阿柔比星A聚乳酸毫微粒主要性质研究
作者：何林 蒋学华
单位：何林(四川省人民医院，成都 610072)；蒋学华(华西医科大学药学院，成都 610041)
关键词：阿柔比星A；毫微粒；载药量；包封率；粒径
中国抗生素杂志000408
摘要：目的：对载药毫微粒主要质量指标载药量、包封率及其关系，粒径及其分布进行研究。方法：以阿柔比星A聚乳酸毫微粒为研究对象，以分光光度法测定载药量与包封率，以激光粒度分析仪测定粒径及其分布。结果：阿柔比星A聚乳酸毫微粒平均载药量为18.5%，平均包封率为86.7%，平均数目径为80nm，平均体积径为230nm。结论：载药量与包封率之间具有一定关系，体积径分布是载药毫微粒粒径分布评价不可忽视的内容。
中图分类号：R944.9 文献标识码：A
, http://www.100md.com
文章编号：1001-8689(2000)04-0272-02
Study on main characteristics of aclarubicin A polylactide nanoparticle
He Lin
(The People′s Hospital of Sichuan Province， Chengdu 610072)
Jiang Xue-hua
(School of Pharmacy, West China University of Medical Sciences， Chengdu 610041)
ABSTRACT A polylactide nanoparticle of aclarubicin A was prepared and the main characteristics such as, the drug loading (DL), the embedding ratio (ER), and relationships between the diameter and the distribution of nanoparticle were investigated.
, 百拇医药
The DL and ER were determined by UV, while the diameter and the distribution were determined by laser mastersizerTM. Results showed that the mean DL and ER were 18.5% and 86.7%; and the mean number diameter and the mean volume diameter were 80 and 230nm respectively.
It was concluded that relationships between DL and ER; as well as the volume diameter distribution are important characteristics for the preparation of aclarubicin A polylactide nanoparticle.
, 百拇医药
KEY WORDS Aclarubicin A； Nanoparticle； Drug loading； Embedding ratio； Diameter
靶向毫微粒给药系统作为一类新型的药物制剂，其质量控制指标主要包括两个方面，一方面是作为药物制剂的一般剂型指标，另一方面是与靶向效率有关的特殊指标，前者如含量、药物释放、粘度、pH、相对密度、药物鉴别与分解产物等，后者如粒径、表面电性质、载药量、包封率等。已有研究表明，毫微粒形态、粒径、粒径分布和表面性质是影响其体内分布与稳定性的主要因素。而载药量与包封率是与制备工艺和临床应用紧密相关的指标，本文在成功地制备出阿柔比星A聚乳酸毫微粒(ACRB-A-PLA-NP)[1]的基础上就这些主要指标进行进一步探讨。
1 仪器与药品
ACRB-A-PLA-NP(自制)；L8-80M型超速冷冻离心机(美国Beckman公司)；Mastersizer颗粒度分析仪(英国Malvern仪器公司)。
, 百拇医药
2 方法与结果
2.1 载药量与包封率的测定
取自制的ACRB-A-PLA-NP胶体溶液适量，经冷冻超速离心(4℃，120min×35000r/min)后，以分光光度法分别测定胶体溶液及上清液中ACRB-A浓度C1及C2，按以下(1)(2)两式分别计算载药量和包封率，得到平均载药量为18.5%，平均包封率为86.7%。
2.2 粒径测定
取自制的ACRB-A-PLA-NP胶体溶液适量，经激光粒度分析仪进行粒径测定，结果见表1、表2。由表1、 表2得到平均数目径为80nm， 平均体积径为230nm。
表1 ACRB-A-PLA-NP数目径分布
, 百拇医药
结果统计 分布类型：数目 浓度：1.3700%体积比 密度：1.100g/cm3
平均径：D(n，0.1)=0.06μm D(n，0.5)=0.08μm D(n，0.9)=0.15μm 粒径a1
(μm)
a1～a2内的粒子
百分比(%)
粒径a2
(μm)
≤a2的粒子
百分比(%)
, 百拇医药
粒径a1
(μm)
a1～a2内的粒子
百分比(%)
粒径a2 (μm)
≤a2的粒子
百分比(%)
0.05
14.45
0.06
14.46
, 百拇医药
0.23
1.15
0.27
98.37
0.06
18.22
0.07
32.66
0.27
0.71
0.31
99.08
0.07
, 百拇医药
17.05
0.08
49.72
0.31
0.42
0.36
99.50
0.08
14.16
0.09
63.87
0.36
0.24
, http://www.100md.com
0.42
99.74
0.09
10.96
0.11
74.83
0.42
0.13
0.49
99.87
0.11
8.09
0.13
, http://www.100md.com
82.92
0.49
0.07
0.58
99.94
0.13
5.78
0.15
88.70
0.58
0.03
0.67
99.98
, 百拇医药
0.15
4.01
0.17
92.71
0.67
0.01
0.78
99.99
0.17
2.71
0.20
95.42
0.78
, 百拇医药
0.01
0.91
100.00
0.20
1.79
0.23
97.22
0.91
0.00
1.06
100.00
表2 ACRB-A-PLA-NP体积径分布
, 百拇医药 结果统计 分布类型：体积 浓度：1.3700%体积比 密度：1.100g/cm3
平均径：D(n，0.1)=0.09μm D(n，0.5)=0.23μm D(n，0.9)=0.58μm 粒径a1
(μm)
a1～a2内的粒子
百分比(%)
粒径a2
(μm)
≤a2的粒子
百分比(%)
, http://www.100md.com
粒径a1
(μm)
a1～a2内的粒子
百分比(%)
粒径a2(μm)
≤a2的粒子
百分比(%)
0.05
1.03
0.06
1.03
, 百拇医药
0.42
5.69
0.49
84.92
0.06
2.05
0.07
3.07
0.49
4.67
0.58
89.59
0.07
, 百拇医药
3.03
0.08
6.11
0.58
3.59
0.67
93.19
0.08
3.98
0.09
10.09
0.67
2.53
, 百拇医药
0.78
95.72
0.09
4.87
0.11
14.95
0.78
1.62
0.91
97.34
0.11
5.63
0.13
, 百拇医药
20.63
0.91
0.93
1.06
98.26
0.13
6.41
0.15
27.04
1.06
0.52
1.24
98.78
, 百拇医药
0.15
7.04
0.17
34.08
1.24
0.34
1.44
99.12
0.17
7.54
0.20
41.62
1.44
, 百拇医药
0.30
1.68
99.42
0.20
7.87
0.23
49.49
1.68
0.27
1.95
99.69
0.23
7.98
, http://www.100md.com
0.27
57.47
1.95
0.19
2.28
99.88
0.27
7.81
0.31
65.28
2.28
0.10
2.65
, http://www.100md.com
99.98
0.31
7.34
0.36
72.62
2.65
0.02
3.09
100.00
0.36
6.60
0.42
79.23
, http://www.100md.com
3.09
0.00
3.60
100.00
3 讨论
3.1 载药量(DL)与包封率(ER)及其关系
载药量表示了一定量载体所能载带药物量，是对载体材料载药性能的一个考察，为便于临床应用，载药量应愈高愈好；包封率是指胶体溶液中毫微粒载带药物量占药物总量的百分比，是对药物利用率的一个考察，同时也能反映工艺的成熟程度。理想的释药系统应包括一个速释量和一个维持量。包封率愈高，游离药物愈少，即速释量愈少，对迅速发挥药效不利，因此载药量和包封率是从不同的角度反映载药毫微粒的性质，它们之间也具有一定的关系。
根据定义，载药量与包封率的计算公式分别为：
, 百拇医药
DL=(C1-C2)/C载体材料×100% (1)
ER=(C1-C2)/C1×100% (2)
式中C1是指毫微粒胶体溶液中主药浓度，C2是指胶体溶液经冷冻离心后上清液中主药浓度，C载体材料是指胶体溶液中载体材料(PLA)的浓度。
由上述两式得到载药量与包封率的关系为：
DL=ER×C1/C载体材料 (3)
根据上式计算得到ACRB-A-PLA-NP的DL和实验所得结果的比较见表3。
, 百拇医药
表3 计算和实验所得载药量结果比较 No.
1
2
3
平均值
误差(%)
实验值
18.2
18.7
18.6
18.5
计算值
18.9
, 百拇医药
19.3
19.1
19.1
-3.1
由表3可见，计算值与实验值之间的误差较小。同时由(3)式可以看到，若C1/C载体材料=K，则DL=K×ER，DL与ER呈正比，即在毫微粒的制备中，如果投入的主药量与载体材料的量成比例地增加或减少时，载药量与包封率呈正比。此公式对放大工艺是很重要的，即在工艺保持稳定的情况下，呈比例地放大投药量，载药量和包封率可保持不变。
上式应用的前提条件是工艺保持稳定，若放大工艺后已不能得到载药毫微粒的胶体溶液，则公式不再适用。
3.2 粒径及其分布
, 百拇医药
研究表明，载药毫微粒的靶向性与其粒径及其分布有关，对肝靶向的毫微粒粒径要求是粒子大小在30～3000nm，因此粒子的大小显著影响其靶向性。关于粒径的表示方法，用得最多的是平均数目径，也被称为算术平均径，此外，平均表面径，平均容积径，粒径离散度[2]等概念也曾被采用过，其目的都是为了能更准确地表达粒子的大小及其分布。由于毫微粒的载药性，尤其需要引起重视的是平均体积径及其分布，因为任何情况下制得的毫微粒总是存在大、中、小三种状态，大部分的粒子都处于中间粒径状态，大粒子和小粒子总是少数，对算术平均径的贡献可能很小，甚至可忽略不计，但对体积平均径的贡献却不能忽略，为了说明这一点，在本研究中采用激光粒度仪同时测定了ACRB-A-PLA-NP的数目径分布及体积径分布，结果见表1、表2。
由表1及表2可见，ACRB-A-PLA-NP的平均数目径为80nm，平均体积径为230nm。数目径分布中50nm以下的粒子有14.45%，910nm以上的粒子数量已经很少，在统计中已被忽略；而在体积径分布中50nm以下的粒子只有1.03%，在910nm以上的粒子仍占1.74%(100%～98.26%)有粒子，实际上限在2.65μm，说明14.45%的50nm以下粒子只占总体积的1.03%，而数量忽略不计的910nm以上的粒子仍占总体积的1.74%。由此可以看出数目径分布与体积径分布之间的差别，单纯的数目径分布并不能代表粒子的实际分布状况，尤其大粒子，数量虽少，所载药量却不能忽略，若不满足要求，会影响整个给药系统的靶向性，因此对体积径分布的考察应作为载药毫微粒质量指标中不可缺少的内容。
, 百拇医药
综合载药毫微粒的粒子性和载药性、平均数目径、平均体积径以及粒径离散度等概念应该是表达载药毫微粒粒径的比较准确的指标，表达了粒径的集中趋势和离散趋势，既可反映毫微粒的大小，也可反映毫微粒的均匀程度。基金项目：国家自然科学基金资助项目(合同号：39570842)及国家医药技术创新博士项目(合同号：95-B-09)
作者简介：何林：男，生于1967年，博士，主管药师。
参考文献
[1] 何林，蒋学华，李屯. 阿克拉霉素A聚乳酸毫微粒制备工艺研究[J]. 中国药学杂志，1998；33(5)：289
[2] 蒋学华，廖工铁，姚倩，等. 吸附法制备阿克拉霉素A聚氰基丙烯酸异丁酯毫微粒的研究[J]. 中国药学杂志，1995；30(5)：274
收稿日期：1999-03-15； 修订日期：2000-04-02, http://www.100md.com
单位：何林(四川省人民医院，成都 610072)；蒋学华(华西医科大学药学院，成都 610041)
关键词：阿柔比星A；毫微粒；载药量；包封率；粒径
中国抗生素杂志000408
摘要：目的：对载药毫微粒主要质量指标载药量、包封率及其关系，粒径及其分布进行研究。方法：以阿柔比星A聚乳酸毫微粒为研究对象，以分光光度法测定载药量与包封率，以激光粒度分析仪测定粒径及其分布。结果：阿柔比星A聚乳酸毫微粒平均载药量为18.5%，平均包封率为86.7%，平均数目径为80nm，平均体积径为230nm。结论：载药量与包封率之间具有一定关系，体积径分布是载药毫微粒粒径分布评价不可忽视的内容。
中图分类号：R944.9 文献标识码：A
, http://www.100md.com
文章编号：1001-8689(2000)04-0272-02
Study on main characteristics of aclarubicin A polylactide nanoparticle
He Lin
(The People′s Hospital of Sichuan Province， Chengdu 610072)
Jiang Xue-hua
(School of Pharmacy, West China University of Medical Sciences， Chengdu 610041)
ABSTRACT A polylactide nanoparticle of aclarubicin A was prepared and the main characteristics such as, the drug loading (DL), the embedding ratio (ER), and relationships between the diameter and the distribution of nanoparticle were investigated.
, 百拇医药
The DL and ER were determined by UV, while the diameter and the distribution were determined by laser mastersizerTM. Results showed that the mean DL and ER were 18.5% and 86.7%; and the mean number diameter and the mean volume diameter were 80 and 230nm respectively.
It was concluded that relationships between DL and ER; as well as the volume diameter distribution are important characteristics for the preparation of aclarubicin A polylactide nanoparticle.
, 百拇医药
KEY WORDS Aclarubicin A； Nanoparticle； Drug loading； Embedding ratio； Diameter
靶向毫微粒给药系统作为一类新型的药物制剂，其质量控制指标主要包括两个方面，一方面是作为药物制剂的一般剂型指标，另一方面是与靶向效率有关的特殊指标，前者如含量、药物释放、粘度、pH、相对密度、药物鉴别与分解产物等，后者如粒径、表面电性质、载药量、包封率等。已有研究表明，毫微粒形态、粒径、粒径分布和表面性质是影响其体内分布与稳定性的主要因素。而载药量与包封率是与制备工艺和临床应用紧密相关的指标，本文在成功地制备出阿柔比星A聚乳酸毫微粒(ACRB-A-PLA-NP)[1]的基础上就这些主要指标进行进一步探讨。
1 仪器与药品
ACRB-A-PLA-NP(自制)；L8-80M型超速冷冻离心机(美国Beckman公司)；Mastersizer颗粒度分析仪(英国Malvern仪器公司)。
, 百拇医药
2 方法与结果
2.1 载药量与包封率的测定
取自制的ACRB-A-PLA-NP胶体溶液适量，经冷冻超速离心(4℃，120min×35000r/min)后，以分光光度法分别测定胶体溶液及上清液中ACRB-A浓度C1及C2，按以下(1)(2)两式分别计算载药量和包封率，得到平均载药量为18.5%，平均包封率为86.7%。
2.2 粒径测定
取自制的ACRB-A-PLA-NP胶体溶液适量，经激光粒度分析仪进行粒径测定，结果见表1、表2。由表1、 表2得到平均数目径为80nm， 平均体积径为230nm。
表1 ACRB-A-PLA-NP数目径分布
, 百拇医药
结果统计 分布类型：数目 浓度：1.3700%体积比 密度：1.100g/cm3
平均径：D(n，0.1)=0.06μm D(n，0.5)=0.08μm D(n，0.9)=0.15μm 粒径a1
(μm)
a1～a2内的粒子
百分比(%)
粒径a2
(μm)
≤a2的粒子
百分比(%)
, 百拇医药
粒径a1
(μm)
a1～a2内的粒子
百分比(%)
粒径a2 (μm)
≤a2的粒子
百分比(%)
0.05
14.45
0.06
14.46
, 百拇医药
0.23
1.15
0.27
98.37
0.06
18.22
0.07
32.66
0.27
0.71
0.31
99.08
0.07
, 百拇医药
17.05
0.08
49.72
0.31
0.42
0.36
99.50
0.08
14.16
0.09
63.87
0.36
0.24
, http://www.100md.com
0.42
99.74
0.09
10.96
0.11
74.83
0.42
0.13
0.49
99.87
0.11
8.09
0.13
, http://www.100md.com
82.92
0.49
0.07
0.58
99.94
0.13
5.78
0.15
88.70
0.58
0.03
0.67
99.98
, 百拇医药
0.15
4.01
0.17
92.71
0.67
0.01
0.78
99.99
0.17
2.71
0.20
95.42
0.78
, 百拇医药
0.01
0.91
100.00
0.20
1.79
0.23
97.22
0.91
0.00
1.06
100.00
表2 ACRB-A-PLA-NP体积径分布
, 百拇医药 结果统计 分布类型：体积 浓度：1.3700%体积比 密度：1.100g/cm3
平均径：D(n，0.1)=0.09μm D(n，0.5)=0.23μm D(n，0.9)=0.58μm 粒径a1
(μm)
a1～a2内的粒子
百分比(%)
粒径a2
(μm)
≤a2的粒子
百分比(%)
, http://www.100md.com
粒径a1
(μm)
a1～a2内的粒子
百分比(%)
粒径a2(μm)
≤a2的粒子
百分比(%)
0.05
1.03
0.06
1.03
, 百拇医药
0.42
5.69
0.49
84.92
0.06
2.05
0.07
3.07
0.49
4.67
0.58
89.59
0.07
, 百拇医药
3.03
0.08
6.11
0.58
3.59
0.67
93.19
0.08
3.98
0.09
10.09
0.67
2.53
, 百拇医药
0.78
95.72
0.09
4.87
0.11
14.95
0.78
1.62
0.91
97.34
0.11
5.63
0.13
, 百拇医药
20.63
0.91
0.93
1.06
98.26
0.13
6.41
0.15
27.04
1.06
0.52
1.24
98.78
, 百拇医药
0.15
7.04
0.17
34.08
1.24
0.34
1.44
99.12
0.17
7.54
0.20
41.62
1.44
, 百拇医药
0.30
1.68
99.42
0.20
7.87
0.23
49.49
1.68
0.27
1.95
99.69
0.23
7.98
, http://www.100md.com
0.27
57.47
1.95
0.19
2.28
99.88
0.27
7.81
0.31
65.28
2.28
0.10
2.65
, http://www.100md.com
99.98
0.31
7.34
0.36
72.62
2.65
0.02
3.09
100.00
0.36
6.60
0.42
79.23
, http://www.100md.com
3.09
0.00
3.60
100.00
3 讨论
3.1 载药量(DL)与包封率(ER)及其关系
载药量表示了一定量载体所能载带药物量，是对载体材料载药性能的一个考察，为便于临床应用，载药量应愈高愈好；包封率是指胶体溶液中毫微粒载带药物量占药物总量的百分比，是对药物利用率的一个考察，同时也能反映工艺的成熟程度。理想的释药系统应包括一个速释量和一个维持量。包封率愈高，游离药物愈少，即速释量愈少，对迅速发挥药效不利，因此载药量和包封率是从不同的角度反映载药毫微粒的性质，它们之间也具有一定的关系。
根据定义，载药量与包封率的计算公式分别为：
, 百拇医药
DL=(C1-C2)/C载体材料×100% (1)
ER=(C1-C2)/C1×100% (2)
式中C1是指毫微粒胶体溶液中主药浓度，C2是指胶体溶液经冷冻离心后上清液中主药浓度，C载体材料是指胶体溶液中载体材料(PLA)的浓度。
由上述两式得到载药量与包封率的关系为：
DL=ER×C1/C载体材料 (3)
根据上式计算得到ACRB-A-PLA-NP的DL和实验所得结果的比较见表3。
, 百拇医药
表3 计算和实验所得载药量结果比较 No.
1
2
3
平均值
误差(%)
实验值
18.2
18.7
18.6
18.5
计算值
18.9
, 百拇医药
19.3
19.1
19.1
-3.1
由表3可见，计算值与实验值之间的误差较小。同时由(3)式可以看到，若C1/C载体材料=K，则DL=K×ER，DL与ER呈正比，即在毫微粒的制备中，如果投入的主药量与载体材料的量成比例地增加或减少时，载药量与包封率呈正比。此公式对放大工艺是很重要的，即在工艺保持稳定的情况下，呈比例地放大投药量，载药量和包封率可保持不变。
上式应用的前提条件是工艺保持稳定，若放大工艺后已不能得到载药毫微粒的胶体溶液，则公式不再适用。
3.2 粒径及其分布
, 百拇医药
研究表明，载药毫微粒的靶向性与其粒径及其分布有关，对肝靶向的毫微粒粒径要求是粒子大小在30～3000nm，因此粒子的大小显著影响其靶向性。关于粒径的表示方法，用得最多的是平均数目径，也被称为算术平均径，此外，平均表面径，平均容积径，粒径离散度[2]等概念也曾被采用过，其目的都是为了能更准确地表达粒子的大小及其分布。由于毫微粒的载药性，尤其需要引起重视的是平均体积径及其分布，因为任何情况下制得的毫微粒总是存在大、中、小三种状态，大部分的粒子都处于中间粒径状态，大粒子和小粒子总是少数，对算术平均径的贡献可能很小，甚至可忽略不计，但对体积平均径的贡献却不能忽略，为了说明这一点，在本研究中采用激光粒度仪同时测定了ACRB-A-PLA-NP的数目径分布及体积径分布，结果见表1、表2。
由表1及表2可见，ACRB-A-PLA-NP的平均数目径为80nm，平均体积径为230nm。数目径分布中50nm以下的粒子有14.45%，910nm以上的粒子数量已经很少，在统计中已被忽略；而在体积径分布中50nm以下的粒子只有1.03%，在910nm以上的粒子仍占1.74%(100%～98.26%)有粒子，实际上限在2.65μm，说明14.45%的50nm以下粒子只占总体积的1.03%，而数量忽略不计的910nm以上的粒子仍占总体积的1.74%。由此可以看出数目径分布与体积径分布之间的差别，单纯的数目径分布并不能代表粒子的实际分布状况，尤其大粒子，数量虽少，所载药量却不能忽略，若不满足要求，会影响整个给药系统的靶向性，因此对体积径分布的考察应作为载药毫微粒质量指标中不可缺少的内容。
, 百拇医药
综合载药毫微粒的粒子性和载药性、平均数目径、平均体积径以及粒径离散度等概念应该是表达载药毫微粒粒径的比较准确的指标，表达了粒径的集中趋势和离散趋势，既可反映毫微粒的大小，也可反映毫微粒的均匀程度。基金项目：国家自然科学基金资助项目(合同号：39570842)及国家医药技术创新博士项目(合同号：95-B-09)
作者简介：何林：男，生于1967年，博士，主管药师。
参考文献
[1] 何林，蒋学华，李屯. 阿克拉霉素A聚乳酸毫微粒制备工艺研究[J]. 中国药学杂志，1998；33(5)：289
[2] 蒋学华，廖工铁，姚倩，等. 吸附法制备阿克拉霉素A聚氰基丙烯酸异丁酯毫微粒的研究[J]. 中国药学杂志，1995；30(5)：274
收稿日期：1999-03-15； 修订日期：2000-04-02, http://www.100md.com