姜黄素—胡椒碱复方自微乳溃疡性结肠炎局部给药研究

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目的:制备姜黄素-胡椒碱复方自微乳给药系统,以改善姜黄素的水溶性和稳定性,避免姜黄素在肠道黏膜表面的降解,通过结肠局部给药,增加其在结肠部位炎性细胞表面的药物浓度,提高对溃疡性结肠炎的治疗效果,为研究和开发安全、有效治疗溃疡性结肠炎的新药提供新的思路和方法。方法:选择合适的油相、表面活性剂和助表面活性剂,以姜黄素和胡椒碱为模型药物,采用单纯形网格法结合伪三元相图优化设计姜黄素-胡椒碱复方自微乳制剂处方,以自乳化后微乳的平均粒径、载药量为评价指标,通过Design Expert软件进行试验设计和模型构建,响应面数据分析优化和验证最优处方组成。通过观察微乳外观和微观形态并测定其粒径、Zeta电位、包封率和载药量,同时考察该复方自微乳制剂在结肠部位的稳定性来对其进行质量评价。建立DSS诱导的小鼠急性溃疡性结肠炎模型,模拟结肠靶向制剂作用原理采用保留灌肠给药方式,以5-氨基水杨酸(5-ASA)为阳性对照药,以疾病活动指数评分(DAI)、结肠长度、组织病理学评分、结肠组织中髓过氧化物酶(MPO)活性、丙二醛(MDA)含量、肿瘤坏死因子-a(TNF-a)和白细胞介素-6(IL-6)的含量为评价指标,考察姜黄素-胡椒碱复方自微乳制剂对溃疡性结肠炎的治疗效果。最后,连续灌肠给药一周后,通过观察健康小鼠的一般状态、行为体征和精神状态,以及结肠局部外观状态、黏膜组织大体形态和组织病理学变化来初步评价辅料和药物对结肠黏膜局部的刺激性。结果:以Capryol 90为油相,Cremophor RH40为表面活性剂,Transcutol HP为助表面活性剂,优化得姜黄素-胡椒碱复方自微乳的最佳处方组成为:Capryol 90-Cremophor RH40-Transcutol HP比例为10:60:30,乳化后所形成的微乳外观澄清、透明,呈圆球型,粒径分布均匀,平均粒径为(15.33±0.80)nnm,姜黄素和胡椒碱的载药量分别为(40.90±0.70) mg·g-1 和 (0.97±0.02) mg·g-1,包封率分别为(94.98±2.37)%和(90.96±2.72)%。37℃人工结肠液中孵育24 h后,姜黄素溶液、姜黄素-胡椒碱混合溶液和姜黄素-胡椒碱复方自微乳中姜黄素的降解百分率分别为19.93%、12.67%和10.50%,降解过程符合一级动力学方程,半衰期分别为19.67 h、57.87 h和75.23 h;37℃小鼠结肠组织匀浆液中孵育8 h后,姜黄素溶液、姜黄素-胡椒碱混合溶液和姜黄素-胡椒碱复方自微乳中姜黄素的降解百分率分别为19.96%、14.49%和4.63%。通过保留灌肠定向给药,姜黄素-胡椒碱复方自微乳制剂可以显著改善DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠的临床症状,包括精神状态、皮毛光泽度、体质量、排便和活动等情况,有效降低小鼠的DAI值,缓解小鼠结肠充血、水肿、溃疡和炎性细胞浸润等症状,明显降低小鼠结肠黏膜组织病理学评分和MPO活性,同时减少小鼠结肠组织中MDA、TNF-α和IL-6的含量,疗效和阳性药物5-ASA相类似;而该复方自微乳制剂经灌胃给药后疗效相对较弱,姜黄素-胡椒碱混悬液灌肠给药后对溃疡性结肠炎的治疗效果则最差。黏膜刺激性实验显示,连续给药一周后,辅料和药物对健康小鼠的全身反应、呼吸、精神状态及生长发育等均无显著影响,结肠局部无明显充血水肿、无异常分泌物、无病理性损伤,未见糜烂坏死现象,刺激反应评分为0~0.40,可评定为无黏膜刺激性。结论:将单纯形网格法与伪三元相图技术相结合制备出的姜黄素-胡椒碱复方自微乳制剂可显著改善姜黄素的水溶性和稳定性,对溃疡性结肠炎具有良好的治疗效果,无黏膜刺激性,可为将姜黄素开发为有效物质基础明确、作用机理清楚、临床安全有效、质量稳定可控的复方口服结肠靶向制剂提供实验依据及研发参考,同时为开发有效治疗溃疡性结肠炎的新药提供新的思路和方法。
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