超临界快速膨胀法(RESS)制备营养素脂质体工艺研究

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脂质体能够携带靶向药物透过表皮细胞,近年来在药物制剂和化妆品等行业受到广泛关注。传统的脂质体制备方法都会使用有机溶剂,对环境和产品都不利,超临界二氧化碳(SC-CO2)是一种公认的绿色溶剂,采用超临界快速膨胀法制备脂质体的工艺更加环保。本课题研究了脂溶性药物维生素E醋酸酯(VEA)和水溶性药物儿茶素通过超临界快速膨胀法(RESS)进行脂质体包裹的工艺过程,讨论了操作条件对制得的脂质体性能的影响规律,制得了性能优良的脂质体产品。本文从以下三个方面着重研究:(1)为了给超临界技术制备脂质体的工艺提供基础数据,采用静态浊点法测量了VEA在温度308.15 K、313.15 K、318.15 K、323.15 K、328.15 K、压力815 MPa下在SC-CO2中的溶解度。实验结果表明,随着压力的升高、温度的降低,VEA在SC-CO2中的溶解度会逐步增大。在此基础上,采用了四种经典的基于密度的半经验方程来关联实验数据。Chrastil、Kumar-Johnston(K-J)、Bartle和Mendez-Santiago-Teja(MST)方法计算的结果均良好,AARD值分别为6.62%、6.83%、6.80%和7.19%。(2)选用VEA作为脂溶性药物的模型,研究了RESS过程制备脂溶性药物脂质体的工艺。首先,通过单因素法,研究了实验温度、压力以及乙醇加入量等RESS过程的操作条件对VEA脂质体的包封率、PDI以及Zeta电位等性能的影响,初步确定了VEA脂质体制备的最佳工艺条件的范围,在此基础上,通过响应面优化实验进一步研究了上述三个参数之间的交互作用及其对VEA脂质体包封率的影响,获得了模型方程,预测度良好,获得的最佳制备工艺为:温度59.55℃、压力23.45 MPa和0.36 wt%乙醇,在最优制备条件下,VEA脂质体的平均粒径约为233.4 nm,呈球形或椭球形囊泡状结构,包封率高达98.63±0.42%。在功能性实验测试中,制得的VEA脂质体经过7周储存后,光热稳定性良好,未出现沉淀现象。此外,VEA脂质体的体外释放特征符合先快速释放而后缓慢释放的特点。(3)选用儿茶素作为水溶性模型药物,采用上述RESS工艺制备水溶性营养素脂质体。首先,通过单因素实验,研究了实验温度、压力以及磷药比对儿茶素脂质体的包封率、PDI以及Zeta电位等性能的影响,初步确定了儿茶素脂质体制备的最佳工艺条件范围,然后,实验研究了三个因子之间的交互作用,及其对脂质体包封率的影响,获得了操作条件对脂质体包封率间的模型关联式,通过模型计算获得的脂质体最佳制备工艺为:温度56.34℃、压力19.99 MPa以及磷药比为5.99:1,此时儿茶素脂质体的包封率为64.52%。在此条件下进行验证性实验,得到脂质体的包封率为61.36±1.08%,证实了模型的可靠性。制得的儿茶素脂质体的平均粒径约为200 nm,呈球形或椭球形囊泡状结构。在儿茶素脂质体功能性试验中发现,儿茶素脂质体对DPPH自由基的清除能力较强,但弱于儿茶素的效果,说明磷脂材料能有效保护儿茶素不被氧化。体外释放测试表明,儿茶素脂质体具有缓慢释放行为,可以更大程度上提高儿茶素的药物利用率。
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