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纳米技术改善姜黄素口服吸收的研究

曹淑情  
【摘要】:目的:采用Caco-2细胞模型和大鼠在体单向肠灌流等模型,探讨不同纳米制剂姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)、姜黄素脂质体(CUR-Lipo)和姜黄素纳米乳(CUR-NE)对姜黄素(Curcumin,CUR)口服吸收的影响,为CUR口服纳米制剂的制备提供理论依据。方法:1.建立CUR的HPLC和HPLC-MS/MS体外分析方法,并进行方法学验证,为后续实验奠定基础。2.CUR纳米制剂的制备及评价以包封率,载药量和释放度等评价指标,优化CUR不同纳米制剂的处方组成和制备工艺,确定便于操作、重复性好、稳定性高的姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)、姜黄素脂质体(CUR-Lipo)和姜黄素纳米乳(CUR-NE)的制备方法。3.CUR及其纳米制剂体外摄取和转运试验建立Caco-2细胞摄取和转运模型,分别采用IncuCyte ZOOM多动能动态成像仪和HPLC法检测,考察CUR及其纳米制剂在Caco-2细胞中的摄取和转运特性,并考察不同蛋白抑制剂和温度对纳米制剂摄取的影响。4.CUR及其纳米制剂的大鼠在体单向肠灌流试验以吸收速率常数(K_a)和表观渗透系数(P_(app))为评价指标,比较CUR及其纳米制剂在不同肠断的吸收,同时考察浓度对CUR及其纳米制剂肠吸收的影响。成果:1.经方法学验证,用于CUR含量测定的HPLC法和HPLC-MS/MS法均符合方法学要求,为体外细胞摄取和转运试验、在体肠吸收试验及制剂学评价奠定了分析基础。2.采用薄膜分散法制备得到姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs),平均粒径为14.38±0.59 nm,多分散系数(PDI)为0.192±0.010,包封率为89.0±2.18%;薄膜分散法制备得到姜黄素脂质体(CUR-Lipo),平均粒径为68.88±5.34 nm、PDI为0.231±0.020,包封率为95.5±1.33%;乳化-溶剂挥发法制备得到姜黄素纳米乳(CUR-NE)平均粒径为78.41±1.08 nm、PDI为0.157±0.010,包封率为67.8±7.21%,均满足制剂评价指标;48 h释放度实验中,三种制剂的累计释放度结果为:姜黄素脂质体(CUR-Lipo,47.6%)姜黄素纳米乳(CUR-NE,25.9%)姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs,17%)。3.Caco-2细胞摄取与转运试验(1)Caco-2细胞内的荧光强度具有时间和浓度依赖性。CUR纳米制剂摄取的荧光强度明显高于姜黄素,并且荧光强度随时间增加而下降的趋势也明显比CUR缓慢,其中,姜黄素脂质体(CUR-Lipo)在24 h内荧光强度值下降最缓慢,其次为姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)和姜黄素纳米乳(CUR-NE)。(2)不同浓度的CUR溶液在45 min时摄取率达到最大,且摄取率随浓度增加出现饱和现象;而CUR纳米制剂则在60 min时摄取率达最大值,40μmol/L时姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)、姜黄素脂质体(CUR-Lipo)和姜黄素纳米乳(CUR-NE)的摄取率均大于CUR溶液,且具有显著性差异;当浓度达到100μmol/L时,CUR-NE仍可显著提高CUR的摄取率(P0.01),而姜黄素脂质体(CUR-Lipo)和姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)的摄取量随浓度的增加出现饱和现象。(3)β-环糊精(?-Cyclodextrin)、阿米洛利(Amiloride)和氯丙嗪(Chlorpromazine)对三种纳米制剂的摄取均有显著性影响,且具有统计学意义,而槲皮素(Quercetin)对三种纳米制剂的摄取无明显影响。低温对姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)与姜黄素脂质体(CUR-Lipo)的摄取影响显著(P0.01),对姜黄素纳米乳(CUR-NE)的摄取率影响较小(P0.05)。(4)在Caco-2细胞跨膜转运试验中,姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)和姜黄素纳米乳(CUR-NE)可显著提高CUR的跨膜转运速率(P0.05)。5.大鼠在体单向肠灌流试验表明,CUR及其纳米制剂在十二指肠的吸收最好,其中,姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)和姜黄素脂质体(CUR-Lipo)可显著提高CUR的K_a值和P_(app)值,且具有统计学意义;高浓度(160μg/ml)姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)和姜黄素脂质体(CUR-Lipo)的吸收出现饱和现象,提示存在主动转运。结论:三种纳米制剂均能提高CUR的摄取,其中,姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)和姜黄素脂质体(CUR-Lipo)的摄取结合Caco-2细胞的摄取转运和大鼠单向在体肠灌流试验中的吸收存在浓度饱和现象,并有能量依赖性,说明有主动转运。姜黄素纳米乳(CUR-NE)的摄取量、K_a值和P_(app)值随浓度增加而增加,未出现饱和现象,有能量依赖性,提示含有需能量的细胞内吞的吸收途径。进一步实验中,姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)和姜黄素脂质体(CUR-Lipo)的摄取通过网格蛋白、小窝蛋白和微胞饮途径,提示姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)和姜黄素脂质体(CUR-Lipo)的吸收含有细胞内吞;网格蛋白抑制剂β-环糊精和微胞饮抑制剂阿米洛利对姜黄素纳米乳(CUR-NE)摄取有一定的抑制作用,故姜黄素纳米乳(CUR-NE)涉及网格蛋白内吞和微胞饮途径,因姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)和姜黄素纳米乳(CUR-NE)促进吸收作用更强说明姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)主要以细胞内吞促进CUR吸收,姜黄素纳米乳(CUR-NE)以被动转运促CUR吸收。姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)、姜黄素脂质体(CUR-Lipo)和姜黄素纳米乳(CUR-NE)三种纳米制剂处方组成简单、工艺简便易行,能不同程度的提高CUR的稳定性和口服吸收,并具一定的缓释作用。其中,以姜黄素聚合物胶束(CUR-PMs)(细胞内吞)和姜黄素纳米乳(CUR-NE)(被动转运为主)改善CUR吸收的作用更显著。因此,胶束和纳米乳适合作为CUR的纳米载体,同时聚合物胶束因其载药量大稳定性好而具有一定的优势。


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