头孢曲松钠囊泡的研制
杜美菊*李娜赵凤林**李克安
（北京大学化学与分子工程学院北京100871）
摘要实验以司盘（Span）和胆固醇（CHOL）为膜材，用超声法制备了头孢曲松钠囊泡，通过透射电镜考查其形态和构造，并研究了其在模拟胃液和模拟肠液中的释放情况。实验表明，Span40与CHOL用量比为5∶3时形成的囊泡对0.60mg/mL的注射用头孢曲松钠的包封率可达60%以上，而且在模拟胃液和模拟肠液中均有缓释作用。 关键词囊泡；形态；包封；头孢曲松钠
中图分类号 R944
0 引言
实验室用振荡器头孢曲松钠是半合成的第三代头孢菌素类药物，具有广谱高效、长效耐酶等特点，临床应用十分广泛[1]，自1984年上市以来已有数千万病人使用本品。然而，随着使用头孢曲松钠严重感染病人的日益增多，其不良反应屡见报道[2-4]。如能引起过敏反应、致命性溶血、精神障碍、肾功能衰竭、颅内
压增高等等，因此，抑制或消除其副作用具有很重要的意义。罗云敬等[5]采用脂质体对头孢曲松钠进行了包封研究，平均包封率为28.9%。但脂质体的分离提纯较难，结构不易确定，而且不稳定，储存和处理都必须在氮气气氛中进行，费用高，为此，我们选用非离子表面活性剂囊泡（niosomes）代替脂质体。近年来，国外对niosoes 的研究较多[6-8]，niosomes不仅具有脂质体的许多优点，而且结构稳定、易于保存，价廉且无毒副作用。目前尚未见关于头孢曲松钠囊泡的报导。 本文选用司盘非离子表面活性剂和胆固醇为主要膜材，采用旋转蒸发和超声相结合的方法制备头孢曲松钠囊泡，考察其形态构造，研究了影响包封率的主要因素和囊泡的缓释作用。
1 实验部分
1.1 主要试剂和仪器
头孢曲松钠（Ceftriaxon sodium ，齐鲁制药厂）储备液：3.00mg/mL的PBS溶液于冰箱中4℃保存；PBS缓冲溶液：在800mL去离子水中溶解8.0gNaCl、0.20gKCl、1.44gNa2HPO4、0.42gKH2PO4，用0.1mol/L NaOH或HCl调节至pH7.4，再加水定容至1000mL；0.10mol/L Span 系列：Span20、40、60、80（上海大众制药厂，符合中华人民共和国药典）用混合溶剂（V(CHCl3)∶V(C2H5OH) = 4∶1）配制；0.10mol/L胆固醇储备液：称取9.67g胆固醇（北京化学试剂公司），溶解在混合溶剂中，并用此溶剂定容至250mL，于冰箱中4℃储存；模拟胃液：将2.0g/L的NaCl溶液用HCl调节至pH=1.2；
模拟肠液：称取6.8g KH2PO4，加入
*北京大学访问学者；河南省商丘师范学院，商丘 476000
**通讯联系人，Tel：（010）62761187，Fax：（010）62751708，E-mail：zfljsy@ pku.edu
250mL水溶解，再加入190mL 0.2mol/L NaOH和400mL水，用0.2mol/L NaOH或HCl调节pH至7.5，稀释至1000mL。
UV3010紫外可见分光光度计（日立）；MODEL818PH计；RE-52A旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）；SHB-III循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；KQ3200E医用超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；HZQ-F全温震荡培养箱（哈尔滨市东联电子技术开发有限公司制造）；JEM-100（CⅫ型透射电镜仪，日本）。
1.2 实验方法
1.2.1 头孢曲松钠囊泡的制备
向100mL圆底烧瓶中加入适量的Span溶液和CHOL溶液，在50℃水浴中真空旋转蒸发直到除去有机溶剂，使表面活性剂和胆固醇的混合物在瓶壁上形成一个薄层，再往烧瓶中加入5.0mL头孢曲松钠溶液（或水），最后在超声波清洗器中超声50min，得到头孢曲松钠囊泡（或空白囊泡）溶液。
1.2.2 包封率的测定
本实验采用透析法分离未包入的药物。取适量的头孢曲松钠囊泡溶液和空白囊泡溶液，分别装入透析袋（8000-14000）中，置于100mL pH为7.4的PBS缓冲液中透析24h，以PBS 缓冲液作参比，在241nm处测量透析液的吸光度A，相同条件下测量无药物的空白囊泡溶液的吸光度为A0，由∆A=（A-A0）计算游离头孢曲松钠的浓度，包封率(EE)%=（C总－C游离）/C总×100%.
1.2.3 头孢曲松钠囊泡的体外释放研究
取适量头孢曲松钠囊泡溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有100mL模拟胃液或模拟肠液的广口瓶中，将广口瓶置于37℃的恒温震荡培养箱中，在50 rev min－1的速度下震荡。在一定的时间间隔内测量241nm处的吸光度，实验结束前1h，加入0.5mL无水乙醇于透析袋中，将囊泡破坏，达平衡时测吸光度。按同样的方法测量未包封的头孢曲松钠溶液的释放情况。
1.2.4 头孢曲松钠囊泡形态的鉴定
采用涂炭的230目的铜网，先往铜网上滴一滴囊泡溶液，放置1min，使囊泡与基质的碳充分接触，用滤纸角吸去铜网上多余的溶液，再往铜网上滴入一滴2%的醋酸双氧铀乙醇液染3min，去掉多余的溶液，将铜网在空气中干燥保存。将干燥的铜网置于透射电镜下观察囊泡的形态。
2 结果与讨论
2.1 头孢曲松钠囊泡包封率的研究
2.1.1 表面活性剂结构和胆固醇用量对包封率的影响
保持表面活性剂的总浓度不变，考察表面活性剂的类型及表面活性剂与胆固醇的比例对包封率的影响，结果见表1。
表1 表面活性剂结构对囊泡包封率的影响
Table1 Surfactant structure on niosomes encapsulation efficiency （n =3） Span Span20 Span40 Span60 Span80 EE ％ 41.6 51.3 33.2 20.4
从表1中可以看出，在四种表面活性剂中，由Span40构成的非离子表面活性剂囊泡对头孢曲松钠包封率最好，因此我们选用Span40作为包封头孢曲松钠的膜材。为了制备稳定的囊泡体系，胆固醇是常用的膜添加剂之一，固定表面活性剂用量（5.0mL 0.10mol/LSpan40），改变胆固醇(0.10mol/L)用量，从表2可以发现，不加胆固醇的囊泡对药物也有一定的包封能力，随着胆固醇用量的增加，囊泡对药物的包封率也提高，当表面活性剂和胆固醇用量比为5∶3时，囊泡呈现最佳包封能力。
表2 胆固醇用量对包封率的影响
Table 2 Influence of cholesterol concentration on entrapment efficiency Span40∶CHOL 5∶0 5∶1 5∶2 5∶3 5∶4 5∶5
EE ％ 26.4 35.4 41.5 53.5 51.7 51.0
2.1.2 表面活性剂浓度对包封率的影响
以Span40为例，改变表面活性浓度来研究其对1.0mg/mL 的头孢曲松钠包封率的影响，结果见图1.
图1 表面活性剂浓度对包封率的影响爬梯安全装置
Fig.1 Effect of the concentration of surfactants on entrapment
由图1我们可以看出，表面活性剂的浓度对包封率影响较大，表面活性剂浓度降低，包封率迅速下降，故在包封时，应选择合适的表面活性剂浓度。我们选用0.10mol/L 的Span40制备头孢曲松钠囊泡。
2.1.3 超声时间和温度对包封率的影响
囊泡的形成及对药物的包封都需要从外界获取能量，我们考察了头孢曲松钠囊泡制备过程中超声温度和时间的影响。取5.0mLSpan40(0.10mol/L)和5.0mLCHOL(0.10mol/L)，55E E %-logC(mol/L)
℃真空抽干有机溶剂，加入5.0mL1.00 mg/mL的头孢曲松钠溶液，首先考察超声温度的影响，结果见表3。
表3 超声温度对包封率的影响
Table 3 Influence of temperature for ultrasonic on entrapment efficiency (%)
T(℃) 20-30 30-40 40-50 50-60
EE(%) 28.2 42.5 52.4 48.8 实验结果显示头孢曲松钠囊泡制备的适宜温度范围是40-50℃。我们控制温度在40-50℃之间，考察超声时间对包封率的影响，实验显示最佳超声时间是50min，见表4。
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表4 超声时间对包封率的影响
送煤气罐Table 4 Influence of time for ultrasonic on entrapment efficiency (%)
t(min) 20 30 40 40 50
EE% 36.7 39.2 48.6 54.3 49.5
2.1.4 药物浓度的影响
取5.0mLSpan40(0.10mol/L)和3.0mLCHOL(0.10mol/L)，分别加入5.0mL不同浓度的头孢曲松钠溶液，控制温度在40-50℃，考察头孢曲松钠浓度对包封率的影响。结果显示，头孢曲松钠浓度为0.60mg/mL时包封效率最好，可达60％以上。
2.2 囊泡的形态
头孢曲松钠囊泡经透射电子显微镜观察为圆形或椭圆形具有单层囊泡的结构，见图2。
图2 头孢曲松钠囊泡的透射电镜图
Fig.2 TEM image of Ceftriaxon Sodium niosomes fromed by Span40
2.3 头孢曲松钠的体外释放研究
包装密封性测试在相同的实验条件下，将相同浓度未包封的头孢曲松钠和头孢曲松钠囊泡进行模拟体外释放实验。从图3、4中可以看出，无论在模拟胃液或模拟肠液中，头孢曲松钠囊泡均较游离的药物释放速度慢。在模拟胃液中，头孢曲松钠溶液20min内释放了约60%，而头孢曲松钠囊泡在6h内才释放39%；在模拟肠液中，游离的头孢曲松钠1h内释放42%，而头孢曲松钠囊泡6h释放30%。由此可见，头孢曲松钠囊泡在模拟胃液和模拟肠液中均有缓释作用。这种缓释作用可使药物作用时间增长，具长效作用，同时可减少给药次数，使血药浓
度稳定持久。
图3 头孢曲松钠在模拟胃液中的释放碳纤维加热膜
Fig.3 Release of Ceftriaxon Sodium in gastric fluid
图4 头孢曲松钠在模拟肠液中的释放
Fig.4 Release of Ceftriaxon Sodium in simulated intestinal
参考文献
1 杨锐，张福先，国外医药抗生素分册，1999，20（6），250.
2 Kearney DK, O’Donnel D. Iatrogenic gallstones：a ceftriaxon complication. Australas Radiol, 1998, 42(3)：236
3 旦慧文，税源，李成键，中国误诊学杂志，2004，4（1）：139
4 谷莉，程金玲，宋广智，药学实践杂志，1999，17（6），365
5 罗敬云，刘海涛，中国生化药物杂志，1999，20（1），4.
6 Ozer AY, Hinca(AA, Bouwstra J A. Eur J Pharm Biopharm, 1991; 37∶75
7 Wallach, Donald FH, Mathur et al. lisposomes Tools Basic Res Ind, 1995, 241.
8 Namdeo A, Jain NK. Indian J Pharm Sci, 1996, 58(2)：41.
Studies on Niosomes loaded with Ceftriaxon Sodium DU Meiju ZHAO Fenglin* LI Na LI Kean
(College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871)
Abstract The niosomes loaded with ceftriaxon sodium was prepared from Span and cholesterol by ultrasonication method. The morphology of the niosomes was visualized by transmission electron mi
croscopy and release profiles in simulated gastric and intestinal fluid were investigated. The results show that the entrapment efficiency of the niosomes prepared by span40 and cholesterol (V Span:V CHOL=5:3) is more than 60% for ceftriaxon sodium. In simulated gastric and intestinal fluid, the release rate of ceftriaxon sodium entrapped in the niosomes is slower than that of free ceftriaxon sodium solution.
Key words niosomes; morphology; entrapment; ceftriaxon sodium.
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