去氢骆驼蓬碱纳米晶体原位凝胶给药系统的构建及其鼻腔给药研究

来源 :江西中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Ruiming123
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人口老龄化已成为一个日趋严重的社会化问题,老年人的健康问题受到越来越广泛的关注。由于人口老龄化加剧,阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,A D)已经成为一个主要的公共问题,成为危害人类健康的重要杀手。然而,目前缺少有效的治疗药物与方法。去氢骆驼蓬碱(Harmine,HAR),具有显著的抑制单胺氧化酶和乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,Ach E)活性作用,在治疗AD方面有较好的应用开发前景。然而,HAR难溶于水,口服生物利用度差;且容易被酸破坏,血药浓度波动大,浓度过高时对神经系统存在一定的毒性,可引起幻觉、震颤、阵发性惊厥,极大地限制了其临床应用和疗效。因此,为HAR寻找一种新型递药系统,成为了当前需要攻克的难题。原位凝胶(in situ gel),可延长药物在鼻腔内的滞留时间,降低纤毛对药物的清除率,减少药物流失和对咽部的刺激。难溶性药物存在溶解度差和生物利用度低的问题,而纳米晶体技术为改善该问题提供了一条新的途径。因此,可将纳米晶体技术与鼻用原位凝胶相结合,可以改善HAR的生物利用度,延长药物的作用时间,减小药物的毒性。(1)去氢骆驼蓬碱纳米晶体复合粒子(Harmine Nanocrystal composite pa rticles,HAR-NCCP)的制备。采用高压均质法制备去氢骆驼蓬碱纳米晶体混悬液(Harmine Nanocrystal Suspension,HAR-NCS),不同稳定剂研究结果表明,通过加入不同表面活性剂所制备的HAR-NCS的粒径(D50)均在180 nm左右,Zeta电位均在-20 m V和-40 m V之间,表明所得的HAR-NCS均有较好的稳定性;而通过对第3天和第20天后HAR-NCS的粒径测定发现,P188作为稳定剂制备的HAR-NCS粒径显著增大,而TW-80和TPGS作为稳定剂所制备的HAR-NCS粒径变化较小;然而TPGS可使难溶性药物的溶解度增加,从而改善药物在体内的吸收,因此选择TPGS作为NCS的稳定剂。此外,采用喷雾干燥技术将HAR-NCS进行固体化,以得率、再分散性作为评价指标对保护剂的种类和用量进行了考察;通过对保护剂的种类考察结果可知,麦芽糊精、海藻糖、乳糖、甘露醇作为保护剂制备的HAR-NCCP的得率较高且RDI较小,故选择麦芽糊精、海藻糖、乳糖、甘露醇作为HAR-NCCP的喷干保护剂;另外,通过对保护剂用量考察可知,随着保护剂的用量增加,HAR-NCCP的再分散性和得率都呈增加的趋势,而当保护剂含量增加到100%时,HAR-NCCP的再分散性和得率增加的趋势并不显著,并且考虑到载药量,因此选择100%作为喷干保护剂的用量。(2)HAR-NCCP的表征与评价。运用透射电镜(Transmission Electron M icroscope,TEM)、扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、热重(Thermogravimetric Analysis,TG)及红外光谱(Infrared spectrum,IR)等仪器对其表征进行评价。SEM结果表明:100%麦芽糊精、甘露醇和乳糖作为保护剂制备的HAR-NCCP的形状均为球形或类球形,且中间凹陷。而100%海藻糖作为保护剂制备的HAR-NCCP粒子间聚集较严重,出现黏连现象。TEM结果显示:HAR-NCS粒径为纳米级,形状呈类球形。IR结果显示HAR与辅料之间未发生化学反应,分子间的作用力主要为氢键和范德华力。DSC与XRD结果显示HAR-NCCP中的HAR的晶型结构并未改变。油水分配系数结果表明,HAR在p H为4时水溶性较好,在p H为7.4时脂溶性较好。体外释放度结果显示,将HAR制成HAR-NCCP可显著提高其溶出速率。(3)去氢骆驼蓬碱纳米晶体复合粒子脱乙酰结冷胶(Harmine Nanocrystal composite particles deacetylated gellan gum,HAR-NCCP-DGG)的制备和评价。通过转变相离子浓度、保持水分的能力、膨胀系数、p H、流变学分析、质构分析以及体外释放度评价HAR-NCCP-DGG。转变相离子浓度结果表明,脱乙酰结冷胶(Deacetylated gellan gum,DGG)溶液的浓度应在0.3%和0.6%之间。保持水分的能力的结果表明,当结冷胶浓度大于0.4%时,其保持水分的能力没有显著差距,且此时保持水分的能力均大于70%,有较好的保持水分的能力。膨胀系数的结果显示,不同浓度的DGG溶液与人工鼻液混合后,其膨胀系数均小于5%。p H结果显示,0.4%-1%HAR-NCCP-DGG的p H均符合鼻用制剂的要求。Zeta电位结果表明,不同浓度的HAR-NCCP-DGG的Zeta电位的绝对值均在40以上,因此不同浓度的HAR-NCCP-DGG的稳定性良好。流变学评价表明,加入人工鼻液(Artificial Nose Fluid,ANF)的DGG溶液表现为类固体行为,能够形成凝胶,并且剪切速率与粘度成反比,由此可判断该流体为非牛顿力学假塑性流体,而这种流体对鼻液分泌具有较小的影响。质构分析结果表明随着DGG溶液的浓度增加以及当0.5%DGG溶液遇人工鼻液形成凝胶时,其硬度、浓稠度、粘聚性、粘度指标等参数呈上升的趋势。最终确立的凝胶处方:0.5%DGG与1%丙二醇(1,2 propylene glycol,1,2-PG)。体外释放度结果表明HAR-NCCP-DGG是以骨架释放为主的释放机制。(4)HAR-NCCP-DGG大鼠体内药动学研究。以鼻腔给药方式,评价HA R-NCCP-DGG经鼻给药后的药动学,并与等剂量去氢骆驼蓬碱纳米晶体(Har mine Nanocrystals,HAR-NC)尾静脉注射给药和灌胃给药后大鼠体内药动学参数进行对比。结果显示,与静脉给药组相比,HAR-NCCP-DGG经鼻给药后脑部的MRT显著性提高;与口服给药组相比,HAR-NCCP-DGG经鼻给药后脑内的AUC(0-∞)显著提高。HAR-NCCP-DGG经鼻给药脑部的绝对生物利用度为49.86%,是HAR-NC口服给药生物利用度的25倍;另外,与静脉给药相比,HAR-NCCP-DGG经鼻给药后在脑的MRT提高了近5倍。其原因可能是由于将纳米晶体与原位凝胶相结合,一方面可以显著改善HAR的体外溶出,延长HAR在鼻腔的滞留时间而促进吸收,另一方面鼻腔给药可避免胃肠道中p H环境及酶的降解及肝脏首过效应,从而使其相对生物利用度提高。(5)HAR-NCCP-DGG的体内药效学研究。采用腹腔注射东莨菪碱造成小鼠急性记忆损伤模型,探讨了HAR鼻腔给药后对东莨菪碱所致小鼠痴呆模型学习记忆功能的影响。跳台实验结果表明,鼻腔中剂量组和阳性药组可显著提高小鼠潜伏期;尼氏染色结果表明,HAR给药组对神经元有一定的保护作用;Ach E和乙酰胆碱(Acetylcholine,ACh)含量结果表明,HAR给药组具有抑制Ach E活性的作用;在相同给药剂量的情况下,鼻腔给药组抑制Ach E的作用优于口服给药组,另外,HAR给药组可增加小鼠大脑海马与血清中ACh的含量,这可能与Ach E的抑制作用有关。因此,HAR对东莨菪碱诱导的小鼠记忆损伤模型具有一定的治疗作用,且鼻腔给药的作用显著优于口服给药。这可能是由于纳米晶体技术显著改善了HAR的溶出速率,原位凝胶延长了HAR在体内的作用时间;另外,HAR-NCCP经鼻给药后脑部的生物利用度高于口服给药。这为鼻用HAR在AD的应用及深入研究提供了借鉴。
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