食物蛋白稳定化口服纳米给药系统及其“固态化”
【摘要】难溶性药物的口服给药一直是药剂学领域研究的重点和难点,低溶解度除了造成口服吸收差、生物利用度低的问题外,还可能引起个体间药效差异大和药效-剂量不成比例等问题,已成为制约其发展的关键因素之一。采用纳米技术可显著提高难溶性药物的溶解度,促进跨膜吸收,具有良好的发展前景。然而,纳米给药系统如纳米乳等在制备过程中需使用一定量的表面活性剂,往往占油相的20-30%,这些表面活性剂对机体都有潜在的毒性；再者,纳米给药体系在水性环境中不稳定,容易发生粒子间聚集、相分离、融合和药物氧化、水解等,难以长期保存；另一方面,纳米给药体系的“固态化”是提高其稳定性和实现长期保存的理想方法,但多数纳米给药体系难以直接固体化。因此,本文的目的在于寻找更加高效且无毒的纳米给药系统稳定剂,并利用稳定剂本身的理化特性,实现对纳米给药系统的固体化。本文利用三种对人体无毒无害的食物蛋白,大豆分离蛋白(SPI)/乳清分离蛋白(WPI)/beta-乳球蛋白(p-LG),构建包含难溶性药物的纳米乳、以该纳米乳为模板的壳交联化纳米囊和纳米结晶递药系统,并对这些递药系统进行“固态化”以提高其稳定性和实现长期保存。利用高速剪切-高压均质法制备了SPI/WPI/β-LG稳定化非诺贝特纳米乳；以粒径、多分散系数、zeta-电位和稳定常数为指标,考察了制备工艺条件、食物蛋白浓度、油／水比例、水相pH值对处方的影响,同时进行了和常用表面活性剂乳化能力的比较实验和细胞毒性考察。SPI、WPI口p-LG可以很好地稳定纳米乳,粒径约为200nm,其乳化能力和生物相容性要优于考察的常用表面活性剂；食物蛋白的浓度、水相pH值和均质压力和循环次数明显影响纳米乳的粒径、离心稳定性和zate-电位。大鼠体内口服生物利用度研究表明,三种食物蛋白稳定化纳米乳可以显著促进难溶药物的口服吸收。这些生物相容性理想的食物蛋白可以替代传统表面活性剂构建纳米乳。以SPI/WPI/β-LG稳定化纳米乳为模板,非诺贝特为模型药物,采用将交联剂钙离子加入内油相的界面交联化方式制备纳米囊。制备方法为高速剪切-高压均质法,在该过程中纳米乳模板的生成和交联化纳米囊的产生是同步的；对影响交联化的水相pH值和交联剂钙离子浓度进行了考察,并对其交联化机理进行了初步探讨；交联化纳米粒子抗十二烷基硫酸钠破坏作用明显提高；该纳米系统具有良好的载药能力和理想的包封率；细胞毒性实验表明壳交联化过程没有影响该系统的生物相容性。利用这些食物蛋白稳定化纳米乳为模板和本实验的交联技术,成功构建了一种新的纳米囊载药系统。该制备方法简单、易于重现,纳米乳模板的生成和壳交联化可以同步进行。采用冻干和流化床技术对壳交联化SPI/WPI/β-LG纳米囊混悬液进行“固态化”。纳米囊混悬液冻干时不加任何保护剂；而采用流化床进行“固态化”时,以PVPk30为成膜材料,并和纳米囊混悬液直接混合后层积于小丸表面；对“固态化”后的纳米粒子进行了以粒径和粒子形态为指标的再分散实验,并利用PXRD/DSC评价了“固态化”后纳米粒子中药物物态。结果表明“固态化”后的纳米囊可以再分散于水中,并复原到其原始粒径和形态；物态鉴别实验表明,纳米囊在“固态化”过程中,没有药物析出,药物依然被很好地包载于固态纳米囊中。这些壳交联化SPI/WPI/β-LG纳米囊混悬液可以采用冻干和流化床技术实现“固态化”,对于其稳定性的改善和实现长期保存具有重要意义。采用超声-共沉淀法制备了SPI/WPI/β-LG稳定化吲哚美辛纳米结晶,并考察了制备工艺条件、食物蛋白浓度、水相pH值和药物浓度对处方的影响。扫描电镜和透射电镜结果表明,SPI/WPI/β-LG稳定化吲哚美辛纳米结晶的粒径为200-600nm,形态为针状；这些蛋白对吲哚美辛纳米结晶的稳定化能力要强于所考察的普通稳定剂；高温变性过程可以提高食物蛋白的稳定化能力；SPI/WPI/β-LG稳定化纳米结晶的形成明显加快了药物的溶出；通过荧光发射光谱实验表明,变性蛋白和药物晶体之间存在强烈的相互作用,初步认为其对纳米结晶的稳定机理为空间立体稳定化效应和静电排斥作用的结合。采用冻干和流化床技术对SPI/WPI/β-LG稳定化吲哚美辛纳米结晶混悬液进行“固态化”。冻干时加入的冻干保护剂为海藻糖；流化床层积时,加入的保护剂为食物蛋白SPI和海藻糖,成膜材料为PVPK30;“固态化”后的纳米结晶可以很好地再分散于水中,并复原其粒径和形态。XRD和DSC鉴别实验表明,药物纳米结晶为无定形态存在,并且在“固态化”过程中没有改变其无定形态。本文成功地利用三种食物蛋白为稳定剂进行了口服纳米乳、纳米囊和纳米结晶递药系统的构建。这些食物蛋白可以很好地稳定化纳米给药系统,并且很容易利用冻干和流化床技术实现其“固态化”,进而转化为固体制剂,对于实现纳米给药系统的长期保存和转化具有重要参考价值。这些食物蛋白是很有发展前途的纳米技术稳定剂。
【作者】何伟；
【导师】吴伟；
【作者基本信息】复旦大学，药剂学，2012，博士
【关键词】食物蛋白；纳米乳；纳米囊；纳米结晶；交联化；冻干；流化床；非诺贝特；吲哚美辛；口服生物利用度；
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