姜黃素納米混懸劑的制備及其抗抑郁活性研究

孟磊

(盤錦職業技術學院，遼寧 盤錦 124000)

姜黃素(curcumin，Cur)是從姜科植物根莖中提取得到的一種酸性多酚類化合物?，F代藥理活性研究發現姜黃素具有降血脂、抗炎、抗氧化、抗HIV病毒等藥理活性[1-2]，且毒性低、安全性好。近年來越來越多的研究發現姜黃素具有抗抑郁的活性[3]，其潛在的作用機制可能與抑制單胺氧化酶(MAO)活性，增強單胺類遞質作用有關，是一種具有良好發展前景的抗抑郁藥物，姜黃素在抑郁的預防和治療方面已經引起了人們的重視，且已成為了研究的熱點，但其在水中溶解度極低，造成其的生物利用度低[4]，限制了在臨床上的應用。

納米混懸劑(nanosuspensions，NS)是近年來解決難溶性藥物溶解度問題而開發的一種新型劑型，其原理是通過表面活性劑或用高分子材料作穩定劑、藥物的納米級顆粒組成的多相分散體系，納米混懸劑極小的粒徑和較大的表面積，使得藥物溶出的速率在短時間內就能達到最大，還能延長藥物滯留在胃腸道的時間，減少進食前后對其生物利用度的影響，從而提高口服藥物的生物利用度。因此，本課題集中于研究姜黃素的納米混懸劑(curcumin Nanosuspensions，Cur-NS)在相同條件下是否會增加其溶出速率，增強其抗抑郁活性，從而更好地發揮其抗抑郁活性。

1 材料與方法

1.1 材料

姜黃素原料藥(≥ 95%)，購自于河南中大生物工程有限公司；羥丙甲纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素(HPC)、聚維酮K30(PVP K30)、聚乙烯醇(PVA)、維生素E聚乙二醇1000琥珀酸酯(TPGS)(大連美侖生物技術有限公司)，十二烷基硫酸鈉(SDS，Sigma試劑公司)，其它試劑均為分析純。

IKA T18 ULTRA-TURRAX高速剪切機(德國IKA集團公司)；AH-100D高壓均質機(加拿大ATS工業系統有限公司)；Mastersizer 2000型粒度分析儀(英國馬爾文儀器公司)；Zetasizer Nano 電位分析儀(英國馬爾文儀器公司)；RC-806溶出試驗儀(天津天大天發科技有限公司)；分析天平(Sartorius A200，德國)，DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(予華儀器有限責任公司)，KQ-200KDB型高功率數控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。

KM雄性小鼠60 只，由錦州醫科大學實驗動物中心提供，生產許可證：SCXK(遼)2016-0009，清潔度達到SPF級。

1.2 方法

1.2.1 Cur-NS的制備工藝考察 精密稱取HPMC 2.5 mg、HPC 2.5 mg、 PVP K30 2.5 mg、PVA 2.5 mg、TPGS 2.5 mg分別溶于250 mL蒸餾水，作為備用穩定劑溶液，稱取200 mg姜黃素分別加入到上述穩定劑溶液中，超聲10 min，使姜黃素均勻分散在穩定劑溶液中，開啟高速剪切機切割，在15 000 r/min條件下分散5 min，得到微米級Cur混懸液；將制備好的混懸液加入到高壓均質機中，在500 bar壓力下循環均質2次，初步減小粒徑，調節2級調節閥逐漸增大均質壓力，分別在均質第1、5、10、15、20次，進一步減少粒徑，并測定不同條件下Cur-NS粒徑的分布，制備姜黃素納米混懸劑(Cur-NS)，并測定其粒徑的分布及測定Zeta電位，確定最佳表面活性劑。

1.2.2 Cur-NS粒徑的分布及Zeta電位的測定 分別采用Mastersizer 2000粒度分析儀測定Cur-NS的粒徑和Zetasizer Nano電位分析儀測定其電位。

1.2.3 動物分組 將60只KM雄性小鼠隨機分為5組，分別為空白組、姜黃素低劑量組(25 mg/kg)、姜黃素高劑量組(50 mg/kg)、Cur-NS低劑量組(25 mg/kg)、Cur-NS高劑量(50 mg/kg)。

1.2.4 強迫游泳實驗 灌胃給藥60 min后，將小鼠放入水高為15 cm的燒杯中，先讓小鼠在水中適應2 min(水溫維持在20～25 ℃)后，記錄小鼠在接下來6 min內的不動時間。

1.2.5 懸尾實驗 灌胃給藥60 min后，將小鼠的尾部2 cm處用膠布粘貼在高于平臺5 cm的實驗臺上，先讓小鼠適應2 min后，記錄小鼠在接下來6 min內的不動時間。

2 結 果

2.1 表面活性劑種類的選擇

由圖1、圖2及表1可知，與使用其它穩定劑相比，當使用1% PVP K30作為穩定劑時，通過制備得到的Cur-NS粒徑分布最小，平均粒徑為(350.5± 80.1) nm，PdI在0.442 ± 0.006，這說明選用PVP K30為表面活性劑時制備的Cur-NS粒度分布較為均勻。Zeta電位為(-10.4 ± 1.4) mV，這說明Cur-NS的穩定性較好，綜上3個因素考慮，接下來的活性實驗選用PVP K30作為表面活性劑制備Cur-NS。

圖1 不同種類的表面活性劑對Cur-NS粒徑的影響

圖2 不同種類的表面活性劑對PdI的影響

表面活性劑HPMCHPCPVPK30PVATPGSZeta電位/mV-11.5±2.1-14.9±1.9-9.3±2.1-4.9±1.1-15.0±3.1

2.2 均質次數對Cur-NS粒徑分布、PdI的影響

根據“2.1”條件下得到的實驗結果，選擇PVP K30作為表面活性制備的Cur-NS。分別在均質第1、5、10、15、20次后測定Cur-NS的粒徑分布，測定其粒徑和PdI，并作為納米混懸劑的考察指標，以此來考察均質次數對Cur-NS性質的影響。結果如圖3、圖4所示，在一定范圍內，隨著均值次數的增加，Cur-NS的粒徑會逐步地減少，但在均質15次時，粒徑不在減少，粒徑逐漸趨于穩定，且PdI也能得到相同的實驗結果，Cur-NS的粒徑和PdI的穩定性結果可以看出，在均質第15次的時候，納米混懸液的粒徑此時分布最均勻。

圖3 均質次數對Cur-NS粒徑的影響

圖4 均質次數對Cur-NS PdI的影響

2.3 Cur-NS的制備

按“2.1”“2.2”條件下，選擇1%PVP K30為表面活性劑，均質次數為15次，制備Cur-NS3批次，可觀察到Cur-NS呈不規則顆粒狀，且粒徑分布較為均一，與粒度分析儀測定結果相同。Zeta電位測定結果顯示3批次Cur-NS的電位在(-10.9 ± 1.9)mV，Cur-NS表面的負電荷有助于分散體系的穩定。

2.4 Cur-NS對小鼠絕望模型的影響

由圖5、圖6結果可知，在強迫游泳實驗中，與空白組相比，在給藥劑量相同條件下，不論是高劑量還是低劑量，Cur-NS降低小鼠的不動時間降低更多(P< 0.01)，姜黃素只能有下降的趨勢，但無顯著性差異，且Cur-NS與姜黃素相比也存在顯著性差異(P< 0.05)；在懸尾實驗中，Cur-NS 25 mg/kg和50 mg/kg均能降低小鼠的不動時間(P< 0.01)，姜黃素25 mg/kg和50 mg/kg也能降低小鼠的不動時間(P< 0.05)，給予Cur-NS后降低小鼠的不動時間更多，但與姜黃素給藥組無顯著性差異。

圖5 Cur-NS對小鼠強迫游泳實驗的影響(n=12)

圖6 Cur-NS對小鼠懸尾實驗的影響(n=12)

3 討 論

姜黃素作為一種脂溶性成分，水溶性差。藥物的難溶性會嚴重影響藥物在胃腸道的吸收。對于這類難溶性藥物常采用胃腸道外通過油性藥物與水性液體在有表面活性劑或乳化穩定劑存在下乳化生成穩定的乳狀液進行給藥，但大量的表面活性劑或溶劑會導致嚴重的副作用[5]。在本研究中，根據納米混懸劑的粒徑、PdI及Zeta電位來考慮制備姜黃素的納米混懸劑的表面活性及其均質次數。粒徑、PdI及Zeta電位結果顯示選擇PVP K30作為表面活性劑、均值次數為15次時，姜黃素的納米混懸劑的粒徑和PdI均能得到較好的結果，Zeta電位也在合理的負值范圍內，故選擇PVP K30作為表面活性劑、均值次數為15次制備接下來活性實驗的Cur-NS。

姜黃科類植物如姜黃、郁金等均屬于活血化瘀類的中藥，常用于血瘀氣滯、痹痛經閉等癥。傳統中醫認為，抑郁癥屬郁證范疇，是由情志不舒，氣機郁滯所引起的一類病癥，對于郁證的治療在中醫上常用健脾、補陰、補腎等中藥進行治療，在傳統中醫治療郁證方劑中，姜黃屬藥物作為行氣解郁之用[6]，由此可見，姜黃屬藥物在治療抑郁的中醫方劑中扮演著不可或缺的作用。姜黃素作為姜黃屬植物的一類主要成分，現代藥理研究發現其具有廣泛的藥理學活性，且其抗抑郁活性在古代和現代的藥理學均有發現具有較好的療效。因此，本研究從改善姜黃素的劑型入手來研究在相同條件下是否會增強其抗抑郁活性。結果顯示在相同條件下姜黃素的納米混懸劑能顯著降低小鼠在強迫游泳和懸尾實驗中的不動時間，增強抗抑郁活性。

綜上所述，改善姜黃素的劑型，增加其溶解度，增強其抗抑郁活性，為姜黃素的臨床開發提供了一個新的劑型的選擇。

[1] 余美榮，蔣福升，丁志山. 姜黃素的研究進展[J]. 中草藥，2009，40(5):828-831.

[2] 王春戰. 姜黃素抗炎抗氧化作用的研究進展[J].醫學研究生學報，2012,25(6):658-660.

[3] 陳文星，劉樂平，李璘，等. 姜黃素抗抑郁作用及其機理研究[J]. 中藥新藥與臨床藥理，2006,17(5):317-320.

[4] Lao CD，Ruffin MT，Normolle D，et al. Dose escalation of a curcuminoid formulation [J]. Bmc Complement Altern Med，2006,6(4):10-17.

[5] Qiang Fu，Jin Sun，Wenping Zhang，et al. Nanoparticle Albumin-bound (NAB)technology is a promising method for anti-cancer drug delivery [J]. Recent Patents on Anti-Cancer Drug Discovery，2009，4(3):262-272.

[6] 韓毳，劉震. 中醫治療抑郁癥的現狀[J].遼寧中醫學院學報，2000，2(4):260-261.