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富马酸喹硫平鼻用固体脂质纳米粒原位凝胶的制备及质量控制

2015-03-10李见春张文静张红敏蚌埠医学院药学系安徽蚌埠233030

中国药房 2015年19期
关键词:甘油酯星点原位

李见春,张文静,朱 娜,张红敏,王 秀,张 劲(蚌埠医学院药学系,安徽蚌埠 233030)

富马酸喹硫平(Quetiapine fumarate,QF)是一种新的非经典抗精神疾病药,该药安全有效,作用于5-羟色胺2受体(5-HT2)、D1、D2及D4等多种受体[1],不但对精神分裂症的阳性症状有效,对阴性症状也同样有效[2]。目前QF已成为精神分裂症与双向情感障碍治疗的一线用药[3-4]。由于QF市售产品多为片剂,口服后不仅会产生一系列不良反应,如头晕、嗜睡、直立性低血压、心悸、口干、食欲不振和便秘等,还可能由于首关消除的影响,降低药物的生物利用度。为避免口服后的相关不良反应,本研究选择了鼻腔给药。

固体脂质纳米粒(Solid lipid nanoparticle,SLN)原位凝胶作为鼻黏膜给药的载体[5-7],可使药物绕过血脑屏障直接进入脑内,避免了口服给药产生的首关效应及减少外周的不良反应,并且增加其在鼻黏膜上的黏附,从而延长吸收时间以及减小用药剂量。本研究利用三元相图的绘制筛选SLN处方,继而采用星点设计-效应面法优化温度敏感型原位凝胶处方,拟为QF治疗精神疾病开发出一条新的治疗途径。

1 材料

1.1 仪器

LC-15AC型二元高压梯度高效液相色谱仪(日本岛津公司);JN-02HC型高压均质机(广州聚能生物科技有限公司);Nano-ZS90型粒度电位仪[马尔文仪器(中国)有限仪器];AllegraTMX-22R型低温离心机(美国贝克曼库尔特公司);JEM-2100型高分辨透射电子显微镜(日本电子公司)。

1.2 药品与试剂

QF原料药(武汉大华伟业医药化工有限公司,批号:131228FM,纯度:99.4%);单硬脂酸甘油酯(广东汕头市西陇化工厂);油酸山梨坦(司盘80,无锡市亚盛化工有限公司);正丁醇(天津市大茂化学试剂厂);泊洛沙姆407(P407)、P188(上海源叶生物科技有限公司);甲醇、乙腈为色谱纯,三乙胺、冰醋酸等试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 SLN处方优化

参考微乳法[8]通过三元相图优化SLN处方。以加热融解的单硬脂酸甘油酯为油相,司盘80为乳化剂,正丁醇为助乳化剂,纯化水为水相,按不同比例混合制备纳米乳。通过改变司盘80/正丁醇的配比(Km)和油相/混合乳化剂的配比绘制不同Km值下的三元相图,选择适宜的纳米乳处方。结果显示,不同Km值下均有微乳形成,当Km为1 ∶9时,微乳形成的区域最大。故从Km为1 ∶9相图中,选取3个较好的处方制备后,使用均质机将初乳进行粉碎,在压力为1 200 bar条件下反复循环,低温冷却得SLN混悬液。分别通过粒度电位仪考察SLN的粒径分布,进一步优化SLN的处方。同时采用染色法[9]将制备好的微乳平均分成两份,一份加入油溶性的苏丹红染料,一份加入水溶性的亚甲基蓝染料,观察形态,结果见表1。

表1 不同处方所制SLN的形态分析与验证结果Tab 1 Morphological analysis and verification results of SLN with different formulations

由表1可见,粒径分布情况表明处方二所制SLN粒径最小且分布均匀,染色后观察形态结果为W/O型。按处方二精密称取,按上述制备方法制得空白纳米粒的初乳,并将制得的初乳加入到均质机中,60 ℃条件下,调节调压阀,进行粉碎,最终得到符合条件的空白纳米乳,立即放入冰浴迅速冷却呈半固态即得空白SLN。

2.2 QF-SLN的制备

按“2.1”项下处方二精密称取单硬脂酸甘油酯,水浴融化后加入司盘80与正丁醇溶液,加入精密称取的QF 1 g,再加入水,轻度搅拌30 s,即可形成澄清透明的W/O型微乳。使用均质机将初乳进行粉碎,在温度为60 ℃、压力为1 200 bar的条件下反复循环,立即冰浴迅速冷却即得QF-SLN混悬液。

2.3 空白原位凝胶的制备

采用冷溶法[5]制备原位凝胶。精密称取一定量的P407和P188至适量的纯化水中,放入4 ℃冰箱保存24 h以上,直至得到澄清、无团块、分散均匀的溶液即得空白原位凝胶。

2.4 胶凝温度的测定

取4 ℃原位凝胶至玻璃试管,将温度计插入凝胶液面下,试管放入恒温水浴锅中平衡10 min,以0.5 ℃/min的升温速率缓慢升高水浴锅温度,每5 s倾斜试管45°,直到凝胶不再流动时即为胶凝温度[10]。每个样品平行测定3次取平均值。

2.5 P188和P407对胶凝温度的影响

将不同量的P407和P188加入到适量水中,根据“2.3”项下方法制成不同浓度的总质量为10 g的溶液,根据“2.4”项下方法测定其相变温度。结果显示,随着P188加入量的增加,相变温度逐渐上升;随着P407加入量的增加,相变温度逐渐降低,详见图1。

2.6 星点设计-效应面法的试验设计

根据预试验结果,确定对凝胶温度有显著影响的P407的质量分数(X1,%)和P188的质量(X2,%)为因素,各因素的极值范围为X120%~26%,X10~10%。根据星点设计-效应面法[11]制备10 g原位凝胶。因素与水平见表2,结果见表3。

图1 不同量的P407与P188对胶凝温度的影响Fig 1 Effects of P407 and P188 with different contents on the gelling temperature

表2 因素与水平Tab 2 Factors and levels

表3 星点设计试验结果Tab 3 Testing results of central composite test

模型拟合采用Design expert软件进行统计分析。以胶凝温度(T)为指标对各因素进行二项式回归,方程如下:由二次多项式的拟合优度R2及置信度P可知方程T的拟合效果良好。结合各因素的取值范围,经Design expert软件优化后处方为:P407 2.10 g,P188 0.56 g。预测T为33.39 ℃,对其进行验证试验。结果显示,实测T为(33.4±0.32)℃,表明此处方满足鼻腔用药要求(T为33 ℃左右),且实测T与预测T偏差<5%。因此选择此处方为最优处方:P407 21%,P188 5.6%,纯化水73.4%。以最优处方按“2.2”项下方法制得适用于鼻腔给药的原位凝胶。

2.7 QF-SLN原位凝胶的制备

取空白原位凝胶加入QF-SLN,搅拌至完全溶解,即得QF-SLN原位凝胶。

2.8 QF-SLN原位凝胶的理化性质表征

2.8.1 QF-SLN原位凝胶的粒径分布 取适量优化后处方制备的QF-SLN原位凝胶,稀释20倍后放入粒度电位仪中测定。结果,其平均粒径为(136.3±6.4)nm。粒径分布见图2。

2.8.2 形态考察 取QF-SLN混悬液和QF-SLN原位凝胶加纯化水稀释,取适量滴加在覆盖碳膜的铜网上,染色,用透射电子显微镜观察其形态。结果显示,QF-SLN和QF-SLN原位凝胶均为类球形粒子,外观形态圆整。透射电镜图见图3。

图2 QF-SLN原位凝胶的粒径分布情况Fig 2 Particle size distribution of QF-SLN in situ gel

图3 透射电镜图Fig 3 Diagram of TEM

2.8.3 包封率测定 取QF-SLN混悬液40 μl于超滤离心管中,下层加入4 ml甲醇,以离心半径6.3 cm、4 000 r/min离心30 min。摇匀后,精密吸取该上清液,按文献[12]色谱条件进行测定,记录峰面积,代入回归方程,计算游离药物浓度后,根据公式计算包封率[13]。包封率=[(m总-m测)/m总]×100%,其中:m测为上清液中测得的药物量,m总为加入的药物量。按最优处方制备3批QF-SLN原位凝胶,测得其包封率分别为97.22%、97.44%、98.14%,平均包封率为(97.60±0.48)%。

2.8.4 稳定性初步考察 将制得的3批QF-SLN原位凝胶样品放置于4 ℃冰箱内,分别于0、5、10、30 d取出样品进行粒径及含量的考察。结果显示,QF-SLN原位凝胶在30 d内,粒径略有增加,含量略为降低,稳定性能良好,结果见表4。

表4 稳定性初步考察结果(n=3)Tab 4 Testing results of stability test(n=3)

3 讨论

用于制备SLN的固体脂质材料一般包括甘油三酯、部分甘油酯、脂肪酸、类固醇以及某些酯类。余克富等[5]通过对布洛芬SLN原位凝胶的研究,发现单硬脂酸甘油酯制得的体系更澄清,因此选择单硬脂酸甘油酯作为本试验的脂质材料制备SLN。所得纳米粒均一透明,能形成稳定的体系。使用单硬脂酸甘油酯作为油相时,由于自身难溶,需先将其加热融解后再加入乳化剂与助乳化剂,另外滴加水相时,需要先加热至与油相温度相同后再加入,以避免因温度差异所造成的乳化不完全现象。

本试验参考文献[14]选用P407与P188这种新型的高分子材料来制备温度敏感型原位凝胶,具有热敏可逆性凝胶转变特征,并且无毒无刺激性,可用于鼻用眼用制剂中,是现阶段研究最成熟的温度敏感原位凝胶的高分子材料。处方筛选时采用了星点设计-效应面优化法,该方法试验次数少、精确度高、应用方便[15]。通过应用这种方法进行原位凝胶处方的优化,结果也表明拟合的数学模型在因素优化过程中是可行的。

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