應(yīng)用電流體動力學(xué)方法制備槲皮素微-納米給藥系統(tǒng)研究.pdf

1、槲皮素(quercetin, Que)是一種常見的黃酮類化合物,廣泛分布于多種植物和食物中,具有抗菌、抗病毒、去痰止咳平喘、清除自由基、降糖等多種藥理活性。槲皮素參與抑制多種腫瘤發(fā)生發(fā)展相關(guān)事件,如細(xì)胞氧化應(yīng)激、凋亡、增殖及遷移等。據(jù)報(bào)道,槲皮素對各種應(yīng)激條件下的正常細(xì)胞有保護(hù)作用,而對肝癌、乳腺癌、胃癌、結(jié)腸癌、前列腺癌等多種離體培養(yǎng)的惡性細(xì)胞有抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡作用,在防癌抗癌方面有著廣闊的應(yīng)用前景。然而,槲皮素普通制劑水溶性極差,

2、生物利用度低,應(yīng)用受到限制,迫切需要開發(fā)多種新型控釋給藥系統(tǒng)。
　　由于諸多特性,電流體動力學(xué)霧化(主要包括靜電紡絲和靜電噴霧)成為制備納米/微米制劑的一個(gè)有利工具,通過選擇不同性質(zhì)的載體及工藝,可以獲得改善藥物溶解度、溶解速率、具有不同控釋性能的載藥納米纖維/顆粒。本研究用靜電紡絲/噴霧技術(shù)制備了四種不同控釋類型的槲皮素載藥纖維/微粒以滿足不同治療的需要,研究其體外溶出行為,并初步評價(jià)了快釋型槲皮素微粒體外抗氧化性和對體外培養(yǎng)的

3、人肺癌細(xì)胞A549的抑制作用。
　　(1)采用單射流電紡技術(shù)制備了槲皮素緩釋納米纖維。掃描電子顯微鏡(SEM)顯示纖維結(jié)構(gòu)均一,表面光滑,X射線衍射(XRD)結(jié)果表明槲皮素以無定形態(tài)高度分散于EC纖維基材中,衰減全反射紅外掃描(ATR-FTIR)結(jié)果表明乙基纖維素與槲皮素之間形成氫鍵,二者之間有良好的相容性,形成結(jié)構(gòu)均一的槲皮素納米纖維。另外對電紡工藝進(jìn)行了改進(jìn),比較了聚四氟乙烯樹脂(Teflon)包裹的噴絲頭與傳統(tǒng)不銹鋼噴絲頭在

4、電紡過程、纖維質(zhì)量、纖維釋藥行為等方面的不同。結(jié)果表明,相比傳統(tǒng)不銹鋼噴絲頭,用Teflon噴絲頭電紡時(shí),電能利用更有效,紡絲液與液體導(dǎo)管內(nèi)壁的界面張力減小,降低不利于泰勒錐形成因素的影響,不會發(fā)生堵塞現(xiàn)象,紡絲過程更加順利,所得載藥纖維直徑更小(520±70nm),分布范圍更窄,釋藥行為更理想。
　　(2)采用單射流電噴霧技術(shù)制備了槲皮素兩級釋放微粒。SEM觀察微粒呈“圓餅狀”,粒徑1.74±0.37·m,XRD和偏光顯微鏡觀察

5、結(jié)果都表明微粒中槲皮素為無定形態(tài),ATR-FTIR分析結(jié)果表明槲皮素與聚乙烯吡咯烷酮、乙基纖維素之間形成氫鍵,體外藥物釋放表現(xiàn)為典型的兩級釋放,53.7％的藥物在1h內(nèi)迅速釋放,剩余藥物則緩慢釋放。
　　(3)采用同軸電紡技術(shù)制備了槲皮素兩相控釋納米纖維。制備的三種載藥纖維平均直徑分別為840±110nm,830±140nm和860±120nm。SEM顯示纖維表面光滑,沒有串珠現(xiàn)象,纖維界面光滑,沒有出現(xiàn)固相分離顆粒,纖維芯層和殼

6、層都為均一結(jié)構(gòu)。透射電鏡(TEM)結(jié)果顯示載藥纖維具有明顯的芯-殼結(jié)構(gòu),沒有出現(xiàn)異質(zhì)區(qū),XRD結(jié)果表明槲皮素以無定形態(tài)高度分散于纖維載體中,體外藥物釋放呈雙相釋放。同樣我們進(jìn)行了工藝優(yōu)化,因殼層液無可紡性,通過優(yōu)化、控制芯層液和殼層液流速分別為0.3和0.7mL h-1,成功實(shí)現(xiàn)同軸電紡。相比傳統(tǒng)不銹鋼噴絲頭,使用聚氯乙烯包裹的噴絲頭紡絲過程更穩(wěn)定、持續(xù)性更好,有更大的偏向角、形成更小的泰勒錐、更短的直線射流,可以更有效利用電能,減少能

7、量損失。
　　(4)采用同軸電噴霧技術(shù)制備了槲皮素速釋微粒。共制備了三種載藥微粒,平均粒徑分別為1.69±1.13、1.74±1.02和1.85±0.83μm,槲皮素含量分別為7.64、10.71和16.67%,微粒的藥物含量可通過芯液流速或芯液中槲皮素濃度來調(diào)節(jié)。TEM圖像清楚顯示微粒為芯-殼結(jié)構(gòu),XRD、DSC和ATR-FTIR結(jié)果表明芯層和殼層中藥物及其輔料(SDS和三氯乙酸)均為無定形態(tài),復(fù)合物組分間存在二級作用。載藥微粒

8、既可提高槲皮素溶解速率,又能提高槲皮素的透膜效率,相比游離槲皮素透膜速率提高了10倍。
　　(5)以槲皮素速釋微粒(QUEM)為代表,初步研究了載藥微粒的活性變化,與游離槲皮素(QUE)相比,同軸電噴霧制備的QUEM活性提高。相比QUE,QUEM對DPPH·、·OH、O2-·清除能力增強(qiáng),表明QUEM具有更強(qiáng)的清除自由基活性。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明,相比QUE,QUEM處理組A549肺癌細(xì)胞存活率降低、凋亡率及死亡數(shù)增加、遷移能力降低,