载尼群地平壳聚糖/明胶微球的制备及药物缓释性能研究

李鸣明，侯维敏，宫蕾，詹世平

（大连大学环境与化工学院，辽宁大连 116002）

尼群地平作为一种二氢吡啶类钙通道阻滞剂，是具有良好持久降压能力和血管扩张作用的药物之一[1]。在物理性质方面，尼群地平最显著的特征是不溶于水，该性质导致其在医学市场上的利用率不高，并且还伴有血药浓度波动大、服用较频繁等缺点。制备尼群地平载药微球，利用对特定器官、组织的靶向性和药物的缓释性来降低毒副作用，提高尼群地平的生物利用度，可使药物的释放达到较为理想的效果[2-3]。

壳聚糖作为药物载体，除了无毒和优良的生物相容性外，还具有很多优点：（1）壳聚糖分子链上聚集很多功能丰富的基团，可用吸附或包裹的方式运载不同药物；（2）壳聚糖是天然多糖中唯一的碱性多糖，来源丰富；（3）壳聚糖分子链上含有丰富的多糖链，能被特异组织或器官所识别，达到靶向定位释放的效果[4-5]。明胶是由18种氨基酸组成的蛋白质大分子，兼具蛋白质和高分子材料的双重特性。明胶由于具有大量不同种类的活性官能团，具备了各种交联及目标配位改性的可能，在生物医学领域得到了广泛的应用[6]。明胶与壳聚糖分子间相互作用力强，易于成球。两者共混后化合物的物理及化学特性可以实现协同增效的目的，使壳聚糖的分子链排列规则整齐，明胶刚性强度增大；同时微球成球性能突出，表面光滑无皱褶，且力学性能得到很好的提升，使药物的保存及缓释得到整体的改善。

本文以尼群地平为模型药物，以壳聚糖及明胶为载体材料，采用乳化交联及丙酮浸泡载药制备载尼群地平壳聚糖/明胶微球，并对其载药量和缓释性能进行了研究，为研制尼群地平微球提供参考。

1 药品与仪器

尼群地平（医药级，西安瑞林生物科技有限公司）；壳聚糖（Mw=20w，分析纯，天津市凯信化学工业有限公司）；明胶（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；二氯甲烷（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；液体石蜡（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；丙酮（分析纯，天津市凯信化学工业有限公司）；戊二醛（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；Span-80（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；数字恒温水浴锅DF-101D（巩义市予华仪器有限责任公司）；扫描电镜（SU3500，日立高科技有限公司）；紫外分光光度计（UV2100，美国UNICO）。

2 实验方法

2.1 壳聚糖/明胶空白微球的制备

将0.45 g壳聚糖溶于10 mL醋酸溶液中（体积分数3%），称取1.00 g明胶溶于10 mL 70 ℃蒸馏水中，待壳聚糖和明胶充分溶解后，室温下用磁力搅拌器将两者混合均匀。量取80 mL液体石蜡并加入2 mL乳化剂span-80，55 ℃下恒温搅拌15 min中后加入壳聚糖明胶混合溶液，继续搅拌15 min形成稳定的混合溶液。在室温下继续搅拌45 min后分两次加入12.5%（体积分数）的交联剂戊二醛，每次间隔10 min，使微球固化。加入90 mL丙酮搅拌10 min，使微球脱水。2 000 r/min下离心15 min后，用丙酮润洗两次，再用异丙醇润洗，离心后于干燥箱中干燥得到空白微球。

2.2 载尼群地平壳聚糖/明胶微球的制备

采用丙酮浸泡载药法制备载药微球，尼群地平溶于90 mL丙酮中搅拌30 min后，将制备好的壳聚糖/明胶空白微球浸泡在溶有药物的介质溶液中，离心后经干燥得到载药微球。

2.3 正交试验设计

在考察单因素试验的基础上，选取对微球质量与载药量影响较为显著的四个因素作为考察对象，即乳化时间（A）、乳化剂span-80用量（B）、尼群地平用量（C）及壳聚糖与明胶浓度比（D），采用L9（43）正交试验，试验设计见表1，以尼群地平吸附量作为评价指标，优化制备条件，乳化温度55 ℃。

表1 因素设计表

2.4 载药量的测定

准确称取定量（20 mg）载药微球，用适量二氯甲烷（DCM）溶解，加入pH为6.86的磷酸盐缓冲溶液（PBS），将溶液置于水浴中45℃加热并搅拌，等待二氯甲烷完全挥发，将溶液经0.22 μm微孔滤膜过滤后，于236 nm处测滤液的吸光值。通过尼群地平的标准曲线计算浓度。载药量按式（1）计算。

2.5 扫描电镜

将扫描样品进行喷金处理后进行电镜扫描，观察样品的形貌及粒径。

2.6 药物释放性能的测定

药物缓释微粒的体外释放性能由其在磷酸缓冲液（PBS，pH6.86）中的药物溶出量表征[7]。精确称量20 mg载药微球后置于透析袋中，放在10 mL磷酸缓冲液中，在37.0 ℃水平恒温振荡器中振荡，设3组平行样，每次测量取1 mL并补充相同体积缓冲液，所取的溶液用紫外分光光度计于236 nm处测定吸光度，重复取样测定，绘制时间-累积释放率的药物释放曲线。

3 结果与讨论

3.1 尼群地平的标准曲线

用紫外吸收法测定尼群地平，制作标准曲线。用测得的吸光度对浓度回归，作标准曲线和计算回归方程。结果如图1所示。由图1可以看出，标准曲线的方程为C=1.00037+14.05365A，其中C为尼群地平的质量浓度（μg/mL），A为吸光度，R=0.9997，尼群地平在3～25 μg有良好的线性关系。

图1 尼群地平的标准曲线

3.2 正交试验优化制备条件

对载药微粒的制备工艺条件进行正交试验优化。正交试验结果如表2所示。以吸附药量为评判标准，由表2正交试验结果可知，乳化时间（A）、乳化剂span-80用量（B）、尼群地平用量（C）及壳聚糖与明胶浓度比（D）四个因素对载药量的影响RB＞RC＞RA＞RD，因此在微粒的制备过程中，影响因素最大的是乳化剂用量，其他影响因素排序依次为尼群地平用量、乳化时间和壳聚糖明胶浓度比。试验最佳组合为第8组，即A3B2C1D3，制备条件为乳化时间18 min、乳化剂用量4 mL、尼群地平0.025 g、壳聚糖明胶浓度比为1∶4，乳化温度55 ℃，交联剂戊二醛用量12.5%（体积分数，在此条件下，尼群地平吸附量为6.404 mg，载药微粒载药量为32.02%。

3.3 载药微粒的形貌分析

用扫描电镜对壳聚糖/明胶空白微球及载尼群地平壳聚糖/明胶微球（第8组）进行形貌表征观察，结果如图2a、2b所示。图2a可以看出，微球表面光滑圆润，成球性良好，粒径多分布在1～10μm。图2b可以看出，载药微粒成球状，形态比较均匀，表面光滑无褶皱，粒径分布在4～28 μm。

表2 载药微球制备最佳工艺条件正交试验结果

图2 SEM表征

3.4 载药微粒释放性能研究

载药微粒在PBS溶液中的累积释放曲线如图3所示。由图3可知，载药微粒的释药前期出现了一定程度的突释现象。在5 h时，累积释药量达到80%，后阶段释放很缓慢，趋于平缓，10 h基本释放完全，由此可见载尼群地平壳聚糖/明胶微球具备明显的缓释性能。

图3 载药微粒在PBS溶液中的释放曲线

4 结论

采用乳化交联法制备壳聚糖/明胶空白微球，并用丙酮浸泡载药/常温干燥法制备载尼群地平壳聚糖/明胶微球。通过正交试验确定了最佳制备工艺条件：乳化时间为18 min、乳化剂用量为4 mL、尼群地平为0.025 g、壳聚糖明胶浓度比为1∶4、乳化温度 55 ℃、交联剂戊二醛用量12.5%（体积分数），在此条件下，尼群地平吸附量为6.404 mg，载药微粒载药量为32.02%。空白微球及载药微球均为完整球形，光滑，均匀。载药微粒在PBS缓冲溶液中5h累积释药量为80%，体外释药性能表明微粒具有明显的缓释作用。