（大連大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116622）

藥物療效的發(fā)揮受到藥物成分及其含量的影響，同樣也受到給藥系統(tǒng)的影響[1]。由于新的化學(xué)結(jié)構(gòu)藥物開(kāi)發(fā)難度的增加，藥物新給藥途徑的開(kāi)發(fā)成為目前藥物研發(fā)的重點(diǎn)，其中黏膜給藥是研究較廣泛的一種給藥方式。人體黏膜表面較多，藥物制備成合適的劑型后，可與人體黏膜接觸，使藥物通過(guò)上皮細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)，即可完成局部給藥，也可完成全身給藥。目前，藥物黏膜給藥途徑研究主要包括口腔黏膜給藥，鼻腔黏膜給藥，肺部黏膜給藥，眼部黏膜給藥，直腸黏膜給藥以及陰道黏膜給藥等，其中口腔黏膜給藥由于使用便捷，患者順應(yīng)性好，是目前研究的重點(diǎn)[2]?？谇火つそo藥中，要求藥物可以迅速吸水并粘附在口腔黏膜上一段時(shí)間，從而達(dá)到給藥的目的，這為口腔黏膜給藥系統(tǒng)的制備提出了挑戰(zhàn)。

超臨界溶液浸漬法(supercritical solution impregnation,SSI)是一種將小分子物質(zhì)負(fù)載到聚合物中的過(guò)程技術(shù)，主要是利用超臨界流體高擴(kuò)散系數(shù)、低黏度的特性[3]。SSI技術(shù)被開(kāi)發(fā)以來(lái)，廣泛應(yīng)用于印染、木材防腐等領(lǐng)域，近年來(lái)開(kāi)始應(yīng)用于藥物的制備中[4]。SSI過(guò)程制備藥物具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）操作條件溫和；（2）產(chǎn)品有機(jī)溶劑殘留量低；（3）藥物在基質(zhì)中均勻分布，可有效避免釋藥過(guò)程中的突釋現(xiàn)象[5,6]；（4）基質(zhì)制備過(guò)程與藥物負(fù)載過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行，載體多樣，不受載藥過(guò)程制約[7]。

本研究以黏膜粘附性材料殼聚糖為材料制成膜，以布洛芬為模型藥物，采用SSI法將藥物負(fù)載至殼聚糖膜中制備載藥殼聚糖膜?？疾燧d藥殼聚糖膜的載藥量、形貌、吸水率以及透黏膜釋放行為等，探索載藥殼聚糖膜在口腔黏膜給藥中的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

殼聚糖（chitosan），脫乙酰度95%，黏度186 mPa·s；二氧化碳，純度99.9%；布洛芬，純度大于98%；兔口腔黏膜，取自雌性新西蘭白兔面頰處口腔黏膜，采用pH7.4磷酸鹽緩沖液清洗，并立即使用；氫氧化鈉，醋酸，分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，型號(hào)Ultraspec 3320 pro；冷凍干燥機(jī)，型號(hào)ModulyoD；真空干燥箱，型號(hào)DZF-6050；離心機(jī)，型號(hào)Sorvall Super T21；擴(kuò)散滲透儀，型號(hào)PermeGear V6A。

1.3 殼聚糖膜的制備

本研究使用具有黏膜粘附性聚合物殼聚糖作為載體基質(zhì)，采用溶液澆注-冷凍干燥法制備殼聚糖膜。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將殼聚糖溶于1%醋酸水溶液中形成1%（W/V）殼聚糖溶液；（2）取殼聚糖溶液50 mL倒入直徑90 mm的培養(yǎng)皿中，預(yù)熱干燥6 h；（3）取20 mL 0.5 M氫氧化鈉溶液加入至盛有殼聚糖培養(yǎng)皿中，形成殼聚糖凝膠，隨后用去離子水反復(fù)清洗至中性；（4）將殼聚糖凝膠經(jīng)冷凍干燥后得到殼聚糖膜。

1.4 載藥殼聚糖膜的制備

采用超臨界流體裝置，通過(guò)SSI將布洛芬負(fù)載于殼聚糖膜，實(shí)驗(yàn)裝置及流程如圖1所示[8]。將布洛芬包裹于濾紙中并固定在高壓釜的頂部，將殼聚糖膜置于高壓釜底部。布洛芬與殼聚糖膜無(wú)直接接觸。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，CO2經(jīng)鋼瓶流出，經(jīng)過(guò)冷卻槽冷卻成為液體，經(jīng)高壓泵加壓后在40℃進(jìn)行預(yù)熱后進(jìn)入高壓釜，設(shè)定攪拌器轉(zhuǎn)速，高壓釜內(nèi)壓力、溫度，為了保證浸漬過(guò)程達(dá)到平衡，浸漬過(guò)程保持2 h。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉鋼瓶、高壓泵，打開(kāi)泄壓閥卸去高壓，得到負(fù)載布洛芬的殼聚糖膜。

圖1 超臨界溶液浸漬法實(shí)驗(yàn)流程圖

1.5 載藥殼聚糖膜載藥量測(cè)定

采用紫外分光光度計(jì)對(duì)載藥殼聚糖膜載藥量（DLC）進(jìn)行測(cè)定。實(shí)驗(yàn)步驟如下：稱(chēng)取約50 mg載藥殼聚糖膜樣品，質(zhì)量記為M1，加入20 mL 無(wú)水乙醇，超聲處理30 min，將殼聚糖膜中負(fù)載的布洛芬完全溶解；8000 rpm下離心10 min取上清液，采用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)于264 nm處測(cè)定吸光值，根據(jù)事先測(cè)定的布洛芬標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到負(fù)載的布洛芬質(zhì)量，記為M2，根據(jù)式1計(jì)算得到樣品的載藥量，即藥物質(zhì)量與基質(zhì)質(zhì)量之比。

1.6 載藥殼聚糖膜的表征

采用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察載藥殼聚糖膜形貌。取少量樣品使用導(dǎo)電膠將其固定置于銅臺(tái)上，真空下噴金60 s，然后在SEM下對(duì)樣品的表面及截面形貌進(jìn)行觀察。

載藥殼聚糖膜的吸水率（WU）測(cè)定方法如下：取直徑10 mm載藥殼聚糖膜，稱(chēng)重質(zhì)量記為M1，置于pH6.8的磷酸鹽緩沖液中，一定時(shí)間間隔后取出，用濾紙拭去樣品表面多余水分，稱(chēng)重質(zhì)量記為M2，吸水率由式2計(jì)算。

載藥殼聚糖膜的黏膜粘附性通過(guò)體外黏膜粘附時(shí)間進(jìn)行表征，具體方法如下：取一定大小載藥殼聚糖膜樣品，采用pH6.8的磷酸鹽緩沖液200 μL進(jìn)行潤(rùn)濕，隨后將潤(rùn)濕后的載藥殼聚糖膜置于離體的兔口腔黏膜上，并將此口腔黏膜及載藥殼聚糖膜復(fù)合物置于250 mL燒杯中，加入pH6.8磷酸鹽緩沖液200 mL，在37 ℃，120 rpm攪拌條件下，測(cè)定載藥殼聚糖膜脫離兔口腔黏膜的時(shí)間，即為載藥殼聚糖膜的粘附時(shí)間。

1.7 載藥殼聚糖膜的透黏膜釋放行為

載藥殼聚糖膜的透黏膜釋放行為采用擴(kuò)散滲透儀通過(guò)豎直Franz擴(kuò)散池進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，F(xiàn)ranz擴(kuò)散池?cái)U(kuò)散面積1.2 cm2，接收室中盛有4.5 mL pH7.4的磷酸鹽緩沖液，供給室內(nèi)無(wú)液體。測(cè)定時(shí)使用200 μL pH6.8磷酸鹽緩沖液將載藥殼聚糖膜潤(rùn)濕，然后置于兔口腔黏膜上，并將此口腔黏膜及載藥殼聚糖膜復(fù)合物置于接收室上，兔口腔黏膜面向接收室。按照設(shè)定的時(shí)間間隔進(jìn)行取樣，每次取樣將接收室內(nèi)緩沖液全部取出，采用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在264 nm處測(cè)定吸光值，并在接收室中重新加入4.5 mL新鮮磷酸鹽緩沖液，繼續(xù)進(jìn)行透黏膜釋放實(shí)驗(yàn)，最終將各時(shí)間間隔內(nèi)釋放的布洛芬量進(jìn)行累積，繪制載藥殼聚糖膜中布洛芬透口腔黏膜釋放曲線。

圖2 豎直Franz擴(kuò)散池示意圖

2 結(jié)果與討論

2.1 載藥殼聚糖膜的載藥量

SSI過(guò)程中浸漬壓力對(duì)殼聚糖膜載藥量影響如圖3所示。由圖中可以看出，浸漬溫度40℃，浸漬時(shí)間2 h條件下，載藥量隨著浸漬壓力的升高先升高再降低，在溫度40℃，壓力15 MPa時(shí)，載藥量達(dá)到最大值，為44.5%。這是由于布洛芬在CO2中的溶解度隨著壓力的升高而增大，并且CO2在聚合物中的吸附量也隨浸漬壓力的升高而增大。在壓力較低時(shí)，由于藥物溶解度的升高以及CO2在聚合物中吸附量的增加，由CO2帶入到聚合物中的藥物量變多，導(dǎo)致載藥量增大；當(dāng)壓力較高時(shí)，隨著壓力的升高，藥物溶解度以及CO2吸附量持續(xù)增加，但聚合物中可吸附的藥物的量已達(dá)到飽和，在泄壓過(guò)程中由于藥物溶解度較大，藥物與CO2親和力更強(qiáng)，藥物更傾向于隨CO2流出聚合物基質(zhì)，導(dǎo)致載藥量的降低。

圖3 SSl過(guò)程中浸漬壓力對(duì)載藥殼聚糖膜載藥量的影響

2.2 載藥殼聚糖膜的表征

2.2.1 載藥殼聚糖膜的形貌

殼聚糖膜SSI過(guò)程負(fù)載藥物前后的SEM圖片如圖4所示，其中圖4（a）（b）（c）分別為載藥前殼聚糖多孔膜、載藥后殼聚糖多孔膜以及載藥殼聚糖多孔膜截面的電子顯微鏡掃描照片，由圖片可以看出，載藥前后殼聚糖多孔膜形態(tài)沒(méi)有特別明顯的變化，因此證明超臨界溶液浸漬法對(duì)殼聚糖多孔膜結(jié)構(gòu)無(wú)影響；浸漬后的殼聚糖多孔膜上負(fù)載有棒狀布洛芬顆粒，說(shuō)明藥物可以通過(guò)超臨界溶液浸漬法負(fù)載到殼聚糖多孔膜上；且浸漬后殼聚糖多孔膜截面同樣存在布洛芬，說(shuō)明布洛芬顆粒并不是由物理混合作用負(fù)載到殼聚糖多孔膜上。

圖4 PLLA多孔微球的SEM圖片

2.2.2 載藥殼聚糖膜的吸水率

載藥殼聚糖膜吸水率隨時(shí)間變化如圖5所示，由圖可以看出，載藥多孔膜吸水之后迅速溶脹，由于載藥殼聚糖膜為多孔結(jié)構(gòu)，且親水性良好，所以吸水量較大，且增長(zhǎng)迅速，在15 min達(dá)到最大，最大為1202.3%；15 min之后吸水率逐漸減小，可能是由于載藥殼聚糖膜溶蝕造成的。載藥殼聚糖膜迅速吸水的性質(zhì)使得它在口腔黏膜給藥中具有一定優(yōu)勢(shì)。

圖5 載藥殼聚糖膜吸水率隨時(shí)間變化曲線

2.2.3 載藥殼聚糖膜的黏膜粘附性

載藥殼聚糖膜的黏膜粘附性通過(guò)體外黏膜粘附時(shí)間進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，載藥殼聚糖膜至少可在兔口腔黏膜上粘附1 h，具有良好的黏膜粘附性，可粘附在口腔黏膜上完成給藥。

2.3 載藥殼聚糖膜的透黏膜釋放行為

為了考察載藥殼聚糖膜的體外透黏膜釋放行為，在37℃下，采用垂直Franz擴(kuò)散池，以兔口腔黏膜為模型，考察藥物釋放透過(guò)黏膜情況，載藥殼聚糖膜的釋放曲線如圖6所示。在釋放的起始階段，載藥殼聚糖膜在70 min中共釋放了31.8%的藥物，這是由于殼聚糖膜接觸黏膜后，表面負(fù)載的布洛芬迅速溶解，透過(guò)口腔黏膜進(jìn)入到接受池，并且殼聚糖膜吸收水分后迅速溶脹，利于藥物的釋放；隨后載藥殼聚糖膜在460 min內(nèi)累積釋放了47.4%的藥物且釋放速度較慢，這可能是由于負(fù)載在殼聚糖膜內(nèi)部的藥物通過(guò)擴(kuò)散作用擴(kuò)散到膜表面，再通過(guò)口腔黏膜進(jìn)入接受池，殼聚糖膜的擴(kuò)散阻力限制了藥物的快速釋放。這種迅速且持久的藥物釋放對(duì)于口腔黏膜給藥來(lái)說(shuō)是十分有利的。

圖6 載藥殼聚糖膜體外透黏膜釋放

3 結(jié)論

本文采用SSI法將布洛芬負(fù)載到殼聚糖膜中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SSI法可將布洛芬成功負(fù)載于殼聚糖膜中；SEM圖片顯示殼聚糖膜表面及內(nèi)部均負(fù)載有布洛芬藥物；載藥殼聚糖膜吸水量及口腔黏膜粘附性可滿足跨黏膜給藥的要求。此外，載藥殼聚糖膜的體外透黏膜釋放實(shí)驗(yàn)顯示，通過(guò)SSI過(guò)程制備的載藥殼聚糖膜可以完成藥物的跨膜釋放。因此，利用SSI法制備載藥殼聚糖膜用于跨黏膜給藥具有良好的應(yīng)用前景。