黄芩苷聚乳酸羟基乙酸共聚物微球的制备及其体内外研究

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目的:黄芩苷(Baicalin,BC)是从唇形科植物黄芩的干燥根中分离提取得到的黄酮类化合物。黄芩苷分子式为C21H18O11,化学名是5,6-二羟基-7-O-葡萄糖醛酸黄酮苷。药理作用强且复杂广泛,包括抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、清除自由基抗氧化、解热、降压、镇静、抗心律失常、免疫调节、抗变态反应、对缺血-再灌注损伤的保护、神经保护、抑制血管生成、调节血脂、抗动脉粥样硬化、抗高血糖、抗内毒素休克、抗HIV等。临床上用于用于传染性肝炎、急性胆道感染、铅中毒、上呼吸道感染、肺热、黄疸、肠炎痢疾、角膜炎等。由于黄芩苷水溶性和脂溶性都较低,在碱性条件下易分解稳定性差;口服吸收不好,须经肠道水解为黄芩素才可吸收;静脉注射给药毒性较口服大,半衰期短等短板限制了黄芩苷的临床应用。因此,本课题拟将其用高分子材料包封黄芩苷制成可降解缓释微球,以增加药物稳定性,延长药物体内半衰期,减少用药频率,降低毒副作用使患者顺应性提高,为黄芩苷新型制剂研发提供参考。方法:首先建立高效液相色谱法法测定微球中黄芩苷的含量。以O/W乳化溶剂挥发法制备黄芩苷聚乳酸羟基乙酸共聚物(Poly lactic-co-glycolic acid,PLGA)微球,通过单因素试验考察了油相加入方式、水浴温度、搅拌速度、挥发时间、分散剂种类和用量、有机溶出和油水相比、PLGA浓度、投药量、反应体系总体积等工艺和处方因素。根据试验结果选择了对微球性质影响较大的因素以包封率、载药量和粒径为评价指标采用正交试验设计进一步优化工艺处方,并考察优化微球的粒径、载药量、包封率、重现性。建立高效液相色谱法测定释放介质中黄芩苷的浓度。采用动态透析法考察黄芩苷PLGA微球的体外释放特性,根据试验数据绘制释放曲线并以零级、一级、Higuchi、weibull及Ritger-peppas模型进行释放方程拟合以阐明微球中药物释放机制。建立高效液相色谱法测定血浆中黄芩苷的浓度。取SD大鼠随机分为两组,分别以10.5mg·kg-1的剂量尾静脉注射黄芩苷及其PLGA微球混悬液,固定时间点取血测定血浆中药物浓度,绘制药时曲线,进行房室拟合并计算相关动力学参数。将黄芩苷PLGA微球置于高温、高湿以及强光照射条件下进行影响因素试验,进行加速试验和长期试验以考察黄芩苷PLGA微球的长期稳定性。结果:建立了高效液相色谱法测定微球中黄芩苷的含量,方法准确度好,精密度高,满足测定要求。根据单因素试验结果初选的黄芩苷PLGA微球制备处方工艺为:反应温度20℃;油相以玻璃注射器注入水相;机械搅拌速度为1000转;溶剂挥发时间为2h;分散剂为明胶;二氯甲烷作为油相。对载体材料PLGA浓度、投药量、油水相之比和水相分散剂明胶的浓度四个因素用正交试验设计进行试验以优化制备工艺,优化结果为6%PLGA、1.5%明胶、60mg黄芩苷、水油相比1:10。按优化条件制备3批黄芩苷PLGA微球,得到的优化处方黄芩苷PLGA微球平均粒径、载药量、包封率和综合评分分别为:1.89μm、12.79%、85.40%和35.92。所得优化处方微球的外观、形态、粒径:微球为淡黄色粉末,表面光滑无褶皱,球形较好,分散较好,流动性良好。体外释放研究建立了高效液相色谱法测定释放介质中黄芩苷的浓度,方法准确度好,精密度高,满足测定要求。在37℃条件下,黄芩苷溶液在3h释放91.58%,黄芩苷PLGA微球在前24h内释放32.20%,之后释药放缓,在11d内累计释放84.71%。黄芩苷溶液释药符合Weibull模型,其方程为:Q=100×[1-e-(t+1.441)2.992/41.163)],决定系数R2为0.9765。黄芩苷PLGA微球药物释放符合Ritger-Peppas模型,其方程为:㏑Q=0.6525㏑t+1.5479,决定系数R2为0.9920,其n值为0.6525。建立了高效液相色谱法测定血浆样品中黄芩苷的浓度,方法准确度好,精密度高,满足测定要求。大鼠静脉注射黄芩苷和黄芩苷PLGA微球的不同时间取血测定血浆药物浓度PKSolver药动学软件以AIC作为判别指标进行各房室模型拟合,结果黄芩苷溶液和黄芩苷PLGA微球均较符合二室模型。黄芩苷溶液的消除半衰期(t1/2β)为1.27 h,平均驻留时间(MRT)为0.88h,药时曲线下面积(AUC0-inf)为3.74μg·h·m L-1。黄芩苷PLGA微球的t1/2β为258.98h,MRT为373.01h,药时曲线下面积为308.14μg·h·m L-1。稳定性试验中,黄芩苷PLGA微球在60℃熔融聚结,在4℃、25℃和40℃条件下稳定;高湿环境下微球略有吸潮水解,大部分球型无明显变化;微球置于4500lx光照条件下放置10d后各指标无明显变化;加速试验和长期试验表明黄芩苷温度性良好。结论:本课题采用O/W型乳化溶剂挥发法制备得到的黄芩苷PLGA微球为淡黄色粉末、流动相好、球型圆整,分散性好、温度性好,载药量和包封率符合预期要求。黄芩苷从PLGA微球中释放机制为non-Fick扩散。体内药动学试验表明微球缓释作用显著。制备的黄芩苷微球贮存应避免高温环境。
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