一种复方苦参汤纳米颗粒递送系统及其制备方法和应用
本发明涉及生物医药,更具体的说是涉及一种复方苦参汤纳米颗粒递送系统及其制备方法和应用。
背景技术:
1、溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,uc)是一种病因尚未完全阐明的慢性复发性炎症性肠病,其发病机制涉及肠道免疫失衡、肠上皮物理屏障损伤及肠道菌群紊乱等多个环节。目前,临床治疗uc的药物主要包括氨基水杨酸类、糖皮质激素、免疫抑制剂及生物制剂等,上述药物虽可在一定程度上缓解患者临床症状、控制炎症反应,但仍存在临床缓解率有限、作用靶点单一、长期用药毒副作用明显、易产生激素依赖及停药后复发率较高等不足,难以满足uc患者长期、安全、精准治疗的临床需求。因此,研发兼具高效、低毒及靶向递送特征的药物,已成为uc治疗领域亟待解决的重要问题。
2、复方中药具有多成分、多靶点及毒副作用小等独特优势,在uc等疾病的防治中显示出良好的应用前景。研究表明,由苦参、地榆、青黛、白及、三七粉及甘草等中药组成的复方苦参汤(compound sophorae kushen decoction,ckd)具有良好的uc治疗作用。然而,复方苦参汤的药效物质基础及其作用机制尚未明确,这在一定程度上限制了其现代化开发及临床转化应用。同时,复方苦参汤传统制剂在体内存在生物利用度低、结肠定位释放能力不足及炎症主动靶向性差等问题,导致药物难以在病灶局部实现有效富集,限制了其治疗效能的充分发挥。近年来研究发现,复方中药在煎煮过程中,其多种小分子化合物、多糖、皂苷及有机酸等可通过疏水作用、π-π堆积、氢键及静电相互作用等非共价作用,自发形成稳定的纳米结构。这类结构不仅能显著提高药物生物利用度,还能实现“减毒增效”,是中药复方发挥药效的重要物质基础之一。由此可见,从复方苦参汤中分离并开发具有明确药效活性的纳米颗粒,对于阐明复方苦参汤治疗uc的物质基础具有重要意义。
3、因此,构建具有结肠定位释放和炎症主动靶向递送功能的新型给药系统,是提升复方苦参汤治疗uc疗效的重要策略。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种复方苦参汤纳米颗粒递送系统及其制备方法和应用,以解决现有技术中的不足。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种复方苦参汤纳米颗粒递送系统的制备方法,具体包括以下步骤:
4、(1)复方苦参汤纳米颗粒的制备
5、分别称取苦参、地榆炭、白及、甘草、青黛和三七;将苦参、地榆炭、白及、甘草及包煎的青黛置于水中浸泡,随后加热至沸腾,煎煮,过滤并收集第一次煎煮液;向药渣中再次加水,按照相同条件进行第二次煎煮,过滤并收集第二次煎煮液;将两次所得煎煮液合并后加入三七,在加热条件下持续搅拌,得到复方苦参汤药液(ckd);将复方苦参汤药液离心,收集上清液;将上清液再次离心,弃去上清液并收集沉淀,得到复方苦参汤纳米颗粒(ckd-sanps),冷冻干燥后保存备用;
6、(2)透明质酸修饰
7、将透明质酸(hyaluronic acid,ha)溶解于第一份水中,搅拌混合,得到透明质酸溶液;将复方苦参汤纳米颗粒分散于第二份水中,得到复方苦参汤纳米颗粒分散液;在持续搅拌条件下,将复方苦参汤纳米颗粒分散液滴加至透明质酸溶液中,滴加完成后继续搅拌,得到混合液;将混合液离心,弃去上清液并收集沉淀,得到透明质酸修饰的复方苦参汤纳米颗粒(ha-ckd-sanps);
8、(3)阴离子型甲基丙烯酸共聚物包覆
9、将阴离子型甲基丙烯酸共聚物溶于有机溶剂中,搅拌,作为油相;将透明质酸修饰的复方苦参汤纳米颗粒预冷,作为内水相;将聚乙烯醇(pva)水溶液预冷,作为外水相;在冰浴条件下,将内水相于探头超声条件下滴加至油相中,滴加完成后继续超声,形成初乳;随后将初乳在搅拌条件下加入外水相中,形成复乳体系,继续搅拌,得到悬浮液;将悬浮液离心,弃去上清液并收集沉淀;再用预冷的磷酸盐缓冲溶液(pbs溶液)重悬沉淀,按照相同条件进行第二次离心,弃去上清液并收集沉淀,即得复方苦参汤纳米颗粒递送系统(ehk-sanps)。
10、本发明中,复方苦参汤的配伍原则为:方中苦参为君药,主要发挥清热燥湿的作用。地榆炭和青黛为臣药,其中地榆炭具有凉血止血、收敛的作用,青黛具有清热解毒、凉血的作用,二者与苦参配合,可加强清热燥湿、凉血解毒的作用。白及和三七为佐药,其中白及具有收敛止血、消肿生肌的作用,三七具有化瘀止血的作用,二者与地榆炭配合,使止血与化瘀相结合。甘草为佐使药,具有清热解毒、缓急以及调和诸药的作用。上述药物配伍使用,以清热燥湿、凉血解毒为主,同时发挥收敛止血、化瘀生肌的作用,从而形成清热燥湿、凉血止血、化瘀生肌相结合的配伍特点。
11、进一步,上述步骤(1)中,苦参、地榆炭、白及、甘草、青黛和三七的质量比为15:15:10:10:3:3。
12、采用上述进一步的有益效果在于,本发明复方苦参汤的优选原料组成为苦参15g、地榆炭15 g、白及10 g、甘草10 g、青黛3 g和三七3 g,各中药原料的质量比为15:15:10:10:3:3。该配比以苦参和地榆炭为主要药味,配合白及、甘草、青黛及三七,使各药味在复方煎煮过程中形成多成分协同体系,并有利于其中小分子化合物、多糖、皂苷、有机酸等成分通过疏水作用、氢键、静电相互作用及π-π堆积等非共价作用形成稳定的复方苦参汤纳米颗粒。
13、进一步,上述步骤(1)中,浸泡的时间为30 min;煎煮的时间为30 min;离心的转速为300×g,时间为10 min;再次离心的转速为100000×g,时间为2 h。
14、采用上述进一步的有益效果在于,本发明复方苦参汤由苦参、地榆炭、白及、甘草、青黛及三七组成。制备过程中,药材经浸泡、煎煮、过滤、二次煎煮及合并药液后,获得含有天然纳米结构的复方苦参汤药液;经低速离心去除大颗粒杂质,再经超速离心收集沉淀,获得复方苦参汤纳米颗粒。
15、进一步,上述步骤(2)中,透明质酸、第一份水、复方苦参汤纳米颗粒和第二份水的用量比为100 mg:30 ml:50 mg:5 ml。
16、采用上述进一步的有益效果在于,在透明质酸表面修饰过程中,优选采用100 mg透明质酸与50 mg复方苦参汤纳米颗粒进行复配,二者质量比为2:1。其中,将100 mg透明质酸溶解于30 ml纯水中,将50 mg复方苦参汤纳米颗粒分散于5 ml纯水中,然后将复方苦参汤纳米颗粒分散液缓慢滴加至透明质酸溶液中并充分搅拌,使透明质酸能够较为均匀地吸附或结合于纳米颗粒表面,从而在保持颗粒分散稳定性的同时,赋予其对炎症部位cd44受体的主动靶向能力。
17、进一步,上述步骤(2)中,继续搅拌的转速为500 rpm,时间为12 h;离心的转速为100000×g,时间为2 h。
18、进一步,上述步骤(3)中,阴离子型甲基丙烯酸共聚物为eudragit s100;有机溶剂为丙酮;聚乙烯醇水溶液的质量浓度为1%;eudragit s100、丙酮、透明质酸修饰的复方苦参汤纳米颗粒和聚乙烯醇水溶液的用量比为200 mg:20 ml:10 ml:200 ml。
19、采用上述进一步的有益效果在于,eudragit s100(eudragit®s 100)为evonik公司生产的ph响应型阴离子型甲基丙烯酸共聚物,其化学名称为甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物(1:2),cas号为25086-15-1。eudragit s100为粉末状高分子材料,由甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯结构单元组成,二者摩尔比约为1:2,其结构单元可分别表示为[-ch2-c(ch3)(cooh)-]和[-ch2-c(ch3)(cooch3)-]。eudragit s100具有ph依赖性溶解特性,在较低ph环境中溶解性较低,在ph 7.0以上溶解性明显增加,因此可作为ph响应型肠溶包覆材料,有利于保护被包覆的纳米颗粒并实现结肠定位释放。
20、在eudragit s100肠溶包覆过程中,优选取200 mg eudragit s100溶解于20 ml丙酮中作为油相(o),eudragit s100在油相中的质量体积浓度为10 mg/ml;取10 ml透明质酸修饰的复方苦参汤纳米颗粒分散液作为内水相(w1);并以200 ml含1% pva的水溶液作为外水相(w2)。内水相、油相与外水相的体积比为1:2:20,上述配比既有利于形成较为稳定的w1/o初乳及w1/o/w2复乳,又有利于eudragit s100在ha-ckd-sanps外层沉积并形成连续的肠溶保护层,同时可降低颗粒团聚以及游离聚合物残留。
21、综上,本发明优选采用苦参、地榆炭、白及、甘草、青黛和三七的质量比为15:15:10:10:3:3,透明质酸与复方苦参汤纳米颗粒的质量比为2:1,内水相、油相与外水相的体积比为1:2:20,并在油相中采用10 mg/ml的eudragit s100、在外水相中采用1%的pva。该原料配比能够兼顾复方苦参汤纳米颗粒的形成、透明质酸表面修饰的均匀性、eudragit s100包覆层的完整性以及最终纳米递送系统的分散稳定性、结肠定位释放性能和炎症主动靶向能力。
22、进一步,上述步骤(3)中,透明质酸修饰的复方苦参汤纳米颗粒置于冰上预冷;聚乙烯醇水溶液预冷至4℃。
23、进一步,上述步骤(3)中,继续超声的功率为100 w,时间为30-60 s;继续搅拌的时间为4-6 h;离心的温度为4℃,转速为100000×g,时间为2 h。
24、采用上述进一步的有益效果在于,本发明以复方苦参汤煎煮过程中天然形成的纳米颗粒作为药效物质基础和载体核心,并通过透明质酸表面修饰及eudragit s100肠溶包覆,构建形成eudragit s100包覆的透明质酸修饰复方苦参汤纳米颗粒,即兼具结肠定位释放与炎症主动靶向功能的复方苦参汤纳米颗粒递送系统。
25、本发明还请求保护一种上述制备方法制得的复方苦参汤纳米颗粒递送系统。
26、本发明还请求保护一种上述制备方法制得的复方苦参汤纳米颗粒递送系统在制备治疗溃疡性结肠炎的药物中的应用。
27、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
28、本发明针对现有溃疡性结肠炎治疗药物存在作用靶点单一、毒副作用明显,以及复方苦参汤生物利用度较低、结肠定位释放能力不足、炎症病灶部位富集能力差等问题,提供了一种兼具结肠定位释放与炎症主动靶向功能的复方苦参汤纳米颗粒递送系统。本发明从复方苦参汤煎煮液中分离获得天然形成的纳米颗粒(ckd-sanps),并以其作为复方活性成分的递送载体和药效物质基础;为进一步提高其在uc病灶部位的靶向递送效率,本发明借助透明质酸与炎症部位高表达cd44受体之间的特异性结合,以及eudragit s100肠溶材料在肠道ph环境下响应释放的特性,依次通过ha表面修饰与eudragit s100逐级包覆,构建得到eudragit s100/ha-ckd-sanps(ehk-sanps)纳米递送系统。该系统能够在胃及小肠上段环境中保持相对稳定,减少活性成分提前释放;到达回肠末端及结肠较高ph环境后,eudragit s100外层发生结构解离,释放内部透明质酸修饰的复方苦参汤纳米颗粒,实现药物结肠定位释放;随后,透明质酸通过与炎症相关细胞表面高表达cd44受体特异性结合,促进纳米颗粒在结肠炎症区域的黏附、滞留和细胞摄取,从而解决复方苦参汤传统给药方式中结肠靶向性不足和病灶富集效率低的问题。
29、与现有技术相比,本发明具有复方整体性保留程度高、递送功能明确、靶向性强和制备路径清晰等优点。本发明以复方苦参汤纳米颗粒作为内核,能够保留复方中药多成分、多靶点协同作用特征,并有助于提高活性成分的稳定性和生物利用度;通过eudragit s100肠溶包覆与透明质酸表面修饰相结合,形成“外层结肠定位释放-中间层炎症主动靶向-内核复方协同治疗”的逐级递送模式,使活性组分更集中地作用于结肠炎症病灶部位,提高局部药物暴露水平和利用效率,同时减少非靶部位提前释放及潜在不良反应。因此,该递送系统为复方苦参汤治疗溃疡性结肠炎提供了一种更安全、精准和高效的新型技术方案。
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