藥物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝及排泄是一個 連續(xù)變化的動態(tài)過程。普通制劑中藥物被體內(nèi)吸收 后，血藥濃度容易發(fā)生波動起伏，出現(xiàn)所謂“峰 谷”現(xiàn)象；當(dāng)血藥濃度達高峰時，有可能引發(fā)某些 毒副作用；而當(dāng)其處于低谷時，亦可能低于有效濃 度。因此，研究和開發(fā)新型藥物輸送和控釋載體材 料，對于臨床醫(yī)療水平的提高具有重要意義。
載藥聚合物微膠囊是近年發(fā)展起來的一類現(xiàn)代藥物新劑型，利用其對特定器官、組織的靶向性和 對藥物的緩釋性，可有效地降低藥物的毒副作用并 提高藥物的生物利用度，而借助共價交聯(lián)、溶劑揮 發(fā)、相分離和乳化法等合成技術(shù)則可制備出各種微 膠囊。目前，該類藥物載體的研究和發(fā)展主要集中 在以下方面[2’3]:①優(yōu)選聚合物原材料，使之具有 優(yōu)良的生物相容性，最好是釋放藥物后能在體內(nèi)完 全生物降解，且聚合物及降解產(chǎn)物對人體均無毒副 作用；②探索新的制備技術(shù)，在提高藥物包埋率的 同時最大限度地保留藥物特別是多肽、蛋白類藥物 的完整性和活性；③載藥微膠囊進行表面修飾， 以期增強藥物的包封和運載性能、提高與生物表面 相互作用的敏銳性。
瓜爾膠（guar gum).是一類分子結(jié)構(gòu)類似于纖 維素的天然聚多糖，具有來源豐富、可生物降解和 生物相容性好等優(yōu)點，主要由|3 (1—4)鍵連接的 聚-認吡喃甘露糖主鏈和以a (1—6)鍵連接的 吡喃半乳糖支鏈構(gòu)成，其中甘露糖與半乳糖的摩爾
比約為2:1，相對分子質(zhì)量約為20萬~ 30萬[4]。 目前，該類天然高分子主要改性用作工業(yè)用增稠 劑、紙張增強劑、紡織助劑和油田處理劑，很少研 究涉及用作藥物控釋載體W。在本工作中，首次選 用陽離子瓜爾膠為主要原料，利用該種多糖衍生物 在三聚磷酸納溶液中的離子凝膠化反應(yīng)，在避免高 溫、有機溶劑及其它苛刻條件下制得經(jīng)聚乙二醇表 面修飾或未經(jīng)修飾的可降解瓜爾膠載藥微膠囊。本 文主要報道聚乙二醇修飾對瓜爾膠微膠囊載藥性能 的影響。
1實驗部分
1.1原料與試劑
陽離子瓜爾膠：美國ECONOMY化學(xué)公司產(chǎn) 品，商品代號為ECOPOL^14S，其分子結(jié)構(gòu)如圖1 所示；三聚磷酸鈉：分析純，天津市科密歐化學(xué)試 劑開發(fā)中心；聚乙二醇（PEG):相對分子質(zhì)量為 10 000,上海化學(xué)試劑公司（進口分裝）；考馬斯亮 藍G250:上海伯奧生物科技有限公司（進口分 裝）；牛血清蛋白（BSA):進口分裝；阿司匹林 (乙酰水楊酸）：AlfaAesar 產(chǎn)品；乙醇95%、無水 乙醇、NaOH，磷酸：分析純，廣州化學(xué)試劑廠； 憐酸：鄭州市德眾化學(xué)試劑廠。
1.2微膠囊制備
取20 mL的陽離子瓜爾膠溶液（w= 0.5%)稀
釋至194 mL，室溫攪拌下緩慢滴加60 mL的三聚磷 酸鈉水溶液（10 mg/mL),即得瓜爾膠微膠囊懸浮 液。離心，收集沉淀，冷凍干燥得瓜爾膠微膠囊。 在滴加三聚磷酸鈉溶液之前，在陽離子瓜爾膠溶液 中加入8 mL濃度為10 mg/mL的PEG溶液，重復(fù)上 述過程即得經(jīng)PEG修飾的瓜爾膠微膠囊。
1.3微膠囊形貌觀察
用膠頭滴管取少量未經(jīng)修飾的和經(jīng)PEG修飾 的瓜爾膠微膠囊懸浮液至載玻片上，干燥后真空鍍 白金，然后在日本Hitachi公司S-520掃描電子顯微 鏡下觀察微膠囊表面形態(tài)和粒徑大小。
藥物負載及性能分析
相應(yīng)于未經(jīng)修飾的和經(jīng)PEG修飾的瓜爾膠微 膠囊制備條件，往初始瓜爾膠溶液體系中分別加人 所需濃度的牛血清蛋白和阿司匹林，制得相應(yīng)的載 藥瓜爾膠微膠囊樣品液。然后將樣品液在室溫下高 速離心5 min,取其上清液分別測定游離藥物濃度， 再按下面式子計算微膠囊對藥物的負載百分率和載 藥百分率：
藥物初始質(zhì)量-游離藥物質(zhì)量 負載百分率(EP)=藥物總質(zhì)量x 100%
藥物初始質(zhì)量-游離藥物質(zhì)量inft~ 載藥百分率(LP)=微膠賽質(zhì)量Xl〇〇%
1.5測定牛血清蛋白含置標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
稱取100 mg考馬斯亮藍G250,溶于50 mL卩= 95%的乙醇溶液中，并與100 mL P = 85%磷酸混 合，加水至1 000 mL,制得考馬斯亮藍顯色液；在 1 - 11號錐形瓶中依次加人0.5 mg/mL的牛血清蛋 白水溶液0, 10, 20,…，100汕，并依次加人蒸餾 水定容為100 /xL，再分別加人5 mL上述顯色液， 充分振蕩均勻，以1號錐瓶內(nèi)的混合液為參比，采 用可見分光光度計在2 ~ 15 min內(nèi)分別測定2 - 11 號錐瓶內(nèi)混合液在595 nm處的光透過率（T)，然后 以蛋白質(zhì)濃度（CBSA)為橫坐標(biāo)，r為縱坐標(biāo)，得 到如圖2所示的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。
1.6測定阿司匹林含置標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
準(zhǔn)確稱取適量阿司匹林標(biāo)樣，用無水乙醇溶解 并稀釋，制成〇.〇〇 ~ 40.00 mg/L的溶液，在波長A 為296 nm處測定體系的光透過率（D ,然后以阿司 匹林濃度Masptrin))為橫坐標(biāo)，T為縱坐標(biāo)，得到 如圖3所示的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。
2結(jié)果與討論
2.1電鏡照片觀察
圖4a、b給出了不同放大倍數(shù)下經(jīng)PEG修飾后 的瓜爾膠微膠囊SEM圖，從中看出修飾后的微膠 囊表現(xiàn)出近似球形的表面形態(tài)，且圖中微膠囊的粒 徑小于10/imi。圖4c給出了與圖4b放大倍數(shù)相同 的未經(jīng)修飾瓜爾膠微膠囊SEM圖，發(fā)現(xiàn)未經(jīng)修飾 的微膠囊有相對較小的粒徑，且其表面相對光滑， 而修飾后的瓜爾膠微膠囊（圖4b)外表較模糊， 好象包裹上一層結(jié)構(gòu)相對疏松的“外殼”，這在一 定程度上說明PEG分子鏈已黏附在瓜爾膠微膠囊 表面。究其原因，可能是由于瓜爾膠與PEG分子 之間發(fā)生了氫鍵相互作用。Calvo等[6]曾用聚氧化 乙烯改性殼聚糖微粒表面，亦觀察到微粒粒徑增 大、表面結(jié)構(gòu)疏松化的類似現(xiàn)象。
阿司匹林兩種模型藥物的負載和載藥百分率。與 CT微膠囊相比，GTP微膠囊對考察的BSA和阿司 匹林兩種藥物均有增大的負載百分率：如對0.10 mg/mL的BSA藥物，微膠囊的負載百分率可由修飾 前的84.8%提高到修飾后的99.5%;而對0.020 mg/mL的阿司匹林藥物，微囊的負載百分率可由修 飾前的32.0%提高到修飾后的51.0%;不僅如此， 微膠囊相應(yīng)的載藥百分率亦有不同程度的提高。這 表明采用親水性PEG修飾瓜爾膠微膠囊可以提高 其對藥物的負載和載藥百分率，其原因可能是黏附 在瓜爾膠微膠囊表面的PEG鏈對體系中BSA或阿 司匹林產(chǎn)生吸附作用所致。由于BSA大分子鏈中 含有大量氨基和羧基、阿司匹林分子中含有酚羥基 和甲酸基，因此它們均有可能與PEG分子之間產(chǎn) 生不同程度的氫鍵相互作用。王向濤等[7]曾探討了 PEG修飾脂質(zhì)體對阿霉素載藥量的影響，發(fā)現(xiàn)借助 阿霉素的羥基或氨基與PEG鏈上氧原子之間的氫 鍵作用可使其包封率從原來的50%提高至98%。 另外，Yeh等[8]曾用PEG修飾可降解乙交酯和丙交 酯的無規(guī)共聚物（PLGA)微粒，其結(jié)果使卵清蛋 白的負載百分率從修飾前的10%以下增加至修飾 后的50%以上cp事實上，作為一種生物相容性好 且無毒副作用的非離子型高聚物，PEG常用來修飾 用作藥物緩釋體系的PLGA微球，以解決單一 PLGA微粒負載蛋白藥物過低的難題[9]。與這些文 獻工作相比，本文報道的經(jīng)PEG修飾的可降解瓜 爾膠微膠囊對模型蛋白藥物有更好的負載效果，在 考察的實驗條件下其負載百分率可高達90%以上 (見圖5),而且制備條件溫和、原材料來源豐富。 另外由圖5、6比較發(fā)現(xiàn)，微膠囊對BSA的負載和 載藥百分率均高于對阿司匹林的負載和載藥百分 率，這主要是由于BSA的親水性好于阿司匹林所 致。
此外，從圖5、6還可看出，藥物的初始濃度
對PEG的修飾改性有一定的影響：當(dāng)BSA初始濃 度從0.10 mg/mL增至0.25 mg/mL時，其負載百分 率有一定程度的下降；而當(dāng)阿司匹林初始濃度從 0.02 mg/mL增至0.10 mg/mL時，其負載百分率先 增加后下降。這似乎表明藥物的初始濃度對于考察 的改性瓜爾膠微膠囊有一最佳值。有關(guān)這方面及其 藥物控釋方面的深入研究，我們將另文報導(dǎo)。