眼用即型凝胶的研究进展
2013-01-23阎秀霞牟云云
阎秀霞 牟云云
(青岛海洋渔业公司长山医院,山东 青岛 266012)
眼用即型凝胶的研究进展
阎秀霞 牟云云
(青岛海洋渔业公司长山医院,山东 青岛 266012)
综述了眼用即型凝胶近5年的研究进展,内容主要包括眼用即型凝胶的特点,分类及不同类别的制备工艺,并对该剂型的研究现状和存在的问题进行了探讨。
眼用即型凝胶;温度敏感型;pH敏感型;离子敏感型;制备工艺
眼用即型凝胶(in-situ-forming ophthalmic gel)是指以溶液状态给药后立即在眼部发生相转变,形成非化学交联的半固体眼用制剂。根据诱导相变的不同生理环境(温度、pH、离子),通常将此凝胶剂分为:温度敏感型、pH敏感型和离子敏感型3种。眼用即型凝胶的研究始于20世纪80年代,马来酸噻吗洛尔眼用凝胶(Timolol Malaeate Ophthalmic Gel Forming Solution)为FDA批准的第一个产品,澳大利亚和日本等国已有眼用即型凝胶产品上市。
1 特 点
根据基质性状的不同,眼用制剂主要分为滴眼剂、眼膏剂和眼用凝胶剂。滴眼剂为溶液态,流动性强,滴入眼内后,由于眼睑的眨动会使90%的药液损失,泪液的分泌也会导致药液浓度被稀释,因此需要增加给药次数来维持药效;眼膏剂通常选用油脂性基质,虽然用药后较滴眼剂保留时间长,有效降低了给药次数,但是具有油腻感强、使用后视力模糊,不易清除等缺点;眼用凝胶剂通常选用亲水性高分子基质,在延长药物作用时间,减少用药次数的同时,保证良好的生物相容性,但高黏度导致铺展性差,且给药剂量不易控制。眼用即型凝胶的出现解决了上述问题。眼用即型凝胶具有如下特点:①独特的溶液-凝胶转变性质使其使用方便,给药剂量准确;②保留了凝胶制剂的亲水性、舒适性及良好的组织相容性;③用药后在结膜囊内滞留时间长,有效延长药物的作用时间,降低给药次数;④控制释药速度,维持药物的有效浓度,降低某些药物的刺激性;⑤避免普通油脂性眼膏剂产生的“糊视现象”。因此,眼用即型凝胶给药系统已成为药剂学领域的一个研究热点,具有良好的应用和发展前景[1]。
2 制备工艺
2.1 温度敏感型
温度敏感型眼用即型凝胶在水性介质中体积相变温度(VPTT)大约为32℃,当温度低于VPTT时(室温),高分子基质则超量吸水膨胀形成水溶液,当温度上升超过VPTT时(体温),水溶液则会迅速凝结而成凝胶。温度敏感型凝胶的组织相容性最好。
温度敏感型眼用即型凝胶常用的基质有Poloxamer407(P407)、P188、甲基纤维素(MC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、木葡萄糖、壳聚糖和聚氧乙烯/聚(D,L乳酸-乙醇酸)等[2],由于P407具有良好的流变学特性、缓释作用、胶凝强度和黏附能力,因此以P407研究和应用最多[3]。
王志钢等[4]以丹参总酮、总酚酸和葛根素为药物,以P407和P188为基质,以凝胶黏度为评价指标,采用均匀设计法对处方进行优化,结果19%P407和1%P188合用最优,相变温度为34.5℃。代龙[5]采用冷法配液,选取P407为基质,放入熊胆粉药液中,搅拌后4℃冷藏12h后,即得熊胆眼用即型凝胶,相变温度为34℃。刘潇潇[6]同样采用P407作为凝胶基质制备了更昔洛韦眼用即型凝胶,并加入了透明质酸(HA),改善了制剂的生物黏附性,提高了眼部润滑性,并创新性的加入了HP-β-CD,增大了主药的溶解度,提高了制剂的稳定性。温度敏感型眼用即型凝胶的制备应细致的筛选基质的用量,并应充分考虑到基质被泪液稀释后相变温度将升高这一情况,确保制剂有一个合理可行的相变温度。
2.2 pH敏感型
pH敏感型眼用即型凝胶是由于基质骨架结构中存在弱酸性或/和一些基本官能团,外部介质的pH决定了功能团的电离作用,在酸性pH中能大量水合,保持溶液态,在碱性和中性pH时(眼部pH环境)则发生相变形成凝胶。
pH敏感型眼用即型凝胶最常选用的基质为Carbomer-940(Cb-940)。Cb分子中含有羧基,随pH的增大而发生相变,当pH<4时,羧基不解离,呈溶液态,当pH>6时,羧基解离导致Cb黏性增加形成水凝胶[7]。此外,Cb具有良好的生物黏附性和流变性,是制备pH敏感型眼用即型凝胶的理想材料[8]。
邹军等[9]采用常温配液法,选取Cb-940为基质,分次加入到注射用水中使其完全溶胀,再与富马酸酮替芬的氯化钠溶液合并,即得富马酸酮替芬眼用即型凝胶。王小倩[10]同样采用Cb-940为基质,首先制备0.1%~1.0%的Cb溶液和1%-3%的HPMC溶液,再将拉坦前列素溶解在上述聚合物载体的溶液中,即得治疗青光眼的拉坦前列素眼用即型凝胶。张治强等[11]将Cb和HPMC室温溶胀,加入磷酸缓冲液,与盐酸左氧氟沙星的氯化钠溶液混匀后,用氢氧化钠溶液调pH至6.0,定容即得盐酸左氧氟沙星眼用即型凝胶。HPMC的加入不仅增加了药液的稠度,而且延缓了释药速度。Cb溶液呈酸性,会对眼部造成刺激,因此在pH敏感型眼用即型凝胶的制备过程中,应适量降低Cb的用量,并酌量加入HA等保湿润滑剂,以缓解眼部不适。
2.3 离子敏感型
离子敏感型眼用即型凝胶的基质常态为溶液态,当其与泪液中大量的Na+、K+、Ca2+等阳离子接触时发生络合而改变构象,就会由溶液态转变为凝胶态。
离子敏感型眼用即型凝胶常用的基质有海藻酸钠、脱乙酰结冷胶等。海藻酸钠为一种由β-D-甘露糖醛酸和α-L-葡萄糖醛酸残基通过1,4-糖苷键连接构成的线形阴离子共聚体,其水溶液遇一定浓度的金属离子发生凝胶化,两种残基的比例决定了凝胶的强度。脱乙酰结冷胶是由4糖(1分子α-L-鼠李糖、1分子β-D-葡萄糖醛酸和2分子β-D-葡萄糖)单元聚合而成,脱乙酰使得其分子空间位阻减弱进而使胶凝能力增强,当遇Ca2+、Mg2+离子后迅速凝胶化[12]。
张杰等[13]将脱乙酰结冷胶分散到去离子水中,90℃水浴加热至粉末完全溶解形成澄明的溶液,加入药物即可配制成熊胆眼用即型凝胶。修佳[14]选取海藻酸钠作为基质,同样采用热配法制成甲磺酸帕珠沙星即型凝胶。代龙[15]以0.5%的结冷胶和0.1%的HA为复合基质制备成珍珠明目眼用即型凝胶,为了避免加入氯化钠(渗透压调节剂)导致药液凝胶化,选择甘露醇作为替代,从而提高了制剂的稳定性。离子敏感型眼用即型凝胶基质遇有一定量的阳离子时就会发生相变,因此在制剂的配制过程中,应严格控制阳离子的加入量,确保制剂的稳定性。
3 结 语
眼用即型凝胶具有制备简单,使用方便,作用持久等诸多优点,患者易于接受,国外此类剂型的成功上市坚定了研究者的信心,使其成为眼用制剂乃至药剂学研究领域的热点,目前为止,国内眼用即型凝胶的专利申请已有50余项。虽然国内已有多个此类品种进入临床研究阶段,但是目前为止,国内还没有一个产品问世,尤其是含中药成分的眼用即型凝胶。究其原因有以下三点:①眼部独特的生理结构和高度的敏感性,对眼用制剂的质量安全提出更高的要求[16];②制剂的相变特性使得制剂的稳定性降低,储存条件的变化或携带过程均能影响到制剂的稳定,致使相变发生;③西药成分成型相对简单,但是中药成分复杂,往往含有多种带正电荷的有效成分和金属离子,很大程度上影响到该制剂的成型。因此,今后在此剂型的开发过程中,要从适应症、眼部生理特性、药物成分性质、“三效、三小、五方便”等角度作全面系统的考虑。
[1] 陆彬.药物新剂型和新技术[M].2版.北京:人民卫生出版社,2005: 596.
[2] 贾东明,蔺胜照,薛胜霞.国外即型水凝胶-温度敏感系统综述[J].中国医院药学杂志,2007,27(4):523-526.
[3] 杜广增,赵浩如.Poloxamer-407温敏性即型凝胶的制备和应用进展[J].药学进展,2008,32(4):163-167.
[4] 王志钢,王艳姣,李慧,等.丹葛明目即型凝胶的制备研究[J].中国中药杂志,2012,37(1):46-51.
[5] 代龙.熊胆眼用即型凝胶的制备及评价[J].中成药,2009,31(8): 1203-1206.
[6] 刘潇潇.更昔洛韦眼用即型凝胶剂的制备及质量评价[J].海峡药学,2012,24(3):24-26.
[7] 郑俊民.药用辅料手册[M].北京:化学工业出版社,2004,107.
[8] 董志强,魏莹莹,李刚.凝胶剂基质卡波姆的临床应用研究进展[J].内蒙古医学院学报,2009,31(6):716-718.
[9] 邹军,罗云,郭咸希,等.富马酸酮替芬眼用即型凝胶的研制[J].中国药师,2008,11(2):188-189.
[10] 王小倩.一种拉坦前列素眼用即型缓释凝胶[P].中国:200910170205. 3,2011-04-13.
[11] 张治强,张玮,陈光,等.pH敏感型盐酸左氧氟沙星眼用即型凝胶的制备及其体外释放考察[J].药学实践杂志,2010,28(2):122-125.
[12] 代龙.离子敏感型即型凝胶的研究进展[J].中国中药杂志,2009, 34(5):515-518.
[13] 张杰,李广华,孙大赢.熊胆眼用即型凝胶成型工艺初步研究[J].中成药,2009,31(2):300-304.
[14] 修佳.甲磺酸帕珠沙星即型凝胶滴眼剂的制备及质量控制[J].临床医学,2008,28(8):108-110.
[15] 代龙.珍珠明目眼用即型凝胶的制备工艺研究[J].山东中医杂志,2009,28(2):127-128.
[16] 游巍,钱峰,吴诚.眼部的给药屏障和给药途径[J].国际药学研究杂志,2008,35(4):284-287.
Research Progress of In-situ-forming Ophthalmic Gel on Characteristics and Preparation Technologies
YAN Xiu-xia, MU Yun-yun
(Changshan Hospital Affiliated to Qingdao Marine Fisheries Company, Qingdao 266012, China)
To review the past-five-year research progress of in-situ-forming ophthalmic gel, including characteristics, categories and preparation technologies mainly, and study the research status and existing problems of this formulation.
In-situ-forming ophthalmic gel; Thermo-sensitive; PH-sensitive; Ion-sensitive; Preparation technology
R77
A
1671-8194(2013)24-0052-02