1阿司匹林磁性壳聚糖微球的制备及其性能作者：何爱明, 林世明, 王钦琪, 赖双光, 王四英 【关键词】 阿司匹林;, 壳聚糖;,胶囊;,迟效制剂;,微球体摘要: 目的 以阿司匹林为药物模型 ,制备阿司匹林磁性壳聚糖微球(AMCM),研究其体外释放度与体内靶向性。 方法 利用壳聚糖为骨架材料,以 Fe3O4 作为磁性内核,戊二醛作为交联剂,固载阿司匹林, 研制 AMCM,采用动态透析法及分光光度法进行体外释药实验; 设定纯种兔为一靶区,外加磁场, 经兔耳缘静脉注射 AMCM,观察AMCM 在体内分布情况,并观察外加磁场强度对微球在靶区定位的影响。 结果 制备的 AMCM 成球性能好, 无粘连 ,粒径 18 m,载药率 0.922(W/W),包封率 82.4%,具有显著的缓释阿司匹林作用 ,经外加磁场下的 AMCM 有较好的靶向分布性且与磁场强度相平行。 结论 自制的 AMCM 具有显著的体外缓释与体内靶向作用。关键词: 阿司匹林; 壳聚糖; 胶囊; 迟效制剂; 微球体壳聚糖来源广泛,性质稳定,生物相容性和可降解性好,毒性极小, 应用范围广泛, 在药剂学领域中应用极为活跃。它在缓释制剂中作为微囊、微球的囊材或载体与作为缓释片、缓释膜的骨架材料,已有2较多的报道13 。关于壳聚糖与铁磁性物质共同包埋或分散于药物中构成靶向体系,亦有报道4 。阿司匹林具有良好的解热、镇痛、抗炎、抗风湿、抗血小板凝集等作用,临床上广泛用于治疗血栓栓塞性疾病5,但是它有许多不良反应,如胃肠道反应、凝血障碍、变态反应、水杨酸反应等。笔者制备阿司匹林磁性壳聚糖微球(aspirin magnetically chitosan microspheres,AMCM),探讨阿司匹林的体外缓释作用及体内的靶向性,以期为阿司匹林提供新型的具缓释性与靶向性的药物载体。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 试剂 阿司匹林原料药(桂林制药厂),阿司匹林对照品( 中国药品生物制品检定所),壳聚糖(自制,脱乙酰度为 82.1%),Fe3O4(AR,上海大场场南化工厂),25%戊二醛水溶液(生化试剂 BR,中国医药集团上海化学试剂公司),凝结液 (含氢氧化钠质量分数 10%,乙醇质量分数2%),氢氧化钠、冰乙酸、无水乙醇、磷酸盐缓冲液(pH 7.4)等均为分析纯产品。酚酞指示剂(上海化学试剂公司分装厂),SnCl2H2O(美国 Sigma 公司) 。1.1.2 动物 健康大耳纯种白兔( 福清卫生学校实验动物中心)。31.1.3 仪器 电热恒温干燥箱(SC202 型,浙江省嘉兴县新塍电热仪器厂),离心机(800B,上海安亭科学仪器厂 ),电动搅拌器(JJ1 型,常州国华电器有限公司),电热恒温水浴锅(HHS,上海医疗器械五厂),紫外分光光度计(751G, 上海分析仪器厂)。永磁铁(63.5,中南工业大学粉末冶金研究所)。发射式计算机处理断层摄影(ECT,德国 Simons公司)。1.2 方法1.2.1 制备 AMCM 参照文献6 。壳聚糖 1.000 g 溶解于 1%醋酸溶液 100 mL,连续搅拌至完全溶解,得壳聚糖溶液。精密称取Fe3O4 微粉 0.100 g,缓慢加入到 200 r/min 的壳聚糖溶液 100 mL中, 连续搅拌 5 h,混合吸附均匀。取凝结液 350 mL,用 40 mL 注射器吸取含 Fe3O4 微粉的壳聚糖溶液混匀物 ,在持续搅拌下缓慢滴入凝结液, 继续搅拌 30 min。静置 36 h 后减压抽滤 ,用无水乙醇洗涤至中性, 置恒温干燥箱 40 烘干,称取 3.95 g。称取上述制备的磁性壳聚糖微球 2.000 g 用 1%醋酸溶液 200 mL 搅拌溶解 ,形成 A 液。取阿司匹林 1.50 g 用无水乙醇 50 mL 搅拌溶解,形成 B 液。将 B 液缓慢匀速滴入 A 液中,剧烈搅拌 10 min,形成 C 液。在 C 液中滴加 25%戊二醛水溶液 25 mL,交联固化 12 h 后,用离心 2 000 r/min3 min,将4沉淀物重新洗涤 3 次,40 烘干 12 h,得 AMCM 1.34 g。60Co 灭菌, 且将离心液和洗涤液收集合并, 得“合并液” 。1.2.2 测定载药率和包封率 用 0.100 mol/L NaOH 溶液滴定“合并液”的阿司匹林残余量,酚酞为指示剂,NaOH 1 mL 相当于阿司匹林 18.02 mg。按下列公式计算阿司匹林磁性壳聚糖微球的载药率和包封率:载药率=(投药量合并液中药量)/微球重量100%包封率=(投药量合并液中药量)/投药量100%1.2.3 测定 AMCM 体外释药1.2.3.1 建立阿司匹林标准液标准曲线 精密称取阿司匹林0.025 g,溶于无水乙醇, 并定容于 100 mL 容量瓶,振荡摇匀后分别精确移取 0,1,2,3,4,5 mL 分置于 50 mL 容量瓶,加蒸馏水稀释至刻度,测定光密度D(280 nm),以 D 为纵坐标,以浓度(C) 为横坐标,绘制标准曲线,得回归方程 :A=0.00348C+0.0598(C,g/mL) r=0.99851.2.3.2 测定 AMCM 体外缓释 采用动态透析法测定,精密称取 AMCM 0.500 g 置于透析袋内,加入 pH 7.40 的磷酸盐缓冲溶液500 mL,置于(370.5) 恒温水浴,连续搅拌 24 h,转速为 100 r/min,每隔 4 h 取样液 10 mL,每次取样液后即用 pH 7.40 磷酸盐缓冲溶液补充。分别将取出的悬浮液在 2000 r/min 离心 3 min,移取上层清液1 mL 定容稀释至 50 mL,测定 D（280 nm),通过 1.2.3.1 回归方程计算各时间段阿司匹林浓度。1.2.4 AMCM 的 99mTc 标记 称取 AMCM 100 mg,依次加入 7.4108Bq(20 mCi)99mTcO4 新鲜淋洗液 2 mL 和 SnCl2 溶液(30 g/mL)100 L(作为还原剂),室温下振动 10 min。离心去上清液, 用生理盐水洗涤游离的 99mTcO4,离心,去除上清液, 如此重复 3次, 测定同位素标记率。每隔 1 h 以生理盐水洗涤 AMCM,去上清液后测定 99mTc 含量,观察 99mTc 标记物衰减情况。1.2.5 AMCM 在兔体内分布实验 (1)磁场组与未加磁场组。取兔 12 只,分 2 组,戊巴比妥钠 30 mg/kg 静脉麻醉,磁场组以AMCM 100 mg 溶于生理盐水 2 mL,兔耳缘静脉缓慢注射 ,并在兔头部加磁场(0.25 T)30 min,未加磁场组注射同样药物,但不加磁场。ECT 全身摄像并计 99mTc 标记放射性活度在体内分布情况。(2)不同磁通量组。取兔 12 只,分 2 组,戊巴比妥钠 30 mg/kg 静脉麻醉,AMCM 100 mg 溶于生理盐水 2 mL,兔耳缘静脉缓慢注射 ,在兔头部6加磁场,磁通量密度分别为 0.25 和 125 T,30 min 后以 ECT 摄像并计数, 观察体内各器官放射性活度分布情况。2 结果2.1 AMCM 的外形特征 取上述 AMCM 10 mg 混悬于生理盐水 1 mL 中,于光镜及扫描电镜下观察形态结构,测量 1 个视野中微球直径范围。AMCM 呈球形,表面光滑, 大小均匀, 在生理盐水中分散性好, 粒径 18 m。2.2 AMCM 的载药率与包封率 记录消耗碱液的体积为14.67 mL。经 1.2.2 公式计算,AMCM 载药率 0.922 g/g,包封率82.4%。2.3 AMCM 体外释药测定2.3.1 AMCM 体外释放见表 1。表 1 阿司匹林磁性壳聚糖微球体外释放（略）Tab 1 AMCM releasing drug rate in vitrot/hC/2.3.2 AMCM 的释放行为 AMCM 在起始 4 h 内释药量720.4%,8 h 内 48.4%,24 h 内总释药量 80.3%,本研究制得的磁性微球具有较好的缓释性(图 1)。图 1 阿司匹林磁性壳聚糖微球的释药率与时间的关系（略）Fig 1 The releasing drug percenttime curve of AMCM2.4 AMCM 在兔体内分布 99mTc 标记率为 40%,半衰期 6 h。各组注射药物后生命征平稳, 无异常反应。未加磁场时放射性活度主要聚集在肝脏,加磁场后头部( 靶部位)的放射性活度分布是未加磁场的 11 倍(图 2)。头部外加 0.25 T 磁场组 30 min 后,放射性活度分布是外加磁场 0.125 T 的 7.5 倍,显示外加磁通量密度越大,靶部位的放射性活度越高(图 3)。3 讨论3.1 AMCM 具有体外缓释性 AMCM 的释药行为在 8 h 内是因为起始微球表面吸附的药物溶解及扩散则形成释药的突释效应,而在 8 h 后由于已进入微球的药物在溶剂作用下溶解,须经壳聚糖包裹材料的空隙再扩散到介质中,使药物均匀缓慢地释放。124 h 能缓慢释放,释药模式拟合符合 Higuichi 方程,说明笔者制作的 AMCM具有体外缓释性能。有关此微球的体内药代动力学有待进一步研究,8以证明其体内的缓释性。图 2 磁场对放射性活度在体内分布的影响（略）Fig 2 The distribution influence of radiating activation by using magnet or nonmagnet in vivo图 3 磁通量对放射性活度在体内分布的影响（略）Fig 3 The distribution influence of radiating activation by using different magnetic density in vivo3.2 AMCM 具有体内靶向性 经外加磁场作用下的 AMCM有较好的靶向分布性,且与外加磁场作用的磁通量密度正相关,提示在不导致动物或人体生理功能紊乱的前提下,为达到满意的作用效果,可适当加大磁通量密度。笔者选择兔头部作为磁控给药的靶向,因为兔头部血循环丰富,可模拟脑血栓靶向给药后磁性微球在病灶内及机体其他部位的分布情况。实验表明加磁场时,微球主要集中在靶部位(头部),而不加磁场时微球主要集中在肝脏,证明 99mTc 与 AMCM 紧密结合, 外加磁场能改变其体内分布。同时也说明 AMCM 具有被动靶向于肝脏。这可能由于 RES 系统的吞噬作用所致,这样难以实现其他组织的靶向给药。本研究表明,通过改善药物磁性的表面性质可以抑9制 RES 系统对其的吞噬作用 ,减少肝脏的被动靶向, 这为磁性微球的主动靶向的实现提供了保证。本实验未做 AMCM 体内毒性试验,但实验中动物生命征无明显变化,在短期(1 个月内 )均未死亡。AMCM 有可能成为理想的剂型,笔者推测它将在脑血栓的防治中具有一定的应用价值。参考文献：1 Sezer A D,Akbuga J. Release characteristics of chitosan treated beads:sustained release of a low modecular drug form chitosan treated alginate beadsJ. J Microencapsul, 1999,16(6):687696.2 王 勇,解玉冰,马小平. 壳聚糖/ 海藻酸钠生物微囊的研究进展J. 生物工程进展 , 1999,19(2):13.3 Wan L S,Lira LY,Soh B L. Drug release from chitosan beadsJ . STP Pharm Sci, 1994,4(3):195200.4 刘利萍,李 苹,吴泽志,等. 肺靶向利福平壳聚糖磁微球的构建J