淫羊藿苷的CaCO3微球制备及药物释放性能研究

李群芳，冯学永，牟方涛，杨喜梅

(遵义医学院 药学院，贵州 遵义 563099)

淫羊藿苷的CaCO3微球制备及药物释放性能研究

李群芳，冯学永，牟方涛，杨喜梅

(遵义医学院 药学院，贵州 遵义 563099)

目的制备淫羊藿苷(ICA)/ CaCO3纳米微球并研究其药物释放性能。方法以无水CaCl2和Na2CO3为反应物，十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂，在室温水溶液中制备了碳酸钙多孔空心微球。以制备的碳酸钙多孔空心微球为载体在37℃的恒温振荡仪中进行淫羊藿苷的装载，通过紫外可见分光光度计对载药量进行监控。分别在模拟肠液(pH=7.4)和模拟胃液(pH=1.2)中对所制得的药物载体进行释放性能的研究。结果通过用紫外可见分光光度计(λ=270 nm)对装载过程中吸光度值的监测，发现碳酸钙多孔空心微球对ICA有较高的装载量，装载量为：400 mg/g。在模拟胃液和模拟肠液中的研究表明，制备出的ICA/ CaCO3多孔空心微球药物体系具有良好的药物释放性能。结论实验表明碳酸钙多孔空心微球作为药物载体能获得较高的药物装载量和显著的药物释放效果，为淫羊藿苷的进一步应用提供实验依据。

淫羊藿苷； 碳酸钙； 纳米微球； 药物缓释

淫羊藿(Icafiin，ICA)是中国传统中药中的一种补益中药，具有温阳补肾、强筋键骨、祛风除湿等功效。淫羊藿苷是一种黄酮苷类化合物，是小檗科淫羊霍属植物中的主要活性成分之一[1]。有研究结果表明，口服淫羊藿苷当其通过肠道时会在肠道菌群的作用下被迅速分解为淫羊藿次苷II，并进一步分解为淫羊藿素[2]，而淫羊藿苷作为注射液使用时有明显的肝首过效应[3]。因此，如何提高淫羊藿苷的生物利用度，减少给药次数，增加药物治疗稳定性，延长药物作用时间，提高药物疗效，对于提高临床用药来说具有重大意义。纳米碳酸钙是指颗粒直径在 1～100 nm 的超细粉末碳酸钙，具有良好的生物相容性、无毒、有生物降解性且降解速率适宜，在生物学、医药学中被广泛应用[4]，近年来在药物传输领域中的研究也越来越引起人们的兴趣[5,6]。在药物治疗领域中，尤其是口服药物的研究中，如何选择适合的药物载体材料成为国内外研究学者的主要热点之一。本实验利用碳酸钙多孔空心微球为载体，制备ICA/CaCO3多孔空心微球药物运输系统，希望碳酸钙多孔空心微球能够装载淫羊藿苷，为淫羊藿苷更长时间的释放提供可能。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂 TU-1901型双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)；H-H7650透射电镜(TEM，日立公司)；PB-10 pH酸度计(北京赛多利斯科学仪器有限公司)。

无水氯化钙(分析纯，天津市大茂化学试剂厂)、十二烷基硫酸钠(SDS，分析纯，成都化学试剂厂)、碳酸钠(分析纯，重庆西部化学试剂厂)、氨水、稀盐酸、无水乙醇、甲醇,实验所用水均为去离子水，淫羊藿苷标准品为遵义医学院药学院娄方明赠送(含量为≧98.0%)[7]，模拟胃液及模拟肠液配制方法按照《中国药典》(2010版)附录中方法配置。

1.2 碳酸钙多孔空心微球的制备 实验所用玻璃仪器均用铬酸洗液浸泡2 h，用自来水超声清洗5 min，再分别用无水乙醇、丙酮、蒸馏水反复冲洗3次，干燥，保存备用。

在室温下，量取200 mL的0.2 mol/LCaCl2溶液倒入1 000 mL的大烧杯中，取200 mL 0.1 mol/L SDS溶液，在玻璃棒不断搅拌下快速混合，溶液由澄清迅速变为乳白色，持续搅拌。加入400 mL的0.2 mol/L Na2CO3溶液，溶液中开始出现白色悬浮颗粒。将上述制备的溶液放在磁力搅拌器上搅拌4 h。然后，离心收集沉淀(5 500 r/min，时间：10 min)。离心所得沉淀用去离子水和无水乙醇分别洗3次，收集沉淀在60℃烘箱中干燥1 h，干燥所得白色粉末即为CaCO3多孔空心微球粉末。

1.3 中药淫羊藿苷的装载实验 精密称取0.02 g的淫羊藿苷标准品放入100 mL的锥形瓶中，加入20 mL的甲醇溶液使其完全溶解，然后再精密称取1 g上述所制得的CaCO3多孔空心微球粉末放入锥形瓶中，摇匀使其混合均匀。用封口胶封好锥形瓶口以防其挥发，将其放入台式恒温振荡箱中以170 r/min的速率在37℃下振荡，每隔2 h测定一次270 nm处的Abs值。待其所测得的吸光度值变化不大时，说明其药物装载量已经达到饱和，停止振荡。装载ICA后的CaCO3粉末通过离心分离收集沉淀，再分别用pH=7.4的稀氨水和去离子水洗涤，收集沉淀，放入60℃的烘箱中干燥，干燥所得为淡黄色粉末。

1.4 ICA/CaCO3体外药物释放实验 分别称取两组2.2中制得的淡黄色粉末约0.3 g，精密称定，对照称取两组纯的淫羊藿苷标准品约0.3 g，精密称定。用压片机分别进行压片制成药片尺寸为φ9.98 mm×2.25 mm(压片机所施加的垂直压力为3 MPa左右)。将每片药片分别放入200 mL模拟胃液或模拟肠液释放介质中，置于37℃恒温振荡仪中振荡(振荡速率：170 r/min)。每隔2 h取出2 mL释放介质，用UV分光光度计在270 nm处测定吸光度，同时补入相同体积的同类释放介质，纯ICA在同等条件下释放以作比较。

1.5 样品表征与测试 用紫外分光光度计对药物装载前后在200～400nm处的波长进行扫描，比较其装载前后光谱扫描曲线的变化情况及270 nm处吸光度的变化，根据装载前后吸光度的变化值求得淫羊藿苷的转载量。所制备出的碳酸钙多孔空心微球的貌形透射电子显微镜(TEM)进行观察。

2 结果与讨论

2.1 碳酸钙多孔空心微球的外貌形态特征 通过用透射电镜对所制备的碳酸钙纳米结构多孔空心微球的观察可看出，这些分散的球状颗粒尺寸在1 μm左右，形貌特征与文献[12]结构较吻合。其透射电镜图如图1所示。这样小的粒径及空心结构有利于药物的吸附装载。

图1 碳酸钙纳米结构多孔空心微球的TEM照片

2.2 淫羊藿苷的紫外可见分光特性 取0.02 g淫羊藿苷标准品溶于20 mL甲醇溶液中，用紫外分光光度计对其在200 ～ 400 nm处进行波长扫描(见图2)。从淫羊藿苷的紫外吸收光谱图可以看出，淫羊藿苷在205 nm、270 nm、316 nm处有吸收，与文献报道结果一致。文献中对淫羊藿苷的测定大多选择270 nm作为检测波长[12]。因此本实验选择270 nm处的吸光度值的变化来研究淫羊藿苷的装载与释放。

图2 淫羊藿苷的光谱扫描曲线

2.3 药物ICA装载量的测定 本实验在1.0 mg/mL ICA-甲醇20 mL溶液中用制备的碳酸钙多孔空心微球(0.3 g)进行装载实验，样品中的药物装载量由紫外吸收光谱中270 nm吸光度的变化计算得出。图3为药物装载前后溶液在200～400 nm处的光谱扫描曲线，由图可以看出药物在装载前后其光谱曲线有明显的变化，Abs值显著地降低。每隔2h对淫羊藿苷的装载进行监测发现16 h后碳酸钙多孔空心微球对淫羊藿苷的装载变化趋于平缓(见图4)。表明随着振荡的进行，药物ICA不断的进入到碳酸钙多孔空心微球中，实现碳酸钙多孔空心微球对药物ICA的装载。但当碳酸钙多孔空心微球对药物ICA装载逐渐达到饱和后，吸光度变化趋于平缓。通过装载前后270 nm吸光度值的变化计算得出ICA的装载率为40%，装载量可达400 mg/g，ICA/CaCO3的装载量为26.7 mg/ g，说明碳酸钙多孔空心微球对ICA有较大的装载能力，为获得更长时间的药物释放提供了可能。

图3 ICA装载前后的UV吸收光谱

图4 ICA/CaCO3装载曲线

2.4 ICA/CaCO3药物体系在模拟胃液中的药物释放实验 图5(a)给出了所制备的ICA/ CaCO3药物体系在模拟胃液中的(pH=1.2)中的ICA体外释放曲线；纯ICA(20mg)也压制成片，也同样进行了模拟胃液的体外释放见图5(b)。通过对两种药物释放过程的比较，可以看出ICA/ CaCO3药物体系在模拟胃液中有较高的药物缓释速率，18 h后，由CaCO3多孔空心微球所装载的ICA基本释放完全，而纯的ICA所制备成的片剂中的ICA在振荡过程中缓慢的释放。造成这一结果的原因可能是，ICA在模拟胃液中其本身的性质会发生改变转化为代谢物，而由碳酸钙所装载的ICA在模拟胃液中由于碳酸钙微球在酸性介质中溶解导致释放介质的pH值升高，增大了ICA的溶解度，同时避免了ICA在模拟胃液中代谢分解，说明装载于CaCO3样品中的ICA释放速率提高，远高于同样条件下纯ICA的释放速率。

图5 两种片剂在模拟胃液中的体外释放曲线(pH=1.2)

2.5 ICA/CaCO3药物体系在模拟肠液中的药物释放实验 见图6(c)给出了所制备的ICA/ CaCO3药物体系在模拟肠液中的药物释放过程，图6(d)给出了纯ICA所制得得片剂在模拟肠液中的药物释放过程。通过对两种药物释放过程的比较，可以看出，由纯的ICA所制得的片剂在2 h左右就基本释放完全，而由ICA/ CaCO3药物体系所制得的片剂在模拟肠液中的释放速率要缓慢得多，经过60 h后，其释药率为75%。造成这一结果的原因是，纯的ICA在模拟肠液中被迅速分解，而由碳酸钙多孔空心微球所装载的ICA由于受到碳酸钙多孔空心微球的保护，在振荡过程中缓慢长效的释放。由此可看出CaCO3空心微球中的ICA释放时间比纯的ICA样品要长得多。说明碳酸钙空心微球作为药物载体能够显著地延长释放时间。

图6 两种片剂在模拟肠液中的体外释放曲线(pH=7.4)

[1] 李娌,王学美.淫羊藿苷药理作用研究进展[J].中国中药杂志,2008,33(23):2727-2732.

[2]刘晓燕,郭瑞臣.淫羊藿苷体内处置及代谢动力学研究[J].山东大学硕士学位论文,2009,25.

[3]叶丽卡,陈济民等淫羊藿苷在大鼠体内的药代动力学[J].中国药学杂志,1999,34(1):33-36.

[4]丁士育,金鑫.高分散性纳米碳酸钙的制备及表面改性研究[J].化工进展,2004,23(12):1327-1329．

[5]张莉芹,袁泽喜.纳米技术和纳米材料的发展及其应用 [J].武汉科技大学学报：自然科学版,2003,26(3):234-238.

[6]陈琦,郑玉斌.新型药物缓释材料的合成及纳米微球的制备[J].大连理工大学硕士学位论文,2009,13.

[7]娄方明,王艳.淫羊藿中淫羊藿苷分离纯化工艺研究[J].安徽农业科学,2010,38(8):4073-4076.

[8]李亮,朱英杰,曹少文，等.碳酸钙纳米结构多孔空心微球的制备及其药物缓释性能研究[J].无机材料学报,2009,24(1):166-170.

ThePreparationofIcariinNano-structuredmicrospheresandtheresearchofdrugreleaseproperties

Liqunfang,Fengxueyong,Mufangtao,Yangximei

(Pharmacy School,Zunyi Medical College,Guizhou Zunyi 563099,China)

ObjectiveTo construct a calcium carbonate (CaCO3) nano-structured porous hollow microspheres as a carrier forIcariinloading and study Icariin release properties.MethodsThe CaCO3nano-structured porous hollow microspheres were perpared in the room temperature using anhydrous CaCl2and Na2CO3as the reactants and sodium dodecyl sulfate (SDS) as surfactant followed by loading the ICA in 37℃ constant oscillation instrument.The drug loading was detected by UV-Vis spectrophotometer.The study of releasing ICA from drug carrier system in simulated intestinal (pH = 7.4) and gastric (pH = 1.2) fluids was performed.ResultsThe CaCO3nano-structured porous hollow microspheres to ICA had a high drug loading capacity of 400 mg/g by UV-Vis spectrophotometer at 270 nm.Furthermore,the preparation of ICA/CaCO3porous hollow microsphere drug delivery system had a good drug release performance in the simulated gastric and intestinal fluids.ConclusionThe CaCO3nano-structured porous hollow microspheres as drug carriers have a high ICA loading and a good ICA release performance.

Icariin; calcium carbonate; nano-structured microspheres; drug delivery

贵州省科技厅科学技术基金项目(黔科创字[NO:2010]2214);贵州省卫生厅科学技术基金项目(NO：2009D-373)

R9

A

1000-2715(2012)04-0279-04

[收稿2012-06-23；修回2012-07-12]

(编辑：谭秀荣)