苦豆子總堿瓜爾膠水凝膠骨架片體外釋放行為的研究:
苦豆子總堿瓜爾膠水凝膠骨架片體外釋放行為的研究,制備苦豆子總堿結(jié)腸定位水凝膠骨架片。方法:以瓜爾膠為骨架材料,采用濕法制粒壓片法,通過(guò)片在模 擬胃液、小腸液、結(jié)腸液中的體外釋放度評(píng)價(jià)不同比例瓜爾膠配方對(duì)槐定堿的釋放影響。結(jié)果:骨架片配方A,B,C,D,E所制 的顆粒色澤均勻一致,有較好的流動(dòng)性??喽棺涌倝A定位釋放片在模擬胃液、小腸液、結(jié)腸液中的釋放結(jié)果表明,瓜爾膠骨架 片在6 h內(nèi)槐定堿釋放為13.5% ~25. 6%,在結(jié)腸液中最初6h釋放明顯加快,達(dá)55.4% -75.1%,至24 h或26 h完全釋放。 為進(jìn)一步延緩其最初6 h內(nèi)釋放,作者在配方C的基礎(chǔ)上直壓瓜爾膠阻止層丨00 mg制備雙層片,體外釋放表明雙層片在胃液 中不釋放,在小腸液中釋放僅為6. 78%,24 h內(nèi)完全釋放,顯示了較好的定位釋放特性。采用Higuichi方程、一級(jí)方程、零級(jí)方 程模型擬合,配方A,B,C,D,E接近Higuichi釋藥模型,一級(jí)方程模型擬合最差。用Korstneyer-Peppas equation分析其釋藥機(jī)制 為骨架溶蝕釋藥。結(jié)論:苦豆子總堿水凝膠骨架片工藝合理,能夠達(dá)到結(jié)腸定位釋故的目的。
苦豆子SopAora a/opecuroirfes L•為豆科槐屬多年 生草本植物,主要分布于我國(guó)西北荒漠地區(qū),生態(tài)適 應(yīng)性強(qiáng),資源豐富,其藥用部位為可再生的地上部 分,味苦性寒,具有清熱解毒、祛風(fēng)燥濕、止痛殺蟲(chóng)等 作用,在民間廣泛用于痢疾、腸炎等疾病,1977年版 《中國(guó)藥典》首次收載??喽棺涌倝A是苦豆子的干 燥全草或種子提取而得的總生物堿,槐定堿為其主 要的生物堿之一。文獻(xiàn)表明,苦豆子總堿具有抗炎、 抗病毒、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等作用,其抗炎機(jī)制是通 過(guò)對(duì)炎癥過(guò)程的直接干預(yù)而發(fā)揮作用[~。本課題 組前期研究表明,苦豆子總生物堿能顯著改善三硝 基苯磺酸(TNBS)致潰瘍性結(jié)腸炎的大鼠一般體征, 抑制患鼠體重下降,減輕結(jié)腸病理學(xué)改變;初步作用 機(jī)制可能通過(guò)抗氧化以及調(diào)節(jié)炎癥因子CD4+, CD25 +,CD8+,CD28-Tregs 比例及 IL-10,ICAM-1, MIF,TFF3等蛋白表達(dá)而實(shí)現(xiàn);并取得國(guó)家專(zhuān)利“苦 豆子總生物堿在制備治療潰瘍性結(jié)腸炎藥物中的應(yīng) 用及結(jié)腸靶向制劑的制備方法”>7],為更好的發(fā)揮 苦豆子總堿治療潰瘍性結(jié)腸炎的作用,使藥物以較 高濃度分散于整段結(jié)腸,發(fā)揮其直接、局部的抗炎作 用,避免對(duì)胄的刺激,減少對(duì)非病變區(qū)的毒副作用, 有必要研發(fā)苦豆子總堿結(jié)腸定位釋放制劑。本實(shí)驗(yàn) 采用靶向性強(qiáng)的細(xì)菌觸發(fā)型結(jié)腸釋藥系統(tǒng)、以瓜爾 膠為骨架材料制備了苦豆子總堿結(jié)腸定位釋放瓜爾 膠水凝膠骨架片。
1儀器和試藥
德國(guó)58對(duì)〇1'1〇118〇?2250型1/萬(wàn)天平;80,20,16 目不銹鋼篩;RC>6溶出度測(cè)定儀(天津市國(guó)銘醫(yī)藥 設(shè)備有限公司);ZDY*8重型單沖壓片機(jī)(上海遠(yuǎn)東 制藥機(jī)械總廠);YD-20片劑硬度測(cè)定儀,F(xiàn)T-2500型 脆碎度測(cè)定儀(天津市天大天發(fā)科技有限公司)。
苦豆子總堿(槐定堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)42. 7%,由寧夏 鹽池制藥有限公司提供,批號(hào)070212);瓜爾膠印度 H. B. Gum. Ind. Pvt.公司,國(guó)內(nèi)分裝;糊精,可溶 性淀粉均為藥用級(jí)。清潔級(jí)SD雄性大鼠280 ~ 320 g(南方醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,合格證號(hào) SCXK-(粵)2002*009,2006A047) 0 2方法
2.1槐定堿含量測(cè)定依據(jù)苦豆子總堿WS-10001 (HD-1391)-2003標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)槐定堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)并進(jìn)行 適當(dāng)條件優(yōu)化,色譜柱Kromasil 100-5NH2 column (4.6 mmx250 mm,5 nm);流動(dòng)相乙腈-磷酸水溶
液(pH2)-無(wú)水乙醇(80: 8:10);檢測(cè)波長(zhǎng)205 nm;流 速1. 0 mL.mirT1,柱溫30 t,外標(biāo)法定量。
專(zhuān)屬性試驗(yàn):HPLC色譜峰(見(jiàn)圖1)表明槐定堿 出峰時(shí)間無(wú)干擾峰。
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線性關(guān)系考察:分別精密吸取5,2.5,1.25, 0.625,0.025 mL對(duì)照品儲(chǔ)備液,至10 mL量瓶中, 甲醇稀釋至刻度,搖勻,分別吸取對(duì)照品儲(chǔ)備液、對(duì) 照品不同濃度稀釋液20 ftL,按上述色譜條件測(cè)定, 標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為:K = 3 460.5* + 15. 521,r = 1.000 (0. 02 ~ 8. 3 p,g) 〇
精密度試驗(yàn):精密吸取對(duì)照品溶液(0.052 mg- ml/1) 20 #,連續(xù)進(jìn)樣6次,平均峰面積為 3581. 74,RSD 0.3%,表明儀器精密度良好;
重復(fù)性試驗(yàn):按“對(duì)照品溶液的配制”項(xiàng)下方法 制備供試品溶液5份,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.93%, RSD 2. 61%,表明分析方法重現(xiàn)性良好。
穩(wěn)定性試驗(yàn):精密吸取同一供試品溶液20 pX, 分別于〇,4,8,12,24,48,72 11重復(fù)進(jìn)樣7次,每次 20 ftL,測(cè)定峰面積,槐定堿的RSD 0.35%,說(shuō)明供 試品溶液在72 h內(nèi)穩(wěn)定。
回收率試驗(yàn):精密量取已知含量的苦豆子總堿 3 mg,分別加人一定量對(duì)照品貯備液,依法處理、測(cè) 定,平均回收率為98.67%,RSD 3.2%。 2.2定位釋放片在模擬胄液、小腸液、結(jié)腸液體外 釋放度評(píng)價(jià)采用2005年版藥典附錄XC溶出度 測(cè)定法中第三法,即小杯小槳法。攪拌槳轉(zhuǎn)速50 r- min — 1;溫度(37±0.5)*1:。將樣品投入杯中,分別放 人人工胃液200 mL中,2 h后取樣1 mL(同時(shí)補(bǔ)加 等量等溫的溶出介質(zhì))。在30 s內(nèi)過(guò)0.45 pm微濾 膜,進(jìn)樣測(cè)定。將人工胃液小心倒出,加入人工腸液 200 mL分別于4,6 h取樣1 mL,同時(shí)補(bǔ)加等量的溶 出介質(zhì),過(guò)0.45 tun微濾膜,進(jìn)樣測(cè)定。傾去溶出 液,加人200 mL人工結(jié)腸液,并通入C02氣體,分別 于8,12,16,18,24,26 h取樣1 mL(同時(shí)補(bǔ)加等量的 溶出介質(zhì)),直至片完全溶解。過(guò)0.2 jun微濾膜, 按上述方法進(jìn)樣測(cè)定。
2.3溶液配制人工胃液:取鹽酸16.4 mL,加水 至1 000 mL,搖勻,即得。
人工腸液:分別稱(chēng)取NaOH 1. 888 g溶于236 mL 水中,KH2P04 13.10 g溶于500 mL的水中,搖勻定 容至2 000 mL即得。
人工結(jié)腸液:清潔級(jí)SD大鼠常規(guī)伺養(yǎng),給予 1.5%瓜爾膠水溶液飲用一周,臨用前新鮮配制,每 天更換。第8天脫臼處死,在吹C02的操作箱中快 速取盲腸內(nèi)容物,放進(jìn)通入C02氣體的人工腸液中, 增重法確定盲腸內(nèi)容物質(zhì)量,攪拌,定容至大鼠盲腸 內(nèi)容物4%即得[9]。
3結(jié)果
采用濕法制粒壓片技術(shù)。按配方量400倍稱(chēng)取 一定量的瓜爾膠和糊精,苦豆子總堿瓜爾膠水凝膠骨架片體外釋放行為的研究,過(guò)80目篩兩次混勻;稱(chēng)取 一定量的苦豆子總堿溶于20%可溶性淀粉溶液中, 制軟材,快速過(guò)22目篩,80弋烘干3 ~4 h,20目整 粒,加人0.5%的硬脂酸鎂,11 mm的淺凹沖壓片,即 得。
3.1不同處方對(duì)片物理特性的影響按表1配方 分別制備A,B,C,D,E片,片物理特性見(jiàn)表2。
表1苦a子總堿水凝膠骨架片E方組成g
配方瓜爾膠糊精
A100150
B125125
C150100
D17575
E20050
注:苦豆子總堿均為1〇〇 g。
表2不同配方骨架片的物理特性
配方休止角
r20目顆粒平均粒度/%
20~40 目 40~60 目硬度癘碎度
/%片重標(biāo)示董
A266.234.340.44.80.610.348 98.68
B286.732.23U4.70.S20.354 101.33
C288.635.238.26.60.580.352 99.68
D2614.333.336.34.80.760.351 98,35
E3216.232.234.54.50.SS0.349 98.21
包衣C4.90.98
結(jié)果表明,所有顆粒色澤均勻一致,有較好的流 動(dòng)性。配方A顆粒較脆,D,E軟材較黏、顆粒呈長(zhǎng) 條狀;B,C軟材適中,粒度分布較好,其中C片硬度 最好,脆碎度為〇• 58%,可壓性好。
3.2苦豆子總堿定位釋放片在模擬胃液、小腸液、 結(jié)腸液中的釋放結(jié)果表明,苦豆子總堿瓜爾膠水凝膠骨架片體外釋放行為的研究,瓜爾膠骨架片在6 h 內(nèi)(胃液及小腸液)SRI釋放為13.5% ~25. 6%,在 結(jié)腸液中釋放明顯加快,6 ~ 12h達(dá)55. 4% ~ 75. 1% ,至24 h或26 h完全釋放。其中配方A釋放 最快,配方D,E釋放延遲,顯示了一定的結(jié)腸定位 釋放作用。為進(jìn)一步延緩其6 h內(nèi)釋放,作者在配 方C的基礎(chǔ)上直壓瓜爾膠阻止層100 mg制備雙層 片,體外釋放表明雙層片在胃液中不釋放,在小腸液 中釋放僅為6.78%,在結(jié)腸液中最初6 h釋放明顯 加快,6 ~ 12 h 達(dá) 55. 4% ~75. 1%,至 24 h 或 26 h 完 全釋放,顯示了較好的定位釋放特性。結(jié)果見(jiàn)圖2。
3.3體外釋放的數(shù)學(xué)模型擬合為進(jìn)一步分析瓜 爾膠水凝膠骨架片的釋藥行為,槐定堿體外釋放曲 線分別采用Higuichi方程、一級(jí)方程和零級(jí)方程模 型擬合。為研究藥物從骨架中釋放機(jī)制,作者采用 Korsmeyer-Peppas equation[ 1<W31 進(jìn)行數(shù)學(xué)模型擬合。
表3表明,配方A,B,C,D,E采用上述方程擬合接近0.89,對(duì)于圓柱形制劑,為骨架溶蝕機(jī)制,(配方A,
Higuichi釋藥模型,一級(jí)方程模型擬合最差。用 B,C,D, E的/i分別為1.252, 1.0%, 1.338 7, Korsmeyer-Peppas equation分析其釋藥機(jī)制n >1. 339 2,1. 997 9),為骨架溶蝕釋藥。
表3不同配方的苦豆子總堿片體外釋放動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型擬合
配方ABC0Ecoated C
零級(jí)方程模型y=6.6715 1-8.165 1y = 4.358 4X + 2.743 5K=4.553 2X-2.463 8y = 4.141 31-2,375y=4.085 51-2.217 7y = 5.022 5X-11.651
相關(guān)系數(shù)fi2 =0.983 2R2=0,955 40.985 5Jf2 =0.953 6«2 =0.957 1*2 =0.931 6
總方差18 315.19029 186.35027 468.20633 716.08032927.23025 113.600
總均方誤差103.2361.195 1124.143500.977449.209644.500
—級(jí)方程模型y= -0.219 81 + 5.378 7-0.1461+ 5.125 8-0.211 7JT + 5.6782 -0.134 8X + 5.1798 K= -0.13091+i 1645-0.155JT + 5.309 8
相關(guān)系數(shù)#2=0.889 4fi2 = 0.940 3K2 =0.794J?2 =0.923 3R2= 0.917R2 =0.915
總方差146.368186.925104.781216.4606216.328112.7
總均方誤差17.82823.8115.43031.08229.5330.900
Higuch丨方程模型r=36.2671-52.45r=28.1841-37.349r=:29.1541-43.431y=28.075^-43,819K=27.666X-42.99831.6111-54.263
相關(guān)系數(shù)I?2 = 0.960 8及2 =0,980 8J?2 =0.991 8*2 =0.972 8*2 =0.974 2«2 = 0.955
總方差18 175.30429 390.44127 522.16833 922,93133 107.26926 701.600
總均方誤差241.530155.89870.274293.834270.568471.400
Korame Yer-Peppas 方程模型r= 1.2521+ 1.144 3y=1.096 7X+L28151.338 71+0.599 8r=1.336 5X+0.4419y = 1,339 21+0.423 5y = L997 91-1.278
相關(guān)系數(shù)R2 = 0.980 7R2=o.msJ?2 =0.973K2 = 0.959 2«2 =0.953/f2 =0.936 5
總方差77.276112.519106.34090.276119.72493.500
總均方誤差0.0880.1430.2462.6340.5321.300
4討論在回盲部和結(jié)腸,在人工胃液和人工小腸液釋藥極
本制劑基于菌觸發(fā)原理設(shè)計(jì)結(jié)腸靶向,依據(jù)胃 腸菌群梯度變化以及生理排空時(shí)間評(píng)價(jià)其釋放,苦豆子總堿瓜爾膠水凝膠骨架片體外釋放行為的研究,研 究了苦豆子總堿瓜爾膠骨架片在模擬人體消化道液 中的體外釋放,表明該制劑能夠達(dá)到結(jié)腸定位釋放 的目的。
近年來(lái)對(duì)胃腸道各段腸道pH研究發(fā)現(xiàn),腸道 pH從小腸到大腸并無(wú)明顯梯度變化。胃腸道pH 從胃到回腸由1.2逐步升到7.0,到達(dá)盲腸時(shí)pH只 降低至6左右,隨后又升到7.0。這一發(fā)現(xiàn)即可解釋 某些pH依賴(lài)性結(jié)腸給藥制劑在體內(nèi)釋藥部位變異 性較大的原因。結(jié)腸內(nèi)生存著超過(guò)400多種菌群, 菌群密度為K^-lO^CFU^niL」腸液。由于腸道 菌群存在明顯的梯度變化,其獨(dú)特的偶氮還原酶、糖 苷酶及糖苷酸酶等多種酶可作為理想的靶向釋藥觸 發(fā)機(jī)制。瓜爾膠是半乳甘露聚糖(1:2),主鏈絝1,4 苷鍵結(jié)合吡喃甘露糖,相對(duì)分子質(zhì)量2.2<105- 3. 0 x 105。瓜爾膠遇消化液形成凝膠,凝膠態(tài)不受介 質(zhì)pH的影響,但能被大腸內(nèi)菌群代謝[14]。瓜爾膠 的壓制包衣片包衣層水化形成黏性凝膠層,使釋放 介質(zhì)滲人片芯的速度大大降低,且由于糖苷酶只存 • 4 • 低。因此利用酶解原理制備的苦豆子總堿壓制包衣 片較pH依賴(lài)型更有優(yōu)勢(shì),靶向性強(qiáng)。
瓜爾膠水凝膠骨架片和水性介質(zhì)接觸時(shí),聚合 物發(fā)生玻璃態(tài)向高彈態(tài)相轉(zhuǎn)變,同時(shí)伴有溶脹過(guò)程, 即親水性分子鏈吸收水分,由最初的纏繞狀態(tài)轉(zhuǎn)變 為首尾距離和回轉(zhuǎn)半徑不斷增大的溶劑化狀態(tài)。溶 脹時(shí)3個(gè)可移動(dòng)區(qū)域前沿從內(nèi)到外依次為:溶脹前 沿(聚合物玻璃態(tài)-高彈態(tài)相轉(zhuǎn)變前沿)、擴(kuò)散前沿 (固態(tài)藥物-溶液態(tài)藥物轉(zhuǎn)變前沿)和溶蝕前沿(骨架 溶脹-溶蝕轉(zhuǎn)變前沿)[15]。凝膠層是一個(gè)親水性屏 障,限制水分向內(nèi)滲人及藥物向外擴(kuò)散,其強(qiáng)度決定 了骨架的緩控釋能力,與瓜爾膠的量密切相關(guān)。在 胃和小腸部位主鏈在水分子作用下相互交聯(lián),形成 致密的凝膠層而延緩釋放。瓜爾膠片進(jìn)人結(jié)腸后, 在大腸細(xì)菌糖苷酶的作用下,1,4苷鍵斷裂而釋放 藥物。同時(shí)瓜爾膠為一天然功能性輔料,Naito報(bào)道 Partially hydrolyzed瓜爾膠能治療DSS誘導(dǎo)的小鼠腸 炎的作用因此本課題選擇瓜爾膠作為定位釋 放的載體材料。
瓜爾膠一旦與水性介質(zhì)接觸,表層藥物首先釋 放,苦豆子總堿瓜爾膠水凝膠骨架片體外釋放行為的研究,如果骨架材料不能迅速形成凝膠層,就會(huì)發(fā)生藥 物的“突釋。本課題采用直壓瓜爾膠阻止層 以達(dá)到延緩其釋藥,達(dá)到減少凝膠溶蝕的目的。
本課題采用2005年版《中國(guó)藥典》二部附錄 XIX D緩釋、控釋和遲釋制劑指導(dǎo)原則要求n9]進(jìn)行 了釋藥模型的擬合,并對(duì)其釋藥機(jī)制作了分析,結(jié)果 表明,配方A,B,C,D,E采用上述方程擬合接近 Higuichi釋藥模型。其釋藥機(jī)制為骨架溶蝕釋藥,說(shuō) 明藥物從固體骨架中的釋藥遵循單位面積的釋放量 與時(shí)間的平方根成正比的規(guī)律,為預(yù)測(cè)體內(nèi)釋藥提 供了初步的理論依據(jù)。
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