治療奶牛子宮內膜炎溶菌酶泡騰栓的制備

趙樹臣,李 佳,劉景輝,薛 琢,侯振中

(1.東北農業大學動物醫學學院,黑龍江哈爾濱150030;2.廣東農墾畜牧有限公司,廣東湛江524000)

奶牛子宮內膜炎是奶牛繁殖障礙的主要原因之一,臨床治療中,利用溶菌酶水溶液子宮灌注已取得一定的療效。將溶菌酶制備成泡騰栓劑,子宮內給藥,泡騰劑與體液作用產生的大量泡沫,能夠深入黏膜皺褶,將溶菌酶分散到細菌感染的可到之處,保持較長時間的充分接觸,最大限度發揮藥物作用,力求取得更好的治療效果。

1 儀器與藥品

電熱恒溫鼓風干燥箱,崩解時限儀,分析天平,恒溫水浴箱,栓劑模型,溶菌酶,檸檬酸,酒石酸,酒石酸氫鉀,碳酸氫鈉,十二烷基磺酸鈉,吐溫-20,吐溫-60,PEG-6000,PEG-400。

2 試驗方法

泡騰栓劑采用熱熔法制備,考慮到溶菌酶反復凍融會喪失活性的生物學特點[1],先對泡騰栓進行輔料篩選,確定配方后,再混入溶菌酶,制備含溶菌酶的泡騰栓劑。

2.1 栓劑基質準備 將檸檬酸置105℃干燥2 h,碳酸氫鈉、酒石酸等于105℃干燥 1 h,分別研細,過80目篩備用。將PEG-6000加熱熔融,均勻混入碳酸氫鈉,冷卻后研細,過80目篩備用[2]。

2.2 泡騰栓酸堿源篩選[3]以pH為優化指標,考查酒石酸(因素A)、酒石酸氫鉀(因素 B)、PEG-6000+碳酸氫鈉栓劑(因素C)、檸檬酸(因素D)用量,考察因素及水平見表1。

表1 酸堿源用量水平

2.2.1 試驗設計 準確稱取基質重量,按表3進行試驗,以pH為栓劑評價因素[4]。

2.2.2 pH測定 取1粒栓劑置于50 mL燒杯中,加水5 mL,于水浴鍋40℃水浴,完全溶解(熔融)后,用精密pH試紙測定溶液pH值。

2.3 發泡劑的篩選 為了改善泡騰栓的發泡功能,延長泡沫持續時間,添加表面活性劑,也利于增加主藥溶出度。考查吐溫-20(因素A),吐溫-60(因素B),十二烷基磺酸鈉(因素C)的用量,以起泡時間、泡沫量、持續時間等為優化指標。考察因素及水平見表2。

表2 活性劑水平

2.3.1 栓劑評價[4]

2.3.2 泡沫量、泡沫持續時間的測定 在試管中加入1 mL水,于水浴鍋中40℃水浴5 min后加入1枚栓劑,觀察并記錄泡沫量、泡沫持續時間。

2.4 溶菌酶泡騰栓物理性狀檢查[4]

2.4.1 外觀 檢測外形是否均勻,表面是否光滑,有無分層或主藥沉積在一端的現象,是否有一定的硬度。在保存時是否酸敗變質或變形。

2.4.2 重量差異 按中國藥典附錄Ⅰ,栓劑重量差異檢查法,取本品10粒,求得平均粒重后,再精密稱定各粒的重量,于平均粒重相比較,超出重量差異限度(±7.5%)的不多于1粒,并不得超出限度的1倍。

2.4.3 融變時限 分別取泡騰栓9粒,分3組在室溫放置1 h后,放入崩解時限儀進行測定。

2.4.4 變形溫度測定[5]將1粒栓劑直立于100 mL燒杯中,由上部施以300 g的重力,采用液體石蠟為傳熱介質水浴,以0.5℃/min～0.7℃/min的速度升溫,栓劑被完全壓扁時的溫度即為變形溫度。

2.4.5 pH測定 取1粒栓劑置于50 mL燒杯中,加水5 mL,于水浴鍋40℃水浴,完全溶解(熔融)后,用精密pH試紙測定溶液pH。

2.4.6 發泡時間、泡沫量、泡沫持續時間的測定[5]

在試管中加入1 mL水,于水浴鍋中40℃水浴5 min后加入1枚栓劑,觀察并記錄泡沫量、泡沫持續時間。

3 結果

3.1 泡騰栓酸堿源篩選 結果見表3。

表3 酸堿源正交設計及結果分析

由R值得出,酸堿源各因素對栓劑pH的影響主次為 C＞D＞A＞B,故酸堿水平最優方案為A3B2C2D3。

3.2 發泡劑的篩選 結果見表4。

由R值看出,發泡劑各因素的影響主次為B＞A＞C,綜合考慮起泡時間,泡沫細密程度及評定標準的主次,因素A和C分別取A3和C1,故最優方案為A3B3C1。

3.3 泡騰栓輔料最優處方 綜合各因素,泡騰栓的最優處方為:PEG-400 1.2 g,PEG-6000 0.5 g,酒石酸0.08 g,酒石酸氫鉀 0.15 g,碳酸氫鈉0.15 g,檸檬酸 0.12 g,吐溫-20 0.02 g,吐溫-60 0.02 g,十二烷基磺酸鈉0.005 g。以此處方制備溶菌酶泡騰栓。3.4 溶菌酶泡騰栓物理性狀檢測結果

3.4.1 外觀 乳白色栓劑,外形均勻一致,表面光滑,色澤均勻,無裂縫,不起霜,將栓劑縱向、橫向切開,用放大鏡(規格 5×80)觀察,基質分散均勻,無分層附聚現象,在體溫下能溶化或軟化,并且有一定的硬度。保存時不酸敗變質、變形。

表4 表面活性劑的正交設計及結果分析

3.4.2 重量差異 結果見表5。

表5 泡騰栓的重量差異

結果表明,栓劑的重量限度符合中國藥典(2000版)規定,說明泡騰栓重量差異限度合格。

3.4.3 融變時限、變形溫度、pH測定值結果 見表6。

結果表明,泡騰栓劑的融變時限13 min,符合藥典規定。變形溫度為38℃,與體溫接近,能夠在體溫及子宮內液體的作用下熔融、崩解。pH呈弱堿性,減少對機體的刺激,同時,反應產生的弱堿性環境能夠提高溶菌酶的生物活性,更好的發揮藥效。

表6 栓劑融變時限、變形溫度、pH測定值

3.4.4 發泡時間、發泡量和泡沫持續時間的測定見表7。子宮內體液較少的內環境,能夠增加泡沫的持續時間,延長溶菌酶與子宮內膜的作用時間,利于殺滅致病細菌。

表7 發泡時間、發泡量和泡沫持續時間的測定結果

4 討論

4.1 溶菌酶臨床應用的研究背景 奶牛子宮內膜炎是造成奶牛不孕的主要病因之一,而臨床應用抗生素治療會造成耐藥菌株不斷出現和奶中的抗生素殘留,危害極大。溶菌酶(lysozyme),作為目前比較新型的酶類抗菌藥物,以其廣譜高效的殺菌、無殘留、無污染的特性備受關注[6]。研究表明,使用溶菌酶水溶液進行子宮內灌注,對治療奶牛子宮內膜炎效果明顯。同時,溶菌酶熱穩定性很強,在較寬的溫度和pH范圍內均有活性[7]。Gorini等發現溶菌酶在酸性時穩定,在堿性時不穩定,Matsuoka等報道pH 4.5(100℃、3 min)、pH 5.29(100℃,30 min)的加熱溶菌酶是穩定的,這些特性為溶菌酶泡騰栓的制備提供了有力的保證。

4.2 溶菌酶泡騰栓制備工藝的優點 傳統的泡騰栓制備方法是直接將酸堿源混入融化基質中,攪拌均勻后灌裝制備,制備的泡騰栓劑普遍存在反應較慢,起泡時間較長的問題。本試驗制備方法參考了大量資料,采用了PEG-6000包合碳酸氫鈉法[8],有效地隔離酸源與二氧化碳源(堿源),使泡騰劑發揮最佳功效,大大提高了反應速度,縮短起泡時間,并且提供的酸性環境,有利于溶菌酶的生物學活性。

4.3 溶菌酶泡騰栓臨床應用的優點 臨床上,使用溶菌酶泡騰栓治療奶牛子宮內膜炎時,溶菌酶泡騰栓與子宮分泌物接觸后,迅速崩解,產生的泡沫能夠深入子宮黏膜皺褶部位,刺激性小,大量的泡沫把溶菌酶迅速廣泛地分布至細菌可到之處,同時子宮內液體較少的內環境,增加了泡沫的持續時間。與溶菌酶水溶液進行子宮內灌注的治療方法相比較,溶菌酶泡騰栓劑的作用時間長,不易流失,同樣劑量藥效更顯著,同時使用方便,操作簡單,值得在臨床中大力推廣應用。

[1]船津勝,鶴大典.溶菌酶[M].李光福,譯.濟南:山東科學技術出版社,1982.

[2]周文孝.聚乙二醇在劑型優化中的應用[J].中國藥學雜志,1995,30(12):713.

[3]羅明生,劉天惠.藥劑輔料大全[M].成都:四川科學技術出版社,1993:23.

[4]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].2000版二部.

[5]鄒力家,張秀珍,張淑萍,等.滴炎凈泡騰栓的研制[J].山東醫藥工業,1987(3):15.

[6]朱奇,陳彥.溶菌酶及其應用[J].生物學報,1998,33(10):9-10.

[7]方元超,梅叢笑,尹寧.溶菌酶及其應用前景[J].中國食品添加劑,1999(4):39-43.

[8]俞加林,劉莉,孫湘莉,等.清開靈泡騰片制備工藝的研究[J].中成藥,2001(8):23.