张秋菊，黑 晶，刘 晨，隋 宏，3，4，王文苹，3，4*

(1.宁夏医科大学药学院，宁夏银川 750004;2.宁夏医科大学总医院，宁夏银川 750004;3.宁夏回药现代化工程技术研究中心，宁夏银川 750004;4.回医药现代化省部共建教育部重点实验室，宁夏银川 750004)

泊洛沙姆 (Poloxamer)为聚氧乙烯 (PEO)和聚氧丙烯 (PPO)组成的A-B-A型嵌段共聚物，属非离子型表面活性剂，由于其独特的热敏可逆性凝胶转变特征，逐渐成为研究和应用最广泛的热敏材料之一［1］。目前绝大多数眼用温敏型原位凝胶制剂均采用泊洛沙姆作为主要凝胶材料，所得制剂在贮存温度下呈液态，滴入眼中后由于温度的升高使体系发生相转变，能迅速在眼内发生相转变形成半固体，黏附于角膜和结膜囊表面，使药物长时间滞留在眼部并缓慢释放，从而提高生物利用度［2］。

现有研究多注重以泊洛沙姆为温敏材料进行载药制剂的处方筛选，但缺乏对处方组份与眼用原位凝胶体系胶凝行为关系的系统考察。本研究以泊洛沙姆为温敏凝胶材料，分别考察生物黏附剂、不同药物及载体以及常用附加剂的加入对体系相变温度和黏度值的影响，为温度敏感型眼用原位凝胶的深入研究和应用提供参考。

1 仪器与试药

DV-Ⅲ流变仪 (美国博勒飞公司);TX-550控温水浴 (美国博勒飞公司);DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器 (巩义市予华仪器有限责任公司);ABS210S电子天平 (德国 Sartorius公司);NICOMP380激光粒度仪 (美国 PSS公司);JY99-IIDN超声波细胞粉碎机 (宁波新芝生物科技股份有限公司);RCT basic高速匀浆机 (德国IKA公司);Z323K型离心机 (德国赫默公司);WH-861涡旋混合器 (太仓市科教器材厂)。

泊洛沙姆407(P407，德国BASF公司，批号WPDC7509E);泊洛沙姆188(P188，德国BASF公司，批号 WPOD644F);羟丙甲纤维素HPMC(K4M，批号TH23012N11);海藻酸钠 (美国国际特品公司，批号720441);壳聚糖 (国药集团化学试剂有限公司，批号F20050511);甲基纤维素(MC，天津大茂化学试剂厂);苯扎氯铵/HDBAC(上海楷洋生物技术有限公司);枸杞多糖 (西安瑞迪生物科技有限公司)，枸杞籽油 (宁夏志诚生物食品工程有限公司，批号201001);黄芩苷原料药 (上海标准品物质研究中心，纯度90.5%);槐定碱 (南京景竹生物科技有限公司，批号JZ130525);卵磷脂 (大豆)/SPC(上海楷洋生物技术有限公司);吐温80(药用级，西安富力化学厂，批号030507);甘油 (北京索来宝生物技术有限公司，批号K1330);二甲基亚砜 (DMSO，天津市大茂化学试剂厂);其他试剂均为分析纯;所用水为纯化水。

2 方法与结果

2.1 枸杞籽油微乳的制备 超声法制备枸杞籽油微乳［3］:处方为1%枸杞籽油、1%吐温-80、2%甘油，超声功率为480 W，工作模式为工作-间歇时间10～5 s，时间为25 min。

2.2 黄芩苷纳米结晶的制备 采用沉淀法制备。量取一定量的二甲基亚砜将药物配制成50 g/L的溶液，以0.5%卵磷脂水溶液作为不良溶剂，于30000 r/min的高速剪切作用下将一定量黄芩苷溶液缓慢注入至20倍体积的0.5%卵磷脂水溶液，持续剪切8 min，得纳米混悬液。将纳米混悬液4℃下高速离心 (10000 r/min)10 min，弃去上清液，得到黄芩苷纳米结晶。

2.3 人工模拟泪液的配制［4］根据泪液的电解质组成，每升模拟泪液包括 NaCl 6.7 g，CaCl2·2H2O 0.08 g，KCl 1.38 g，NaHCO32.18 g。

2.4 凝胶溶液的制备 冷溶法［5］制备凝胶溶液。精密量取纯化水适量，置冰箱中，使其降至4℃左右，将精密称定的P407均匀撒在水面上，置于4℃冰箱冷藏过夜，使其缓慢充分溶胀并溶解后，得到澄清、无团块、分散均匀的溶液。若凝胶中含有其他辅料和药物，根据其用量的多少，可先于P407溶于纯化水中，再加入P407。

2.5 相变温度的测定 “搅拌子法”测定相变温度［6］。在50 mL烧杯中加入一定量的 P407溶液，烧杯用保鲜膜封口并插入温度计，使水银球完全浸没于凝胶溶液中，烧杯中放置搅拌子。将烧杯置于低温水浴中，搅拌速率为200 r/min，水浴以1～2 min升高1℃的速度升温，将磁力搅拌子不再转动时的温度定义为相变温度。每个样品平行测定3次，取平均值。将凝胶溶液与模拟泪液以40∶7(m/m)的比例混合，按上述操作测定经泪液稀释后的相变温度。

2.6 P407质量浓度对相变温度的影响 按“2.4”项下方法配制一系列质量浓度的P407溶液。按“2.5”项下方法测定相变温度，考察其与泪液混合前后的相变温度。结果见图1。

当P407溶液质量浓度低于16 g/mL时无法胶凝，高于18 g/mL时受热后能够形成透明凝胶、温度降低时则恢复为溶液;体系相变温度随P407质量浓度的升高而下降，即P407的质量浓度越大，相变温度越低。经泪液稀释后，质量浓度低于19 g/mL的体系无法胶凝，19 g/mL以上的体系相变温度上升。体系经人工泪液稀释后，泊洛沙姆浓度降低，因此相变温度相应升高。

图1 P407质量浓度对相变温度的影响Fig.1 Influence of P407 concentration on the phase transition temperatures

2.7 P188的加入对相变温度的影响 根据眼用温敏凝胶的贮存与使用情况，应使凝胶的相变温度控制在25～34℃，希望经人工泪液稀释后的相变温度预测值在32～35℃。根据上述实验结果，相变温度在25～35℃，人工泪液稀释后的温度在32～35℃之间的P407的质量浓度为20、21 g/mL。因此以20、21 g/mL的P407为主要凝胶材料，分别考察P188的加入量对体系相变温度的影响。结果如图2所示，P188的加入使得相变温度上升，少量P188即可对P407的相变温度产生影响。

图2 P188对相变温度的影响Fig.2 Influence of P188 on the phase transition temperatures

2.8 黏附性材料的加入对相变温度的影响 眼用原位凝胶中加入黏附性材料可增加生物黏附性，延长药物眼部滞留时间，从而提高疗效。本实验考察加入0.2%不同黏附性材料后对泊洛沙姆溶液 (含20%P407和0.5%P188)相变温度的影响。结果如图3所示。

结果可知，MC、壳聚糖的加入使体系相变温度略有上升，HPMC和海藻酸钠则相反。但实验过程中发现MC和壳聚糖在体系中的溶解度不佳，海藻酸钠用量较高时会影响体系澄明度。

图3 黏附性材料对相变温度的影响Fig.3 Influence of adhesive materials on the phase transition temperatures

2.9 附加剂的加入对体系流变学性质的影响 分别考察眼用制剂常用附加剂，如等渗调节剂氯化钠(0.9%)或者甘露醇 (5%)、抑菌剂苯扎氯铵(0.02%)、pH调节剂硼酸-硼砂缓冲对 (调节pH6-8的量)等的加入对体系相变温度和黏度值的影响，测定其泪液稀释前后的相变温度和黏度值变化。使用流变仪 (64号转子)测定黏度随温度变化曲线。结果如图4所示。渗透压调节剂氯化钠和甘露醇的加入在经泪液稀释前后均降低了体系的相变温度提高了黏度值，氯化钠体系的黏度值升高比甘露醇更明显。抑菌剂加入后对相变温度无明显影响。pH调节剂加入也对相变温度无显著影响，实验中测得泊洛沙姆凝胶液pH为6.7左右，加入调节剂后其无显著变化。

图4 附加剂的加入对凝胶流变性质的影响Fig.4 Influence of additives on the gel rheological properties

2.10 不同的药物和载体加入对体系流变学性质的影响 分别考察加入枸杞多糖 (2%)、枸杞籽油微乳 (含枸杞籽油 2%)、黄芩苷纳米结晶(2%)、槐定碱 (2%)后体系相变温度和黏度值的影响。使用流变仪 (64号转子)测定体系黏度随温度变化曲线。结果如图5所示，槐定碱的加入对相变温度和黏度值无显著影响;加入枸杞多糖后体系相变温度略有上升，但黏度值无明显变化;加入黄芩苷纳米结晶和枸杞籽油微乳后相变温度升高，且完全胶凝后黏度值也相应增加;黄芩苷纳米结晶对体系的影响较枸杞籽油微乳更显著。

图5 不同药物及其载体的加入对凝胶流变学性质的影响Fig.5 Influence of different drugs and carriers on the gel rheological properties

3 讨论

3.1 泊洛沙姆溶液中胶束的形成及其与胶凝行为的关系 P407(PEO约为70%)在水溶液中形成以亲水性PEO为外壳、包裹着疏水性PPO嵌段内核的球状胶束。随着P407溶液质量浓度的增大，胶束数量增加并发生相互间堆砌和缠结，最终导致胶凝;且在此过程中体系黏度增大，黏度急剧上升时所对应的温度即为体系的相变温度。P407低于一定质量浓度则无法形成凝胶［7］，故体系相变温度随质量浓度升高而降低。少量P188(PEO约为80%)的加入提高了溶液中亲水性PEO的比例，致使体系相转变温度升高。如果继续增大P188质量浓度，则胶束化的P188分子也将参与凝胶网络的构建，将使相变温度降低［8］。

3.2 黏附性材料对体系胶凝行为的影响 亲水性黏附材料能与泊洛沙姆的PEO链段结合，使相邻分子间的缠结作用加强、分子间氢键结合力显著提高，导致体系在较低温度发生胶凝［9］，如HPMC。壳聚糖加入后相变温度升高，赵亮等［10］研究中也发现壳聚糖可升高泊洛沙姆188的相变温度。

3.3 常用渗透压调节剂对泊洛沙姆溶液胶凝行为的影响 氯化钠的加入对表面活性剂的疏水基团产生“盐析”作用，而非与亲水基团相互作用［8，11］，致使泊洛沙姆的临界胶束浓度 (critical micelle concentration，CMC)降低，因而体系相变温度下调。较高浓度的NaCl能破坏凝胶的网状结构，使之形成乳状胶团，随着盐浓度的加大乳状胶团逐渐增多、体系黏度增大［12］。这就是加入氯化钠后黏度值增加的原因。甘露醇有能与水缔合的六个羟基，它的存在使自由水分子数减少，导致表面活性剂分子溶度下降、CMC也相应下降。甘露醇的浓度越大，这种效应越显著，CMC随甘露醇浓度的增加单调减小，不出现上升趋势［13］。甘露醇作为渗透压调节剂加入体系后相变温度升高，正是源于泊洛沙姆的CMC和浊点都随甘露醇浓度的增加单调下降。

3.4 不同性质药物及其载体对体系胶凝行为的影响 为了考察不同性质的药物、载体及其存在的状态对原位凝胶体系的影响，本实验选择了具有抗炎或营养眼部作用的枸杞多糖 (具一定黏性，可溶解)、槐定碱 (可溶解)、枸杞子油微乳 (含较多表面活性剂)以及黄芩苷纳米结晶作为模型药物进行研究。结果发现，枸杞多糖加入后体系相变温度略有上升，但黏度值无明显变化。冯怡等［14］也发现葡聚糖和夏谷草多糖加入后可升高凝胶相变温度，延长相变时间。这可能是由于这些多糖自身含有大量羟基，水化作用显著，致使体系相变温度升高。枸杞籽油微乳含有吐温-80，随着微乳的加入亲水性PEO数量增加，体系亲水性增强［15］、浊点升高［16］，则体系相变温度相应升高。

纳米结晶加入后可能在一定程度上影响了胶束缠结堆砌的自由度和有序性，致使相变温度升高;但当体系形成凝胶后，固态纳米粒子增加了网络结构的强度，使相变后黏度增加更显著。处方中的其他组份如抑菌剂、pH调节剂等，由于分子小、浓度低，对体系黏度和胶凝行为几乎无影响。

4 结论与展望

针对以泊洛沙姆为主要凝胶基质的眼用温敏型原位凝胶制剂，本研究系统考察了常见处方组份对体系胶凝行为的影响，结果显示处方中药物、载体和不同附加剂的性质、浓度均可能不同程度地改变泊洛沙姆溶液的胶束状态和溶解性能，导致体系相变温度和黏度发生变化。本实验不仅有利于提高相应处方优选的工作效率，也为原位凝胶机制研究提供参考。

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