甲硝唑单向释药口腔溃疡贴膜的制备与体外释药*

罗国平,任 硕,陈加诺,陈 格,闫梦茹,王 蓉,闫弘扬,郭 龙

(1.西安医学院 药学院,陕西 西安 710021;2.空军军医大学,陕西 西安 710032)

口腔黏膜溃疡[1-2]是一种常见的发生于口腔黏膜的溃疡性损伤病,多见于唇内侧、前庭沟、舌头、颊黏膜、软腭等位置。口腔溃疡的病因可能是由多种因素综合作用而成的,其中包括精神紧张、局部创伤、营养不良、药物、食物、激素水平改变、维生素或微量元素的缺乏[3-4]。

目前临床上仍然以消炎、抗菌、止痛等对症治疗为主[5-6],给药方式有内服、含漱、局部黏膜外用等[7-10]。其中,治疗口腔黏膜溃疡外用贴膜剂较为常见,目前市面上的口腔溃疡贴膜大多为单层,生物黏附性较差,在病灶部位滞留时间较短,且大部分药物释放于唾液中,真正被溃疡面吸收的量很少。基于此,作者设计了一种具有较好生物黏附性的单向释药口腔溃疡贴膜——甲硝唑单向释药口腔溃疡贴膜,该贴膜由上下两层构成。其中,上层为口腔中不溶的疏水保护层,所用材料为乙基纤维素;下层为与溃疡面直接接触的载药层,所用成膜材料为聚乙烯醇和壳聚糖。疏水保护层一方面可降低唾液和舌头对贴膜的冲刷作用,避免脱落,另一方面也可促使载药层的药物只朝溃疡面释放,有利于药效的发挥;载药层中壳聚糖除作为成膜材料外,还可抗菌和促进溃疡面愈合,具有药辅合一的作用。甲硝唑为人工合成的硝咪唑类药物[11],具有抗厌氧菌作用,在临床上应用于各种氧菌感染的预防和治疗[12]。作者主要对甲硝唑单向释药口腔溃疡贴膜的制备工艺和体外释药情况进行了研究。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

甲硝唑:原料药,武汉武药制药有限公司;甲硝唑对照品:质量分数＞98%,上海源叶生物科技有限公司;壳聚糖:食品级,脱乙酰度85%~95%,山东优索化工科技有限公司;聚乙烯醇(05-88):药用级,长春化工有限公司;无水乙醇:分析纯,天津欧博凯化工有限公司;氢氧化钠:分析纯,天津市河东区红岩试剂厂;甘油:药用,南昌华鑫医药化工有限公司;甲醇:色谱纯,吐温-80:分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;乙基纤维素:药用,阿拉丁公司;冰乙酸:分析纯,天津市富宇精细化工有限公司。

集热式恒温加热磁力搅拌器:DF-101S,巩义市予华仪器有限责任公司;高效液相色谱仪:Agilent Tech.1260,美国安捷伦科技有限公司;台式高速离心机:TG-1650-WS,上海卢湘仪离心机仪器有限公司;超声波清洗机:SB-5200DT,宁波新芝生物科技股份有限公司;电子天平:BT125D,赛多斯科学仪器(北京)有限公司;马尔文激光粒度仪:ZEN-3600,英国马尔文仪器有限公司;数显控温电热套:SXKW,北京市永光明医疗仪器厂;智能溶出仪:RCY-808,天津斯格瑞科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 采用不同成膜材料制备单层空白膜

(1)以壳聚糖为成膜材料制备空白膜[13-15]。称取1.2 g壳聚糖,加100 mLρ(乙酸)＝1%g/mL溶液,超声溶解后再加入4 m L甘油,搅匀,消泡,涂膜,干燥,起膜,即得。

(2)以聚乙烯醇为成膜材料制备空白膜。称取15 g聚乙烯醇,加100 m L纯化水,75℃水浴加热溶解后再加入4 m L甘油,搅匀,消泡,涂膜,干燥,起膜,即得。

(3)以壳聚糖与聚乙烯醇为成膜材料制备空白膜。按照m(壳聚糖)∶m(聚乙烯醇)＝1∶9称量15 g,加100 m Lρ(乙酸)＝1%g/m L溶液,超声溶解后再加入4 m L甘油,搅匀,消泡,涂膜,干燥,起膜,即得。

1.2.2 单层药膜的制备

采用匀浆制膜法。将1 g甲硝唑和2 m L吐温-80加入100 m Lρ(乙酸)＝1%g/m L溶液中,超声溶解,加入15 gm(壳聚糖)∶m(聚乙烯醇)＝1∶9成膜材料,75℃水浴加热溶解,最后加入4 m L甘油,搅匀,消泡,涂膜,干燥,起膜,即得。

1.2.3 双层药膜的制备

称取1.0 g乙基纤维素,加入15 m L无水乙醇溶解,消泡后涂膜,干燥,即得疏水保护层;再将1 g甲硝唑和2 m L吐温-80加入ρ(乙酸)＝1%g/m L溶液中,超声溶解,加入15 gm(壳聚糖)∶m(聚乙烯醇)＝1∶9成膜材料,75℃水浴加热溶解,最后加入4 m L甘油,搅匀,消泡,采用匀浆制膜法均匀涂布于疏水保护层上,干燥,起膜,即得。

1.2.4 膜剂的质量评价

膜剂的质量评价,见表1。

表1 膜剂的质量评价表

(1)成膜性评价。依据外观进行评价,具体评分标准为膜剂色泽均匀、表面光滑、无气泡(10分);膜剂色泽均匀、表面光滑,有1~5个气泡(8分);膜剂色泽均匀、表面粗糙,有1~5个气泡(6分);膜剂色泽均匀、表面粗糙,气泡＞5个(4分);膜剂色泽不均匀、表面粗糙,气泡＞5个(2分)。

(2)起膜性。以脱膜的面积进行评价,具体评分标准为膜剂能完整脱下(10分);膜剂完整脱下面积为80%~100%(8分);膜剂完整脱下面积为60%~80%(6分);膜剂完整脱下面积为40%~60%(4分);膜剂完整脱下面积为20%~40%(2分)。

(3)延展性。以耐折度(折叠次数)进行评价,具体评分标准为可折叠6次(10分);可折叠5次(8分);可折叠4次(6分);可折叠3次(4分);可折叠2次(2分)。

1.2.5 膜剂的溶胀与黏附性能测试

(1)人工唾液的配方。羧甲基纤维素钠10 g,山梨醇30 g,氯化钾1.2 g,氯化钠0.9 g,氯化镁0.052 g,ρ(磷 酸 钙)＝0.053%g/m L溶 液200 m L,ρ(磷酸钠)＝0.2%g/m L溶液10 m L,尼泊金0.33 g,蒸馏水加至1 000 m L。

(2)溶胀与黏附持续时间的测定。取尺寸为1 cm×1 cm的膜剂,用人工唾液润湿后,贴于烧杯内侧壁,记录从润湿开始到能黏附于烧杯内壁所需的时间,然后缓缓加入100 m L人工唾液,恒温水浴(32℃),搅拌(转速为100 r/min),记录膜剂破碎(单层药膜)或脱落的时间(双层药膜)即为黏附持续时间。

1.2.6 膜剂中甲硝唑的释放度测定

(1)甲硝唑对照品溶液的配制。取甲硝唑标准品约5 mg,精密称定,置于50 m L容量瓶中,加甲醇溶解并定容至刻度,摇匀,即得。

(2)供试品溶液的配制。分别精密称取制备好的甲硝唑单层药膜和双层药膜,以人工唾液为溶出介质,按照释放度测定实验中不同时间点吸取2 m L溶液,15 000 r/min离心15 min,上清液过0.45μm微孔滤膜(水系),取续滤液,即得。

(3)空白对照溶液的配制。精密称取制备好的空白膜,以人工唾液为溶出介质,按照释放度测定实验中不同时间点吸取的2 m L溶液,15 000 r/min离心15 min,上清液过0.45μm微孔滤膜(水系),取续滤液,即得。

(4)HPLC法测定甲硝唑含量的色谱条件[16]。色谱柱:Agilent TC C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm);流动相:V(甲醇)∶V(水)＝20∶80;检测波长:320 nm;流速:1 m L/min;柱温:20℃;进样体积:20μL。

(5)释放度测定方法。采用浆法,将做好的口腔溃疡贴膜载药层用水润湿贴于溶出杯底部,加入32℃人工唾液1 000 m L作为溶出介质,设置转速为50 r/min,分别于1、3、5、10、15、30、60、120、240 min吸取2 m L介质,15 000 r/min离心15 min,取上清液过0.45μm微孔滤膜,取续滤液,采用HPLC法测甲硝唑的含量。

2 结果与讨论

2.1 单层空白膜质量评价

不同成膜材料制备的单层空白膜质量评价,见表2。

表2 不同成膜材料制备的单层空白膜质量评价表

由表2可知,以聚乙烯醇为成膜材料制备的空白膜成膜性和起膜性较好,产生黏性快,但延展性不好,黏附持续时间较短;而以壳聚糖为成膜材料制备的空白膜成模性和延展性较好,黏附持续时间较长,但产生黏性慢,且起膜性不好;以m(壳聚糖)∶m(聚乙烯醇)＝1∶9为成膜材料,各项评价指标均较好。可见,分别以聚乙烯醇和壳聚糖为成膜材料制备的空白膜性能各有所长。考虑膜剂的成型性和使用时能快速产生黏性并能较长时间黏附于黏膜,因此选择m(壳聚糖)∶m(聚乙烯醇)＝1∶9作为载药膜的成膜材料。

2.2 甲硝唑的溶解性能和加入方法考察

(1)溶剂的选择。甲硝唑难溶于水,因此需要选择合适溶剂。甲硝唑在水里的溶解度为1∶100,在乙醇中为1∶200,溶于无机酸,考虑到成膜材料聚乙烯醇和壳聚糖的溶解性,选用ρ(乙酸)＝1%g/m L溶液作为溶剂。

(2)甲硝唑加入方法的考察。方法一,先将甲硝唑溶解在ρ(乙酸)＝1%g/m L溶液中,然后再加入成膜材料,按1.2.1方法制备膜剂。方法二,先将成膜材料溶解在ρ(乙酸)＝1%g/m L溶液中,然后再加入甲硝唑,按1.2.1方法制备膜剂。

采用第一种方法制备,药物溶解均匀,溶液澄清透明,加入成膜材料溶解后,胶液均匀,容易铺膜,且制成的膜透明有韧性;采用第二种方法制备,药物溶解、分布不均匀,成膜后有明显未溶解的固体。综上,应先将甲硝唑溶解在ρ(乙酸)＝1%g/m L溶液中,然后再加入成膜材料。

2.3 单层药膜和双层药膜的质量评价

单层药膜和双层药膜的质量评价,见表3。

表3 甲硝唑单、双层药膜的质量评价表

由表3可知,单层药膜和双层药膜均具有良好的成膜性、起膜性和延展性,双层药膜黏附所需时间稍长,但黏附持续时间更长,分析原因,可能是由于双层药膜只有一面被人工唾液润湿,因而溶胀溶解需要更长的时间所致。

2.4 HPLC法测定甲硝唑含量的方法学考察

2.4.1 专属性确定

取1.2.6甲硝唑对照品溶液、供试品溶液和阴性对照溶液,按照1.2.6色谱条件进行测定,见图1。

由图1可知,供试品溶液中甲硝唑的色谱峰与杂质峰之间能得到很好的分离,且辅料对主药含量测定无干扰,方法专属性良好。

图1 对照品、供试品和阴性对照HPLC色谱图

2.4.2 线性关系的考察

分别精密吸取1.2.6甲硝唑对照品溶液1、2、3、4、5 m L,分别置于10 m L容量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,制备成一系列甲硝唑对照品溶液。精密吸取上述对照品溶液20μL注入液相色谱仪,记录峰面积。以ρ(甲硝唑对照品)为横坐标x,甲硝唑峰面积为纵坐标y,进行线性回归,回归方程为y＝50 319x＋400.69,r＝0.999 3,ρ(甲硝唑)＝5.0~101.0μg/m L呈现良好的线性关系。

2.4.3 精密度实验

取同一甲硝唑对照品溶液,进样量为20μL,重复进样5次,按1.2.6色谱条件测定甲硝唑的峰面积,计算甲硝唑峰面积的RSD值为1.35%,表明检测仪器的精密度良好。

2.4.4 重复性实验

取同一批药膜5张,分别精密称定,按1.2.6方法制备供试品溶液,依法进样,进样量为20μL,按1.2.6色谱条件测定甲硝唑峰面积,计算RSD为1.21%,表明该方法重复性良好。

2.4.5 稳定性实验

取同一份供试品溶液,分别于0、1、2、4、6、8、12 h,按1.2.6色谱条 件下进 行测定,进 样量为20μL,测定其峰面积,求得甲硝唑峰面积的RSD为0.96%,表明供试品溶液中甲硝唑在12 h内稳定性良好。

2.4.6 加样回收率实验

精密量取已知含量的供试品溶液9份,分别精密加入低、中、高质量浓度的3种甲硝唑对照品溶液(n＝3),测定甲硝唑含量,分别计算加样回收率和RSD,结果甲硝唑的回收率均在95.6%~101.3%,平均回收率为98.0%,说明方法准确性良好。

2.5 单层药膜和双层药膜中甲硝唑的释放度测定与分析

单层药膜和双层药膜中甲硝唑的释放曲线见图2。

图2 单层药膜与双层药膜的释放曲线

由图2可知,在相同时间点,甲硝唑单层药膜的累积释放度总是大于双层药膜的累积释放度,且释放速度总体趋势为先快后慢;t＜3 min单层药膜累积释放度超过了50%,t＜15 min累积释放度近90%,t＞15 min释放速度慢且释放量很少;双层药膜由于只有一面被人工唾液润湿发生溶胀,因此在相同取样时间点的释放速度慢于单层药膜,且双层药膜t＜3 min累计释药量基本为单层药膜的一半,说明双层药膜相较于单层药膜而言具有单向释药的作用;另外,双层药膜在t＜15 min累积释药量也能达到80%,说明其具有较好的释药性能。

3 结 论

以m(壳聚糖)∶m(聚乙烯醇)＝1∶9作为成膜材料制备的甲硝唑口腔溃疡贴膜,其成模性、延展性和起膜性均较好,遇人工唾液能迅速产生黏性且黏附持续时间较长,有利于膜剂对口腔黏膜溃疡面的覆盖,同时,载药层中的药物能快速释放,发挥治疗作用。另外,疏水保护层可使载药层中的药物进行单向释放,即主要向溃疡面释放,而在唾液中释放较少,预期对溃疡面能起到更好的治疗和保护作用。