以CoSol-Sur技術制備脂溶性藥物吲噠帕胺殼聚糖溫敏原位凝膠的實驗研究

彭 纓 李 杰 葉田田 李 靜 尹 飛 董江南 潘衛三

1.沈陽藥科大學藥學院，遼寧沈陽 110016；2.遼寧省腫瘤醫院藥學部，遼寧沈陽 110042

溫敏原位凝膠（thermosensitive in situ gel），又稱溫敏在位凝膠，是指高分子材料以溶液狀態給藥后，在用藥部位對溫度產生響應，發生分散狀態或構像的可逆轉化，形成半固體狀態的藥物儲庫[1]。近年來，作為自然界中唯一含游離氨基的堿性多糖——殼聚糖被廣泛地應用于生物醫學和藥物傳遞系統等領域[2-3]。然而，殼聚糖不溶于有機溶劑，而只能溶解于酸性的水性介質（pH＜6）中，這在一定程度上限制了其應用。在生理pH值（6.8～7.2）下，于殼聚糖溶液中加入甘油磷酸鹽（Glycerophosphate，G），得到的殼聚糖溶液在低溫（4℃）下呈現溶液狀態，溫度達到37℃時形成凝膠[4-5]，即所謂的溫敏性質。該體系中的GP也是公認的高生物相容性物質，故殼聚糖/GP體系在關節修復、組織工程支架等生物醫學領域得到了廣泛應用[6]。

潛溶-表面活性劑相結合技術（CoSol-Sur技術）的核心是利用少量的、適于注射給藥的、安全性得到廣泛驗證的潛溶劑（Cosolvent），如 Pharmasolve、Glycerolformal，作為脂溶性藥物的溶媒[7]，借助安全高效的新型表面活性劑，如Cremphor ELP、Solutol HS15、生育酚聚乙二醇琥珀酸酯（tocopheryl polyetheyene glycol 1000 succinate，TPGS）， 通過過飽和原理在體形成脂溶性藥物微晶（microcrystal）[8-9]。

筆者以往的有關研究已經證明殼聚糖/GP體系可以較好地應用于水溶性藥物傳遞系統中，但在脂溶性藥物的運載上還存在一些問題。本文采用CoSol-Sur技術，以脂溶性降壓藥物吲噠帕胺（Indapamide，IPM）為模型藥物[10-11]，為殼聚糖/GP溫度敏感型原位凝膠在脂溶性藥物藥物傳遞系統中的應用進行探索性研究。

1 儀器與試藥

LC-10A型HPLC系統，SPD-10A檢測器（日本島津株式會社）；MD200-2 電子分析天平 （奧豪斯國際貿易有限公司）；NDJ-8S旋轉式黏度計 （上海精科天平）；SHA-BA型水浴恒溫振蕩器（江蘇榮華儀器公司）；Dimension 3100 原子力顯微鏡 （美國Veeco Metrology）。吲噠帕胺 （北京燕山制藥廠）；殼聚糖 （脫乙酰度96%，濟南海得貝海洋生物有限公司）；α，β-GP （紫光古漢生物公司）；β-GP（Fluka）；Pharmasolve（ISP 國際特品有限公司）；Glycerolformal（Servon XGF，廣州紀雅）；Tween 80（Croda，美國）；Cremphor ELP（德國巴斯夫）；Solutol HS15（德國巴斯夫）；TPGS（伊士曼化學公司），其余試劑為分析純。

2 方法與結果

2.1 利用CoSol-Sur技術制備IPM殼聚糖/GP原位凝膠

于0.13 mol/L的鹽酸中在高速攪拌的條件下加入殼聚糖，室溫下攪拌24 h得到澄清溶液（3%，W/V）；冰水浴下，于去離子水/潛溶劑/表面活性劑三元溶劑系統中分別溶解處方量的GP、IPM。磁力攪拌下，先將IPM溶液滴加到殼聚糖鹽酸溶液中，攪拌5min。然后再滴加GP溶液，4℃攪拌5min，即得原位凝膠。

2.2 膠凝時間與膠凝形態考察

將2 mL殼聚糖/GP溶液分裝到6 mL西林瓶中，放置于37℃水浴中以保溫；每隔0.5min將西林瓶傾斜以觀察體系由自由流動液體轉變成半固體所需時間，記為膠凝時間。以評分制為標準，評價殼聚糖/GP溶液保溫1 h后的膠凝形態，考察藥物，GP含量和殼聚糖濃度膠凝時間和膠凝狀態的影響，具體評分標準見表1。

表1 殼聚糖/GP原位凝膠膠凝形態評分標準

2.2.1 潛溶劑對膠凝時間與膠凝形態的影響 于制備工藝下制得的空白殼聚糖/GP原位凝膠中分別加入3%、7%、10%潛溶劑，體系的膠凝時間及膠凝形態有所不同（圖1）。結果表明，體系的膠凝時間隨著潛溶劑含量的升高而縮短，特別的是，Glycerolformal對體系膠凝時間影響較小。含DMAC、Pharmasolve體系膠凝形態分值隨著潛溶劑含量的升高而升高，其中對殼聚糖/GP體系膠凝形態影響最為顯著的是DMAC。

2.2.2 表面活性劑對膠凝時間與膠凝形態的影響 于制備工藝下制得的空白殼聚糖/GP原位凝膠中分別加入1.8%、3.6%、5.4%表面活性劑，體系的膠凝時間與膠凝形態的評價結果有所不同（圖 2）。結果表明，Tween 80、Solutol HS15的含量影響體系的膠凝時間，且成反比的關系；而Cremphor ELP、TPGS對其影響相對較小，但5.4%的TPGS導致體系膠凝形態分值迅速升高。相對于其他表面活性劑，對殼聚糖/GP體系膠凝形態影響最小的是Cremphor ELP，最顯著的為Tween 80。

2.3 黏度考察

將按照制備工藝制得的殼聚糖/GP原位凝膠于37℃下保溫1 h，利用旋轉式黏度計進行黏度測定。

2.3.1 潛溶劑對凝膠黏度的影響 于制備工藝下制得的殼聚糖/GP原位凝膠中加入含量分別為1.7%、3.4%的潛溶劑，37℃下保溫1 h，測定黏度，結果見圖3。結果表明，當潛溶劑含量升高時，殼聚糖/GP凝膠黏度降低，且含Glycerolformal體系黏度會較高于含Pharmasolve的體系。

2.3.2 表面活性劑對凝膠黏度的影響 于按照制備工藝制得的殼聚糖/GP原位凝膠中加入含量分別為0.8%、1.6%的表面活性劑，37℃下保溫1 h，測定黏度，結果見圖4。結果表明，總體上，當表面活性劑含量升高時，殼聚糖/GP凝膠黏度降低，此效應與潛溶劑及表面活性劑的種類相關。表面活性劑的用量對含Solutol HS15的殼聚糖/GP原位凝膠的凝膠黏度影響最為顯著，而對以Glycerolformal為潛溶劑，TPGS為表面活性劑的殼聚糖/GP原位凝膠的黏度影響相對不顯著。

3 討論

表面活性劑可起到增溶的作用，其原理為表面活性劑在水溶液中締合形成膠束，親水基團向外，疏水內核包裹IPM。當表面活性劑的含量一定時，Tween 80、Cremphor ELP、Solutol HS15、TPGS對IPM的增溶能力呈遞增趨勢。潛溶劑能夠降低水相的極性，使得外水相對表面活性劑分子的親和性升高，膠束內核的疏水作用降低，部分表面活性劑分子以游離形式進入外水相，降低膠束的締合度，進而影響其對IPM的增溶效果。因此，系統中IPM的溶解度會因為低含量的潛溶劑的存在而降低，特別是對于Solutol HS15。此外，由于潛溶劑對IPM突出的增溶能力，隨著體系中潛溶劑含量的進一步升高，IPM的溶解度亦增大（Pharmasolve、DMAC尤其明顯）。

有文獻報道將藥物溶解于潛溶劑，利用過飽和原理使該溶液遇水在體形成脂溶性藥物納米混懸液[14]。然而，單獨應用潛溶劑制備的IPM納米混懸液呈簇狀結晶，且粒徑較大，效果不理想。因此本文采用表面活性劑來抑制IPM晶核長大。表面活性劑疏水基團吸附于IPM新生晶核表面，親水基團指向外水相，產生空間位阻致使藥物晶體生長受到抑制。文獻報道HPMC、PVP等高分子溶液具有對藥物結晶抑制作用。其作用機制被認為：①高分子通過氫鍵作用吸附于晶體表面；②藥物晶體周圍高分子的聚集形成流體動力學界面，從而抑制其生長。

利用CoSol-Sur技術，以脂溶性藥物IPM為模型藥物，通過過飽和原理，于殼聚糖/GP體系中在體形成IPM微晶。潛溶劑、表面活性劑對藥物的增溶作用，以及表面活性劑于藥物微晶表面的吸附，使得IPM能夠部分溶解，或以膠束、微晶狀態均勻分散于殼聚糖/GP系統之中，可以有效提高脂溶性藥物與殼聚糖/GP水性基質的相容性以及制劑的含量均勻性。

[1] 魏剛，陸偉躍，鄭俊民.溫度敏感原位凝膠中藥物的擴散行為[J].藥學學報，2004，39（3）：232-235.

[2] Martino AD，Sittinger M，Risbud MV.Chitosan：A versatile biopolymer for orthopaedic tissue-engineering [J].Biomaterials，2005，26：5983-5990.

[3] Hou Q，Bank P，Shakesheff KM.Injectable scaffolds for tissue regeneration[J].J Mater Chem，2004，14：1915.

[4] Chenite A，Buschmann M，Wang D，et al.Rheological characterisation of thermogelling chitosan&glycerol-phosphate solutions[J].Carbohydrate Polymers，2002，46：39-47.

[5] Chenite A，Chaput C，Wang D.Novel injectable neutral solutions of chitosan form biodegradable gels in situ[J].Biomaterials，2000，21（21）：2155-2161.

[6] Molinaro G，Leroux JC，Damas J，et al.Biocompatibility of thermosensitive chitosan-based hydrogels：an in vivo experimental approach to injectable biomaterials[J].Biomaterials，2002，23：2717-2722.

[7] Jain P，Yalkowsky SH.Solubilization of poorly soluble compounds using 2-pyrrolidone[J].Int J Pharm，2007，342：1-5.

[8] Raghavan SL，Schuessel K， Davis A，et al.Formation and stabilisation of triclosan colloidal suspensions using supersaturated systems[J].Int J Pharm，2003，261：153-158.

[9] Douroumis D，Fahr A.Stable carbamazepine colloidal systems using the cosolvent technique[J].Eur J Pharm Sci，2007，30：367-374.

[10] Robinson DM，Wellington K.Indapamide sustained release a review of its use in the treatment of hypertension[J].Drugs，2006，66：257-271.

[11] Sassard J，Bataillard A，Mcintyre H.An overview of the pharmacology and clinical efficacy of indapamide sustained release [J].Fundamental&Clinical Pharmacology，2005，19：637-645.