辛香料活性成分微囊化及其高效生物利用研究.pdf

1、中國是世界上使用辛香料最早的國家之一，辛香料不僅可用于食品添加劑，同時具有多種顯著的藥理作用，在歷史上藥食兼用的辛香料數(shù)不勝數(shù)。我國辛香料植物資源極其豐富，現(xiàn)代民族藥物學(xué)、流行病學(xué)、現(xiàn)代藥理學(xué)等最新研究成果顯示，獨具特色的各類辛香料在疾病防治領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，已經(jīng)成為臨床治療藥物的重要來源。目前我國對辛香料的開發(fā)利用主要還集中在保香、穩(wěn)定等領(lǐng)域，對辛香料活性成分的微囊化及高效生物利用研究較少。由于辛香料特殊的理化性質(zhì)，許多溶解

2、度差、刺激性大、生物利用度低的活性成分難以發(fā)揮其療效，為解決辛香料活性成分高效生物利用的相關(guān)瓶頸問題，探討辛香料活性成分的微囊化工藝，本文以辛香料活性成分辣椒堿為研究對象，將現(xiàn)代藥劑學(xué)、食品科學(xué)和現(xiàn)代檢測技術(shù)相結(jié)合，在辣椒堿納米制劑、長效載體構(gòu)建、新型微囊化工藝等方面開展了一系列研究，考察了辣椒堿微囊化創(chuàng)新制劑的體內(nèi)高效生物利用并進行了初步活性評價。
　　第一章辛香料活性成分研究進展及其在藥學(xué)中的應(yīng)用
　　對辛香料活性成分的

3、藥理作用研究進展、現(xiàn)代微囊化制劑研究進展進行了綜述，充分調(diào)研了具有藥理活性的辛香料活性成分的現(xiàn)代制劑開發(fā)現(xiàn)狀，就辛香料活性成分的納米制劑、長效控釋載體及靜電紡絲微囊化新工藝的研究現(xiàn)狀進行了綜述。同時，闡述了本文研究對象，即辣椒堿的研究現(xiàn)狀及其面臨的問題，提出了本論文的立題依據(jù)和設(shè)計思路與構(gòu)想，為本論文實驗工作的順利進行奠定了理論基礎(chǔ)。
　　第二章辣椒堿體外檢測方法、提純工藝及其基本性質(zhì)研究
　　為辣椒堿微囊化制劑的研究奠定處

4、方前基礎(chǔ)，從辣椒堿樣品體外檢測方法建立與驗證、辣椒堿提取分離純化工藝研究與表征以及辣椒堿溶解度與體外抑瘤效果等方面開展了研究。建立了準(zhǔn)確、簡便的體外樣品檢測方法，對提純工藝的研究保證了辣椒堿的來源與物質(zhì)基礎(chǔ)，辣椒堿基本性質(zhì)的評價為辣椒堿微囊化制劑的研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　1、辣椒堿體外檢測方法的建立:建立了HPLC測定體外樣品中辣椒堿含量的方法，進行了方法學(xué)考察。該方法專屬性好，線性范圍1-200μg·mL-1(n=5，r=0.

5、9998);樣品日內(nèi)、日間精密度均小于2％;樣品回收率均在98.2％-100.9％之間。
　　2、辣椒堿提取、分離、純化工藝研究:采用乙醚萃取，大孔樹脂、硅膠柱、C8柱三級純化工藝，制備了純度大于98％的辣椒堿單體;采用LC-MS對單體進行了鑒定，鑒定結(jié)果為:辣椒堿單體性狀為白色粉末，分子式為C18H27NO3。ESI-MS:[M+Na]+=328，[2M+Na]+=633，分子量為305。13C-NMR、1H-NMR進一步確定了

6、單體結(jié)構(gòu)。
　　3、辣椒堿基本性質(zhì)測定:平衡溶解度法測定了辣椒堿原料藥和標(biāo)準(zhǔn)品在雙蒸水、pH1.2鹽酸溶液、pH4.5磷酸鹽緩沖液和pH7.4磷酸鹽緩沖液中的溶解度，結(jié)果顯示，辣椒堿在各種pH水體系中溶解度均不超過50μg·mL-1，屬于難溶性化合物。自制的辣椒堿溶解度與辣椒堿標(biāo)準(zhǔn)品相似。MTT法考察了辣椒堿原料藥的體外抑瘤效果，以人胃癌細胞SGC、人神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞U251為研究對象，72小時體外抑瘤實驗結(jié)果表明，辣椒堿體外抑制S

7、GC和U251的IC50分別為52.97μg·mL-1和27.54μg·mL-1。
　　第三章基于脂質(zhì)納米給藥系統(tǒng)的辣椒堿納米制劑研發(fā)及其體內(nèi)高效生物利用研究與活性評價
　　構(gòu)建了辣椒堿微乳、脂質(zhì)體、膠束納米制劑，優(yōu)化了處方工藝，考察了辣椒堿納米制劑的粒徑分布、Zeta電位、包封率、形態(tài)特征、初步穩(wěn)定性、體外釋藥特征等體外性質(zhì);建立了辣椒堿在大鼠血漿、小鼠血漿和臟器中的檢測方法，以口服和注射給藥方式，考察了辣椒堿納米制劑大鼠

8、體內(nèi)生物利用度和小鼠體內(nèi)組織分布特性;研究了辣椒堿納米制劑大鼠口服灌胃后胃黏膜刺激性;以四氯化碳誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷模型，評價了辣椒堿脂質(zhì)體的體內(nèi)抗氧化活性。
　　1、辣椒堿納米制劑的制備及其體外性質(zhì)評價:三相圖法優(yōu)化了辣椒堿微乳的最佳處方，薄膜分散法制備了辣椒堿脂質(zhì)體，構(gòu)建了載有辣椒堿的磷脂-膽酸鈉-聚維酮三元納米混合膠束。辣椒堿微乳的平均粒徑為53.5±1.6 nm，多分散性指數(shù)為0.126±0.074，Zeta電位為-6.8

9、±0.6 mV。辣椒堿脂質(zhì)體的平均粒徑為52.2±1.3nm，多分散性指數(shù)為0.105±0.049，Zeta電位為-41.5±2.7 mV。辣椒堿納米膠束的平均粒徑為15.8±0.3 nm，多分散性指數(shù)為0.097±0.037，zeta電位為-37.7±2.67 mV;透射電鏡形態(tài)考察結(jié)果顯示，辣椒堿三種納米制劑均呈類球形均勻分布，大小與粒徑分布所測結(jié)果一致;辣椒堿微乳、辣椒堿脂質(zhì)體、辣椒堿膠束的總包封率分別為85.3±1.1％、81.

10、9±2.4％、90.9±1.8％;初步穩(wěn)定性實驗結(jié)果表明，辣椒堿納米制劑均具有較好的熱穩(wěn)定性，其含藥量、包封率和平均粒徑等主要指標(biāo)均無明顯變化;透析法研究辣椒堿納米制劑的體外釋藥特性結(jié)果表明，三種納米制劑均顯著加速了藥物的釋放，與原料藥釋藥行為不同的是，三種納米制劑均表現(xiàn)出在pH7.4磷酸鹽介質(zhì)中的釋藥速度慢于pH1.2鹽酸溶液和蒸餾水體系。
　　2、辣椒堿納米制劑大鼠體內(nèi)生物利用度與胃黏膜刺激性研究:辣椒堿納米制劑大鼠體內(nèi)生物利

11、用度研究結(jié)果表明，經(jīng)注射給藥后，與原料藥相比，Tmax和t1/2無顯著變化，而納米制劑體內(nèi)Cmax、 AUC0-2h顯著提高。與原料藥相比，辣椒堿微乳、辣椒堿脂質(zhì)體和辣椒堿膠束的AUC0-2h分別提高至147.1％、240.1％和152.1％?？诜o藥后，與原料藥相比，納米制劑體內(nèi)Cmax無明顯提高，但Tmax、t1/2、 MRT、AUC0-24h均顯著增加，藥物體內(nèi)半衰期延長，體內(nèi)作用時間增加，辣椒堿微乳、辣椒堿脂質(zhì)體和辣椒堿膠束的相

12、對生物利用度分別達到263.8％、334.9％和241.9％。辣椒堿納米制劑胃黏膜刺激性實驗結(jié)果表明，與原料藥組和對照組比較后，口服辣椒堿納米制劑沒有明顯觀察到胃黏膜上皮細胞的炎性細胞浸潤和空泡化，辣椒堿納米制劑對胃黏膜無明顯損傷，可顯著降低辣椒堿的口服胃部刺激性。
　　3、辣椒堿納米制劑小鼠體內(nèi)組織分布與抗氧化活性研究:辣椒堿納米制劑小鼠體內(nèi)組織分布實驗表明，納米制劑改變了辣椒堿的體內(nèi)分布特征。與原料藥相比，三種納米制劑均降低了

13、藥物在腎臟的蓄積，增加了肝脾的被動靶向效果;無論是注射給藥還是口服給藥，微乳制劑均在各個實驗點有相對穩(wěn)定的腦部分布;口服給藥與注射給藥分布特征的最大區(qū)別在于，口服給藥后辣椒堿在肺部的蓄積顯著增加，而微乳和膠束體系可顯著降低口服給藥后辣椒堿在肺部的蓄積。辣椒堿脂質(zhì)體小鼠體內(nèi)抗氧化活性研究結(jié)果表明:辣椒堿具有較好的體內(nèi)抗氧化效果，而經(jīng)過脂質(zhì)體微囊化后其體內(nèi)抗氧化活性大大提高，二者均顯著降低了小鼠血漿和肝臟中MDA含量，提高了SOD、GSH-

14、Px和T-AOC的活性。
　　第四章基于羥基磷灰石納米粒的辣椒堿長效制劑研究
　　采用超聲波輔助分散法制備了載有辣椒堿的羥基磷灰石納米粒，以SEM形態(tài)考察為指標(biāo)，考察了影響羥基磷灰石納米粒形態(tài)特征的因素，優(yōu)選了最佳處方工藝，XRD、FT-IR驗證了羥基磷灰石結(jié)構(gòu)的形成。分別采用浸漬法和包載法制備了兩種載有辣椒堿的羥基磷灰石納米粒，考察了兩種納米粒的體外釋藥特性和大鼠口服藥動學(xué)性質(zhì)。
　　1、羥基磷灰石納米粒的制備工藝研

15、究及其表征:采用SEM考察了干燥方式、制備工藝、共沉淀劑種類及濃度、前驅(qū)體濃度、超聲功率等因素對羥基磷灰石納米粒形貌特征的影響，最終采用超聲波輔助分散法制備了粒徑50nm左右的類球形羥基磷灰石納米粒。采用FT-IR、XRD對羥基磷灰石納米粒進行了結(jié)構(gòu)表征。羥基磷灰石納米粒呈弱結(jié)晶結(jié)構(gòu)，在25.9°、31.8°等處有明顯的特征衍射峰，基本無雜峰，所制備的羥基磷灰石納米粒純度較高、粒徑較小。紅外光譜符合羥基磷灰石的結(jié)構(gòu)特征。
　　2、

16、載藥羥基磷灰石納米粒體內(nèi)外釋藥特性研究:采用浸漬法和包載法制備了載有辣椒堿的羥基磷灰石納米粒，體外釋藥行為考察結(jié)果表明，羥基磷灰石納米粒延緩了藥物在體外各種介質(zhì)中的釋藥速度，包載法制備的羥基磷灰石納米粒的阻滯作用更強，浸漬法制備的載藥納米粒釋藥行為與原料藥更加接近。載藥羥基磷灰石納米粒顯示出較為明顯的長效作用，極大的延長了辣椒堿在大鼠體內(nèi)的作用時間，提高了生物利用度。浸漬法制備的載藥羥基磷灰石納米粒8小時內(nèi)釋藥行為與原料藥相似，8小時后

17、維持較低濃度的平穩(wěn)釋藥;包載法制備的載藥羥基磷灰石納米粒達峰時間達24小時，相對生物利用度較原料藥和浸漬法制備的載藥納米粒顯著提高。
　　第五章基于靜電紡絲技術(shù)的辣椒堿微囊化新工藝研究及其體內(nèi)外初步評價
　　采用靜電紡絲法，以聚維酮K30為載體制備了辣椒堿靜電紡絲微囊化物，通過SEM觀察微囊化物形態(tài)特征，確定最佳工藝參數(shù);XRD表征辣椒堿在微囊化物中的存在形式;考察辣椒堿微囊化物的體外釋藥特性，考察口服辣椒堿微囊化物后大鼠體

18、內(nèi)的生物利用度。
　　1、辣椒堿微囊化物制備工藝優(yōu)化及體外釋藥特性研究:采用SEM考察不同處方辣椒堿-聚維酮靜電紡絲微囊化物的形態(tài)特征，確定了最佳工藝為:紡絲電壓10KV、紡絲液流速0.8 mL·h-1、針頭內(nèi)徑0.9 mm、接收距離10 cm。XRD結(jié)果顯示，辣椒堿靜電紡絲微囊化物XRD圖譜中藥物結(jié)晶峰消失，辣椒堿以無定形態(tài)存在于載體中。辣椒堿靜電紡絲微囊化物體外釋藥特性研究結(jié)果表明:辣椒堿在pH1.2介質(zhì)中釋藥最慢，72小時累

19、積釋藥率達89.4％;在蒸餾水中72小時累積釋藥95.7％;在pH7.4介質(zhì)中釋藥最快，48h累積釋藥率達100％。辣椒堿靜電紡絲微囊化物體外釋藥速度顯著增加，12小時內(nèi)pH1.2鹽酸溶液、pH7.4磷酸鹽緩沖液和水中的累積釋藥率分別達到75.3％、82.5和76.2％，大大高于原料藥的約20％，且優(yōu)于辣椒堿脂質(zhì)體和辣椒堿膠束制劑。
　　2、辣椒堿靜電紡絲微囊化物大鼠體內(nèi)生物利用度研究:經(jīng)過靜電紡絲微囊化后，辣椒堿大鼠體內(nèi)Cmax