辣椒碱肠溶微囊的制备及其特性考察

论文摘要

目的:辣椒碱（Capsaicin,CAP）是茄科辣椒属植物辣椒Capsicum annuum L.中的主要活性成分,是一种天然的香草酰胺类生物碱,其化学名称是:N-[（4-羟基-3-甲氧基-苯基）-甲基]-8-甲基-（反）-6-壬烯酰胺。辣椒碱具有多种复杂的生理药理学活性,包括消炎、镇痛、抑菌、杀虫、止痒、防治心血管疾病、促进脂肪代谢、介导肿瘤细胞凋亡、抗辐射、抗诱变等作用,其中较为独特的是其长效镇痛作用及新型镇痛机制。由于辣椒碱主要通过影响神经P物质的释放、合成和贮藏,而减少炎性介质组胺、缓激肽和前列腺素生成、释放而发挥抗炎、镇痛、止痒作用,因此辣椒碱能起到比阿片类镇痛药强而持久的镇痛作用,却不会产生非甾体抗炎药通常出现的副作用,也不会引起阿片类镇痛药的成瘾性。由于疗效确切,副作用低,美国医学会（ AmericaMedicalAssociation ）主持编著的DRUGEVALUASION（《临床药物大典》）将该药作为临床医生治疗疱疹后神经痛、糖尿病性神经痛的首选用药进行推介。除此之外目前辣椒碱在临床上还主要用于治疗坐骨神经痛、重症风湿性关节炎、严重牛皮癣、变态反应或尿毒症性瘙痒、丛集性头痛、秃发,以及与人类免疫缺陷病毒（HIV）感染相关的外周神经痛,与吗啡合用可延长镇痛时间,特别对晚期癌症有较好的止痛作用。由于辣椒碱具有高度的肝首过效应,半衰期过短,生物利用度较低,目前辣椒碱大多采用局部外用给药剂型,如霜剂、搽剂、贴剂、软膏剂和巴布剂等。但上述外用制剂均存在起效慢、药物吸收不完全,且对皮肤刺激性大,病人顺应性较差等弊端,严重限制了它的临床应用。目前口服、注射等剂型已有部分完成临床前药理毒理研究。鉴于辣椒碱在临床应用过程中存在的问题,本课题拟采用天然高分子材料包裹辣椒碱制备口服肠溶微囊。肠溶微囊可减少刺激性,可提高辣椒碱的生物利用度,控制辣椒碱在小肠和结肠中释放,并可实现药物缓释,较长时间内维持有效药物浓度,以减少给药次数,降低毒副作用,提高患者的顺应性,尤其是针对小肠癌和结肠癌晚期患者起到持久阵痛效果,为开发新型辣椒碱制剂奠定基础。方法:建立高效液相色谱法测定微囊中辣椒碱的含量。采用O/W乳化-离子交换-复凝聚两步法制备辣椒碱海藻酸钙-壳聚糖复合微囊（Alginate calcium-Chitosan Microcapsules）,分别采用滴制法和喷雾法两种制备工艺,对滴制高度、CaCl2平衡时间、壳聚糖孵化时间、注射器内径、喷雾高度、喷雾压力、载体材料海藻酸钠浓度、壳聚糖浓度、CaCl2浓度、CaCl2/壳聚糖比、及水油相比进行制备工艺和处方的单因素考察,初选主要影响因素,进一步采用正交设计对海藻酸钠浓度、注射器内径、CaCl2浓度以及水油相比（投药比）进行滴制法实验;再采用正交设计对海藻酸钠浓度、喷雾压力、CaCl2浓度以及喷雾高度进行喷雾法实验,以粒径、粒径分布、不规则度作为评价指标,进行综合评分,然后采用多元线性回归,进一步优化得到制备辣椒碱海藻酸钙-壳聚糖复合微囊的两个最优处方工艺条件。按最优处方工艺制备6批辣椒碱海藻酸钙微囊,考察工艺的重现性。测定微囊的平均粒径;使用电镜扫描照相观察微囊表面形态;采用高效液相色谱法测定微囊载药量和包封率。建立高效液相色谱法测定辣椒碱微囊体外释放度,并对体外释放条件进行考察,优选出最佳的释放条件,随即考察辣椒碱海藻酸钙微囊在高温加速（55℃）及常温下（37℃）的体外释药特性,绘制累积释放百分率-时间曲线。对数据分别用零级、一级、Higuchi及Ritger-peppas模型进行方程拟合,阐明微囊中药物释放机制。将辣椒碱海藻酸钙微囊分别至于高温、高湿以及强光照射条件下进行影响因素实验,并在室温下密封避光放置不同时间,考察辣椒碱海藻酸钙微囊的长期稳定性。结果:建立了HPLC法测定辣椒碱海藻酸钙微囊的含量,方法可靠,简便易行。采用单因素考察实验,初选的制备辣椒碱海藻酸钙微囊的处方工艺为:（一）滴制微囊的高度控制在针尖距液面812 cm;CaCl2平衡时间0.5 h;壳聚糖孵化时间1 h;壳聚糖浓度0.75 %;水油相比9:1;自然干燥微囊。（二）喷雾微囊CaCl2平衡时间0.25 h;壳聚糖孵化时间0.5 h;2#喷嘴;壳聚糖浓度0.75 %;油相中辣椒碱浓度为6 mg·mL-1水油相比9:1;自然干燥微囊。滴制法微囊以平均粒径、载药量、包封率以及综合评分作为指标,而喷雾法以平均粒径、不规则数、粒度分布以及综合评分作为指标,均采用正交设计筛选辣椒碱海藻酸钙微囊的处方工艺,通过直观分析和Z-分综合评分法评价,最终确立了辣椒碱海藻酸钙微囊的最佳制备工艺条件（一）滴制法:海藻酸钠浓度为2.5 %,CaCl2浓度4 %,注射器内径0.26 mm,水油相比(2.5 %海藻酸钠:60 mg·mL-1CAP鱼肝油溶液)为9:1。按优化条件制备6批辣椒碱海藻酸钙微囊,得到的优化处方微囊平均粒径、载药量、包封率以及综合评分分别为:1435.30μm、2.09 %、69.55 %和3.00,优化处方微囊为黄白色颗粒,流动性良好,微囊球形圆整度良好,分散良好。（二）喷雾法:海藻酸钠浓度为2.5 %,CaCl2浓度4 %,喷雾高度30 cm,喷雾压强0.02 MPa,水油相比(2.5 %海藻酸钠:60 mg·mL-1CAP鱼肝油溶液)为9:1。按优化条件制备3批辣椒碱海藻酸钙微囊,得到的优化处方微囊平均粒径、载药量以及综合评分分别为:180.84μm、1.89 %和7.92。优化处方微囊为白色颗粒,流动性较好,通过扫描电镜图片可知,微囊球形圆整度良好,分散较好。辣椒碱在含0.1 % Tween80的三种接收液中的溶解度分别为196.94±22.43μg·mL-1、227.90±23.69μg·mL-1、215.17±8.83μg·mL-1;在含0.05 % Tween80的三种接收液中的溶解度分别为131.08±19.54μg·mL-1、145.62±6.59μg·mL-1、138.27±4.63μg·mL-1;在含10 % PEG400的三种接收液中的溶解度分别为103.07±5.36μg·mL-1、125.97±5.36μg·mL-1、120.53±9.59μg·mL-1;在含30 % PEG400的三种接收液中的溶解度分别为366.96±20.35μg·mL-1、590.44±25.33μg·mL-1、448.75±24.40μg·mL-1;滴制法和喷雾法辣椒碱微囊在55℃以及37℃条件下的体外释放特性考察结果显示:在55℃加速条件下,辣椒碱海藻酸钙微囊在SGF2 h内分别释放9.06 %、5.92 %,然后在SIF中3 h内分别释放24.16 %、15.58 %,最后在SCF中24 h内累计释放65.56 %、39.00 %。而在37℃条件下,辣椒碱海藻酸钙微囊在SGF2 h内突释分别为4.93 %、3.07 %,然后在SIF中3 h内释放13.98 %、8.37 %,最后在SCF中24 h内累计释放50.08 %、29.56 %。对数据分别用零级、一级、Higuchi及Ritger-peppas模型进行方程拟合,发现滴制法和喷雾法制备的辣椒碱海藻酸钙微囊在两种温度下,药物释放均最符合Higuchi模型,55℃下决定系数R2值分别为1.000和0.996;37℃下决定系数R2值分别为0.995和0.998;用Ritger-peppas方程Q=ktn进行拟合,55℃时释放指数n值分别为0.803和0.781,37℃时释放指数n值分别为0.941和0.912。表明55℃时药物释放为non-Fick扩散控制,即药物从微囊中的释放为药物扩散和海藻酸钙骨架溶蚀的共同作用;而37℃时药物释放以海藻酸钙骨架溶蚀为主。影响因素试验结果表明,辣椒碱海藻酸钙微囊对温度敏感,应避免高温贮存,可保存于4℃或25℃条件下;微囊对湿度较敏感,虽然微囊包封率影响较小,但受潮后微囊易于结块,所以最好密封保存;另外微囊置于4500 lx光照条件下放置10 d后,微囊的载药量降低,所以必须避光保存。长期试验表明室温下避光密封保存3个月对微囊的稳定性无明显影响。结论:采用O/W乳化-离子交换-复凝聚两步法制备辣椒碱海藻酸钙-壳聚糖复合微囊,分别采用滴制法和喷雾法两种制备工艺,均具有制备工艺稳定的特点,所得微囊为流动性良好的白色粉末,球形圆整、分散性较好。优化处方得到的微囊载药量和包封率均较高。微囊室温下避光密封保存3个月稳定性良好。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 引言
• 第一部分 辣椒碱肠溶微囊质量评价方法建立
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 附表
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 第二部分 辣椒碱肠溶微囊处方设计与工艺研究
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 附表
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 第三部分 辣椒碱肠溶微囊体外释药特性的考察
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 附表
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 第四部分 辣椒碱肠溶微囊稳定性初步考察
• 材料与方法
• 结果
• 附表
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 结论
• 综述 生物降解高分子材料在结肠靶向给药系统中的应用进展
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历