低分子量肝素钠口服给药系统的研究——纳米乳及肠粘附贴的研制

论文题目: 低分子量肝素钠口服给药系统的研究——纳米乳及肠粘附贴的研制

论文类型: 博士论文

论文专业: 药剂学

作者: 沈腾

导师: 徐惠南,章蕴毅,陈纪岳

关键词: 低分子量肝素钠,大分子药物,外翻肠囊法,吸收促进剂,渗透,纳米乳,酯解,消化,体外消化模型,癸酸钠,癸酸单甘酯,混合胶束,小片,粘附贴,肠贴,药理利用度,细胞,稀释效应

文献来源: 复旦大学

发表年度: 2005

论文摘要: 大分子药物由于口服吸收具多重屏障，绝大多数只能以注射途径给药，故患者顺应性差。本文选择预防和治疗血栓栓塞性疾病的低分子量肝素钠（LMWH）作为模型药物，探讨改善大分子药物口服生物利用度的方法。在总结肝素和LMWH口服吸收已有研究基础上，结合LMWH口服吸收促进剂的筛选，本文研制了LMWH两种新型口服给药系统—纳米乳和肠粘附贴。首次以促吸收为出发点，结合相图研究，着重从消化角度确立了可完全消化的LMWH口服纳米乳处方，在体和体内试验取得了良好的效果。首次应用小片工艺制备了LMWH肠粘附贴，体外试验初步表明具有良好的促LMWH肠吸收作用。本研究为开发LMWH口服制剂奠定基础并拓展了纳米乳和肠粘附贴在大分子药物口服给药上的应用。首先建立了利用天青A染料以可见分光光度法测定肠渗透液中LMWH浓度的方法。以外翻肠囊法研究LMWH经大鼠各肠段的渗透顺序为十二指肠≥空肠＞回肠＞结肠；LMWH肠渗透机制为被动扩散；各吸收促进剂增加LMWH空肠渗透的强弱顺序为：33mMSNAC＞0.5％Imwitor742＞10mM NaGC＞13mM NaCap＞15mM NaTC＞15mM NaOA＞1％Tween 80。以W／O型纳米乳载水量10％以上为目标，通过相图研究表明中链三甘酯Miglycol 812N较长链甘油酯更容易形成W／O型纳米乳；在Miglycol 812N／Surfactant／Imwitor742，Km为1条件下，表面活性剂Tween 80、CremophorEL和TPGS均能在Miglycol 812N含量50％或60％时形成载水量符合要求的纳米乳；在Miglycol 812N／Tween 80／Cosurfactant，Km为1条件下，助表面活性剂PEG400、丙二醇和Imwitor 742均能在Miglycol 812N含量50％或60％时形成载水量符合要求的纳米乳；在Miglycol 812N／Tween 80／Imwitor 742条件下，Km为1或0.5均能在Miglycol 812N含量50％或60％时形成载水量符合要求的纳米乳。以上结果表明，仅以相图上W／O型纳米乳载水量大小（或纳米乳区面积大小）为依据难以对纳米乳处方进行有效筛选，故有必要从促吸收角度对纳米乳处方作进一步筛选，即利用纳米乳油相—中链三甘酯的消化产物有利LMWH肠吸收而确定从消化速度和消化程度进一步研究纳米乳处方。以碱滴定中和中链三甘酯酯解所释放的脂肪酸来表征其消化速度和程度。通过考察胆盐胶束种类、缓冲溶液pH条件、胰脂酶浓度以及Ca2+浓度对Miglycol 812N在30min内酯解速度和程度的影响来选择体外消化条件，确立体外消化模型为：50mM Trizma maleate、150mM NaCl和5mM Ca2+构成缓冲系统并调节pH为7.5；5mM NaTDC和1.25mM PC组成胆盐胶束；胰脂酶浓度为200 U／ml。上述条件构成的体外消化体系较为温和，有助于鉴别影响纳米乳消化的处方因素。以体外消化模型对影响纳米乳消化的各处方因素进行详尽考察。结果表明，中链甘油酯酯解于单位时间释放的脂肪酸摩尔量是长链甘油酯的5-7倍。表面活性剂均不同程度抑制中链三甘酯的酯解，其强弱顺序为Cremophor EL＞TPGS＞Tween80＞Labrasol；随着Tween80与Miglycol812N比例增加，Miglycol812N酯解受抑制程度也增强。助表面活性剂对Miglycol812N酯解的影响各有不同，乙醇和PEG400降低其酯解速度和程度，Transcutl P和Imwitor742加快、丙二醇减慢其酯解速度。只有Imwitor742对Tween80／Miglycol812N（1／1）的消化有恢复作用，Imwitor742／Tween80比例越高，体系消化也越快，当Imwitor742／Tween80比例为1时，体系消化速度甚至超过Miglycol812N自然酯解速度。固定Imwitor742／Tween80（1／1）条件下，变动Miglycol812N比例不影响消化速度，但Miglycol812N含量较低时消化程度会有所降低。通过上述影响纳米乳消化的处方因素考察结果，对以Tween80为表面活性剂的各相图进行消化速度和程度的推断，只有在Miglycol812N／Tween80／Imwitor742，Km为1或0.5的相图中，对于载水量10％以上的纳米乳处方，其消化速度均可超过Miglycol812N自身酯解速度，处方中中链三甘酯含量越高，消化程度也越完全，释放辛／癸酸和辛／癸酸单甘酯等促吸收成分的量也越多，则促进大分子药物肠吸收的程度就越高。本研究首次以促吸收为出发点，结合相图着重从消化角度指导W／O型纳米乳的处方筛选，可为大分子药物口服设计出可完全消化或不可消化的纳米乳处方。依据上文研究结果设计LMWH口服可消化纳米乳（NE-D）和不可消化纳米乳（NE-ND）。体外消化试验证实NE-D30min酯解率为后者7倍之多。两种纳米乳粒径为25-30nm，在胆盐胶束溶液稀释下均转相形成粒径在200nm左右的O／W型普通乳剂；NE-D纳米乳消化后所形成混合胶束粒径为15.1nm。两种LMWH纳米乳溶出3min即可释放90％的LMWH。翻转肠囊实验显示NE-D纳米乳的完全消化产物—混合胶束在各稀释倍数对LMWH肠渗透的促进作用均显著大于NE-ND纳米乳不可消化的乳滴。两者消化产物促吸收程度均随稀释倍数增加而减少。分别以LMWH50mg／kg的剂量对大鼠空肠给予LMWH溶液剂、含载体SNAC35mg的LMWH溶液剂、LMWH纳米乳NE-D和NE-ND后，绝对药理利用度分别为1.02％、13.24％、15.24％和4.91％；APTT最大值分别为27s、108.2s、96.2s和48.4s。上述制剂以相同剂量经大鼠灌胃后，绝对药理利用度分别为0.74％、4.40％、8.89％和2.01％；APTT最大值分别为25.3s、55.2s、74s和35.8s。LMWH各制剂空肠给药和灌胃给药的药理利用度大小均为可消化纳米乳＞载体SNAC＞不可消化纳米乳＞溶液剂。LMWH各制剂灌胃给药的药理利用度及APTT最大值均小于空肠直接给药，表明胃肠稀释效应会影响LMWH各制剂的口服效果。口服载体SNAC受胃肠环境影响较大。LMWH可消化纳米乳药理利用度为不可消化纳米乳的3倍以上，表明纳米乳的消化对于LMWH的口服吸收具有重要的促进作用。推测纳米乳NE-D消化产物—辛／癸酸钠、辛／癸酸单甘酯与胆盐胶束以及表面活性剂Tween80共同构成复杂的混合胶束起主要的促吸收作用。以上结果表明，LMWH口服可消化纳米乳是具潜在临床应用价值的LMWH口服给药系统。通过Caco-2细胞实验证实癸酸钠／癸酸单甘酯胶束在一定程度上可打开细胞间紧密连接并增加FD4的细胞转运；胆盐胶束本身不影响透膜电阻（TEER）及FD4细胞转运，但可协同癸酸钠／癸酸单甘酯胶束进一步打开紧密连接并使FD4的细胞转运进一步提高；Tween80对上述作用没有影响。还无法证实上述胶束对细胞膜的作用程度以及该胶束作用下跨细胞膜途径对大分子水溶性物质吸收的贡献程度，有待于用膜片钳技术进行深入探讨。LMWH口服肠粘附贴是以粘附材料为小片骨架，结合肠贴原理设计而成的由片芯、阻水层和肠溶层构成的小肠生物粘附系统。首先初步筛选出粘附力最佳的Carbomer 934P和剪切力最佳的CMC-Na 2000cp为片芯粘附材料；通过单因素考察并确定片芯最佳处方和工艺如下：Carbomer 934P与CMC-Na 2000cp比例为1∶1，厚度为1mm，直径为3mm，硬度为4kg。以EC衣膜构成肠贴的阻水层能有效阻止LMWH的释放；以Eudragit L100-55为肠溶衣层能实现定位于小肠部位的粘附；片芯含10％以下的吸收促进剂—甘氨胆酸钠不影响肠贴的粘附性能和释放速度。体外扩散试验显示：与溶液剂相比，该肠贴能增加LMWH空肠渗透量10.4倍，载10％甘氨胆酸钠的肠贴能增加15.5倍，初步表明该肠粘附贴具有增加LMWH口服吸收生物利用度的前景。

论文目录:

中文摘要

Abstract

前言

1 大分子药物口服给药研究进展

2 低分子量肝素概述

3 普通肝素和低分子量肝素口服吸收研究概述

4 大分子药物口服纳米乳给药系统研究现状

5 大分子药物口服生物粘附给药系统研究现状

参考文献

第一章低分子量肝素钠肠吸收促进剂的研究

1 材料和仪器

2 实验方法和内容

2.1 天青A法测定LMWH肠渗透液

2.2 外翻肠囊实验方法

2.3 LMWH肠吸收特性考察

2.4 吸收促进剂对LMWH透肠粘膜的影响

2.5 乳酸脱氢酶活性测定

2.6 数据处理

3 实验结果和讨论

3.1 LMWH经不同肠段渗透系数的比较

3.2 不同浓度LMWH渗透速率的比较

3.3 吸收促进剂对LMWH肠渗透的影响

3.4 LDH测定

小结

参考文献

第二章低分子量肝素钠口服纳米乳给药系统的研究

第一节 W/O型纳米乳的相图研究

1 材料与仪器

2 实验方法和内容

2.1 空白纳米乳伪三元相图绘制

2.2 油相对纳米乳形成的影响

2.3 表面活性剂对纳米乳形成的影响

2.4 助表面活性剂对纳米乳形成的影响

2.5 表面活性剂和助表面活性剂比例(Km)对纳米乳形成的影响

3 实验结果

3.1 经典相图分析

3.2 油相对纳米乳形成的影响

3.3 表面活性剂对纳米乳形成的影响

3.4 助表面活性剂对纳米乳形成的影响

3.5 表面活性剂和助表面活性剂不同比例对纳米乳形成的影响

小结

参考文献

第二节中链甘油酯体外消化模型

1 材料与仪器

2 实验方法和内容

2.1 溶液配制

2.2 体外模拟消化实验

2.3 体外消化实验不同模拟条件的考察

3 实验结果

3.1 胆盐胶束对Miglycol 812N消化的影响

3.2 缓冲溶液不同pH条件对Miglycol 812N消化的影响

3.3 胰脂酶浓度对Miglycol 812N消化的影响

3.4 Ca~(2+)浓度对Miglycol 812N消化的影响

3.5 中链甘油酯体外消化模型的确立

4 讨论

小结

参考文献

第三节影响口服纳米乳消化的处方因素

1 材料与仪器

2 实验方法和内容

2.1 体外模拟消化实验

2.2 影响纳米乳消化的处方因素

3 实验结果

3.1 中链和长链甘油酯消化速度的比较

3.2 表面活性剂对Miglycol 812N消化的影响

3.3 Tween80用量对Miglycol 812N消化的影响

3.4 助表面活性剂对Miglycol 812N消化的影响

3.5 助表面活性剂对Miglycol 812N:Tween80(1:1)消化的影响

3.6 Imwitor 742用量对Miglycol 812N:Tween80(1:1)消化的影响

3.7 固定Tween 80:Imwitor 742比例，变动Miglyeol 812用量对其消化的影响

4 讨论

小结

参考文献

第四节低分子量肝素钠口服纳米乳的制备

1 材料与仪器

2 实验方法

2.1 LMWH可消化纳米乳与不可消化纳米乳的制备

2.2 LMWH纳米乳的体外消化试验

2.3 LMWH纳米乳粒径及其稀释液和消化液粒径的测定

2.4 LMWH纳米乳溶出度测定

3 实验结果

3.1 LMWH纳米乳体外消化试验

3.2 LMWH纳米乳粒径及其稀释液和消化液粒径的测定

3.3 溶出速度测定

小结

第五节低分子量肝素钠口服纳米乳的离体、在体和体内评价

1 仪器与试剂

2 实验方法

2.1 外翻肠囊实验

2.2 在体原位肠拌实验

2.3 灌胃给药

2.4 组织切片考察

2.5 活化部分凝血活酶时间(APTT)测定

2.6 数据处理

3 实验结果

3.1 外翻肠囊实验

3.2 在体原位肠袢实验

3.3 灌胃给药

3.4 组织切片观察

4 讨论

小结

参考文献

第六节口服可消化纳米乳促吸收机理的研究

1 材料与试剂

2 实验方法

2.1 细胞培养条件及方法

2.2 纳米乳消化稀释液及SNAC对FD4细胞转运的影响

2.3 不同胶束溶液对FD4经Caco-2细胞转运的影响

2.4 细胞毒性评价-MTT法

2.5 FD4标准曲线

2.6 数据分析

3 实验结果

3.1 纳米乳消化稀释液及SNAC对FD4细胞转运的影响

3.2 胶束溶液对FD4细胞转运的影响

4. 讨论

小结

参考文献

第三章低分子量肝素钠口服生物粘附给药系统-肠粘附贴的研制

1 仪器与试剂

2 实验方法

2.1 硫酸-间羟联苯法测定LMWH释药速度的方法学研究

2.2 粘附性能的测定

2.3 肠粘附贴结构

2.4 片芯粘附材料筛选

2.5 单因素考察片芯处方和工艺

2.6 肠粘附贴制备

2.7 吸收促进剂对肠贴粘性和释放的影响

2.8 肠贴释药速度的测定

2.9 肠粘附贴体外透肠粘膜实验

3 结果

3.1 片芯粘附材料筛选

3.2 单因素考察片芯处方和工艺

3.2.1 片芯粘附材料比例的影响

3.2.2 片芯硬度的影响

3.2.3 片芯厚度的影响

3.2.4 片芯优化处方和工艺

3.3 肠粘附贴制备工艺考察

3.3.1 阻水层对释药的影响

3.3.2 包肠溶层对释药速度的影响

3.4 吸收促进剂及其含量对肠贴粘附性能和释药速度的影响

3.5 LMWH肠贴体外透肠实验

4 讨论

小结

参考文献

全文结论

全文创新点及展望

创新点

展望:

论文及工作情况

致谢

综述

参考文献:

发布时间: 2007-06-28

参考文献

[1].纳米乳药物载体的制备及应用[D]. 罗芳.中南大学2013
[2].纳米乳营养素透皮传递系统的研究[D]. 王晓黎.第二军医大学2010
[3].纳米乳透皮作用机制及利多卡因纳米乳透皮局麻制剂的研究[D]. 朱晓亮.第一军医大学2007
[4].食物蛋白稳定化口服纳米给药系统及其“固态化”[D]. 何伟.复旦大学2012

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