注射用异烟肼-链霉素原位凝胶制备研究

张 妍 郑铭锋 蔡鑫君 金 洁

骨结核为结核杆菌入侵骨组织而生成的一种慢性疾病，可导致关节损伤、骨损伤，并且会造成全身影响[1]，临床常用异烟肼、利福平、链霉素治疗。温敏型原位凝胶即在低室温下是流动的液体，到达目标位点后随温度升高快速进行相转变，形成半固体凝胶，并能较长时间地黏附于用药部位，缓慢释放药物，实现靶向给药，从而提高药物的生物利用度，延长药物作用的时间[2]。本实验拟将异烟肼、链霉素联合制备成温敏型原位凝胶用于局部抗结核注射给药，以减少两者的药量，延长药物在用药部位的停留时间，使用药部位的药物浓度显著升高，降低不良反应，减少药物刺激性，从而增加临床疗效[3]。

1 仪器与药品

1.1 仪器 S220K 台式PH 计（梅特勒-托利多仪器有限公司），SWBR17 水浴恒温振荡器（美国Shellab 公司），85-2 恒温磁力搅拌器（上海司乐仪器厂），PL602E 电子秤（梅特勒-托利多仪器有限公司），NDJ-1 型超声波黏度计（上海精密天平仪器厂），Milli-Q A10 纯水仪（Merck Millipore），ME104E万分之一天平（梅勒特-托利多仪器有限公司）。

1.2 实验药品 泊洛沙姆188（P188，上海昌为医药辅料技术有限公司，批号WPMI556B）、泊洛沙姆407（P407，上海昌为医药辅料技术有限公司，批号WPDI608B），羟丙基甲基纤维素（HPMC，南京业绩医药有限公司，批号5115830），异烟肼原料药（上海源叶生物科技有限公司，批号R21A6TI）、链霉素硫酸盐原料药（上海源叶生物科技有限公司，批号S09M8Y307），磷酸二氢钠（上海展云化工有限公司，批号170220），磷酸氢二钠（上海展云化工有限公司，批号180401），纯化水。

2 方法与结果

2.1 载异烟肼-链霉素原位凝胶制备 精密称取处方量的异烟肼原料药和链霉素硫酸盐于2 个25mL烧杯中，各加入12.5mL 纯化水，搅拌使其溶解。然后将其倒入2 个预先加入0.60g P188、3.50g P407 以及0.0375g HPMC 的西林瓶（25mL）中。让混合物在4℃环境下自然溶胀，储存过夜除气泡，形成透明溶液后将其混合，得到载异烟肼-链霉素的原位凝胶。

2.2 载异烟肼-链霉素原位凝胶的胶凝化温度测定按“2.1”制备3 份载异烟肼-链霉素原位凝胶溶液，采用倒置法[4]，测定载异烟肼-链霉素原位凝胶的胶凝温度。将溶液置于水浴下慢慢加热，测定凝胶温度，升温速度每分钟1℃，每升高1℃，取出西林瓶，倒置观察是否形成凝胶，直到瓶中的溶液倒置无流动，记录温度，每个样品测3 次，取平均值。

2.3 载异烟肼-链霉素原位凝胶黏度测定 按“2.1”制备3 份载异烟肼-链霉素原位凝胶溶液，使用超声波黏度计，采用3 号转子，转速为60rpm/min，黏度范围：20～20000mPa.s，将溶液放进待测样品瓶中（保持溶液的液面没至转子的液面刻度线），测定25℃时的黏度。每个样品测3 次，取平均值。

2.4 载异烟肼-链霉素原位凝胶稳定性考察 按“2.1”制备2 份载异烟肼-链霉素原位凝胶溶液，分别于25℃和35℃条件下静置15min，然后以2000r/min离心15min，观察是否有分层等不稳定现象。

2.5 载异烟肼-链霉素原位凝胶体外溶蚀时间考察采用无膜溶出法测定载异烟肼-链霉素原位凝胶的体外溶蚀时间。先称空瓶（10mL 西林瓶）重，加入原位凝胶约5g，置于（37.0±0.1）℃的水浴恒温振荡器中平衡10min，使聚合物溶液完全形成凝胶。取出凝胶，加入37℃1mL 的磷酸盐缓冲溶液（PBS，pH=7.4）作为释放介质，再放入水浴恒温振荡器中，在（37.0±0.1）℃下，以30r/min 的速率振荡，在设定的时间内倾出全部释放介质，将瓶擦干后称重。然后重新放入水浴恒温振荡器中平衡10min，再补充1mL 37℃的PBS 溶液。按此步骤反复，直到剩余凝胶量小于起始量的10%。每个实验设置3 个平行组，记录溶蚀时间，取其平均值。

3 结果

3.1 载异烟肼-链霉素原位凝胶处方优化 参照文献[5]，在单因素实验考察的基础上，选取P407、P188以及HPMC 在凝胶中所占比例3 个因素作为考察因素，每个因素设置3 个水平，因素水平表（见表1）。设计正交实验来确定载异烟肼-链霉素原位凝胶的基质比例，以胶凝温度、凝胶黏度、溶蚀时间作为评价指标来选择适宜处方。根据预实验，优先考虑溶蚀时间，采用溶蚀最优处方为4.8% P188、28.0% P407、0.3% HPMC。

表1 因素水平表（%）

3.2 载异烟肼-链霉素原位凝胶外观 载异烟肼-链霉素原位凝胶室温时外观呈现白色透明液体态，达到胶凝温度后外观为白色透明凝胶态。

3.3 载异烟肼-链霉素原位凝胶的胶凝化温度 所制得的3 份样品的胶凝温度分别为30.50、30.00、30.50，平均值30.33。结果表明，该凝胶相变温度适宜，符合在室温下为流动的液体，在体温下发生相变形成凝胶的要求。

3.4 载异烟肼-链霉素原位凝胶黏度 3 份样品的凝胶黏度分别为540、530、550，平均值为540。表明载异烟肼-链霉素原位凝胶在室温下黏度较小，有很好的流动性；在体温下黏度较大。

3.5 载异烟肼-链霉素原位凝胶稳定性 异烟肼-链霉素凝胶溶液在25℃和35℃胶凝后经离心不发生分层浑浊等现象，表示该制剂有良好的稳定性。

3.6 载异烟肼-链霉素原位凝胶体外溶蚀时间 根据无膜溶出法测得的该凝胶体外溶蚀时间为8.08h，溶蚀率为95.09%，提示该凝胶有较长的作用时间。见表2。

4 讨论

临床一线使用的抗结核药物有异烟肼、利福平、吡嗪酰胺、链霉素、乙胺丁醇等。其中异烟肼口服生物利用度可达90%，杀菌作用强大，但是异烟肼在用药过程中广泛分布于全身体液和组织，易使人体产生肝脏损害、血液系统疾病、周围神经炎等诸多不良反应，影响其临床使用的安全性[1]。链霉素口服不易吸收，肌内注射后吸收良好，但因其常见的不良反应包括共济失调、听力障碍、耳鸣等在临床用药中受限。所以，为降低药物不良反应，增加临床疗效，开发具有良好靶向性、缓释性的新制剂已迫在眉睫。

表2 载药凝胶体外溶蚀考察结果

由于异烟肼和链霉素都易溶于水，可以有效分散于水溶性原位凝胶中，从而发挥缓释作用。文献报道，泊洛沙姆的毒性很低，且易溶于水，生物相容性也较不溶性的缓释凝胶基质更好[6]，所以本实验优先选择泊洛沙姆作为凝胶基质。P407 是最常用的原位凝胶载体材料，形成凝胶的浓度较低，25℃时为20%，P407 浓度越高，凝胶黏度越高，胶凝温度越低，黏附作用力越强，此为反向凝胶的性质[7]。单纯使用P407 溶液作为凝胶基质存在一些缺点，比如机械强度差，溶蚀快、作用时间短、无法得到理想的胶凝温度等，所以加入其同系列化合物P188 以提高胶凝速度和减慢药物释放[8]，加入HPMC 来提高P407 的生物黏附力[7]。采用正交设计优化处方工艺，按照优化处方设计制备的异烟肼-链霉素原位凝胶在室温和体温下都较稳定，胶凝温度适合人体体温，体外溶蚀时间较长，有利于异烟肼-链霉素在用药部位的滞留，对提高患处药物浓度和延长作用时间有较好的效果。

流变学特性是原位凝胶评价的重要指标之一。对于注射用温敏原位凝胶，其在体外时为流动性强的液体，黏度较低，用细小针头就能顺利注射；而在体温下黏度迅速增加形成凝胶[6]。本实验所制备的异烟肼-链霉素温敏原位凝胶能够较好地符合这一要求。

虽然本实验对该新型制剂进行了初步评价，且体外性质考察基本符合临床应用，但药物释放与关节腔体液的接触面积、体液的分泌量及关节活动等都有关[9]，其在体内是否能达到所需的治疗浓度，给药后有何不良反应等尚待进一步研究，以期为临床使用提供可靠的药物剂型。