董仁超,劉邦國
牙周炎是發(fā)病率高、危害性大、累及牙周支持組織的炎癥性、破壞性疾病,若得不到及時有效治療,不僅造成牙齒牙周的局部損害,還會引起或加重心腦血管疾病、糖尿病、肝炎、腎炎等身體其他重要器官和組織的病變。相比于口服抗生素全身性用藥,牙周袋局部給予緩釋藥物治療效果較好[1-5],但是這類制劑多為國外制品,國內(nèi)雖有但是效果差,筆者以不易產(chǎn)生耐藥性且抗菌譜廣的醋酸氯己定作為模型藥物,研制原位凝膠緩釋制劑處方優(yōu)選,該制劑經(jīng)兔牙周袋上緣無痛注入牙周袋,遇牙齦液會凝固形成凝膠態(tài)藥物儲庫,在牙周袋內(nèi)長時間緩慢釋放藥物。實驗結(jié)果表明,該處方為理想的優(yōu)選處方,報告如下。
N-甲基吡咯烷酮(NMP,上海埃比化學試劑有限公司,批號:20131023);醋酸氯己定(麥克林試劑有限公司,CAS 號:56-95-1);單油酸甘油酯(GMO,濟南東潤精化科技有限公司);乙基纖維素(EC,N100,國藥集團化學試劑有限公司);醋酸氯己定原位凝膠(自制);空白原位凝膠(自制);蒸餾水(解放軍第971醫(yī)院藥劑科自制)。
紫外分光光度計(UV-757型,上海精密科學有限公司);電熱恒溫鼓風干燥箱(上海申賢恒溫設(shè)備廠);電子分析天平(FA1604型,上海衡平儀器儀表廠);數(shù)顯水浴恒溫振蕩器(WHY-2型,常州普天儀器制造有限公司);超聲清洗儀(SY2200-T型,上海聲源超聲波儀器設(shè)備有限公司);離心機(LD5-2A型,北京醫(yī)用離心機廠)。
2.1原位凝膠體外釋放度測定方法的建立
2.1.1 供試液的制備 取醋酸氯己定原位凝膠50 mg,精密稱定,注入EP管中,加入4 ml釋放介質(zhì)(蒸餾水),密閉,放入水浴恒溫振蕩器(37℃,振蕩頻率 55 次/min)中,分別于 4 h、8 h、10 h、12 h 將 EP管中釋放液取出,同時補加相應量的釋放介質(zhì),放回水浴恒溫振蕩器中。將取出的釋放介質(zhì)以蒸餾水稀釋至適當濃度,即得。
2.1.2 對照品溶液的制備 取醋酸氯己定對照品10 mg,精密稱定,于燒杯中,加適量蒸餾水溶解,轉(zhuǎn)移至50 ml容量瓶中,用蒸餾水定容;精密量取2.0 ml于50 ml容量瓶中,以蒸餾水定容。
2.1.3 空白基質(zhì)對照液的制備 精密稱取不含醋酸氯己定的空白原位凝膠0.050 g,按照“2.1.1”項下方法制備空白基質(zhì)對照液。
2.1.4 測定波長的選擇 在200~400 nm波長下,以紫外可見分光光度儀分別以蒸餾水為對照測定空白基質(zhì)對照液、供試液的紫外光譜圖。結(jié)果分別見圖 1、2。
圖1 空白基質(zhì)對照液紫外光譜圖
圖2 供試液紫外光譜圖
由圖1、圖2可知,供試液中醋酸氯己定最大吸收波長為260 nm,空白基質(zhì)對照液在260 nm處無吸收,故以釋放介質(zhì)蒸餾水為空白對照測定釋放液中醋酸氯己定含量。
2.1.5 標準曲線 取10 mg醋酸氯己定對照品,精密稱定,于燒杯中,加入適量蒸餾水溶解并轉(zhuǎn)移到50 ml容量瓶中,用蒸餾水定容。分別移取0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0 ml于 50 ml容量瓶中, 加水定容, 配成濃度為3.2、4.0、4.8、5.6、6.4、7.2、8.0 μg/ml的溶液,在374.5 nm處測定其吸光度A。以濃度C(μg/ml)對吸收度A進行線性回歸?;貧w方程:A=0.0818C+0.0096,r=0.9999。故醋酸氯己定在 3.2~8.0 μg/ml濃度范圍符合Beer定律,吸收度與濃度呈良好的線性關(guān)系。見表1、圖3。
圖3 醋酸氯己定對照品標準曲線
2.1.6 精密度試驗 取對照品溶液,在374.5 nm處測定吸光度,結(jié)果RSD=0.19%(n=5),表明精密度良好。
2.1.7 穩(wěn)定性試驗 取“2.1.5”項下供試液,測定其中醋酸氯己定含量,以第一次測量值為0時值,每隔2 h依次測定。由表2可知供試液中醋酸氯己定在12 h內(nèi)是穩(wěn)定的。
2.1.8 加樣回收率試驗 制備不含藥的空白原位凝膠,照“2.1.3”項下方法進行釋放度試驗,獲得12 h釋放液即為空白基質(zhì)對照液。分別精密量取“2.1.2”項下醋酸氯己定對照品溶液,3份不同量,于量瓶中,加入空白基質(zhì)對照液稀釋并定容至刻度,過濾,棄去初濾液,留存續(xù)濾液。分別精密量取續(xù)濾液適量于量瓶中,用蒸餾水稀釋并定容至刻度,測定吸收度,計算回收率分別為101.2%、100.8%、99.6%;RSD(n=5)分別為 1.7%、0.85%、0.63%;回收率平均值為100.5%。方法準確度良好。
2.1.9 釋放度測定 按“2.1.1及2.1.3”項下方法進行釋放度測定并制備供試液,測定供試液中藥物濃度,計算釋放度。
2.2原位凝膠的制備取乙基纖維素、N-甲基吡咯烷酮、單油酸甘油酯適量,加熱使乙基纖維素溶解,冷卻至室溫后緩緩加入醋酸氯己定粉末,邊加邊攪拌,待攪拌均勻后加熱使其溶解即得。
2.3原位凝膠處方單因素考察
2.3.1 乙基纖維素對體外釋放的影響 將處方中單油酸甘油酯、藥物的濃度固定為0.2%、5%,設(shè)定乙基纖維素的系列濃度為19%、20%、21%。按照原位凝膠的制備方法,制備3批樣品,按照“2.1.1”項下方法考察所制凝膠的體外釋放情況。由圖4可知,乙基纖維素的濃度越高,原位凝膠中藥物釋放的越慢,反之,釋放的越快。
圖4見封三。
2.3.2 單油酸甘油酯對體外釋放的影響 將處方中乙基纖維素、藥物的濃度固定為20%、5%,設(shè)定單油酸甘油酯的系列濃度為0.2%、0.3%、0.4%。按照原位凝膠的制備方法,制備3批樣品,考察所制凝膠的體外釋放情況。由圖5可知,單油酸甘油酯濃度增大能延長原位凝膠中藥物釋放時間,反之,單油酸甘油酯濃度減小能縮短原位凝膠中藥物釋放時間。
表1 標準曲線數(shù)據(jù)表
表2 穩(wěn)定性實驗結(jié)果
圖5見封三。
2.3.3 藥物濃度對體外釋放的影響 將處方中乙基纖維素、單油酸甘油酯劑的濃度固定為20%、0.2%,設(shè)定藥物的系列濃度為4%、5%、6%。按照原位凝膠的制備方法,制備3批樣品,考察所制凝膠的體外釋放情況。由圖6可知,藥物的濃度越低,原位凝膠中藥物釋放的越快,反之,釋放的越慢。
圖6見封三。
圖4 乙基纖維素的濃度對體外釋放的影響
圖5 單油酸甘油脂濃度對體外釋放的影響
圖6 藥物的濃度對體外釋放的影響
圖7 3批最優(yōu)處方原位凝膠的累積釋放度
2.4正交實驗優(yōu)選處方通過單一因素試驗結(jié)果,選擇乙基纖維素的(A)、單油酸甘油酯(B)、藥物(C)為考察因素,設(shè)定因素水平表(表3)。
表3 正交試驗因素-水平表
以醋酸氯己定原位緩釋凝膠累積釋放時間為考察指標,采用L9(34)正交表安排實驗,試驗設(shè)計及試驗結(jié)果 見表4。
表4 正交試驗設(shè)計表及結(jié)果
由直觀分析結(jié)果可知,各因素下各水平的實驗結(jié)果的極差分別為 A=0.407、B=0.687、C=1.160,由極差大小可知C因素的極差最大,其余次之,故各因素對考察指標影響大小次序為C>B>A;另外通過比較各因素下各水平的指標總和可知:A、B、C的第三水平均較好,從而得出各因素的最優(yōu)水平組合:A3B3C3即單油酸甘油酯0.4%,乙基纖維素 21%,藥物 6%。以 SPSS 11.5統(tǒng)計軟件對實驗結(jié)果進行方差分析,結(jié)果上述3因素的P值均<0.05,表明A、B、C三因素對試驗結(jié)果均有顯著性影響。
2.5處方與工藝的重復性考察按照最優(yōu)處方和“2.2.1”項下的制備方法,制備三批醋酸氯己定原位凝膠,按照“2.2.5”項下方法測定其釋放度和累積釋放率,對處方和工藝的重現(xiàn)性進行考察。試驗結(jié)果見表 5,圖 7。
表5 3批最優(yōu)處方原位凝膠的累積釋藥率(n=3)
圖7見封三。
由圖7可知,醋酸氯己定原位凝膠的處方和工藝的重現(xiàn)性良好。
注射用原位凝膠用于治療牙周炎的優(yōu)勢在于其具有較好的流動性,可以通過特制的注射器直接注射于牙周袋內(nèi),且具有較好的粘附性,直接以不規(guī)則的固態(tài)形式粘附于牙周袋內(nèi),增加了患者的順應性。
該實驗在制備醋酸氯己定原位凝膠時有兩種不同的方法加速溶解:一種是先用高溫使乙基纖維素、單油酸甘油酯和NMP溶解再降溫并加入藥物使其溶解;第二種是用處方中一部分NMP溶解乙基纖維素和單油酸甘油酯,同時另一部分溶解藥物,再將兩者混合。從時間角度來看后者制備效率較高,但是制備的樣品數(shù)量過少時宜采用第一種方法,以避免以第二種方法制備時中間品轉(zhuǎn)移帶來的損失和誤差。
在進行原位凝膠體外釋放度考察時,盡可能使不同樣品注入釋放液后形成的原位凝膠的形狀保持一致,以防止原位凝膠形狀及與釋放液的接觸面積不同引起釋放度的差異,準確考察出選定因素對釋放度的影響。
釋放度是緩控釋制劑的重要質(zhì)量指標,決定著給藥間隔和給藥時間。原位凝膠注入兔牙周袋后,其中的有機溶劑NMP流出,牙齦液進入凝膠體,聚合物遇水沉淀形成固態(tài)藥物儲庫,其中的藥物緩慢釋放出來。有機溶劑NMP流出的同時帶出一部分藥物-突釋部分。
從上述原位凝膠的形成過程看,影響藥物釋放的因素有,有機溶劑的組成和性質(zhì)、有機溶劑與輔料和藥物的相互作用、輔料的性質(zhì)、形成的原位凝膠的孔隙率、微孔的彎曲程度等微觀結(jié)構(gòu)。通過控制上述因素就能控制制劑的釋放度,從而得到理想的原位凝膠制劑。該實驗只對上述部分因素進行了考察,包含釋放機制的研究有待下一步進行。