西洛他唑纳米颗粒的开发与评估

《Next Nanotechnology》：Development and assessment of cilostazol Nanoparticles

　　

组织损伤时，血小板在维持止血和阻止血液流失中起主要作用。治疗心血管疾病和外周动脉疾病时，血小板聚集抑制剂被广泛使用。FDA批准的药物如氯吡格雷（clopidogrel）和西洛他唑（cilostazol）常用于治疗血小板聚集、外周动脉疾病和间歇性跛行。西洛他唑是一种生物药剂学分类系统（BCS）Ⅱ类药物，具有低溶解度和高渗透性。因此，西洛他唑生物利用度低，需要一种提高生物利用度的技术。本研究旨在提高其溶解度。研究人员通过将西洛他唑与壳聚糖（chitosan）结合制备了纳米颗粒。西洛他唑纳米颗粒使用壳聚糖、乙酸、二甲基亚砜（DMSO）和三聚磷酸钠（STTP）制备。采用Zeta粒度仪和扫描电子显微镜（SEM）对制备的纳米颗粒进行评价。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）确认西洛他唑与壳聚糖的相容性。西洛他唑纳米颗粒提高了溶解度和药物释放。

西洛他唑（cilostazol）是一种BCS（生物药剂学分类系统）Ⅱ类药物，因溶解度低导致口服生物利用度差，限制了其在外周动脉疾病和间歇性跛行治疗中的疗效。血小板聚集抑制剂在心血管疾病治疗中至关重要，但传统制剂难以克服难溶性药物的溶解限速步骤。壳聚糖（chitosan）作为一种天然阳离子多糖，因其生物相容性和成粒能力，被用于构建纳米递送系统以提高难溶药物的溶出度。针对上述问题，研究人员以壳聚糖为载体，采用自上而下和自下而上相结合的方法制备西洛他唑纳米颗粒，旨在提高药物溶解度并优化抗血小板活性。该研究通过粒径分析、体外释放、凝血功能评价及稳定性考察验证了纳米系统的可行性，相关论文发表在《Next Nanotechnology》。

研究人员主要采用以下关键技术方法：以壳聚糖和西洛他唑为原料，通过离子凝胶法（利用三聚磷酸钠STTP交联）制备纳米颗粒，使用Zeta粒度仪测定粒径与多分散指数（PDI），傅里叶变换红外光谱（FT-IR）验证药物-辅料相容性，扫描电子显微镜（SEM）观察形态，紫外可见分光光度法（UV）测定药物含量与体外释放，并采集健康志愿者血液（经伦理委员会RIPER/IRB/PP/2024/006批准）制备贫血小板血浆（PPP），进行凝血酶原时间（PT）和活化部分凝血活酶时间（aPTT）测定以评价抗血小板效果。

**3.1 Solubility（溶解度）**
通过饱和溶解度法结合UV测定，发现西洛他唑在二甲基亚砜（DMSO）中自由溶解（1 mg/mL），在氯仿中微溶，而在水和乙醇中不溶。氯仿体系中溶液分层，故选择DMSO作为后续溶剂。

**3.2 FTIR Studies（FTIR研究）**
FT-IR谱图显示，纯西洛他唑在1690 cm^-1处出现羰基（C=O）吸收峰，2941 cm^-1处为O-H伸缩振动峰；药物与壳聚糖混合后特征峰位未发生明显位移，表明两者无化学相互作用。

**3.3 Particle size（粒径分析）**
利用Zeta粒度仪测定四种配方（F1–F4）的粒径，范围430–1150 nm。其中F4配方（DMSO为溶剂，1200 RPM搅拌45 min，超声2 min）粒径约600 nm，符合纳米颗粒定义（1–1000 nm），被选为最优配方。

**3.4 Final Formulation Table（最终配方）**
最终配方包含：西洛他唑50 mg、壳聚糖50 mg、DMSO 50 mL、乙酸27 mL、STTP 1 mL。

**3.5 Drug release（药物释放）**
采用USP I型溶出装置，以pH 6.8磷酸盐缓冲液为介质（37±0.5℃，50 RPM），F4在90 min内累积释放率为82.8%（均值±SD，n=3）。

**3.6 Kinetics of Drug Release（释放动力学）**
对释放数据进行零级、一级、Higuchi和Hixson-Crowell模型拟合。**3.7 Zero order Kinetics**（零级动力学）认为释放速率与浓度无关；**3.8 First Order Kinetics**（一级动力学）反映浓度依赖性释放；**3.9 Hixson-Crowell模型**考虑表面积变化；**3.10 Higuchi模型**适用于多孔基质中的Fick扩散。**3.11 Regression value for release kinetics**（回归值）显示，零级动力学R²=0.972，高于其他模型（一级0.764、Hixson-Crowell 0.866、Higuchi 0.917），表明释放遵循零级动力学。

**3.12 Prothrombin Assay（凝血酶原测定）**
F4纳米制剂的凝血酶原时间（PT）为57.6 s，活化部分凝血活酶时间（aPTT）为98.1 s，较纯西洛他唑（PT 18 s，aPTT 35 s）分别延长约3.2倍和2.8倍，显示抗血小板活性显著增强。

**3.13 SEM Studies（SEM研究）**
扫描电镜显示，F4纳米颗粒呈近球形，粒径小于1 μm，表面光滑。

**3.14 Stability studies（稳定性研究）**
将F4分别置于4℃、室温及加速条件（45℃/70% RH）下90天。4℃保存的样品经6 min超声后粒径维持约700 nm，而室温下粒径增至1100 nm，表明低温更有利于稳定性；Zeta电位20 mV，PDI 0.46，提示无长期聚集。

**讨论**
研究证实西洛他唑因BCS II类特性需要增溶技术。壳聚糖纳米颗粒通过离子交联法成功制备，DMSO作为溶剂避免了氯仿的分层问题。F4的较小粒径（~600 nm）有利于增大比表面积，促进溶出。药物释放遵循零级动力学，表明释放速率恒定，有助于维持平稳血药浓度。凝血实验的延长效应归因于纳米颗粒的缓释特性及壳聚糖对血小板粘附的协同作用。稳定性数据支持4℃储存条件。

**结论**（原文翻译）：纳米药物递送是提高II类药物溶解度和生物利用度的先进技术。西洛他唑纳米颗粒采用自上而下和自下而上方法制备，药物含量82%。所选配方的释放动力学符合零级动力学，R²值为0.9872。结构表征显示，F4配方具有最大且更光滑的表面。