1、工艺因素对超声-挤压过滤法制备 -榄香烯固体脂质纳米粒平均粒径的影响作者：王艳芝，周欣羽, 郑甲信，毕殿洲，邓意辉 【摘要】 目的研究工艺因素对 -榄香烯固体脂质纳米粒（SLN）平均粒径的影响。方法以超声-挤压过滤法制备 -榄香烯 SLN，研究超声强度、超声时间以及制备温度等因素对其平均粒径的影响。结果绝大多数 -榄香烯 SLN 的平均粒径小于 150 nm。其平均粒径随超声时间的延长和制备温度的提高而有所下降，但是受持续超声时间的影响较小。考察的制剂中，在超声强度为 400W、超声温度为 80、超声时间为 6 min 条件下制备的 -榄香烯 SLN 的平均粒径最小。结论采用超声-挤压过滤法可
2、制备 -榄香烯 SLN, 超声强度、总体超声时间以及温度等是影响其平均粒径的主要工艺因素。 【关键词】 工艺因素 -榄香烯固体脂质纳米粒 超声-挤压过滤法Abstract：ObjectiveTo study the influence of the technological factors on the mean particle size of -elemene solid lipid nanoparticles(SLN). Methods-elemene SLN were prepared by the method combining sonication and membrane e
3、xtrusionEffects of the technological factors on the mean particle size of -elemene SLN were studied, including sonication strength, total period of sonication length and preparation temperature, etc. ResultsThe results showed that most mean diameter of -elemene SLNs was less than 150nm. The size of
4、-elemene SLN decreased with the increase of the total period of sonication length or the preparation temperature, but less influenced by the sonication interval length. Among the detection samples, smaller -elemene SLN could be obtained at the sonication strength of 400w, with a total period of soni
5、cation length of 6min and at 80, respectively. Conclusion-elemene SLN could be prepared by the method of sonication and membrane extrusion, the technological factors of sonication strength, total period of sonication length and preparation temperature have influence on the particle size.Key words：Te
6、chnological factor; -elemene solid lipid nanoparticles； Sonication and membrane extrusion固体脂质纳米粒（SLN）是一种新型的微粒给药体系，对脂溶性药物的包封率较高。由于该剂型采用与机体生理相容的固体脂质为基本骨架材料，给药后的体内毒性与聚合物纳米粒相比大大降低，如处方设计得当，还可拥有药物释放速度可控、物理稳定性高等优点，而且不存在大生产转化问题，因此备受关注1 。制备 SLN 的主要方法有高压乳匀法、微乳法和溶剂扩散法等，随着研究的深入，一些新的制备方法不断涌现，如薄膜接触器法和超声-挤压过滤法等2,3
7、 ，其中超声-挤压过滤法是将在超声作用下初步分散的制剂，在高温下挤压通过微孔滤膜的方法，具有操作简单、设备投资少、脂质浓度大、无需有机溶剂等特点，非常适合科研和小型生产性 SLN 的制备。本文以从中药中提取的脂溶性抗癌有效成分 -榄香烯为模型药物，主要探讨超声-挤压过滤法制备固体脂质纳米粒的工艺因素对其平均粒径的影响。1 材料与仪器1.1 材料-榄香烯原料（大连医药科学研究所，GC 归一化法测定纯度97.6 %） ；单硬脂酸甘油酯（长沙化学试剂厂，化学纯） ；Precirol ATO 5 (GATTEFOSSE, 法国)；poloxamer188(BASF，德国)；重蒸馏水。1.2 仪器Nan
8、o-ZS90 型粒径电位测定仪（英国马尔文） ；501 型超级恒温器（上海实验仪器厂） ；0.22 m 混合纤维素酯微孔滤膜（上海市新亚净化器总厂） ；JY92-型超声波细胞粉碎机（宁波新芝生物科技股份有限公司） 。2 方法2.1 制备方法精密称取 350 mg Precirol ATO 5，150 mg 单硬脂酸甘油酯和 250 mg poloxamer188 并加热熔融，向熔融物中定量滴加约 50 mg -榄香烯并快速分散后，置冰箱冷冻层使之凝固。将凝固的混合物转移至具保温套管的超声管中，注入 10 ml 重蒸馏水并在一定条件下超声，用装有保温套管的 10 ml 玻璃注射器吸取超声之后的分
9、散液，过 0.22 m 微孔滤膜，滤液在室温下冷却即得 SLN。2.2 单因素考察实验按“2.1”项方法制备 -榄香烯 SLN。考察持续超声时间、超声频率、总超声时间（包括超声时间及间歇时间）和制备温度等主要工艺因素对过滤前后的 -榄香烯 SLN 的平均粒径的影响。各因素分别设 3 个水平，基本条件为超声强度 400 W，总超声时间 6 min(持续 3 s,停 3 s)，超声温度 60 ，过 0.22 m 微孔滤膜，其中欲考察的工艺因素除外。2.3 平均粒径及多分散系数测定方法使用 Marlven Nano-ZS90 纳米电势粒径测定仪测定所制 SLN 的平均粒径（Z 均）及多分散系数（PD
10、I） 。用重蒸馏水适当稀释样品，设定折射率及吸光系数等参数后，每个样品测定 3 次，计算其平均值及标准偏差。3 结果3.1 持续超声时间按“2.1”项方法制备 -榄香烯 SLN，在持续超声时间及间歇时间相同的情况下，分别考察持续超声时间为 3，6 和 10 s 对制剂平均粒径的影响。结果见图 1。3.2 超声频率按“2.1”项方法制备 -榄香烯 SLN，考察超声强度分别为 200，400 和 600W 对制剂平均粒径的影响。结果见图 2。3.3 超声时间按“2.1”项方法制备 -榄香烯 SLN，分别考察总超声时间对制剂平均粒径的影响，总超声时间分别设为 2 min、4 min 和6 min。结
11、果见图 3。3.4 超声温度按“2.1”项方法制备 -榄香烯 SLN，考察超声温度对制剂粒径的影响，考察的温度分别为 60、70 和 80。结果见图 4。4 讨论4.1 工艺因素对 SLN 平均粒径的影响从实验结果可以看出，以不同工艺水平制备的绝大多数 -榄香烯 SLN 的平均粒径均小于 150 nm，过滤后平均粒径普遍下降，而且 PDI 一般由 0.43 左右降至 0.35 左右，说明经过挤压过滤操作，大粒子被分散成较小粒子，粒径分布变窄。在考察范围内，随着超声时间的延长和超声温度的提高，过滤后SLN 的平均粒径呈下降趋势，与其它因素相比，持续超声时间对平均粒径的影响较小。超声强度也可影响制
12、剂的平均粒径，超声强度为 200 W时所制备的 SLN 的平均粒径在 122.5 nm 左右，超声强度增加到 400 W 后，平均粒径降低到 110.2 nm，但超声强度增加到 600 W，SLN 的平均粒径与400W 的相比没有显著变化。另外，工艺因素对过滤前后制剂的平均粒径的影响基本一致。4.2 超声-挤压过滤法制备固体脂质纳米粒的特点及注意事项探头式超声由于仪器的普及性以及操作的简易性而广泛应用于微粒制剂的制备，如脂质体、纳米粒、微乳等46 。但是，使用探头式超声所制备制剂的最大缺点是不能避免大粒子的存在7 。因为探头发出的能量在容器中分布不均，导致粒子的均匀化程度低，必须长时间匀化，方
13、可增加粒子的均匀度，而这将加重金属污染或引起基质降解8 。采用超声-挤压过滤法制备 SLN 即可克服这种矛盾，该法先以短时超声使 SLN 达到基本分散，再以保温过滤使 SLN 进一步达到均匀分散，从而可避免大粒子的存在。由于固化的 SLN 很难进行过滤分离操作，而 SLN 熔融后，其过滤阻力将大大降低。所以必须确保过滤过程中制剂处于熔融状态，尤其是滤器和滤膜的温度也必须在脂质的熔点以上，以防粒子固化而影响滤过效率。本制备方法的基本步骤为熔融混匀、超声分散和过滤。根据脂质及药物的要求，还可在超声之前采用机械搅拌或剪切法进行初分散。但是，一般几分钟的超声即可很好的完成分散过程。过滤的作用之一是将粒
14、子匀化，可以根据过滤时的阻力来选择滤膜孔径。4.3 测定 SLN 平均粒径的相关参数设置测定平均粒径时，为使测定值尽量接近真实值，可以设定一些比较重要的参数。例如，由于粒子对光的散射强度与折射系数相关，所以有些激光散射仪需要确定分散介质的折射率、粒子的折射率以及粒子对光的吸收系数9 。在 Nano-ZS90 型粒径电位测定仪中同样可以设定以上 3 个参数，根据相关文献10,11 ，在测定时，分散介质的折射率设定为 1.332，粒子的折射率和吸收系数分别设定为 1.456 和 0.01。【参考文献】1Mehnert W, Mader K.Solid lipid nanoparticles, pr
15、oducion,characterization and applicationsJ.Adv. Drug Deliv. Rev,2001，47(23)：165.2Charcosset C, El-Harati A, Fessi H. Preparation of solid lipid nanoparticles using a membrane contactorJ. J Control Release,2005，108(1):112.3Wang YZ, Deng YH, Mao SR, et al. Characterization and body distribution of -el
16、emene solid lipid nanoparticles (SLN)J. Drug dev. Ind.Pharm.，2005,31(8):769.4Mei Z, Chen H, Weng T, et al. Solid lipid nanoparticle and microemulsion for topical delivery of triptolideJ. Eur. J. Pharm. Biopharm,2003,56 (2):189.5Park JH, Kwon S, Nam JO, et al. Self-assembled nanoparticles based on gl
17、ycol chitosan bearing 5-cholanic acid for RGD peptide deliveryJ. J. Control. Release,2004,95 (3): 579.6Pellequer Y, Ollivon M, Barratt G. Formulation of liposomes associated with recombinant interleukin-2: effect on interleukin-2 activityJ. Biomed. Pharmacother,2004,58 (3):162. 7Schwarz C, Mehnert W
18、, Luchs JS, et al. Solid lipid nanoparticles(SLN) for controlled drug delivery. I.Production,characterization and sterilizationJ. J. Control. Release,1994,30(1): 83.8Siekmann B, Westesen K. Melt-homogenized solid lipid nanoparticles stabilized by the nonionic surfactant tyloxapol. I. Preparation and
19、 particle size determinationJ. Pharm. Phartel macol, Lett,1994,3(5):194.9Coulter LS 230 user manualM. Customizing the LS program. 14.10Akkar A, Muller RH. Formulation of intravenous Carbamazepine emulsions by SolEmuls technologyJ. Eur. J. Pharm. Biopharm,2003,55 (3): 305.11Jores K, Mehnert W, Drechsler M,et al. Investigations on the structure of solid lipid nanoparticles (SLN) and oil-loaded solid lipid nanoparticles by photon correlation spectroscopy, field-flow fractionation and transmission electron microscopyJ. J. Control. Release. 2004,95(2 ):217.
