文摘
本研究的目的是创新准备chitosan-coated海藻酸/明胶BBH加载微球和评估他们的药物和药物动力学特征。一类微球是准备使用乳化技术。三个批次的微球形成及其稳定性评价。BBH加载微球与浅仰角几乎是球形的表面。微球的平均粒径为368.2μ米,药物加载%,原位辅料比例他们取得了持续释放为71.29% 8小时在体外。药代动力学对老鼠的研究表明,BBH微球的生物利用度提高约1.5倍,相比之下,商业平板电脑。BBH微球缓释概要展出超过48小时。因此,chitosan-coated海藻酸/明胶BBH加载微球结合海藻酸/明胶微球和壳聚糖的优点可以用作BBH持续交付系统治疗十二指肠溃疡和良性胃溃疡。
1。介绍
盐酸小檗碱(BBH),一个活跃的异喹啉生物碱,广泛存在于各种中药等黄连碱黄花(白毛茛),黄连(黄连或金线),小檗属植物aquifolium(俄勒冈葡萄),小檗属植物寻常的(伏牛花),小檗属植物aristata(树姜黄)。BBH是商业上用于治疗十二指肠溃疡和良性胃溃疡由细菌引起的。BBH发现糖尿病和肥胖是有效的,部分是通过刺激活化蛋白激酶活性(1,2]。BBH还显示抗抑郁活性的调节大脑生物胺(去甲肾上腺素、5 -羟色胺和多巴胺),氧化途径和/或西格玛受体(3- - - - - -5]。最近,据报道,BBH小说降胆固醇剂,它的功能通过一个独特的机制不同于他汀类药物(6]。水溶性差的药物之一,然而,BBH和衬底的227,8),黏膜渗透性较低(9),导致在胃肠道吸收有限,严重限制了其应用和发展作为药物制剂。此外,肌内和静脉BBH管理可能导致药物不良反应如过敏性休克和喷发(10]。因此,一种新型药物输送系统改善的溶解度和生物利用度BBH在制药行业研究人员的高度重视。
在过去的十年中,微球繁荣巨大,因为各种各样的应用程序交付囊泡等药物,脱氧核糖酸,抗原,蛋白质和酶,特别是控制或持续的药物传输系统采用生物聚合物为原料(11- - - - - -13]。最近,在制药行业,微球由于其高度重视优秀的效率,延长药物的半衰期时间和提高药物的生物利用度在活的有机体内通过控制药物的释放速度微球(14- - - - - -17]。此外,简单的技术参与微球的制备18- - - - - -21]。目前,生物可降解聚合物如壳聚糖、海藻酸,和明胶被用来制备微球22- - - - - -24]。壳聚糖是一种优良的天然亲水多糖在许多生物可降解聚合物,它是无毒的,优秀的mucoadhesive和permeation-enhancing效应在生物表面(25]。壳聚糖展品抗酸剂和抗溃疡的效果,这可能阻止或削弱药物在胃刺激(26]。此外,壳聚糖是一种pH-sensitive水凝胶,在低pH值,使质子化氨基集团()可以使壳聚糖分子很容易坚持粘膜表面。因此,壳聚糖在口服给药系统也有巨大的潜力来治疗胃溃疡。藻朊酸盐有一类属性,也可以有效保护胃肠道黏膜。在目前的研究中,持续的药物输送系统chitosan-coated海藻酸/明胶胃mucoadhesive BBH加载微球是为了治疗十二指肠溃疡和良性胃溃疡。(微球是交联与1-ethyl-3) - 3-dimethylaminopropyl碳化二亚胺(EDC)和N-hydroxysuccinimide (NHS)。EDC之间凝结剂形成中羧基和氨基基团的酰胺债券的固定微球以及它与其他相比有较低的细胞毒性化学交联剂戊二醛和甲醛等(27]。微球的特点使用扫描电子显微镜(SEM)、颗粒大小和分布分析,原位黏附力测试。的在体外溶解率微球测量在模拟胃液体通过高效液相色谱法(HPLC),和在活的有机体内生物利用度在老鼠化验用串联质谱法耦合ultraperformance液相色谱(UPLC-MS / MS)。
2。材料和方法
2.1。材料
BBH、壳聚糖、明胶、EDC, NHS获得Sigma-Aldrich有限公司(圣路易斯,密苏里州,美国)。BBH商业平板电脑买了从第一个天津中医药大学教学医院。跨越80年从Croda国际旗下公司购买(英国约克郡)。海藻酸钠是获得生物基本Inc .(加拿大多伦多)。液体石蜡是购自天津化学试剂厂1号(天津)。所有其他化学试剂均为分析纯。
2.2。制备Chitosan-Coated海藻酸/明胶BBH加载微球
BBH加载微球是由油包水乳化技术之前报道(28]。简而言之,水相含海藻酸钠/明胶(2:3)(5.0% w: v), BBH (0.5 g)溶解在2% (v / v)醋酸水溶液。油相含有液体石蜡和乳化剂(跨越了80年和80年渐变,4:1比例,v / v)均质搅拌条件下在40°C。后,水相加入油相(1:5 v: v)在搅拌条件下的450 rpm 40°C。准备的混合物被关在一个冰水里大约15分钟,然后20毫升的异丙醇添加到混合物连续搅拌10分钟获得一个稳定的乳液体系。4毫升的交联剂(EDC / NHS, 4: 1, w / w)溶解在50 mM的MES缓冲区,然后他们被添加到逆乳化连续搅拌1 h在冰水里,其次是在室温下搅拌4 h。然后,120毫升的丙酮添加交联反应。收集的微球被过滤。之前用丙酮和异丙醇洗涤周期进行再分散在蒸馏水和随后的冻干。准备的微球沉浸到0.5%壳聚糖醋酸水溶液为30分钟30°C。 Finally, chitosan-coated alginate/gelatin BBH loaded microspheres were collected and washed three times with deionized water. The microspheres were immersed in carbodiimide solution for 12 h and they were then dried at 40°C. Three batches of microspheres were formed.
2.3。Chitosan-Coated微球的表征
2.3.1。SEM观察微球
微球的形状和表面特性使用SEM观察(荷兰飞利浦XL30)。微球悬浮在蒸馏水,分散掉在载玻片,在环境空气干燥。扫描电镜观察的样本被涂上一层黄金。
2.3.2。颗粒大小和分布分析
微球分散在蒸馏水和微球的粒径和分布是衡量激光衍射测量使用LS230库尔特(美国库尔特有限公司)。
2.3.3。药物截留效率和加载
药物截留效率,装载是由溶解已知数量的微球在50毫升的模拟胃液体搅拌下48 h在37°C。然后,上层清液过滤和分析使用高效液相色谱法(美国米尔福德港水域2695系统)。药物截留效率和加载计算使用以下方程:
2.3.4。稳定性研究
储存在微球°C,% RH,lx 10天不包。样本在不同时间撤回对外观和BBH内容和评估。
2.3.5。辅料的Chitosan-Coated BBH加载微球
chitosan-coated BBH的黏附力加载微球研究根据Rao方法之前报道和布利29日]。男性Sprague-Dawley老鼠(重450 - 500克)是维持在标准条件和禁食过夜免费水,直到实验。所有程序都按照美国国立卫生研究院的执行指导实验室动物保健和使用的。实验动物研究委员会批准的协议是淄博研究所食品和药物控制。
老鼠犀牛有5%水合氯醛(250毫克/公斤,i.p)。胃是解剖与生理盐水冲洗直到粘膜清洁。解剖后2小时内使用的组织。然后,胃被切割纵向,传播,放在显微镜下滑。50毫克的裸或涂层微球是统一放在胃的粘膜。显微镜下滑被放置在一个干燥器保持在相对湿度> 80%,室温。20分钟后,显微镜滑在洗罐固定45°角。胃粘膜被洗5分钟30毫升的液体冲洗(0.9%氯化钠,0.1 mol / L盐酸,pH)0.1毫升/秒的速度使用蠕动泵。收集洗,干燥,称重。胃的黏附力计算根据以下方程: 在哪里微球的质量(50毫克),干渣的质量,是固体的质量在30毫升的液体冲洗。
2.4。在体外释放研究
解散研究使用转篮法执行(Sotax AT7,巴塞尔瑞士)。微球和平板电脑相当于10毫克BBH分散在200毫升的模拟胃液体和搅拌在50 rpm°C。0.5毫升的悬挂在指定的时间间隔被撤回,过滤,用高效液相色谱法分析了上层清液的浓度。5μL收集上层清液的注入色谱仪(美国水域2695)配有紫外检测器(2487)水域和反相百浪多息120 - 5 - c18-ace-APS列(250毫米×4.6毫米,5μ米,比肖夫色谱,德国)。流动相是acetonitrile-water(30: 70)包含0.1%的磷酸和三乙胺的0.05%。流量为1.0毫升/分钟和紫外检测器波长263纳米。
2.5。在活的有机体内可用性研究
微球的生物利用度与BBH商业平板电脑。男性Sprague-Dawley老鼠(重200 - 250克)是十二大鼠随机分为两组。老鼠用免费水禁食过夜直到管理与微球(由分散微球在蒸馏水)或BBH商业平板电脑BBH(24毫克/公斤)。
0.5毫升的血液样本收集从视网膜静脉丛肝素化埃普多夫管为0.083,0.25,0.50,0.75,1,2,3,4,6,8,12和24小时。血样立即在5000转离心10分钟,储存在−20°C到UPLC-MS / MS分析。
延胡索乙素作为内部标准的最终浓度2 ng / mL。200年μL (acetonitrile-methanol (50: 50, v / v)的解决方案是添加到50μ大鼠血浆L。涡旋混合1分钟后,合成混合物在15000转离心10分钟。上层清液被转移到一个干净的管和10μL的上层清液注入了日本岛津公司LC-20AD系统配备一个二进制泵、微真空脱气装置,和一个自我注射器。分离是一个安捷伦ZORBAX XDB-C18列(2.1×50毫米,3.5μ米)。移动阶段由0.1% (v / v)甲酸水(A)和0.1% (v / v)甲酸甲醇。流梯度是如下:0 - 0.6分钟,90%;0.6 - -1.2分,90 - 2%;1.2 - -3.0分钟,2%;3.0 - -3.1分钟,2 - 90%;90%,3.1 - -4.5分钟0.45毫升/分钟的流量。
上述UPLC系统与一个API通过ESI 4000 QTRAP质谱系统接口。样品和参考化合物的质谱中获得积极的电离模式。设置参数如下:多反应监测模式m / z336.10→292.10 (BBH)和m / z356.3→192.10(延胡索乙素)、窗帘气体在20 psi,离子喷雾在5.0 kV电压,温度为500°C,离子源gas1 55 psi,和离子源气体2在55 psi。
药代动力学参数,最大血浆浓度(),和时间()获得直接从血浆浓度时间数据。血浆浓度时间曲线下的面积(AUC)使用梯形积分法计算。的值和分析了AUC对数转换后使用方差分析统计。一个值< 0.05被认为是具有统计学意义。微球的相对生物利用度计算使用以下方程:。
3所示。结果
SEM照片表明,粒子的海藻酸/明胶与深海拔BBH加载微球表面球面在整个(图1(a))。然而,与壳聚糖涂层后,微胶囊与浅仰角几乎是球形的表面(图1(b))。这种形态特征可能是由于冰晶升华冻干过程中,导致多孔sponginess-like表面。这可以确保微球具有良好的流动性和大的比表面积,从而提高药物的吸收。粒子BBH微球分布如图2。中值直径与壳聚糖涂层之前和之后是302.0μm和368.2μm,分别。这增加了66.2μ米被认为是由于涂料层的厚度。这两个高斯分布显示微球。BBH的截留效率微胶囊被发现%的药量%。辅料制备的涂层微球,而裸微球只有。稳定性结果表明没有明显变化的外观和内容BBH 10天后接触60°C, 92.5 RH, 4500 lx。
(一)
(b)
在体外BBH的释放行为chitosan-coated海藻酸/明胶微球和商业平板电脑图所示3。在模拟胃液体,大约17.62%的药物加载到微球释放0.5 h。8小时后,药物释放率达到71.29%。初始破裂释放并不明显,这与交联微球与壳聚糖涂层。BBH的释放是BBH微球相比,商业平板电脑更快。大约71.2%的药物释放10分钟和85.4%的药物释放0.5 h,紧随其后的是一个持续的释放率。
质/ MS方法测定和定量BBH的大鼠血浆开发和验证。意味着复苏从102.1%到104.1%的0.5,5.0,40 ng / mL质量控制样品的相对标准偏差(RSD)小于5%。内部和interday精度在3.0%和3.5%,分别与精度从99.1%降至103.1%。重复性的RSD为不到4.1%。校准曲线(,)。BBH测定的线性范围是0.2 -50 ng / mL,和检测极限(S / N > 3) 0.2 ng / mL。
BBH微球的血浆浓度时间配置文件和商业平板电脑图所示4。当商业平板电脑,BBH在24小时检测不到。BBH微球表现出持续释放BBH在48 h postfeeding。微球的药物是消除缓慢相比,从商业平板电脑。药代动力学参数,,和AUC值ng / mL,h,ng·h /毫升,分别为BBH微球ng / mL,h,ng·h /毫升,分别为商业平板电脑。和BBH的微球小,高于商业平板电脑,分别。BBH的AUC微球高于152.5%的商务平板电脑,和BBH微球的生物利用度是2.52倍的商业平板电脑。因此,BBH微球可能是一个有前途的口服缓释系统BBH的交付。
4所示。讨论
在目前的研究中,油质乳液技术被用来准备BBH加载微球。在微球制备、W / O率是一个关键的参数被认为是获得高质量微球(30.]。W / O的比率高于10/1导致过度hydrogelation,而W / O比例不到1/10诱导粘附微球。称最优之间的比率为2/25和2/5。最小化BBH的爆炸效果,人们会倾向于使用高据文献报道[W / O比31日]。然而,W / O比高往往导致nonspherical粒子,高度变量的大小,大粒径。因此,相对较高的W / O 1/5的比例被选在这个研究。乳化剂中也扮演着重要的角色在高质量的微球制备32]。因此,乳化剂的类型的影响评估与钠desoxycholate,聚乙烯醇,二层80年,跨越80年。混合乳化剂的补间80年和80年跨度产生异构和扰乱微球。这可能是由于变化hydrophilic-lipophilic平衡以及表面活性剂的性质。
到目前为止,许多chitosan-coated粒子已经报道了口服给药。第一个改进的封装过程在我们以前的技术33)是再现性的增强,这对微球制造过程(仍然是一个重大问题34]。获得可再生的批次,乳液是由温控装置,因为它非常清楚,乳化温度是一个重要的工艺参数确定的总体质量的微球,从而释放模式(35]。因此,早期的乳液,高温是用来帮助水相的均匀分散,从而加速制备乳化系统。后,乳液体系转移到冰水里,提高液滴萎缩和减少碰撞的概率和集成分散的液滴。与此同时,它还降低藻朊酸盐的溶解度和明胶,因此提高藻朊酸盐和明胶的凝胶。在热力学的观点,低温不利于获得长期稳定的乳液体系。因此,分散剂异丙醇加入乳液系统进一步促进凝胶化,增加乳液体系的可分散性。然后,添加交联剂是为了巩固微球。另一个策略来获得可再生的批次的剧烈搅拌乳化在400 rpm,它允许一个均质乳化,从而高质量的微球体批次。制备微球的第二个主要改进是表层与深层海拔可能产生更大的界面面积比光滑表面,从而显著提高吸收。
涂层的辅料比例BBH加载微球高于裸BBH加载微球。这表明,涂层微球显示比裸微球更好的黏附力属性。裸微球被禁锢在粘膜的主要是因为不规则的形状与球形玻璃珠子。
BBH的释放行为chitosan-coated海藻酸/明胶微球表明交联壳内的药物分子被困,只有17.6%的BBH 30分钟内被释放。如果这是一个从表面释放的情况下,大部分的吸附药物分子可以在10分钟之内发布时微球接触到释放介质(13,36]。限制爆炸效果,几种方法。首先,BBH被重结晶提纯,然后粉碎成粉末,因为优化铣削过程可能产生重大影响发布概要文件(37特别是在破裂的影响。其次,药物加载方法进行优化,因为它可能会影响破裂效应(30.]。事实上,如果饱和水溶液BBH用作水相,微球的药物加载可能达到9.12%。然而,微球显示出明显的破裂效果。这可能与一个渗流机制作为微粒含有亲水之前报道晶体如顺铂,在足够的数量(w / w > 18%) (38]。
药代动力学参数表明,BBH的生物利用度显著增加chitosan-coated海藻酸/明胶微球相比商业平板电脑。结果表明,chitosan-coated海藻酸/明胶BBH加载微球有一个更好的缓释形象和促进了BBH的口服吸收比商业平板电脑。这是由于壳聚糖的一类属性和微球的优势。因此,我们得出这样的结论:chitosan-coated海藻酸/明胶交付系统,也就是说,载体结合海藻酸/明胶微球和壳聚糖,是BBH的有利选择口服药。
5。结论
球面和统一尺度chitosan-coated海藻酸/明胶微球的平均直径368.2μ米,药物加载%,原位辅料的比例可以准备使用W / O乳液的方法。在体外溶解实验显示,解散BBH从微球低于商业平板电脑,和微球慢慢地释放了BBH / 8 h持续时间。与此同时,在活的有机体内研究表明,BBH微球的生物利用度比商业平板电脑是252.5%。日积月累,结果表明,BBH微球可以作为一个可能的替代传统的口服剂型BBH来提高其生物利用度。
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突。