姜海濤,楊欣冉,金家樂
(1. 云南大學(xué) 建筑與規(guī)劃學(xué)院,云南 昆明 650500;2. 河南大學(xué) 藥學(xué)院,河南 開封 475004)
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種未明病因的難治性自身免疫性疾病[1],致殘率很高,在風(fēng)濕類患者中造成的傷害也最大。我國至少有500萬類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者,其中以女性居多[2]。常見的用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥物主要以非甾體類抗炎藥和糖皮質(zhì)激素為主,來氟米特是目前治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的一線藥物。
來氟米特(leflunomide,LFMD)的化學(xué)名稱為N-(4-三氟甲基苯基)-5-甲基異噁唑-4-羧酰胺[3],是一種異噁唑類的抗增殖活性免疫調(diào)節(jié)劑,其半衰期(t1/2)為15 d,該藥也可以作為解熱鎮(zhèn)痛、非甾體抗炎藥使用[4],主要通過抑制二氫乳清酸脫氫酶活性進而影響淋巴細(xì)胞合成嘧啶[5]。來氟米特結(jié)構(gòu)中的異噁唑環(huán)在堿性條件或酶的作用下易開環(huán),從而可增強藥物療效。1998年來氟米特由德國Hoechst Marion Roussel公司研發(fā)并獲得美國FDA批準(zhǔn)上市[6],主要用于治療成人類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。除此之外,該藥對狼瘡性腎炎、難治性腎病綜合征、難治性原發(fā)性血小板減少型紫癜(ITP)、銀屑病、干燥綜合征、大皰性類天皰瘡、Wegener肉芽腫等疾病的治療也顯示出較好的療效[7]。臨床研究顯示,口服來氟米特可能引起血小板增多、惡心、腹痛、腹瀉、胸痛、高血壓、頭暈、頭痛、骨痛、全血細(xì)胞或白細(xì)胞減少、肌肉痙攣等不良反應(yīng)[8-9]。為減少這些不良反應(yīng)擬將其制成外用凝膠制劑,同時提高局部用藥濃度[10]。來氟米特為無臭的白色粉末或結(jié)晶,難溶于水,可溶于乙醇,易溶于甲醇、冰醋酸,屬于BCS(biopharmaceutics classification system,生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng))二類藥物[11],將其制備成卡波姆水性凝膠時會影響其外觀和均勻性。脂質(zhì)體具有容易發(fā)生藥物滲漏、聚集、融合等物理性質(zhì)的變化[12]。因此,將來氟米特制成脂質(zhì)體凝膠能提高其經(jīng)皮膚吸收的療效,同時又能顯著提高來氟米特的穩(wěn)定性。來氟米特脂質(zhì)體凝膠是將藥物包埋在球形脂質(zhì)體中[13],可以通過局部給藥減輕藥物的不良反應(yīng)。脂質(zhì)體凝膠的類生物膜結(jié)構(gòu)特性對皮膚幾乎不產(chǎn)生刺激,而且還具有藥物貯庫效應(yīng),從而增加藥物在皮膚上的滯留量[14]。
儀器:Y92-HN超聲波細(xì)胞粉碎機(寧波新芝生物科技股份有限公司)、RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)、HC-188藥檢透皮釋放試驗儀(天津市正通科技有限公司)、ME104E電子分析天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司)、Zetasizer Nano-ZS90激光粒度及Zeta電位分析儀(英國馬爾文儀器有限公司)、UV-2000紫外-可見分光光度計(上海雙旭電子有限公司)、JB-3定時恒溫磁力攪拌器(金壇市杰瑞爾電器有限公司)等。
試藥:純度為99% 的來氟米特原料藥(湖北信康醫(yī)藥化工有限公司,批號:100571-201511)、大豆卵磷脂(上海太偉藥業(yè)有限公司,批號:20150701)、膽固醇(北京化學(xué)試劑公司,批號:Q/0042-93)、體積分?jǐn)?shù)為99.9% 的色譜純甲醇(天津四友精細(xì)化學(xué)品有限公司,批號:534076)、974PNF卡波姆(美國諾譽化工上海有限公司,批號:CC91AAB549)、化學(xué)純Tween80(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)、體積分?jǐn)?shù)為99.7% 的分析純無水乙醇(天津市進豐化工品有限公司)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5% 的分析純氯化鈉(天津市德恩化學(xué)試劑有限公司)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的分析純氫氧化鈉(天津石英鐘廠霸州市化工分廠)、體積分?jǐn)?shù)為99% 的分析純丙三醇(天津市致遠化學(xué)試劑有限公司)、醫(yī)用級水溶性月桂氮?酮(鄭州市津北化工有限公司)、實驗室自制蒸餾水等。
2.1.1 脂質(zhì)體的制備
精密稱取一定量的來氟米特原料藥、大豆卵磷脂和膽固醇,置于250 mL茄型瓶中,加入20 mL甲醇,超聲5 min使其溶解,置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中設(shè)定不同的水浴溫度,旋蒸45 min,至瓶壁上形成一層均勻的薄膜。再用吸量管精密吸取20 mL蒸餾水,配制成水合介質(zhì),加入到上述茄型瓶中,繼續(xù)在設(shè)定的溫度下水合45 min,形成不透明的混懸液,即為來氟米特脂質(zhì)體。
將制得的來氟米特脂質(zhì)體倒入西林瓶中,在冰浴下用超聲波細(xì)胞粉碎機進行細(xì)胞粉碎,每工作7 s暫停3 s,工作若干次,然后采用透析法將脂質(zhì)體與游離的來氟米特分離。首先用蒸餾水沖洗手套,除去金屬離子等干擾,小心扎緊透析袋的一端,將制備好的脂質(zhì)體倒入透析袋中扎緊;然后將透析袋放入盛滿蒸餾水的燒杯中,向燒杯中加入轉(zhuǎn)子,在定時恒溫磁力攪拌器上恒溫攪拌6 h,第一個小時每20 min換一次蒸餾水,3次后每1 h換水一次,使游離的來氟米特與脂質(zhì)體基本上分離。
2.1.2 測定波長的選擇
精密稱取15 mg來氟米特原料藥,置于100 mL量瓶中,加甲醇稀釋至刻度,超聲溶解。在100 mL溶液中精密量取1 mL溶液置于10 mL量瓶內(nèi),加甲醇稀釋至刻度,并搖勻。于紫外光譜儀200~400 nm波長進行紫外全波長掃描,得到來氟米特的吸收圖譜。
同理,分別配制大豆卵磷脂、膽固醇和Tween80的甲醇稀溶液,測得在200~400 nm波長內(nèi)的吸收圖譜,以排除輔料對于來氟米特測定的干擾。
2.1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
精密稱取24 mg來氟米特原料藥,置于100 mL量瓶中,加甲醇稀釋至刻度,超聲溶解。在100 mL溶液中用單道可調(diào)移液器精密吸取250、375、500、625、750、875、1 000 μL藥品溶液,分別置于20 mL量瓶中,加甲醇稀釋至刻度。按順序編號并搖勻,得到質(zhì)量濃度分別為3、4.5、6、7.5、9、10.5、12 μg·mL-1的溶液,采用紫外可見吸收光譜法在260 nm波長處測定各質(zhì)量濃度樣品的吸收圖譜[15]。以來氟米特的質(zhì)量濃度(ρ)為橫坐標(biāo),以溶液的吸光度(A)為縱坐標(biāo),得出藥物的線性關(guān)系曲線。
2.1.4 粒徑、Zeta電位和包封率的測定
將經(jīng)細(xì)胞粉碎后的來氟米特脂質(zhì)體用激光粒度及Zeta電位分析儀測定其平均粒徑和電位。記錄脂質(zhì)體的體積,精密吸取1 mL經(jīng)透析的來氟米特脂質(zhì)體,通過0.2 μm微孔濾膜注入到10 mL量瓶中,加入甲醇破乳,并定容至10 mL。在10 mL脂質(zhì)體溶液中用吸量管精密吸取1 mL,置于10 mL量瓶中,再加甲醇稀釋定容,并搖勻。稀釋后測定吸光度,根據(jù)原脂質(zhì)體體積換算出該脂質(zhì)體包封的原藥物含量,與稱量時的加入量對比,得出被包封的來氟米特所占的比例。
2.2.1 單因素考察處方因素
固定處方中大豆卵磷脂用量為200 mg,通過變動其與膽固醇、來氟米特原料藥用量(質(zhì)量)比或水合介質(zhì)種類制備不同處方的來氟米特脂質(zhì)體,均在45 ℃ 下旋蒸和水合,且超聲細(xì)胞粉碎均工作40次,以薄膜分散?透析法制得5組來氟米特脂質(zhì)體。測定不同處方的脂質(zhì)體的粒徑、電位和包封率,綜合考察各處方因素對粒徑、電位和包封率的影響[16]。
2.2.2 單因素考察工藝因素
先固定來氟米特脂質(zhì)體的處方組成和用量(大豆卵磷脂200 mg、膽固醇20 mg、來氟米特原料藥20 mg),分別在不同溫度下或不同的水合介質(zhì)中成膜和水合。測定5組不同處方的來氟米特脂質(zhì)體的粒徑、電位和包封率,綜合考察同一處方不同工藝因素對粒徑、電位和包封率的影響[17]。
2.2.3 正交設(shè)計處方工藝優(yōu)化
根據(jù)單因素考察的結(jié)果,篩選出大豆卵磷脂和膽固醇的質(zhì)量比(A)、大豆卵磷脂和來氟米特的質(zhì)量比(B)和成膜溫度(C)這3個因素對脂質(zhì)體制備的影響相對較大。根據(jù)這些因素各設(shè)計三個水平進行處方工藝正交設(shè)計篩選。
2.3.1 脂質(zhì)體凝膠劑的制備
稱取974PNF卡波姆0.4 g,加入到100 mL蒸餾水中充分溶脹約5 h。精密稱取0.1 g來氟米特原料藥,將其溶于20 mL乙醇中,記為Ⅰ組。將按上述最優(yōu)處方和工藝制備的來氟米特脂質(zhì)體100 mL記為Ⅱ組。向制備的來氟米特脂質(zhì)體中分別加入2 mL水性氮酮、8 mL丙三醇和20 mL氫氧化鈉溶液(4 g·L-1)[18],并與溶脹的卡波姆凝膠混合。為防止產(chǎn)生大量氣泡,沿逆時針方向緩緩攪拌,分別得到來氟米特卡波姆水性凝膠和脂質(zhì)體凝膠。
2.3.2 透皮給藥試驗
取體質(zhì)量適中的成年健康大鼠,拉斷頸椎致死,用于制備游離鼠皮。剪開并剝離腹部皮膚,并剔除其皮下脂肪組織,用剪刀小心剪除鼠皮的毛,不得劃傷其皮膚。將處理好的鼠皮在生理鹽水中洗凈,在密封小袋中倒入生理鹽水,將鼠皮浸入其中,密封,置于冰箱中冷藏備用[19]。
剪出兩塊適當(dāng)面積的鼠皮,分別固定在Frans池中[20]。在甲、乙供給池中分別涂抹來氟米特普通凝膠和脂質(zhì)體凝膠,在接收池中倒?jié)M生理鹽水,加入轉(zhuǎn)子勻速攪拌,并采用(32.2 ± 0.5)℃(大鼠體溫)的循環(huán)水浴進行恒溫,分別在1、2、4、6、8、12、24 h吸取5 mL,并補充同體積的生理鹽水,測定各試驗樣品的吸光度,通過線性關(guān)系方程計算藥物濃度,更換鼠皮重復(fù)試驗5組求均值。
來氟米特紫外全波長掃描圖譜見圖1,圖中1號波峰處的波長為260 nm,2號波谷處的波長為233 nm,且輔料峰對來氟米特的測定不構(gòu)成干擾。故選擇最大吸收波長260 nm作為樣品質(zhì)量濃度的測定波長。來氟米特的標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖2,測得標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍:3~12 μg·mL-1,所得線性方程:A= 0.073ρ-0.099 4,相關(guān)系數(shù)R為0.999 4,表明線性關(guān)系較為良好。
Fig. 1 Ultraviolet absorption wavelength scanning of leflunomide圖 1 來氟米特紫外全波長掃描
Fig. 2 Standard curve of leflunomide圖2 來氟米特的標(biāo)準(zhǔn)曲線
單因素考察結(jié)果見表1,各因素均通過方差檢驗,有顯著差異。由表1的結(jié)果可知,藥物濃度對包封率有較大影響,膽固醇用量對電位有較大影響,水合介質(zhì)的種類對粒徑有較大影響,對包封率和電位影響不大,可能是加入表面活性劑后水合更加完全,提高了脂質(zhì)體的濃度。成膜溫度的高低對包封率(encapsulation rate,ER)、粒徑(d)和Zeta電位(ξ)都有較大影響,而超聲波細(xì)胞粉碎時間對平均粒徑有較大影響。
Table 1 Optimization and comparison of formulation process factors表 1 處方工藝因素優(yōu)化對比
正交試驗結(jié)果見表2、3、4。包封率主要受大豆卵磷脂和藥物的用量比(B)、成膜溫度(C)這兩個因素的影響(B > C > A);平均粒徑主要受成膜溫度的影響較大(C > B > A);Zeta電位也主要受成膜溫度的影響(C > B > A)。篩選得到的最優(yōu)組合為A3B2C3、A3B1C3、A3B2C3,僅第二組略有不同,然而在測定平均粒徑時,藥脂比僅作為次要的影響因素,且適當(dāng)提高投藥量可以提高其包封率,增加含藥量。綜上,該正交試驗的最優(yōu)組合為A3B2C3,確定的最佳處方為大豆卵磷脂200 mg、膽固醇30 mg、來氟米特原料藥20 mg,用體積分?jǐn)?shù)為0.5% 的Tween80溶液作為水合介質(zhì);最優(yōu)工藝為55 ℃ 旋蒸和水合,超聲波細(xì)胞粉碎設(shè)置工作次數(shù)為40次,每工作7 s,暫停3 s。鏡下對比檢驗結(jié)果顯示,該處方工藝制備的脂質(zhì)體其變形、泄露和集聚的比例均低于平均水平。
Table 2 Orthogonal factor level table表 2 因素水平表
Table 3 The result of the orthogonal experiment表 3 正交試驗結(jié)果
Table 4 Orthogonal design range analysis表 4 正交設(shè)計極差分析
按上述處方工藝,采用薄膜分散-透析法制備10批來氟米特脂質(zhì)體,并測定其粒徑、電位和包封率,結(jié)果見表5。制得脂質(zhì)體的粒徑、電位和包封率的RSD均小于3%,說明此工藝處方穩(wěn)定可靠。處方中由于膽固醇用量較大,使得負(fù)電性相對較強,因此使來氟米特脂質(zhì)體更加穩(wěn)定。雖然脂質(zhì)體濃度增大會引起平均粒徑增大,但處方中各組分的用量不能過少,使載藥量適中,可確保來氟米特脂質(zhì)體的質(zhì)量。
Table 5 Optimal formulation and process verification表 5 最優(yōu)處方工藝驗證
透皮給藥后藥物溶出量(Q)與時間曲線見圖3所示,重復(fù)試驗數(shù)據(jù)通過t檢驗,服從正態(tài)分布。由圖3可知,普通凝膠藥物吸收開始時基本能呈線性,2 h后吸收速率逐漸減慢;而脂質(zhì)體凝膠藥物吸收基本保持線性,在較長時間后的透皮擴散也只是略有減慢。開始時2 h,脂質(zhì)體凝膠透皮效果僅略強于普通凝膠,之后隨著普通凝膠的透皮吸收減慢,與脂質(zhì)體凝膠的差距漸漸拉開。脂質(zhì)體的磷脂膜具有提高藥物溶解度的作用,較藥物在乙醇中的溶解度要高,且與皮膚的脂質(zhì)雙層類似,具有很好的生物相容性和生物穩(wěn)定性,很容易透過皮膚[21]。同時,脂質(zhì)體凝膠還具有藥物貯庫效果,使來氟米特能以相對均勻的速率釋放。
Fig. 3 The dissolution curve of transdermal absorption圖 3 透皮給藥溶出曲線
a. 經(jīng)攪拌制備的脂質(zhì)體凝膠的透明度和均勻度要好于普通凝膠,在鏡下多數(shù)呈現(xiàn)球形,且滲漏比例通過樣方計數(shù),約為40%,而脂質(zhì)體乙醇溶液滲漏率高達70% 以上。該脂質(zhì)體凝膠在多數(shù)物理性質(zhì)方面得到了優(yōu)化。
b. 由于來氟米特本身的理化性質(zhì),普通口服制劑的溶出成為限速步驟,且不良反應(yīng)較多,對于多數(shù)需要長期治療的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等免疫性疾病的效用很差。將其制成脂質(zhì)體凝膠制劑,脂質(zhì)體各處方工藝因素對其各個性狀的影響程度不同,整體來看,主要受投料比和成膜溫度的影響較大。但脂質(zhì)體的綜合評價指標(biāo)較難確定,一般含藥量較多的脂質(zhì)體平均粒徑較大,而過分稀釋會使得包封藥量過少,實用性不強。如果通過增加細(xì)胞粉碎時間來減小粒徑,則會引起被包封藥物的泄露,從而降低包封率。Zeta電位是由膽固醇的加入而產(chǎn)生的,較高的電位會使來氟米特脂質(zhì)體更加穩(wěn)定,但是加入大量膽固醇會引起脂質(zhì)體剛性過強,進而使柔性的磷脂難以包封藥物。鑒于此,需要對不同性質(zhì)的脂質(zhì)體開展體外試驗,研究其與透皮吸收速率的相關(guān)性。
c. 脂質(zhì)體凝膠選擇了能較好被皮膚吸收且涂抹舒適的卡波姆水性凝膠,酸性的卡波姆與氫氧化鈉中和、增稠形成了透明均勻的凝膠劑。借助凝膠對脂質(zhì)體的包埋作用,使凝膠分布于脂質(zhì)體的四周,脂質(zhì)體以擴散和溶蝕的方式釋放藥物,其不僅僅在釋放速率上優(yōu)于普通凝膠,而且在緩釋、控釋方面也具有優(yōu)勢,在12 h內(nèi)釋藥基本呈線性,能大大減少用藥頻率,且維持在一定藥物濃度水平,防止釋藥過程由快到慢,避免體內(nèi)藥物濃度出現(xiàn)時高時低的情況。
d. 脂質(zhì)體凝膠的不足之處:對于脂質(zhì)體的影響因素尚不能完全考慮,例如:水合介質(zhì)的種類、旋蒸的轉(zhuǎn)速和時間、水合的轉(zhuǎn)速和時間、超聲細(xì)胞粉碎機的工作頻率、透析的溫度與時間等。脂質(zhì)體凝膠在實際應(yīng)用中很受限制,脂質(zhì)體需要在低溫條件下保存,大大增加了其在實際運輸、儲存中的成本。
中國藥劑學(xué)雜志(網(wǎng)絡(luò)版)2020年6期