞下降,肝腎功能損傷等毒副作用,甚至危及患者生命[1,2]。為降低MTX的毒副作用,提高藥物療效,本研究以生物可降解材料聚乙交酯丙交酯(PLGA)為材料,制備了包載MTX的PLGA納米顆粒,考察其在PBS緩沖溶液的釋放行為,并采用多種數(shù)學(xué)模型擬合體外實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),確定最佳的擬合模型。
1 器材 Zeta Sizer 3000HS型激光粒度分析儀(英國Malvern公司);SPA-400原子力顯微鏡(日本精工公司);vc 130 探頭式超聲處理機(jī)(美國Sonics&Materials公司);UV-1600紫外-可見分光光度計(jì)(北京瑞利)。聚乙交酯丙交酯(PLGA,成都航利生物材料研究所);聚乙烯醇(湘中精細(xì)化學(xué)品廠)。甲氨蝶呤(MTX,浙江萬馬藥業(yè)公司)。
2 方法
2.1 納米顆粒的制備與表征參照文獻(xiàn)方法[3],加以改進(jìn),稱取MTX 5 mg和50 mg PLGA[L:G=50:50,L:G為共聚物PLGA中乳酸(Lactide)和乙醇酸(Glycolide)單體的質(zhì)量比]溶于2 ml二氯甲烷,滴加入8 ml質(zhì)量百分比為2.5%聚乙烯醇水溶液中,在冰浴下用探針式的超聲波超聲10 min。減壓除去二氯甲烷,3 000 r/min離心分離,所得的沉淀用超純水洗滌3次,制得包載MTX的PLGA納米顆粒。 取少許顆粒加水混勻稀釋,取樣滴于云母片上,自然干燥后,利用原子力顯微鏡表征納米顆粒形貌。載藥的納米顆粒的平均粒徑、粒度分布以及Zeta電位通過Malvren Zetasizer 3000HS分析儀測定。
2.2 納米顆粒的體外釋放凍干包載MTX的PLGA納米顆粒,精確稱取凍干粉末10 mg,溶于3 ml氯仿中,然后加入7 ml甲醇,沉淀聚合物,10 000 r/min離心10 min,以分光光度法測得上清液中MTX的含量。 精密稱取10 mg凍干納米顆粒置于透析袋中,加入PBS緩沖溶液(pH=7.4)5 ml,將透析袋置于50 ml PBS緩沖溶液中,保持溫度37℃,每隔一定時(shí)間取1 ml(同時(shí)補(bǔ)充等量同溫介質(zhì)),用分光光度法測定各時(shí)間點(diǎn)的MTX的含量,計(jì)算藥物的釋放率,繪制釋藥曲線。
2.3 模型模擬法制劑的體外釋放數(shù)據(jù)采用表1中的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行擬合,以推測釋藥機(jī)理[4~6]。表1 數(shù)學(xué)模擬模型(略)
3 結(jié)果
3.1 納米顆粒的特性表征本研究制備的包載MTX的PLGA納米顆粒為淺棕色的物質(zhì),Zeta電位為-18.7 mV,納米顆粒的原子力圖見圖1(a),制備出來的納米顆粒都為較完整的球形,分散性好,顆粒粒徑較均勻。粒徑分布如圖1(b)所示,顆粒的平均粒徑為175.9 nm,粒徑分布范圍為18~225 nm,其中小于51 nm占99%,顆粒大小基本上與原子力圖吻合。
3.2 體外藥物釋放曲線包載MTX的PLGA納米顆粒的體外釋放如圖2所示,該納米顆粒的體外釋放存在兩相,前4h處于快速釋放期,釋放的MTX累積量達(dá)到加入總量的42.9%,在該階段,存在于顆粒表面的藥物較快地釋放出來;此后進(jìn)入緩慢釋放期,隨后的68h釋放量相當(dāng)于藥物總量的36.9%,存在于顆粒中的藥物逐漸釋放出來。
3.3 模型擬合R2為決定系數(shù),是判斷回歸方程擬合度的重要指標(biāo)。R2越趨向于1,擬合的效果越好[4,5]。由表2可見,包載MTX的PLGA納米顆粒的釋藥過程采用雙相動(dòng)力學(xué)方程擬合得到的R2為0.995 7,最接近1。說明整個(gè)釋藥過程分為兩相,前期為快速釋放相,后期為緩慢釋放相,此釋藥特點(diǎn)符合緩釋原理。表2 釋放模型擬合結(jié)果(略)
4 結(jié)論 本文以生物相容性好、可降解材料PLGA為載體,采用溶劑揮發(fā)法,制備了新的MTX納米藥物制劑,其制備工藝簡便易行。 包載MTX的PLGA納米顆粒的顆粒呈典型的球形,粒徑較均勻,分散性好。 體外釋藥研究表明,納米顆粒顯示了顯著的緩釋作用,采用雙相動(dòng)力學(xué)方程擬合效果最佳。