工藝因素對超聲-擠壓過濾法制備-欖香烯固體脂質(zhì)納米粒平均粒徑的影響

1、工藝因素對超聲-擠壓過濾法制備-欖香烯固體脂質(zhì)納米粒平均粒徑的影響【摘要】目的研究工藝因素對-欖香烯固體脂質(zhì)納米粒（SLN）平均粒徑的影響。方法以超聲-擠壓過濾法制備-欖香烯SLN，研究超聲強(qiáng)度、超聲時(shí)間以及制備溫度等因素對其平均粒徑的影響。結(jié)果絕大多數(shù)-欖香烯SLN的平均粒徑小于150 nm。其平均粒徑隨超聲時(shí)間的延長和制備溫度的提高而有所下降，但是受持續(xù)超聲時(shí)間的影響較小?？疾斓闹苿┲?，在超聲強(qiáng)度為400W、超聲溫度為80、超聲時(shí)間為6 min條件下制備的-欖香烯SLN的平均粒徑最小。結(jié)論采用超聲-擠壓過濾法可制備-欖香烯SLN, 超聲強(qiáng)度、總體超聲時(shí)間以及溫度等是影響其平均粒徑的主要工藝

2、因素。 【關(guān)鍵詞】 工藝因素 -欖香烯固體脂質(zhì)納米粒 超聲-擠壓過濾法Effect of the Technological Factors on the Mean Diameter of -elemene Solid Lipid Nanoparticles Prepared by Sonication and Membrane ExtrusionWANG Yanzhi, ZHOU Xinyu, ZHENG Jiaxin, BI Dianzhou, DENG Yihui(1.School of Pharmacology, Zhengzhou University, Zhengzhou 4500

3、01, China; 2.School of Pharmacology, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016,China)Abstract：ObjectiveTo study the influence of the technological factors on the mean particle size of -elemene solid lipid nanoparticles(SLN). Methods-elemene SLN were prepared by the method combining sonicat

4、ion and membrane extrusionEffects of the technological factors on the mean particle size of -elemene SLN were studied, including sonication strength, total period of sonication length and preparation temperature, etc. ResultsThe results showed that most mean diameter of -elemene SLNs was less than 1

5、50nm. The size of -elemene SLN decreased with the increase of the total period of sonication length or the preparation temperature, but less influenced by the sonication interval length. Among the detection samples, smaller -elemene SLN could be obtained at the sonication strength of 400w, with a to

6、tal period of sonication length of 6min and at 80, respectively. Conclusion-elemene SLN could be prepared by the method of sonication and membrane extrusion, the technological factors of sonication strength, total period of sonication length and preparation temperature have influence on the particle

7、 size.Key words：Technological factor; -elemene solid lipid nanoparticles； Sonication and membrane extrusion固體脂質(zhì)納米粒（SLN）是一種新型的微粒給藥體系，對脂溶性藥物的包封率較高。由于該劑型采用與機(jī)體生理相容的固體脂質(zhì)為基本骨架材料，給藥后的體內(nèi)毒性與聚合物納米粒相比大大降低，如處方設(shè)計(jì)得當(dāng)，還可擁有藥物釋放速度可控、物理穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，而且不存在大生產(chǎn)轉(zhuǎn)化問題，因此備受關(guān)注1。制備SLN的主要方法有高壓乳勻法、微乳法和溶劑擴(kuò)散法等，隨著研究的深入，一些新的制備方法不斷涌現(xiàn)，如薄膜接觸

8、器法和超聲-擠壓過濾法等2,3，其中超聲-擠壓過濾法是將在超聲作用下初步分散的制劑，在高溫下擠壓通過微孔濾膜的方法，具有操作簡單、設(shè)備投資少、脂質(zhì)濃度大、無需有機(jī)溶劑等特點(diǎn)，非常適合科研和小型生產(chǎn)性SLN的制備。本文以從中藥中提取的脂溶性抗癌有效成分-欖香烯為模型藥物，主要探討超聲-擠壓過濾法制備固體脂質(zhì)納米粒的工藝因素對其平均粒徑的影響。1 材料與儀器1.1 材料-欖香烯原料（大連醫(yī)藥科學(xué)研究所，GC歸一化法測定純度97.6 %）；單硬脂酸甘油酯（長沙化學(xué)試劑廠，化學(xué)純）；Precirol ATO 5 (GATTEFOSSE, 法國)；poloxamer188(BASF，德國)；重蒸餾水。1

9、.2 儀器Nano-ZS90型粒徑電位測定儀（英國馬爾文）；501型超級恒溫器（上海實(shí)驗(yàn)儀器廠）；0.22 m混合纖維素酯微孔濾膜（上海市新亞凈化器總廠）；JY92-型超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)（寧波新芝生物科技股份有限公司）。2 方法2.1 制備方法精密稱取350 mg Precirol ATO 5，150 mg單硬脂酸甘油酯和250 mg poloxamer188并加熱熔融，向熔融物中定量滴加約50 mg -欖香烯并快速分散后，置冰箱冷凍層使之凝固。將凝固的混合物轉(zhuǎn)移至具保溫套管的超聲管中，注入10 ml重蒸餾水并在一定條件下超聲，用裝有保溫套管的10 ml玻璃注射器吸取超聲之后的分散液，過0.22

10、 m微孔濾膜，濾液在室溫下冷卻即得SLN。2.2 單因素考察實(shí)驗(yàn)按“2.1”項(xiàng)方法制備-欖香烯SLN?？疾斐掷m(xù)超聲時(shí)間、超聲頻率、總超聲時(shí)間（包括超聲時(shí)間及間歇時(shí)間）和制備溫度等主要工藝因素對過濾前后的-欖香烯SLN的平均粒徑的影響。各因素分別設(shè)3個(gè)水平，基本條件為超聲強(qiáng)度400 W，總超聲時(shí)間6 min(持續(xù)3 s,停3 s)，超聲溫度60 ，過0.22 m微孔濾膜，其中欲考察的工藝因素除外。2.3 平均粒徑及多分散系數(shù)測定方法使用Marlven Nano-ZS90納米電勢粒徑測定儀測定所制SLN的平均粒徑（Z均）及多分散系數(shù)（PDI）。用重蒸餾水適當(dāng)稀釋樣品，設(shè)定折射率及吸光系數(shù)等參數(shù)后，

11、每個(gè)樣品測定3次，計(jì)算其平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差。3 結(jié)果3.1 持續(xù)超聲時(shí)間按“2.1”項(xiàng)方法制備-欖香烯SLN，在持續(xù)超聲時(shí)間及間歇時(shí)間相同的情況下，分別考察持續(xù)超聲時(shí)間為3，6和10 s對制劑平均粒徑的影響。結(jié)果見圖1。3.2 超聲頻率按“2.1”項(xiàng)方法制備-欖香烯SLN，考察超聲強(qiáng)度分別為200，400和600W對制劑平均粒徑的影響。結(jié)果見圖2。3.3 超聲時(shí)間按“2.1”項(xiàng)方法制備-欖香烯SLN，分別考察總超聲時(shí)間對制劑平均粒徑的影響，總超聲時(shí)間分別設(shè)為2 min、4 min和6 min。結(jié)果見圖3。3.4 超聲溫度按“2.1”項(xiàng)方法制備-欖香烯SLN，考察超聲溫度對制劑粒徑的影響，考察的溫

12、度分別為60、70和80。結(jié)果見圖4。4 討論4.1 工藝因素對SLN平均粒徑的影響從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，以不同工藝水平制備的絕大多數(shù)-欖香烯SLN的平均粒徑均小于150 nm，過濾后平均粒徑普遍下降，而且PDI一般由0.43左右降至0.35左右，說明經(jīng)過擠壓過濾操作，大粒子被分散成較小粒子，粒徑分布變窄。在考察范圍內(nèi)，隨著超聲時(shí)間的延長和超聲溫度的提高，過濾后SLN 的平均粒徑呈下降趨勢，與其它因素相比，持續(xù)超聲時(shí)間對平均粒徑的影響較小。超聲強(qiáng)度也可影響制劑的平均粒徑，超聲強(qiáng)度為200 W時(shí)所制備的SLN的平均粒徑在122.5 nm左右，超聲強(qiáng)度增加到400 W后，平均粒徑降低到110.2 n

13、m，但超聲強(qiáng)度增加到600 W，SLN的平均粒徑與400W的相比沒有顯著變化。另外，工藝因素對過濾前后制劑的平均粒徑的影響基本一致。4.2 超聲-擠壓過濾法制備固體脂質(zhì)納米粒的特點(diǎn)及注意事項(xiàng)探頭式超聲由于儀器的普及性以及操作的簡易性而廣泛應(yīng)用于微粒制劑的制備，如脂質(zhì)體、納米粒、微乳等46。但是，使用探頭式超聲所制備制劑的最大缺點(diǎn)是不能避免大粒子的存在7。因?yàn)樘筋^發(fā)出的能量在容器中分布不均，導(dǎo)致粒子的均勻化程度低，必須長時(shí)間勻化，方可增加粒子的均勻度，而這將加重金屬污染或引起基質(zhì)降解8。采用超聲-擠壓過濾法制備SLN即可克服這種矛盾，該法先以短時(shí)超聲使SLN達(dá)到基本分散，再以保溫過濾使SLN 進(jìn)

14、一步達(dá)到均勻分散，從而可避免大粒子的存在。由于固化的SLN很難進(jìn)行過濾分離操作，而SLN熔融后，其過濾阻力將大大降低。所以必須確保過濾過程中制劑處于熔融狀態(tài)，尤其是濾器和濾膜的溫度也必須在脂質(zhì)的熔點(diǎn)以上，以防粒子固化而影響濾過效率。本制備方法的基本步驟為熔融混勻、超聲分散和過濾。根據(jù)脂質(zhì)及藥物的要求，還可在超聲之前采用機(jī)械攪拌或剪切法進(jìn)行初分散。但是，一般幾分鐘的超聲即可很好的完成分散過程。過濾的作用之一是將粒子勻化，可以根據(jù)過濾時(shí)的阻力來選擇濾膜孔徑。4.3 測定SLN平均粒徑的相關(guān)參數(shù)設(shè)置測定平均粒徑時(shí)，為使測定值盡量接近真實(shí)值，可以設(shè)定一些比較重要的參數(shù)。例如，由于粒子對光的散射強(qiáng)度與折

15、射系數(shù)相關(guān)，所以有些激光散射儀需要確定分散介質(zhì)的折射率、粒子的折射率以及粒子對光的吸收系數(shù)9。在Nano-ZS90型粒徑電位測定儀中同樣可以設(shè)定以上3個(gè)參數(shù)，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)10,11，在測定時(shí)，分散介質(zhì)的折射率設(shè)定為1.332，粒子的折射率和吸收系數(shù)分別設(shè)定為1.456 和 0.01?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】 1Mehnert W, Mader K.Solid lipid nanoparticles, producion,characterization and applicationsJ.Adv. Drug Deliv. Rev,2001，47(23)：165.2Charcosset C, El-Hara

16、ti A, Fessi H. Preparation of solid lipid nanoparticles using a membrane contactorJ. J Control Release,2005，108(1):112.3Wang YZ, Deng YH, Mao SR, et al. Characterization and body distribution of -elemene solid lipid nanoparticles (SLN)J. Drug dev. Ind.Pharm.，2005,31(8):769.4Mei Z, Chen H, Weng T, et

17、 al. Solid lipid nanoparticle and microemulsion for topical delivery of triptolideJ. Eur. J. Pharm. Biopharm,2003,56 (2):189.5Park JH, Kwon S, Nam JO, et al. Self-assembled nanoparticles based on glycol chitosan bearing 5-cholanic acid for RGD peptide deliveryJ. J. Control. Release,2004,95 (3): 579.

18、6Pellequer Y, Ollivon M, Barratt G. Formulation of liposomes associated with recombinant interleukin-2: effect on interleukin-2 activityJ. Biomed. Pharmacother,2004,58 (3):162. 7Schwarz C, Mehnert W, Luchs JS, et al. Solid lipid nanoparticles(SLN) for controlled drug delivery. I.Production,characterization and sterilizationJ. J. Control. Release,1994,30(1): 83.8Siekmann B, Westesen K. Melt-homogenized solid lipid nanoparticles stabilized