富馬酸喹硫平鼻用固體脂質(zhì)納米粒原位凝膠的制備及質(zhì)量控制

李見春，張文靜，朱 娜，張紅敏，王 秀，張 勁（蚌埠醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系，安徽蚌埠 233030）

富馬酸喹硫平（Quetiapine fumarate，QF）是一種新的非經(jīng)典抗精神疾病藥，該藥安全有效，作用于5-羥色胺2受體（5-HT2）、D1、D2及D4等多種受體[1]，不但對(duì)精神分裂癥的陽性癥狀有效，對(duì)陰性癥狀也同樣有效[2]。目前QF已成為精神分裂癥與雙向情感障礙治療的一線用藥[3-4]。由于QF市售產(chǎn)品多為片劑，口服后不僅會(huì)產(chǎn)生一系列不良反應(yīng)，如頭暈、嗜睡、直立性低血壓、心悸、口干、食欲不振和便秘等，還可能由于首關(guān)消除的影響，降低藥物的生物利用度。為避免口服后的相關(guān)不良反應(yīng)，本研究選擇了鼻腔給藥。

固體脂質(zhì)納米粒（Solid lipid nanoparticle，SLN）原位凝膠作為鼻黏膜給藥的載體[5-7]，可使藥物繞過血腦屏障直接進(jìn)入腦內(nèi)，避免了口服給藥產(chǎn)生的首關(guān)效應(yīng)及減少外周的不良反應(yīng)，并且增加其在鼻黏膜上的黏附，從而延長(zhǎng)吸收時(shí)間以及減小用藥劑量。本研究利用三元相圖的繪制篩選SLN處方，繼而采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)化溫度敏感型原位凝膠處方，擬為QF治療精神疾病開發(fā)出一條新的治療途徑。

1 材料

1.1 儀器

LC-15AC型二元高壓梯度高效液相色譜儀（日本島津公司）；JN-02HC型高壓均質(zhì)機(jī)（廣州聚能生物科技有限公司）；Nano-ZS90型粒度電位儀[馬爾文儀器（中國(guó)）有限儀器]；AllegraTMX-22R型低溫離心機(jī)（美國(guó)貝克曼庫爾特公司）；JEM-2100型高分辨透射電子顯微鏡（日本電子公司）。

1.2 藥品與試劑

QF原料藥（武漢大華偉業(yè)醫(yī)藥化工有限公司，批號(hào)：131228FM，純度：99.4%）；單硬脂酸甘油酯（廣東汕頭市西隴化工廠）；油酸山梨坦（司盤80，無錫市亞盛化工有限公司）；正丁醇（天津市大茂化學(xué)試劑廠）；泊洛沙姆407（P407）、P188（上海源葉生物科技有限公司）；甲醇、乙腈為色譜純，三乙胺、冰醋酸等試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 SLN處方優(yōu)化

參考微乳法[8]通過三元相圖優(yōu)化SLN處方。以加熱融解的單硬脂酸甘油酯為油相，司盤80為乳化劑，正丁醇為助乳化劑，純化水為水相，按不同比例混合制備納米乳。通過改變司盤80/正丁醇的配比（Km）和油相/混合乳化劑的配比繪制不同Km值下的三元相圖，選擇適宜的納米乳處方。結(jié)果顯示，不同Km值下均有微乳形成，當(dāng)Km為1 ∶9時(shí)，微乳形成的區(qū)域最大。故從Km為1 ∶9相圖中，選取3個(gè)較好的處方制備后，使用均質(zhì)機(jī)將初乳進(jìn)行粉碎，在壓力為1 200 bar條件下反復(fù)循環(huán)，低溫冷卻得SLN混懸液。分別通過粒度電位儀考察SLN的粒徑分布，進(jìn)一步優(yōu)化SLN的處方。同時(shí)采用染色法[9]將制備好的微乳平均分成兩份，一份加入油溶性的蘇丹紅染料，一份加入水溶性的亞甲基藍(lán)染料，觀察形態(tài)，結(jié)果見表1。

表1 不同處方所制SLN的形態(tài)分析與驗(yàn)證結(jié)果Tab 1 Morphological analysis and verification results of SLN with different formulations

由表1可見，粒徑分布情況表明處方二所制SLN粒徑最小且分布均勻，染色后觀察形態(tài)結(jié)果為W/O型。按處方二精密稱取，按上述制備方法制得空白納米粒的初乳，并將制得的初乳加入到均質(zhì)機(jī)中，60 ℃條件下，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，進(jìn)行粉碎，最終得到符合條件的空白納米乳，立即放入冰浴迅速冷卻呈半固態(tài)即得空白SLN。

2.2 QF-SLN的制備

按“2.1”項(xiàng)下處方二精密稱取單硬脂酸甘油酯，水浴融化后加入司盤80與正丁醇溶液，加入精密稱取的QF 1 g，再加入水，輕度攪拌30 s，即可形成澄清透明的W/O型微乳。使用均質(zhì)機(jī)將初乳進(jìn)行粉碎，在溫度為60 ℃、壓力為1 200 bar的條件下反復(fù)循環(huán)，立即冰浴迅速冷卻即得QF-SLN混懸液。

2.3 空白原位凝膠的制備

采用冷溶法[5]制備原位凝膠。精密稱取一定量的P407和P188至適量的純化水中，放入4 ℃冰箱保存24 h以上，直至得到澄清、無團(tuán)塊、分散均勻的溶液即得空白原位凝膠。

2.4 膠凝溫度的測(cè)定

取4 ℃原位凝膠至玻璃試管，將溫度計(jì)插入凝膠液面下，試管放入恒溫水浴鍋中平衡10 min，以0.5 ℃/min的升溫速率緩慢升高水浴鍋溫度，每5 s傾斜試管45°，直到凝膠不再流動(dòng)時(shí)即為膠凝溫度[10]。每個(gè)樣品平行測(cè)定3次取平均值。

2.5 P188和P407對(duì)膠凝溫度的影響

將不同量的P407和P188加入到適量水中，根據(jù)“2.3”項(xiàng)下方法制成不同濃度的總質(zhì)量為10 g的溶液，根據(jù)“2.4”項(xiàng)下方法測(cè)定其相變溫度。結(jié)果顯示，隨著P188加入量的增加，相變溫度逐漸上升；隨著P407加入量的增加，相變溫度逐漸降低，詳見圖1。

2.6 星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，確定對(duì)凝膠溫度有顯著影響的P407的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（X1，%）和P188的質(zhì)量（X2，%）為因素，各因素的極值范圍為X120%～26%，X10～10%。根據(jù)星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法[11]制備10 g原位凝膠。因素與水平見表2，結(jié)果見表3。

圖1 不同量的P407與P188對(duì)膠凝溫度的影響Fig 1 Effects of P407 and P188 with different contents on the gelling temperature

表2 因素與水平Tab 2 Factors and levels

表3 星點(diǎn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果Tab 3 Testing results of central composite test

模型擬合采用Design expert軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。以膠凝溫度（T）為指標(biāo)對(duì)各因素進(jìn)行二項(xiàng)式回歸，方程如下：由二次多項(xiàng)式的擬合優(yōu)度R2及置信度P可知方程T的擬合效果良好。結(jié)合各因素的取值范圍，經(jīng)Design expert軟件優(yōu)化后處方為：P407 2.10 g，P188 0.56 g。預(yù)測(cè)T為33.39 ℃，對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果顯示，實(shí)測(cè)T為（33.4±0.32）℃，表明此處方滿足鼻腔用藥要求（T為33 ℃左右），且實(shí)測(cè)T與預(yù)測(cè)T偏差＜5%。因此選擇此處方為最優(yōu)處方：P407 21%，P188 5.6%，純化水73.4%。以最優(yōu)處方按“2.2”項(xiàng)下方法制得適用于鼻腔給藥的原位凝膠。

2.7 QF-SLN原位凝膠的制備

取空白原位凝膠加入QF-SLN，攪拌至完全溶解，即得QF-SLN原位凝膠。

2.8 QF-SLN原位凝膠的理化性質(zhì)表征

2.8.1 QF-SLN原位凝膠的粒徑分布 取適量?jī)?yōu)化后處方制備的QF-SLN原位凝膠，稀釋20倍后放入粒度電位儀中測(cè)定。結(jié)果，其平均粒徑為（136.3±6.4）nm。粒徑分布見圖2。

2.8.2 形態(tài)考察 取QF-SLN混懸液和QF-SLN原位凝膠加純化水稀釋，取適量滴加在覆蓋碳膜的銅網(wǎng)上，染色，用透射電子顯微鏡觀察其形態(tài)。結(jié)果顯示，QF-SLN和QF-SLN原位凝膠均為類球形粒子，外觀形態(tài)圓整。透射電鏡圖見圖3。

圖2 QF-SLN原位凝膠的粒徑分布情況Fig 2 Particle size distribution of QF-SLN in situ gel

圖3 透射電鏡圖Fig 3 Diagram of TEM

2.8.3 包封率測(cè)定 取QF-SLN混懸液40 μl于超濾離心管中，下層加入4 ml甲醇，以離心半徑6.3 cm、4 000 r/min離心30 min。搖勻后，精密吸取該上清液，按文獻(xiàn)[12]色譜條件進(jìn)行測(cè)定，記錄峰面積，代入回歸方程，計(jì)算游離藥物濃度后，根據(jù)公式計(jì)算包封率[13]。包封率＝[（m總－m測(cè)）/m總]×100%，其中：m測(cè)為上清液中測(cè)得的藥物量，m總為加入的藥物量。按最優(yōu)處方制備3批QF-SLN原位凝膠，測(cè)得其包封率分別為97.22%、97.44%、98.14%，平均包封率為（97.60±0.48）%。

2.8.4 穩(wěn)定性初步考察 將制得的3批QF-SLN原位凝膠樣品放置于4 ℃冰箱內(nèi)，分別于0、5、10、30 d取出樣品進(jìn)行粒徑及含量的考察。結(jié)果顯示，QF-SLN原位凝膠在30 d內(nèi)，粒徑略有增加，含量略為降低，穩(wěn)定性能良好，結(jié)果見表4。

表4 穩(wěn)定性初步考察結(jié)果（n＝3）Tab 4 Testing results of stability test（n＝3）

3 討論

用于制備SLN的固體脂質(zhì)材料一般包括甘油三酯、部分甘油酯、脂肪酸、類固醇以及某些酯類。余克富等[5]通過對(duì)布洛芬SLN原位凝膠的研究，發(fā)現(xiàn)單硬脂酸甘油酯制得的體系更澄清，因此選擇單硬脂酸甘油酯作為本試驗(yàn)的脂質(zhì)材料制備SLN。所得納米粒均一透明，能形成穩(wěn)定的體系。使用單硬脂酸甘油酯作為油相時(shí)，由于自身難溶，需先將其加熱融解后再加入乳化劑與助乳化劑，另外滴加水相時(shí)，需要先加熱至與油相溫度相同后再加入，以避免因溫度差異所造成的乳化不完全現(xiàn)象。

本試驗(yàn)參考文獻(xiàn)[14]選用P407與P188這種新型的高分子材料來制備溫度敏感型原位凝膠，具有熱敏可逆性凝膠轉(zhuǎn)變特征，并且無毒無刺激性，可用于鼻用眼用制劑中，是現(xiàn)階段研究最成熟的溫度敏感原位凝膠的高分子材料。處方篩選時(shí)采用了星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面優(yōu)化法，該方法試驗(yàn)次數(shù)少、精確度高、應(yīng)用方便[15]。通過應(yīng)用這種方法進(jìn)行原位凝膠處方的優(yōu)化，結(jié)果也表明擬合的數(shù)學(xué)模型在因素優(yōu)化過程中是可行的。

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