鹽酸小檗堿離子型眼用原位凝膠的研究*

李 琳，趙海南，李佳瑋，李 楠，王 穎，劉志東

鹽酸小檗堿離子型眼用原位凝膠的研究*

李 琳，趙海南，李佳瑋，李 楠，王 穎，劉志東

[目的]制備并評價眼用鹽酸小檗堿離子敏感性原位凝膠劑。[方法]采用結(jié)冷膠作為離子敏感型高分子材料制備鹽酸小檗堿離子敏感性原位凝膠劑；黏度計考察其流變學(xué)特征；采用熒光示蹤法測定凝膠劑的眼部滯留時間；同體自身對照法考察凝膠劑的眼部刺激性。[結(jié)果]鹽酸小檗堿離子敏感性原位凝膠劑為假塑性流體，對兔眼無刺激；該原位凝膠劑的滯留時間為3 h，比滴眼液增加了6倍。[結(jié)論]鹽酸小檗堿離子敏感性原位凝膠劑的刺激性低，眼部滯留時間長，具有一定的緩釋效果。

鹽酸小檗堿；離子敏感型原位凝膠；結(jié)冷膠

為了解決傳統(tǒng)的眼用液體制劑的生物利用度較低的缺點，國內(nèi)外學(xué)者研究了一系列新型給藥系統(tǒng)，如納米粒、脂質(zhì)體、微乳、原位凝膠等。其中原位凝膠以液體的方式滴入眼中，在眼部形成半固體的凝膠，從而減少藥物的流失，延長制劑在眼部的滯留時間，具有給藥劑量準(zhǔn)確，重現(xiàn)性好等優(yōu)點而被廣泛關(guān)注。結(jié)冷膠也稱S-60多糖，是眼用制劑的一種新型離子敏感性高分子輔料，制得的凝膠劑能以溶液的狀態(tài)給藥，遇到淚液中的陽離子可以迅速形成凝膠，是制備原位凝膠劑的極具潛力的新型藥物載體[6]。

黃連為傳統(tǒng)中藥，在歷代中醫(yī)文獻中多見配伍黃連治療各類眼病的方劑，常用于目赤腫痛，眼目紅腫等。黃連的有效成分為生物堿，其中小檗堿的含量最高，以鹽酸鹽的狀態(tài)存在于黃連中[1]。本實驗以鹽酸小檗堿為模型藥物，以結(jié)冷膠作為離子敏感型高分子材料，將其設(shè)計為眼用原位凝膠，為傳統(tǒng)中藥提供新的眼用給藥系統(tǒng)。

1 材料與方法

1.1 材料 結(jié)冷膠（建恒生物），香豆素-6（ACROS ORGANICS，美國），乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-2Na）（聯(lián)星生物），鹽酸小檗堿（天津中新藥業(yè)，含量>90%），DV-Ⅲ黏度計（Brookfield，美國），磁力攪拌器 SZCL－4B（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司)，AX205電子天平（METTLER TOLEDO，瑞士），YZ2手持裂隙燈（六六視覺），Milli－Q超純水系統(tǒng)（Millipore，美國）。

新西蘭白色家兔，雌雄兼用，體質(zhì)量2.0～3.0 kg，由中國醫(yī)學(xué)放射所提供，合格證號SCXK（津）2005-0001，兔舍溫度為（19±1）℃，濕度為（50%±5%）。相關(guān)研究遵照動物實驗原則進行，并得到天津中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心的支持，實驗操作過程得到天津中醫(yī)藥大學(xué)動物倫理委員會的認可。

1.2 離子敏感型原位凝膠的制備 3種不同濃度的原位凝膠處方組成見表1。制備過程如下：按表1稱處方量的結(jié)冷膠，EDTA-2Na至適當(dāng)容器中，加入適量的去離子水，在磁力攪拌下，加熱至100℃使其分散均勻，然后置于4℃冰箱中完全冷卻得到澄明溶液；另將處方量的鹽酸小檗堿溶于另一部分水中，將上述兩者在磁力攪拌下混合均勻，制備鹽酸小檗堿離子敏感性原位凝膠劑。

表1 3種原位凝膠劑處方比較表g

1.3 人工淚液的配制 根據(jù)淚液的電解質(zhì)組成配制人工淚液，其組成成分為每1 000 mL去離子水中含氯化鈉6.8 g，碳酸氫鈉2.2 g，二水氯化鈣0.084 g，氯化鉀1.4 g。

1.4 流變學(xué)性質(zhì)的考察

1.4.1 空白離子敏感型原位凝膠的流變學(xué)考察 分別配制含有結(jié)冷膠0.1%，0.2%，0.3%的離子敏感型原位凝膠制劑。分別在非生理條件（凝膠：去離子水=25∶7，25 ℃）和生理條件（凝膠：人工淚液=25∶7，35℃）下，進行流變學(xué)考察[2]。樣品在測試前要在水浴中平衡5 min。測定時剪切速率由0/秒上升至134/秒，再由134/秒下降到0/秒，每個樣品分別3次。

1.4.2 鹽酸小檗堿對離子敏感型原位凝膠制劑的流變學(xué)影響 分別在非生理條件（凝膠∶去離子水=25∶7，25 ℃）和生理條件（凝膠∶人工淚液=25∶7，35 ℃）下，測定含藥與不含藥的處方3，測定方法同上。

1.5 鹽酸小檗堿離子敏感原位凝膠劑眼部滯留時間的測定 選擇6只新西蘭大白兔。分別向含有結(jié)冷膠濃度為0.3%的鹽酸小檗堿離子敏感原位凝膠劑和含有鹽酸小檗堿的溶液中加入微量的香豆素-6（0.05%，w/v），作為受試溶液。分別取 100 μL 滴入兔一側(cè)眼結(jié)膜囊，另一側(cè)眼作為空白對照。每隔15 min用裂隙燈觀察兔眼角膜表面連續(xù)熒光層強弱。角膜表面連續(xù)熒光層消失的時間即為眼部滯留時間,連續(xù)測定3次[3-4]。

2 實驗結(jié)果

2.1 流變學(xué)性質(zhì)

2.1.1 空白鹽酸小檗堿的離子敏感型凝膠劑的流變學(xué)考察 見圖1。

圖1為空白鹽酸小檗堿的離子敏感型凝膠劑在非生理條件和生理條件下，剪切力隨剪切速率的變化曲線。處方1，在非生理條件下，剪切力隨剪切速率呈線性變化，生理條件同樣表現(xiàn)為線性變化。此結(jié)果說明在兩種條件下，處方1并沒有發(fā)生溶液-膠體的性狀改變，表現(xiàn)為牛頓流體性質(zhì)[5]。處方2，在非生理條件下，剪切力隨剪切速率同樣呈線性變化，在生理條件下，剪切力雖然相對處方1來說有明顯增加，但剪切力隨剪切速率依然呈線性變化，依然為牛頓流體。然而，非生理條件下的處方3的剪切力也隨剪切速率的變化呈現(xiàn)線性，同樣表現(xiàn)出牛頓流體的性質(zhì)[5]；但在生理條件下，剪切力隨著剪切速率的變化迅速上升，表現(xiàn)為假塑性流體性質(zhì)[6-7]。這種假塑性流體流變學(xué)特征對角膜前形成的液膜影響較小，對眼瞼排斥也較小，更易被患者接受。當(dāng)剪切速率達到134/秒時，其剪切力都相對其非生理條件的剪切力增大了6～8倍，說明在非生理向生理條件轉(zhuǎn)化時，聚合物溶液發(fā)生了溶液-凝膠的相變。因此選擇處方3作為最優(yōu)處方進行后續(xù)實驗。

2.1.2 鹽酸小檗堿對離子敏感型原位凝膠制劑的流變學(xué)影響 見圖2。

圖1 不含鹽酸小檗堿的離子敏感型凝膠劑的流變學(xué)曲線

圖2 含藥和不含藥的處方3凝膠劑的流變學(xué)曲線

為了考察藥物鹽酸小檗堿對凝膠基質(zhì)流變學(xué)的影響，本研究考察了在非生理和生理條件下，含藥與不含藥的處方3的流變學(xué)性質(zhì)，結(jié)果如圖2。結(jié)果顯示含藥與不含藥的凝膠的流變學(xué)行為相似，說明鹽酸小檗堿在非生理和生理條件下都沒有影響凝膠的的三維結(jié)構(gòu)。

2.2 鹽酸小檗堿的離子敏感型凝膠劑的眼部滯留時間的測定 鹽酸小檗堿的離子敏感型凝膠劑的眼部滯留時間為（3.00±0.50）h，鹽酸小檗堿溶液則為（0.50±0.25）h。鹽酸小檗堿的離子敏感型凝膠劑眼部滯留時間比溶液劑增加了6倍，顯著延長藥物在角膜前的滯留性。

3 討論

結(jié)冷膠的這種相變的產(chǎn)生主要是由于結(jié)冷膠屬陰離子型線性多糖，其結(jié)構(gòu)由多個四糖單元構(gòu)成[8]。當(dāng)配制成一定濃度的溶液后具有陽離子誘導(dǎo)凝膠的性質(zhì)，因此遇到人工淚液中的陽離子（Na+，K+，Ca2+等），會迅速凝結(jié)成膠。其所制備的離子敏感型原位凝膠劑與傳統(tǒng)眼用制劑相比具有顯著的優(yōu)點，如角膜滯留時間長，從而提高生物利用度；組織相容性好，給藥劑量準(zhǔn)確；使用前呈易流動的液體狀態(tài)，易灌裝，便于工業(yè)化生產(chǎn)。

本研究以結(jié)冷膠為凝膠基質(zhì)，研制了鹽酸小檗堿離子型原位凝膠劑。在滴用前，呈流動性良好的液體狀，便于使用；滴用后，結(jié)冷膠與淚液中的陽離子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，黏度增加而膠凝，具有原位凝膠的顯著優(yōu)勢。流變學(xué)的結(jié)果表明鹽酸小檗堿離子敏感性原位凝膠劑為假塑性流體；刺激性結(jié)果表明該原位凝膠劑對兔眼無刺激；滯留性實驗結(jié)果表明該原位凝膠劑的滯留時間為3h，比滴眼液增加了6倍。綜上所述，鹽酸小檗堿離子敏感性原位凝膠劑的刺激性低，眼部滯留時間長，具有一定的緩釋效果，因此值得進一步開發(fā)。

[1] 郝吉福，趙雪梅，王建筑，等．溫度敏感型鹽酸小檗堿眼用原位凝膠的制備研究[J].中草藥，2010，41（4）：550－555．

[2] Mattias P,Helene H,Katarina E.Rheological studies of the gelation of deacetylated gellan gum(Gelrite)in physiological conditions[J].European Journal of Pharmaceutical Sciences,1999,9(1):99-105.

[3] 李馨儒，雷耀龍，沈傳勇，等.阿昔洛韋眼用pH敏感原位凝膠劑的制備和評價[J].中國新藥雜志，2009，18（24）：2360－2364．

[4]Vandamme T,Brobeck L.Poly(amidoamine)dendrimers as ophthalmic vehicles for ocular delivery of pilocarpine nitrate and tropicamine[J].Journal of Controlled Release,2005,102(1):23-38.

[5] Miller SC,Drabik BR.Rheological properties of poloxamer vehicles[J].InternationalJournalofPharmaceutics,1984,(18):269-276.

[6] Lin HR,Sung KC.Carbopol/pluronic phase change solutions for ophthalmic drug delivery[J].Control Rel,2000,(69):379-388.

[7] Patton TF,Robinson JR.Ocular evaluation of polyvinyl alcohol vehicle in rabbits[J].J Pharm.Sci,1975,64(8):1312-1316.

[8] 曹師磊，徐 豐，蔣新國，等.離子敏感鼻用原位凝膠的制備及其兔消除動力學(xué)[J].中國藥學(xué)雜志，2007，42（11）:844-848.

Study of ion-activated in situ gel system containing berberine hydrochloride for ocular use

LI Lin1,2,ZHAO Hai-nan1,2,LI Jia-wei1,2,et al
（1．Tianjin University of TCM,Tianjin State Key Laboratory of Modern Chinese medicine,Ministry of Education,Tianjin 300193,China;2.Tianjin University of TCM.Engineering Research Center of Modern Chinese Medicine Discovery and Preparation Technique,Tianjin 300193,China）

[Objective]To prepare and evaluate the ion-activated in situ gel system containing berberine hydrochloride for ocular use.[Methods]The ion-activated in situ gel of berberine hydrochloride was prepared by using gellan gum as ion-activating material.Rheological quality was investigated by examination of the viscosity.Ocular residence time was determined by fluorescence-labeled technique.[Results]The investigation of the rheological curve demonstrated that the ion-activated in situ gel of berberine hydrochloride represented a pseudoplastic flow type.Both ion-activated in situ gel of berberine hydrochloride and the eye-drop of Berberine had no irritation after ocular administration.Ocular residence time of ion-activated in situ gel of berberine hydrochloride was 6 times higher than that of eye-drop of Berberine.[Conclusion]As liquid ophthalmic delivery systems,ionactivated in situ gel of berberine hydrochloride can undergo in situ phase transition to form gels,which can prolong the residence time of in-situ gelling agent to enhance the effect of drug at the target site without irritation to the eye.

berberine hydrochloride;ion-activated in situ gel;gellan gum

R285.5

A

1673-9043(2011)04-0229-03

國家自然基金資助項目（81001645）；中國博士后科學(xué)基金資助項目（20090460701）。

300193 天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津市現(xiàn)代中藥重點實驗室，省部共建國家重點實驗室培育基地，現(xiàn)代中藥發(fā)現(xiàn)與制劑技術(shù)教育工程研究中心

李 琳（1986-），女，碩士研究生，主要從事緩控釋制劑的研究。

*通訊作者：劉志東。

2011-04-11）

論著·理論研究