蒲公英眼用温敏凝胶的制备
2016-09-20宋萍萍袁明勇蒋学华郑伶俐
宋萍萍,袁明勇*,蒋学华,郑伶俐
蒲公英眼用温敏凝胶的制备
宋萍萍1,袁明勇1*,蒋学华2,郑伶俐1
目的研究蒲公英眼用温敏凝胶的制备工艺。方法以泊洛沙姆407、泊洛沙姆188、HPMC为混合凝胶基质,以泪液稀释前后的胶凝温度为指标,采用均匀设计法设计蒲公英眼用温敏凝胶的处方。结果该制剂在室温条件下是自由流动的液体,在生理条件下发生相变形成凝胶,符合眼用制剂的质量要求;凝胶溶蚀控制药物的释放速率,二者均遵循零级动力学方程。结论蒲公英眼用温敏凝胶的制备工艺简单、可行。
蒲公英;温敏凝胶;均匀设计;胶凝温度
0 引言
中药材蒲公英具有清热解毒的功效,可提高机体的免疫力,活血化瘀、抑菌抗炎[1-3]。本研究拟以蒲公英为主药,制备眼用制剂,以缓解视疲劳综合征。传统滴眼液的滞留时间短、生物利用度低,普通凝胶剂分剂量不准确,患者的顺应性差。原位凝胶可克服以上不足,其在常温下为液体,以液体的形式滴入眼后发生相变,形成凝胶。其使用方便、滞留时间长、释药性能好、患者顺应性好,其中,温度敏感型原位凝胶是研究的热点[4]。本文旨在以泊洛沙姆407、泊洛沙姆188、HPMC为混合凝胶基质,以泪液稀释前后的胶凝温度为指标,优化处方配比,探讨蒲公英眼用温敏凝胶的制备工艺。
1 仪器与试药
集热式恒温加热磁力搅拌器(上海司乐仪器厂),SMC30D型冰点渗透压计(天河医疗仪器有限公司),PHS-4C 精密度酸度计(成都方舟科技开发公司),KQ3200B 型超声波清洗器(成都方舟科技开发公司),SMC30D型冰点渗透压计(天河医疗仪器有限公司),NDJ-1 Rotational Viscometer(成都有机硅研究中心),Anke TGL-16C型高速电动离心机(上海安亭科学仪器厂),电子分析天平(Sartorius)。泊洛沙姆407(简称P407,湖北恒硕化工有限公司),泊洛沙姆188(简称P188,BASF),HPMC(成都西亚化工有限公司),蒲公英提取物(批号:TY20080502,绿原酸含量不低于0.38 mg/g、咖啡酸含量不低于0.49 mg/g,西安天园生物制剂厂),ZHWY-103B型恒温培养振荡器(上海智城分析仪器制造有限公司)。
2 方法与结果
2.1胶凝温度的测定方法采用“搅拌子法”测定胶凝温度:在固定规格的西林瓶(直径23 mm,高6.5 mm)中装入定量的凝胶基质,将温度计插入,使水银球完全浸没于溶液中,同时于西林瓶中放置固定尺寸(18 mm×6 mm)的搅拌子。将西林瓶置于低温水浴中,调节并固定搅拌速率(100 r/min),使水浴缓慢恒速(0.5 ℃/min)持续升温。当搅拌子停止转动时的温度即为胶凝温度。
2.2泪液稀释后胶凝温度的测定人工泪液的配制:碳酸氢钠2.18 g、氯化钠 6.78 g、氯化钾 1.38 g、无水氯化钙 0.064 g,溶解于1 000 mL 重蒸水中,即得。基质:人工泪液(40∶7)混合后按“2.1”项下测定其胶凝温度[5]。
2.3蒲公英提取物储备液的制备精密称取蒲公英提取物1.000 g,置于棕色容量瓶中,加入溶剂(含1%聚山梨酯-80的重蒸水)100 mL,超声处理30 min,放冷补失重,过滤离心,0.45 μm微孔滤膜滤过,称定体积,待用。
2.4蒲公英眼用温敏凝胶的制备在磁力搅拌下,在定量重蒸水中加入聚山梨酯(得含1%聚山梨酯的溶剂),放置过夜、除去气泡得溶剂。精密称定蒲公英提取物,加入溶剂(蒲公英∶溶剂= 1.000 g∶100 mL),超声处理30 min,放冷补失重,离心,上清液微孔滤膜滤过,称定滤过液的体积。向滤液中加入尼泊金丙酯、亚硫酸氢钠,磁力搅拌下,加入HPMC,溶胀溶解,4 ℃放置过夜。磁力搅拌下,向溶液中加入泊洛沙姆407、188,使其溶胀溶解,4 ℃放置过夜,即得。
2.5均匀设计法筛选蒲公英眼用温敏凝胶的处方
2.5.1均匀设计表通过预试验及单因素考察可知,泪液稀释前后的胶凝温度随着P407、HPMC浓度的升高而降低,随着P188浓度的升高而增高,并设计3种因素的取值范围:P407 18%~22%,P188 0.2%~2.3%,HPMC 0.2%~1.8%,采用“均匀设计法”[6-8]筛选蒲公英眼用凝胶的凝胶基质处方,以P407、P188、HPMC的含量(w/v)为考察因素,每个因素9个水平,并选用U9(95)使用表安排实验。以泪液稀释后的胶凝温度为主要考察指标,以泪液稀释前的胶凝温度为参考指标。均匀设计表及结果见表1。
2.5.2模型拟合应用SPSS 10.0统计软件,分别以Tgel后、Tgel前对P407、P188、HPMC的含量进行多元线性回归。Tgel后=85.442-24.455 P407+23.348 P188-37.045 HPMC (R=0.929,F=10.507>F0.05,3.5=5.41,回归方程很显著),Tgel前= 82.349-25.615 P407+33.054 P188-56.390 HPMC (R=0.945,F=13.932>F0.01,3.5=12.1,回归方程高度显著)。由方程知:P407、HPMC降低Tgel,P188升高Tgel,结果与预试验一致;将6组数据代入回归方程所得的胶凝温度与实测值很接近。
表1 均匀设计表及结果
注:*胶凝温度超过50 ℃以上记为“—”
2.5.3处方验证按最佳处方(实验6组)制备3批样品,测定其泪液稀释前后的胶凝温度(见表2)。结果显示,其重现性良好,故确定凝胶基质为:P407、P188、HPMC含量分别为20%、1.6%、1.2%。
表2 处方6的可重现性
2.6蒲公英眼用温敏凝胶的质量评价研究
2.6.1pH值、胶凝温度、渗透压、黏度的测定按照《中国药典》眼用制剂的要求及温敏凝胶的特性检查pH值、胶凝温度、渗透压、黏度等,如表3、图1所示,均符合要求。
表3 pH值、渗透压、胶凝温度测定结果
图1 样品黏度随温度变化的曲线
2.6.2含量测定精密称取对照品绿原酸、咖啡酸,加50%甲醇溶液配制成含绿原酸173.2 μg/mL、咖啡酸182.4 μg/mL的混合溶液,即得对照品储备液;将储备液稀释成系列工作液,其中绿原酸的浓度分别为:3.464、2.598、1.732、0.866、0.433、0.217、0.108 μg/mL;咖啡酸的浓度分别为:3.648、2.736、1.824、0.912、0.456、0.228、0.114 μg/mL[9]。
取0.3 mL 蒲公英眼用温敏凝胶于离心管中,加入0.9 mL注射用水稀释,振摇混匀,即得供试品测定液。
按处方中其他辅料配制不含蒲公英的空白温敏凝胶,按供试液的方法处理,即得阴性样品溶液。
色谱条件:Diamonsil C18色谱柱(200 mm×4.6 mm,5 μm),流动相:乙腈-0.1%磷酸水溶液(17∶83),流速:1.0 mL/min,检测波长:326 nm,柱温:30 ℃,进样量:30 μL,理论板数:按咖啡酸的峰计算应不低于2.5×103(绿原酸峰不低于2.0×103)。阴性样品、绿原酸/咖啡酸对照品及蒲公英眼用温敏凝胶的色谱图见图2。
图2 色谱图
以系列工作液的峰面积对浓度作线性回归,得标准曲线:Y绿原酸=31 957 X-498.57 (r=0.999 8,n=7),在0.108~3.464 μg/mL范围内线性关系良好;Y咖啡酸=69 869 X-182.63 (r=0.999 9,n=7),在0.11~3.648 μg/mL范围内线性关系良好。稳定性试验:绿原酸、咖啡酸含量的RSD(n=6)分别为1.17%、0.9%。
精密度试验:绿原酸、咖啡酸含量的RSD(n=6)分别为1.47%、1.19%;重复性试验:绿原酸、咖啡酸含量的RSD(n=6)分别为0.8%、1.3%;加样回收试验:绿原酸、咖啡酸高、中、低浓度的总平均回收率RSD(n=9)分别为99.68%、98.66%。含量测定结果见表4。
表4 样品含量测定
2.6.3体外释放行为的考察采用“无膜溶出模型”[10-12]考察绿原酸、咖啡酸的体外释放及凝胶溶蚀情况。方法:取凝胶制剂约3 g于一定规格的西林瓶中,放入恒温培养振荡器(固定振荡频率100 r/min、释放温度34 ℃),预热10 min,加入人工泪液 2 mL,震荡20 min,倾出释放介质,称重,并记录;再次预热10 min,补人工泪液2 mL……,如此反复操作,直到剩余凝胶重量不足10%。释放介质,经稀释处理后,按“2.6.2”项下HPLC法测定目标成分含量(人工泪液不影响绿原酸、咖啡酸含量的测定),如上法连续测定同批制备的3份样品。结果显示,绿原酸、咖啡酸的释放行为及凝胶溶蚀均遵循零级动力学方程。绿原酸的释放曲线:Q=0.006 1 t-0.004 5 (r=0.999 6);咖啡酸的释放曲线:Q=0.002 9 t+0.045 4 (r=0.999 1);凝胶溶蚀曲线:Y=0.606 4 t-0.202 5 (r=0.999 3)。采用线性回归分析获得凝胶溶蚀与绿原酸、咖啡酸释放的相关性曲线:Y=0.734 1 X+4.615 4 (r=0.999 7)、Y=0.478 9 X+4.648 2 (r=0.999 0),线性关系均良好(r>0.999 0),表明药物释放与凝胶溶蚀具有相关性,表明凝胶溶蚀是控制药物释放的主要因素。
3 讨论
目前国内上市的蒲公英制剂主要有片剂、胶囊剂、固体颗粒、冲剂、注射液等,眼用制剂尚未上市。本文研制了蒲公英眼用温敏凝胶剂,以缓解视疲劳综合征,为蒲公英眼用新剂型与新用途的开发提供了部分试验依据,具有一定的创新性。本文研制的混合凝胶基质同时具有原位凝胶及生物黏附剂的双重优势,具有通用性,为制备温敏型原位凝胶提供了试验基础与理论依据。
灭菌方法的选择及眼部刺激性考察是下一步重点考察的内容。由稳定性影响因素试验可知,该品遇热、光均不稳定,故通常的灭菌方法,如流通蒸汽灭菌法、热压灭菌法、紫外线灭菌法等均不适用。本品中含有高分子材料,制剂较黏稠,不能采用0.45、0.22 μm微孔滤膜过滤除菌法,故考虑采用辐射灭菌法,灭菌效果及灭菌后本品的质量是否变化有待进一步研究。
眼用药物的安全性首先需要评价眼部的刺激性,而此项试验对于各类眼用药物的研发是必不可少的。
体外释放行为结果显示,凝胶溶蚀速率>绿原酸释放速率>咖啡酸释放速率,推测其主要由绿原酸、咖啡酸、泊洛沙姆的结构造成,三者的结构式见图3。凝胶溶蚀的同时,只有未发生键合作用的自由态的绿原酸、咖啡酸随之释放出来,才可用HPLC测定其释放量。绿原酸分子结构大且较易形成分子内氢键,相比之下,咖啡酸更易与泊洛沙姆分子结合,而导致其释放速率慢于绿原酸。
图3 咖啡酸(A)、绿原酸(B)、泊洛沙姆(C)结构式
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Preparation of dandelion ophthalmic thermosensitive gel
SONG Ping-ping1,YUAN Ming-yong1*,JIANG Xue-hua2,ZHENG Ling-li1
(1.Department of Pharmacy,First Affiliated Hospital of Chengdu Medical College,Chengdu 610500,China;2.West China School of Pharmacy,Sichuan University,Chengdu 610041,China)
ObjectiveTo study the preparation of the dandelion ophthalmic thermosensitive gel.MethodsThe ophthalmic gel was prepared with poloxamer 407/188 and HPMC,and the gelation temperature before and after tear dilution was employed as the index.The prescriptions were designed by uniformity design method.ResultsThe optimized formulation was a freely flowing liquid at room temperature and converted to a firm gel under physiological condition,and it was accorded with the requirement for ophthalmic application.Theinvitrorelease experiment showed that the release of drug from polo xamer gels followed zero-order kinetics.ConclusionThe preparation process of the dandelion ophthalmic thermosensitive gel is simple and feasible.
Dandelion;Thermosensitive gel;Uniform design;Gelation temperature
2015-12-09
1.成都医学院第一附属医院药剂科,成都 610500;2.四川大学华西药学院,成都 610041
10.14053/j.cnki.ppcr.201608023