摘要
目的: 黄连为中药清热药的代表药,具有清热燥湿、泻火解毒的功效,对湿热证引起的疾病如糖尿病、高血脂、高尿酸血症均有较好的疗效。黄连主要成分黄连素(berberine, BBR)具有抗菌、抗癌、抗动脉粥样硬化等的药理活性,而被广泛研究。然而,BBR在水中的溶解性不佳,体内吸收率差等问题一直未被解决。牛磺胆酸钠( Sodium taurocholate,STC)为胆汁酸与牛磺酸缀合后的天然体内产物,因其表面活性剂结构特性可以作为一种优良的纳米骨架材料与药物进行自组装,具有生物相容性高、安全性强且环保等特点,在药物增溶等方面具有广阔的前景。本研究采用STC作为骨架材料,构建了黄连素-牛磺胆酸钠自组装纳米粒(BS-SPs),并对其稳定性、体外释放、组织分布等进行考察,并与BBR原料药进行比较,探讨了BS-SPs对高尿酸血症的治疗作用。该研究为BBR新型口服制剂拓展了新的视野,对BBR进一步开发奠定了研究基础。 方法: 1.BBR-STC载药体系的构建和优化 1.1载药体系的构建 将1∶1、1∶2、1∶4、1∶6和1∶8(w/w)的BBR与STC溶解于纯水,溶液进行加热、搅拌,一定时间后获得澄清的溶液,减压蒸发溶剂,即得。用高效液相(HPLC)系统对各比例中BBR的含量等进行检测。 1.2载药体系的优化 制得不同比例溶液进行粒径和Zeta电位测量,记录各组平均粒径、分布系数和电位等参数;以图片形式记录新制得、静置24 h后、静置48 h后及37℃加热5 min后的各比例载药体系的状态,以评估各比例的载药体系是否稳定,并筛选出纳米体系(BS-SPs)。 2.BS-SPs的表征和体内外释放 2.1 纳米体系的表征 利用扫描电镜(SEM)拍摄BS-SPs的超微结构照片,运用X射线衍射(XRPD)和红外光谱扫描(FT-IR)法对BS-SPs的结构进行分析,并与BBR、STC原料药及二者混合物(PM)进行对比探究BS-SPs的结构特点。测量BS-SPs在热力学条件、重力学条件和化学条件改变后的平均粒径和Zeta电位,对其进行稳定性探究。 2.2 纳米体系的体外释放 利用半透膜法对0.083 h、0.167 h、0.25 h、0.5 h、1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、12 h、24 h、48 h、72 h 时,BS-SPs在模拟胃液(SGF)和模拟肠液(SIF)环境下的BBR累积释放量、累积释放率和释放速率进行考察,进行HPLC检测,与BBR原料药的释放参数进行比较。 2.3 纳米体系的组织分布特点 利用小鼠各组织样本对检测方法的专属性、线性关系、准确度和精密度、回收率、稳定性进行考察。单次给予小鼠含100 mg/kg BBR的BBR混悬液和BS-SPs溶液,在第1、2、4、6、8、12 h取出小鼠的肝、心、脾、肺、肾和小肠组织,对组织进行处理后,进行HPLC生物样本检测。 3.BS-SPs的降尿酸药效评价 将小鼠分为7组(n=8),分别为正常组、高尿酸组、阳性药组、STC组、BBR组、BS-SPs(低、高剂量)组,除正常组外其余均每天使用氧嗪酸钾/次黄嘌呤(PO/HX)联合给药进行造模,治疗组在造模后给予相应药物,连续11天,每天记录小鼠体重。实验结束后收集小鼠血清,肝脏、肾脏和脾脏组织称重后,对肾脏进行形态学和组织病理学观察;对肝、肾样品进行组织匀浆处理,进行血清、肝脏组织匀浆液和肾脏组织匀浆液的相关生化试剂盒检测。 结果: 1. BBR-STC载药体系的构建和表征 1.1 载药体系的构建 BBR-STC载药体系成功构建,各体系BBR的溶解度、溶解率和载药率随STC的加入而提高;BBR-STC载药体系在投料比为1∶4时,BBR溶解性最好,载药率最高。 1.2 载药体系的优化 BBR和STC本身均不为纳米粒子,BBR-STC在1∶1、1∶2、1∶6和1∶8时的平均粒径超过1000 nm和/或体系中粒子大小分布严重不均匀;BBR-STC载药体系在1∶4时,粒子大小处于纳米范围,呈正态分布且分布范围窄的均一纳米体系。 通过观察样品瓶中的溶液颜色和状态变化,发现其他比例下出现深色沉淀或溶液浑浊,BBR-STC载药体系在1∶4时呈现出长时间稳定且易加热分散的纳米缔合体系,因而将1∶4 BBR-STC载药体系作为BS-SPs纳米体系。 2. BS-SPs的表征和体内外释放 2.1 纳米体系的表征 BS-SPs的SEM照片和XPRD图谱为非BBR和STC晶体或简单的原料混合形态,为非晶态;FT-IR结果表明BBR与STC经制备形成了BS-SPs,结构中存在大量的分子间氢键,为非原料药和物理混合物的缔合物。BS-SPs经过各种条件处理后的热力学、重力学稳定性良好,pH对其稳定性有一定影响。 2.2 纳米体系的体外释放 BS-SPs的释放较BBR原料慢,在SIF中的累积释放率高于在SGF中;BS-SPs在SGF和SIF中2 h时的释放速率最高,12 h后逐渐趋于稳定,能够在72 h内长期稳定释放。 2.3 纳米体系的组织分布 经专属性、线性关系、准确度和精密度、提取回收率和稳定性实验发现该生物样本检测方法符合生物学样品检测的要求。BBR和BS-SPs在体内广泛分布,其中,小肠中的药物浓度最高;给予BS-SPs后2 h时,药物达到体内最大累积药物浓度,肝脏、心脏、肾脏和小肠的最大累积药物浓度高于BBR原料药;BS-SPs具有良好的肾脏和小肠靶向性。 3. BS-SPs降尿酸药效评价 经PO/HX造模11天后,小鼠血清尿酸显著升高,表明造模成功;小鼠在实验期间无死亡和体重明显下降的情况,表明该造模方法稳定可行。经非布司他、BBR和BS-SPs治疗后小鼠的脏器指、血清尿酸、尿素氮、肌酐数显著下降;高尿酸所致肾脏病理情况有所改善;肾脏炎症指标显著下降;肝脏ADA、XOD酶活性显著下降。BS-SPs高剂量对血清尿酸、肌酐、肾脏炎症因子和肝ADA、XOD酶活性的降低显著高于BBR。 结论: 利用BBR和STC之间的自组装性质,成功制备了稳定的BBR-STC载药体系;按1∶4 BBR∶STC投料比制备的载药体系,呈现出载药率最高的稳定自组装纳米粒BS-SPs。BS-SPs提高了BBR原料的溶解度和生物利用度;与BBR比较,BS-SPs降低高尿酸血症小鼠的尿酸和肾脏保护作用更优。