和 歡,尚新悅,宋少江
(沈陽藥科大學中藥學院 沈陽 110016)
苦參堿及其制劑的研究進展*
和 歡,尚新悅,宋少江**
(沈陽藥科大學中藥學院 沈陽 110016)
苦參堿是從中藥苦參中分離得到的天然產物,臨床上主要用于慢性病毒性肝炎的治療。目前主流的苦參堿制劑類型包括注射劑、栓劑、膠囊劑和片劑,處于研發(fā)狀態(tài)的劑型有靶向制劑、緩控釋制劑和透皮吸收制劑。對臨床常用的苦參堿制劑進行科學的優(yōu)化和新劑型的研發(fā),可以顯著性提高苦參堿的生物利用度。藥物新劑型的研發(fā)和新材料的應用,可以擴大苦參堿制劑的臨床應用,從而增強苦參堿制劑的臨床療效。這些對中藥單體化合物苦參堿的研究及其制劑的開發(fā)具有積極作用?;谝陨涎芯?,筆者對苦參堿藥理活性、制備方法和制劑的研究情況做一總結,以期為今后苦參堿的開發(fā)到其制劑的研究提供參考。
苦參堿 制劑 研究進展
苦參是豆科植物苦參(Sophora flavescens Ait.)的干燥根。明代李時珍曾在《本草綱目》言:“苦以味名,參以功名”。苦參也是常用蒙藥之一,其主要功效為化熱、調元、燥“黃水”、表疹,治療瘟病初期、風熱、麻疹、風濕性關節(jié)炎等病癥,具有清熱燥濕,殺蟲、利尿的作用??鄥惷麨榭喙恰⒋▍?、鳳凰爪、牛參等,分布于全國除青海、新疆外的大部分地區(qū),主產于山西、河南、河北等省[1]。國外最早對苦參的研究記錄始于20世紀30年代的蘇聯(lián),國內對其系統(tǒng)研究則始于1972年。1958年苦參堿首次提取、分離和確認,在接下來的幾十年里,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了氧化苦參堿、槐果堿、槐啶堿、異苦參堿等其他生物堿[2]。目前從苦參中分離得到的次生代謝產物主要為生物堿和黃酮兩類,此外還有少數(shù)酚類、三萜類、苯丙素類、脂肪酸類和氨基酸類成分。國內外的研究重點在于其生物堿成分,現(xiàn)已從苦參植物中提取、分離、鑒定得到的生物堿有苦參堿、氧化苦參堿、異苦參堿、羥基苦參堿、槐果堿、氧化槐果堿等??鄥A由苦參的干燥根、植株、果實經乙醇等有機溶劑提取制得,一般為苦參總堿,其中以苦參堿、氧化苦參堿含量最高[3]??鄥A的分子式為C15H24N2O(圖1),屬于四環(huán)的噻嗪啶類,分子骨架可看作2個噻嗪啶的雜體[4],其它來源為中藥苦豆子和廣豆根。在苦參堿研究的最初階段,國外采用含有20%的氧化苦參堿和苦參堿的苦豆子生物堿提取物制成氧化苦參堿片,這種制劑于1988年上市。中國古代主要利用苦參堿的利尿和殺蟲作用進行疾病的治療,近年來逐漸開發(fā)出治療病毒性肝炎、肝纖維化等苦參堿制劑。
圖1 苦參堿的分子結構
苦參堿的藥理作用十分廣泛,主要有抗腫瘤、抗肝損傷、治療心腦血管疾病、抗病毒、降血脂、抗炎等藥理作用。
2.1 抗腫瘤作用
研究表明,苦參堿能夠抑制腫瘤細胞的增殖并誘導腫瘤細胞分化,其機制為苦參堿能夠干擾腫瘤細胞周期,抑制腫瘤細胞的端粒酶活性,改變癌基因和腫瘤相關蛋白的表達;苦參堿可以誘導腫瘤細胞凋亡并抑制其自噬,還對腫瘤的侵襲與轉移有一定的抑制作用[5]。孟凡等[6]研究苦參堿對肝癌細胞HepG2凋亡和PEG10基因表達的影響,發(fā)現(xiàn)在苦參堿的質量濃度大于0.1 g·L-1時具有抑制HepG2增殖的作用,該抑制作用隨藥物濃度與作用時間的增加而增強;HepG2細胞經苦參堿處理后,其線粒體膜電位明顯下降,PEG10基因和蛋白表達水平均下調。此外,苦參堿能調控肝癌細胞HepG2端粒酶的活性并影響其細胞周期,這些作用與苦參堿的抗腫瘤活性密切相關[7]。
2.2 抗肝損傷作用
苦參堿能夠抑制乙型肝炎病毒DNA轉染過程中細胞分泌的乙肝表面抗原和e抗原,并且該抑制率隨藥物濃度的增加而上升。苦參堿進入轉染細胞后,可以快速的封閉乙肝病毒的DNA遺傳信息,進一步破壞乙肝病毒的DNA復制模板,同時改變肝細胞漿的生化特征,抑制乙肝病毒復制而不會造成乙肝病毒變異。苦參堿還可以通過調節(jié)人體免疫功能,間接地改善患者的臨床癥狀,促進肝臟功能的恢復[8]。李小花等[9]采用白酒灌胃的方法建立慢性酒精性肝損傷大鼠模型,探討了苦參堿對慢性酒精性肝損傷模型的作用及可能機制,發(fā)現(xiàn)不同劑量的苦參堿可不同程度地提高肝損傷大鼠血清和肝臟中超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活力,降低肝損傷大鼠血清和肝臟中丙二醛含量,最終得出小劑量的苦參堿能對大鼠慢性酒精性肝損傷起到保護作用,其抗肝損傷作用機制可能與調節(jié)血脂和提高機體抗氧化能力有關。于金華等[10]采用四氯化碳建立肝纖維化大鼠模型,探討了苦參堿改善肝纖維化的作用機制,發(fā)現(xiàn)在肝纖維化不同階段,血清轉化生長因子-β1含量有所不同,其含量與肝組織纖維化程度成正比,苦參堿可能通過抑制過氧化反應所產生的細胞保護和抑制單核-吞噬細胞系統(tǒng)分泌細胞因子來達到抗肝纖維化作用;結果表明苦參堿可延緩肝纖維化進程。
在治療肝損傷疾病方面,苦參生物堿療效好、副作用小,與其它藥物聯(lián)用還可提高藥效,如:治療慢性乙肝時可與復方甘草甜素注射液聯(lián)合使用,治療慢性丙肝時可與雙環(huán)醇片或胸腺肽-α1和病毒唑聯(lián)用,治療肝纖維化時可與常規(guī)治療慢性乙肝的藥物聯(lián)用[11]。
1965年Mandell[12]合成了總收率為12%的低產率苦參堿。其合成方法為:首先用3-氧-庚二酸二乙酯和丙氨酸酯在無水的苯液中回流反應12 h;其次,生成的中產物在冰醋酸溶液和乙醇溶液中加入亞當氏催化還原,并在高溫條件下產生內酰胺化形成單環(huán)結構;接著加入氫化鈉在苯液中回流4 h,通過狄克曼反應成環(huán),經水解、脫羧得到二環(huán)中間產物;最后,二環(huán)中間產物與丙烯腈發(fā)生Stork烯胺反應得到二元腈衍生物,通過鈀催化氰基側鏈環(huán)合得到苦參堿。該合成路線如圖2。
1997年,F(xiàn)leming[13]首次采用不飽和腈通過分子內加成環(huán)合合成苦參堿。其合成路線如圖3。
國內傳統(tǒng)治療方法是用苦參、苦豆子煮水以作為治療皮膚外用藥,現(xiàn)代科學研究發(fā)現(xiàn)氧化苦參堿是其發(fā)揮作用的主要成分。氧化苦參堿與苦參堿的區(qū)別是氧化苦參堿具有特殊的氧結構(圖4),由于結構的差異導致藥物分子極性的改變,所以氧化苦參堿的作用機制和藥理作用比苦參堿更為獨特[14]。氧化苦參堿的藥理作用包括抗肝炎病毒、抗肝纖維化和腎纖維化、抗腫瘤、調節(jié)心血管功能異常和治療胰腺炎等。氧化苦參堿在臨床上主要用于治療慢性肝炎,如:慢性乙型肝炎、丙型肝炎,治療腫瘤放化療引起的白細胞水平低下[15]和重癥胰腺炎,還具有腎臟保護作用。
5.1 注射劑
5.1.1 葡萄糖注射液
苦參堿葡萄糖注射液臨床上廣泛用于慢性肝炎的治療,可使人體中丙氨酸氨基轉移酶和膽紅素恢復至正常水平[3]。趙晨光等[16]以大鼠苦參堿肌肉注射給藥方式,研究了苦參堿注射液在大鼠體內的藥代動力學,結果發(fā)現(xiàn)與口服給藥相比,苦參堿注射給藥方式的吸收更好。楊善彬等[17]將葡萄糖先高濃度配制以除去熱原,再對濃溶液進行稀釋,將苦參堿配制為濃溶液,最后將苦參堿濃溶液與葡萄糖稀溶液混合,并采用精濾、灌裝封口、滅菌方法制得苦參堿葡萄糖注射液,建立了苦參堿葡萄糖注射液的質量標準。鄒意瓊等[18]通過正交設計試驗法考察苦參堿葡萄糖注射液制備過程中活性炭濃度、溶液pH、抗氧劑這3個影響苦參堿葡萄糖注射液的因素;最終得出結論為活性炭的最佳濃度為0.01%,最合適的pH范圍為3.8-4.6,抗氧劑為亞硫酸氫鈉。
圖2 低產率苦參堿的合成途徑
圖3 不飽和腈法制備苦參堿的合成路線
圖4 氧化苦參堿的分子結構
5.1.2 氯化鈉注射液
丁志鴻[19]對確診為慢性乙肝的患者進行臨床用藥觀察,對照組為水飛薊素、維生素C、復合維生素B和谷胱甘肽靜脈滴注,治療組為苦參堿氯化鈉注射劑經脈滴注,結果發(fā)現(xiàn)治療組乙肝病毒DNA定量、e抗原陰轉率、抗HBe陽轉率明顯高于對照組,說明苦參堿氯化鈉注射液可以治療慢性乙型病毒性肝炎。
5.2 腸溶片
苦參堿注射液的體內消除半衰期較短(t1/2=3.9 h),靜脈滴注和肌肉注射時會引起局部疼痛。因此,將苦參堿開發(fā)成口服制劑,以達到減輕患者痛苦的用藥目的[20]。
沓仁芝等[21]以濕法制粒制備片芯,以歐巴代OY-P-7171為包衣材料制備苦參總堿腸溶片,并對所制片劑進行精密度、穩(wěn)定性和回收率試驗,結果發(fā)現(xiàn)相對標準差均小于2.0%,藥物的釋放度試驗表明,苦參總堿腸溶片在腸液中45 min內基本釋放完全,而在胃液中則幾乎不釋放,表明苦參總堿腸溶片制劑符合標準。
5.3 膠囊
張東方等[22]以聚乙二醇400(含2%聚乙醇-6 000,5%甘油)為基質制備苦參堿軟膠囊。溶出度試驗發(fā)現(xiàn)苦參軟膠囊30 min即有較好的溶出,表明苦參軟膠囊在體外能夠快速溶出,有助于苦參制劑生物利用度的提高[22]。鄭小林等[23]用自主研制的遙控釋藥膠囊系統(tǒng)將苦參堿遙控釋藥膠囊釋置于志愿者的近端小腸,實驗顯示苦參堿在近端小腸定點釋放符合二室開放的藥代動力學模型,小腸對苦參堿的吸收良好。
5.4 滴丸制劑
蘇春梅等[24]研究了苦參堿滴丸的制備工藝,并發(fā)現(xiàn)藥物與基質配比1:4時,滴速達到每分鐘60滴,藥液溫度90-95℃為最佳制備工藝條件,此工藝不僅所制滴丸圓整度好、丸重差異小、成型率高,而且設備簡單、易操作、效率高、成本低,適用于大生產。閆桂珍等[25]比較了苦參堿滴丸與心律寧片抗心律失常的藥效,結果發(fā)現(xiàn)苦參堿滴丸起效快、用量小,可明顯提高藥物的生物利用度。
5.5 栓劑
張莉[26]以混合脂肪酸甘油酯為基質制備苦參堿栓劑,進行了基質融化溫度、加藥溫度、灌注溫度考察,結果發(fā)現(xiàn)栓劑的成型好、表面光滑、工藝簡單,適合大生產。鄧祥敏[27]以半合成脂肪酸和羊毛脂為基質,采用HPLC法測定栓劑中苦參堿的含量,此方法快速準確、靈敏度高;苦參總堿栓的體外釋放實驗顯示:苦參總堿栓的釋放通過非Fick擴散機制,即通過Fick擴散和凝膠骨架溶蝕兩種機制形成的混合機制,并以溶蝕性機制為主,其結果符合脂溶性基質的特征。以室溫留樣觀察法考察苦參總堿栓的穩(wěn)定性,結果發(fā)現(xiàn)苦參堿栓劑在存放期間質量基本穩(wěn)定。
6.1 靶向制劑
6.1.1 脂質體劑
脂質體是一種良好的藥物載體[28],具有靶向性和淋巴定向性,對提高藥物的穩(wěn)定性、降低藥物毒性、發(fā)揮藥物緩釋作用均起到很大的作用。脂質體可以作為口服制劑、注射劑和透皮吸收制劑的載體[29,30]。張方宇等[31]首先采用逆向蒸發(fā)-短時超聲法制備苦參堿脂質體,在苦參堿脂質體的基礎上用合成的乳糖酰磷脂酰乙醇胺修飾苦參堿脂質體最終得到乳糖酰磷脂酰乙醇胺修飾的苦參堿脂質體;制得的乳糖酰磷脂酰乙醇胺修飾的苦參堿脂質體形態(tài)均勻,包封率48.1%,粒徑分布范圍80-150 nm,MTT結果顯示0.5 mg·mL-1的乳糖酰磷脂酰乙醇胺修飾的苦參堿脂質體對肝癌細胞HepG2的抑制率為51.97%,而苦參堿脂質體對HepG2的抑制率為31.89%,表明乳糖酰磷脂酰乙醇胺修飾的苦參堿脂質體具有較好的抑制肝癌細胞HepG2的作用。趙寧等[32]以1,2-丙二醇為膜柔軟劑,采用薄膜分散法制備苦參堿納米柔性脂質體,制得的苦參堿納米柔性脂質體外觀呈球形,表面電位為48.5 mV,粒徑為219.2 nm,其包封率為普通脂質體的1.58倍,與普通脂質體相比,苦參堿納米柔性脂質體可成為苦參堿的一種新型給藥載體。仵文英等[33]用硫酸銨梯度法制備苦參堿脂質體,考察了苦參堿脂質體的粒徑、包封率以及體外釋放情況,實驗結果顯示苦參堿脂質體的平均粒徑為220 nm,包封率為63.37%,且體外釋放規(guī)律符合Higuchi方程,說明苦參堿脂質體在體外具有良好的緩釋作用。
6.1.2 隱形脂質體劑
隱形脂質體是一種用PEG衍生物修飾的脂質體,又稱長循環(huán)或空間穩(wěn)定脂質體。仵文英等[34]采用反相高效液相色譜法測定大鼠血漿和組織中的苦參堿濃度,實驗顯示苦參堿隱形脂質體的藥代動力學行為符合二房室模型,半衰期是苦參堿脂質體的2倍,其藥時曲線下面積是苦參堿脂質體的2.3倍,充分說明了苦參堿隱形脂質體可明顯改變苦參堿在大鼠血漿中的藥代動力學特征以及在組織中的靶向定位特征。仵文英等[35]采用硫酸銨梯度法制備苦參堿隱形脂質體,并測定了隱形脂質體的包封率及體外釋放度,實驗結果顯示制得的隱形脂質體包封率為52.40%,體外釋放規(guī)律符合Higuchi方程,且苦參堿隱形脂質體在血漿與生理鹽水中均有較好的緩釋性能。
6.1.3 微粒、微丸制劑
李艷輝等[36]選用氰基丙烯酸正丁酯為載體材料,采用乳化聚合的方法制備苦參堿聚氰基丙烯酸正丁酯毫微粒,結果顯示制得的毫微粒形態(tài)圓整均勻,算數(shù)平均粒徑為157.4±22.4 nm,載藥量為16.98±0.35%,包封率為84.91±1.76%,體外釋放度考察顯示苦參堿原料藥符合一級動力學方程,釋藥較快,而毫微粒釋藥前期較快,后期釋藥緩慢,可用雙指數(shù)方程擬合,實驗結論為苦參堿毫微粒的體外釋藥較原料藥有一定的緩釋作用,其體外釋藥具有雙相動力學的特征。鄒東娜等[37]選用牛血清白蛋白V為載體材料,采用復凝聚的方法制備苦參堿白蛋白亞微粒,所制得的苦參堿白蛋白亞微粒形態(tài)圓整均勻,亞微粒平均載藥量為6.94±0.05%,平均包封率為84.25±0.95%,算數(shù)平均粒徑為312.6±12.5 nm,苦參堿白蛋白亞微粒體外釋放度考察結果顯示苦參堿白蛋白亞微粒體外釋藥曲線可用雙指數(shù)方程擬和,其釋藥前期為快速釋藥,后期緩慢釋藥。苦參堿白蛋白亞微粒的制備工藝簡單易操作,具有穩(wěn)定理化性質,適用于肝靶向性的苦參堿白蛋白亞微粒的制備。劉夢英[38]以微晶纖維素為主要輔料,以十八醇為隔離衣材料,Eudragit S100 為腸溶包衣材料,制得苦參堿結腸緩釋微丸,并用紫外吸收法測定苦參堿結腸緩釋微丸的含藥量,制得的苦參堿結腸緩釋微丸平均包封率為89.98%,平均載藥量為22.49%,動物實驗表明苦參堿結腸緩釋微丸在比格犬體內藥代動力學為二室模型,具有一定的緩釋作用。
6.1.4 微球制劑
農業(yè)機械的價格高昂但使用效率卻較低。一般來說,農業(yè)機械的成本不低,但在具體使用過程中卻容易發(fā)生各種問題:一是,農機具可靠性較差、質量不過關,在具體使用過程中易發(fā)生故障、造成損失;二是,農業(yè)機械與玉米種植的需求不完全匹配,大型機械在較小的玉米田地中無法有效運行,再者,不同種植模式下所種植的玉米植株行間距差別較大,而一些機械在收割行間距大于80cm,小于40cm的玉米植株時確實力有不逮;三是,操作和使用者的技術不過硬,無法充分發(fā)揮機械設備的功能。上述原因導致部分農戶對玉米全程機械化失去信心。
微球是指藥物溶解或分散于高分子材料中形成的微小球狀實體,一般制備成混懸劑供注射或口服用[2]。微球的制備是將藥物包裹或嵌入載體中,微球的載體包括白蛋白、聚乳酸、殼聚糖等高分子生物可降解聚合物,其粒徑的大小決定了微球最終進入脾、肺、肝等人體不同器官,最終達到微球載藥系統(tǒng)的靶向作用[39]。劉小平等[40]分別用化學共沉淀法制備磁流體和離子凝聚法制備苦參堿磁性殼聚糖微球,并結合可視優(yōu)化法對磁流體和微球的制備工藝條件進行分析并預測優(yōu)化的工藝條件,以達到對苦參堿磁性殼聚糖微球制備工藝的篩選。實驗結果顯示采用預測條件制備的磁流體平均粒徑為152.2 nm,苦參堿磁性微球平均粒徑為682.4 nm,其粒徑分布均勻。劉丹巖等[41]研究了玻璃體腔注射苦參堿聚乳酸微球的藥代動力學特點,實驗結果顯示給兔的玻璃體腔注入苦參堿聚乳酸微球后,藥物在玻璃體內的平均滯留時間為221.64±9.70 h,半衰期為173.77±32.33 h,其中苦參堿聚乳酸緩釋微球在玻璃體腔內釋藥達35天,實驗表明苦參堿聚乳酸微球在眼內清除較慢,有較好的體內緩釋作用。
6.1.5 納米粒制劑
納米粒是指粒度在1-100 nm之間的粒子,納米給藥系統(tǒng)是指以納米粒子為載體輸送系統(tǒng)負載不同的藥物,構成不同功能的新型給藥系統(tǒng)。納米給藥系統(tǒng)能提高藥物的穩(wěn)定性,降低藥物毒副作用,增大難溶藥物的生物利用度以及提高藥物的緩控釋作用,并且具有靶向給藥的性質;因此,納米給藥系統(tǒng)在藥學領域中具有廣闊的應用前景。李艷輝等[42]建立了HPLC測定小鼠血漿和其他組織內苦參堿濃度的方法,研究苦參堿納米粒在小鼠體內心、肺、肝、腎、脾等不同組織器官中的分布情況;實驗對36只小鼠分別給予苦參堿溶液和苦參堿納米粒,檢測各時間點小鼠血漿及組織中苦參堿的濃度,并評價苦參堿納米粒在小鼠體內的靶向性,結果發(fā)現(xiàn)苦參堿納米粒凍干針劑的肝靶向效率為42.78%,而苦參堿溶液的肝靶向效率僅為21.55%,從實驗數(shù)據(jù)可以得出苦參堿納米粒凍干針劑的肝靶向性明顯大于苦參堿溶液;由攝取率計算可得,苦參堿納米粒的肝攝取率為6.31%,提示苦參堿納米粒有較好的肝靶向作用。李凌潔[43]以氰基丙烯酸正丁酯為載體,制備苦參堿聚氰基丙烯酸正丁酯納米粒,結果提示聚氰基丙烯酸正丁酯納米粒的制備方法簡單、可行性好,以氰基丙烯酸正丁酯為載體的苦參堿納米??梢蕴岣呖鄥A的肝靶向性,降低藥物的毒副作用。程遠方[44]采用碳二亞胺法將凝集素修飾到納米粒表面制備凝集素修飾的苦參堿納米粒,平均粒徑234 nm,平均電位為-10.5 mV,其狀態(tài)澄清透亮,溶液顯藍灰色乳光,福林-酚測定結果顯示凝集素修飾的苦參堿納米粒的修飾率為41.72%,表明凝集素修飾的苦參堿納米粒對結腸癌細胞的增殖抑制作用強于苦參堿納米粒,同時對結腸癌細胞HT29有更強的促凋亡和細胞周期阻滯作用;與正常的結腸上皮細胞相比,HT29對凝集素修飾的苦參堿納米粒的攝取能力更強,以此表明凝集素修飾的苦參堿納米粒對HT29具有靶向性。
6.2 凝膠劑
凝膠劑是一種由藥物與適當基質混合而成,具有凝膠特性的半固體或粘稠狀液體的制劑。凝膠劑對皮膚無刺激、異涂展、無油膩感,不僅可避免胃腸道的首過作用,還可以減輕藥物的副作用[45]。徐和等[46]以卡波姆-940為凝膠基質,采用動態(tài)透析法測定苦參堿凝膠劑的體外釋放率,以1、5、10 h累計釋放率為指標,實驗結果為苦參堿凝膠劑在1、5、10 h內的體外累計釋放率分別為10.17±0.35%、74.90±0.70%、94.53±0.74%;通過正交試驗考察卡波姆-940、苦參堿、氮酮的用量以及凝膠pH對苦參堿凝膠劑制備的影響,結果表明影響凝膠劑釋藥的因素按影響力從大到小依次為:卡波姆-940用量、氮酮用量、凝膠pH、苦參堿用量,其最佳工藝條件為卡波姆-940、苦參堿、氮酮的用量分別為1.0、2.0、0.5 g,凝膠劑pH6.8,按此工藝制備的苦參堿凝膠劑具有緩釋特性。王淼[47]采用原位凝膠作為載藥系統(tǒng),探究苦參堿磷脂復合物對苦參堿眼部給藥系統(tǒng)的作用,在苦參堿磷脂復合物的理化性質研究發(fā)現(xiàn),將苦參堿制成磷脂復合物后,其脂溶性提高了近3倍,脂溶性的提高有效地改善了苦參堿在角膜部位的吸收;苦參堿原位凝膠的體外釋放度和離體角膜的滲透性測定結果表明:與普通劑型相比,苦參堿原位凝膠有明顯緩釋作用,苦參堿的角膜滲透性也得到改善。劉粵疆等[48]以0.2%的結冷膠和0.6%的海藻酸鈉作為凝膠基質來制備1.0%的苦參堿眼用原位凝膠,苦參堿眼用原位凝膠的質量控制方法采用HPLC外標法,該方法快速、簡單、結果準確可靠,體外釋藥規(guī)律表明該滴眼液具有一定的緩釋作用。
6.3 緩控釋制劑
普通藥物制劑的吸收特性決定了藥物吸收后血藥濃度會出現(xiàn)谷峰現(xiàn)象,當人體血藥濃度較大或人體的生理條件發(fā)生變化時,容易引起血藥濃度超過藥物的中毒劑量發(fā)生中毒??紤]到緩釋制劑釋藥緩慢、血藥濃度不易發(fā)生變化,因此與普通藥物制劑相比,緩釋制劑在延長藥物作用時間、減少毒副反應方面較優(yōu)??鄥A在人體內的半衰期較短,導致日服用藥物次數(shù)增加,不便于臨床使用;因此將苦參堿開發(fā)成緩控釋制劑可以提高藥物的生物利用度,方便患者的使用。徐樹明等[49]采用流化床包衣法制備苦參堿時控型結腸定位給藥微丸,并研究了苦參堿時控型結腸定位給藥微丸的體外釋藥狀況,實驗發(fā)現(xiàn)在模擬的胃腸道pH環(huán)境下,優(yōu)化后的包衣微丸能夠延遲釋放5 h,最終以恒速在16 h內釋放完全。劉丹巖等[50]采用透射電鏡觀察苦參堿聚乳酸微球的形態(tài),用紫外分光光度法測定苦參堿聚乳酸微球的體外釋放情況,結果顯示苦參堿聚乳酸微球的算數(shù)平均粒徑為2.28 μm,微球載藥劑量為6.17%,苦參堿聚乳酸微球體外釋放總計672 h,累積釋放百分率為87.93%,說明苦參堿聚乳酸微球的緩釋作用明顯,是一種理想的釋放模式。謝明全等[51]以殼聚糖、Fe3O4納米粒為主要材料制備苦參堿磁性緩釋顆粒,其藥物體外釋放符合一級動力學方程,結果顯示苦參堿磁性緩釋顆粒有較好的緩釋效果。
苦參堿類透皮吸收制劑,能避免口服給藥可能發(fā)生的肝首過效應及胃腸道的滅活作用,可以提高苦參堿的生物利用度,降低毒副作用,具有吸收穩(wěn)定、靶向釋藥的特點。
6.4.1 醇質體劑
醇質體是一種穩(wěn)定的透皮吸收的載體,能完整的透過皮膚,特別適用于作為外用給藥和透皮給藥載體[52]。劉星言等[53]采用卵磷脂和乙醇制備苦參堿醇質體,并考察其對大鼠體外的透皮性能??鄥A醇質體由10-30 g·L-1的卵磷脂、30%-45%體積分數(shù)的乙醇、10 g·L-1的苦參堿和水4種物質組成,采用乙醇注入超聲法制備,制得的苦參堿醇質體粒徑在一定范圍內與乙醇體積分數(shù)成負相關,與磷脂質量濃度正相關,從苦參堿醇質體的體外大鼠透皮實驗結果可知,苦參堿醇質體24 h透皮累積量與其他劑型相比最大,其數(shù)值可達到60.5%,并且苦參堿醇質體沒有透皮延遲時間。
6.4.2 微乳制劑
微乳是由水、油、表面活性劑和助表面活性劑按適當?shù)谋壤旌希园l(fā)形成的各向同性、透明、熱力學穩(wěn)定的分散體系,微乳可以零級動力學將所攜帶的藥物透過皮膚進入血液,不僅避免了肝首過效應,而且能夠維持血藥濃度的穩(wěn)定[54,55]。曹發(fā)昊[56]采用苦參堿1.98 g、Cremorphor CO 40 4.80 g、IPM 1.20 g、蒸餾水10.0 g制備微乳,制得的微乳無色透明,液滴呈球形,其中苦參堿的含量為110.12 mg·mL-1,平均粒徑為70 nm,粒徑符合微乳粒徑的要求;對苦參堿微乳和空白微乳的安全性進行檢測,結果顯示苦參堿微乳和空白微乳對完整皮膚或損傷皮膚刺激反應均值均小于0.5,即對皮膚沒有刺激??鄥A微乳的透皮吸收能力與透皮速率均優(yōu)于苦參堿水溶液,且苦參堿微乳的時滯小于苦參堿溶液;本團隊采用MTT法考察苦參堿微乳與苦參堿水溶液對小鼠B16黑素瘤細胞的抑制作用,發(fā)現(xiàn)苦參堿微乳對小鼠B16黑素瘤細胞抑制作用明顯強于苦參堿水溶液,表明苦參堿微乳能夠抑制小鼠B16黑素瘤的增殖。綜上所述,苦參堿微乳易制備、生物利用度高、穩(wěn)定性和透皮吸收性好,符合微乳制劑的用藥要求。魏紅等[57]分別采用小鼠腹腔注射苦參堿和經皮給苦參堿微乳,并用GC-MS法測定小鼠血漿和組織中苦參堿的濃度,計算苦參堿的藥動學參數(shù)和組織中苦參堿含量,結果發(fā)現(xiàn)苦參堿微乳以零級動力學透過皮膚,與苦參堿注射劑相比具有更穩(wěn)定的血藥濃度??鄥A微乳制劑還能降低四氯化碳導致的肝損傷小鼠血清中丙氨酸轉移酶和天門冬氨酸氨基轉移酶的含量,減輕肝損傷程度,表明苦參堿微乳制劑具有較好的保肝降酶作用[58]。
天然藥物是新藥研發(fā)的重要途徑來源,并且在中藥與天然藥物活性成分研究與新藥研發(fā)領域已取得一定成果,開發(fā)出了如:青蒿素、紫杉醇、喜樹堿、麻黃素、丁苯酞、魚腥草素等及其衍生物的一系列的新藥。中國是一個中藥資源非常豐富的國家,很多未開發(fā)的中藥具有潛在的藥理活性研究和臨床應用價值,但大部分天然藥物的活性成分因缺乏適合其特點的生物活性篩選模型或沒有明確分子靶點,無法明確作用機制,也無法遵循現(xiàn)代新藥研究從先導物發(fā)現(xiàn)、優(yōu)化到候選藥物的主要過程,這使得新藥開發(fā)受到了很大的制約。中藥單體化合物苦參堿到相關制劑的研發(fā)是一個漫長的過程,也是一個不斷優(yōu)化與改良的過程,當前苦參堿在臨床上應用多為傳統(tǒng)苦參堿劑型,這些傳統(tǒng)劑型存在生物利用度較低、順應性較差,并易產生肝腎毒副作用。隨著藥物新材料與制劑新技術的發(fā)展,新劑型得到迅速發(fā)展,如:脂質體、微粒、納米粒。這些新劑型可以較好地控制藥物的釋放速度,延長苦參堿的半衰期,提高其生物利用度,從而提高臨床療效。相比于傳統(tǒng)劑型,苦參堿新劑型具有毒性小、生物利用度高、患者順應性好等優(yōu)點,較好地發(fā)揮了苦參堿的藥用價值。與此同時,新近的研究表明苦參堿具有抗腫瘤以及抗纖維化等藥理活性,研究者可以通過新劑型的開發(fā)實現(xiàn)上述藥理作用的臨床應用,為苦參堿的開發(fā)利用提供新思路和新方法。從中藥苦參中分離得到單體化合物苦參堿,到根據(jù)苦參堿的藥理活性開發(fā)出一系列苦參堿制劑,最后到苦參堿制劑成功地應用于臨床,苦參堿制劑的研究歷程提示研究者可以結合現(xiàn)代科學技術從傳統(tǒng)中藥中尋找有效的天然產物,還可以在現(xiàn)有已知天然產物的基礎上進行結構修飾和改造,開發(fā)出生物利用度更高、成藥性更好、臨床療效更顯著的中藥單體化合物制劑??鄥A的開發(fā)到其制劑的研究與應用對其它中藥的研究也具有借鑒價值。
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A Research Progress on Matrine and Its Preparations
He Huan, Shang Xinyue, Song Shaojiang
(College of Traditional Chinese Medicine, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China)
Matrine is an effective natural product isolated from the traditional herb, Sophora flavescens, with wide range of pharmacological and clinical effects and treating as the treatment for chronic viral hepatitis in clinic. Currently, the mainstream clinical preparations of matrine involved injections, tablets, capsules and suppositories, while preparations under development included targeting preparations, sustained-release preparations and transdermal drug delivery preparations. Admittedly, It can significantly improve the biological utilization of matrine through the optimization of its clinical preparations for with scientific researches and the development of new dosage forms. While the clinical applications will be expanded and the clinical efficacy of the preparations of matrine enhanced with the development of researches for new dosage forms and drugs and the application of new materials. It may be also benefical to the study of monomer compositions of Chinese material medica, including the development of the preparation of matrine. Rested on the recent studies, pharmacological activities, preparation methods and researches for the preparations of matrine was summarized in this text for providing a reference for developing its preparations in the future.
Matrine, preparation, research progress
(責任編輯:朱黎婷,責任譯審:朱黎婷)
10.11842/wst.2016.07.003
R283
A
2016-07-11
修回日期:2016-07-19
* 基于中藥有效單體成分的新藥研究系列討論-Ⅲ。
** 通訊作者:宋少江,教授,博士生導師,主要研究方向:天然產物活性成分及活性機制研究。