羅哌卡因PLGA微球在兔皮下注射的藥效學(xué)和藥動(dòng)學(xué).pdf

1、研究背景和目的: 疼痛是困擾人類(lèi)的重大健康問(wèn)題，世界范圍內(nèi)疼痛的患病率高達(dá)21.5%。疼痛對(duì)人體帶來(lái)的危害及負(fù)面影響是難以估量的，它可引起不同程度的恐懼、驚慌、焦慮、悲傷等不良情緒，導(dǎo)致機(jī)體各系統(tǒng)功能失調(diào)、免疫力低下，進(jìn)而誘發(fā)各種并發(fā)癥，甚至引起疼痛性殘疾或影響到病人的生命。 局部麻醉藥作為一種有效的疼痛治療藥物已廣泛應(yīng)用于臨床急、慢性疼痛的治療，但其單次給藥維持鎮(zhèn)痛時(shí)間有限（6～12h），很難滿(mǎn)足晚期癌痛、三叉神經(jīng)痛等

2、頑固性慢性疼痛的控制和治療。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者探討通過(guò)各種方式解決延長(zhǎng)鎮(zhèn)痛治療時(shí)間的問(wèn)題，如多次靜脈注射鎮(zhèn)痛藥物、埋植硬膜外導(dǎo)管間斷多次給藥、采用微量泵輸注藥物等，但仍存在用藥量偏大、花費(fèi)高、病人依從性差以及感染、神經(jīng)損傷等并發(fā)癥問(wèn)題，效果均不理想。 控釋劑、緩釋劑是國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥工業(yè)研發(fā)的一個(gè)十分重要的方向。微型包囊與微型成球技術(shù)是近40年來(lái)應(yīng)用于藥物制劑領(lǐng)域的一項(xiàng)緩釋、控釋技術(shù)，其特點(diǎn)是利用天然的或合成的高分子聚合物作為藥物控釋

3、載體，以達(dá)到藥物緩慢釋放，延長(zhǎng)藥物作用時(shí)間的目的。具有制備工藝簡(jiǎn)單，藥物適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。微球可以混懸在水性介質(zhì)中、通過(guò)小號(hào)的針頭經(jīng)皮注射，因而微球在藥劑學(xué)中的研究與應(yīng)用日益廣泛。目前，微球已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)展到開(kāi)發(fā)為被美國(guó)食品與藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)的產(chǎn)品。 近年來(lái)隨著微型成球技術(shù)的發(fā)展，長(zhǎng)效局部麻醉藥制劑的研制方向已轉(zhuǎn)向各種形式的局部麻醉藥微球的制備，將局部麻醉藥制成緩釋、控釋制劑，以延長(zhǎng)單次給藥鎮(zhèn)痛作用持續(xù)時(shí)間，減少給藥

4、次數(shù)，同時(shí)降低其血藥濃度的波動(dòng)及藥物的毒性反應(yīng)。其中生物降解材料型緩釋系統(tǒng)具有更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可生物降解微球在藥物釋放過(guò)程中或釋放結(jié)束后，載體材料可以在體內(nèi)代謝吸收排除體外，完全釋藥后不需要外科手術(shù)將其取出。 聚乳酸（PLA）及其共聚物乳酸羥基乙酸共聚物（PLGA）是近期發(fā)展起來(lái)的一種由典型的α-羥基酸聚合而成的一種無(wú)毒、無(wú)刺激的完全生物降解性的高分子聚合物，具有良好的生物相容性和人體適應(yīng)性。在生物體內(nèi)，PLA/PLGA最終降解產(chǎn)物

5、是可以被活體細(xì)胞代謝的乳酸，最終能夠完全降解為二氧化碳和水，再通過(guò)呼吸道、大小便、汗液等排除體外，安全性好，不會(huì)引起明顯的炎性反應(yīng)、免疫反應(yīng)和細(xì)胞毒性反應(yīng)。它具有自行在生物體內(nèi)降解并排出體外的優(yōu)點(diǎn)，避免了對(duì)病人造成的二次傷害。PLA/PLGA微球已運(yùn)用于抗癌藥、抗生素、眼部疾病治療、基因治療及糖尿病治療等多方面的研究。 有關(guān)PLA及PLGA微球應(yīng)用于局部麻醉藥的研究已有三十年。早在1981年，Wakiyama N制備了包含幾種局

6、部麻醉藥的PLA微球，1994年Le Corre等研究了布比卡因PLA和PLGA微球的制備和特性，均證明以生物降解材料包裹局部麻醉藥物制備微球緩釋制劑是可行的，且可明顯延長(zhǎng)局部麻醉藥的釋放時(shí)間。九十年代，Jean，MM，F(xiàn)letcher D，Passcal LC，Jean PE等多位學(xué)者以不同動(dòng)物為試驗(yàn)對(duì)象研究局部麻醉藥緩釋微球的藥代動(dòng)力學(xué)和藥效動(dòng)力學(xué)特性，結(jié)果顯示局部麻醉藥緩釋微球可明顯延長(zhǎng)單次給藥局部麻醉藥鎮(zhèn)痛作用時(shí)間，并明顯降低體

7、內(nèi)藥物濃度的波動(dòng)。Joanne C（1996年）、Christiane D（1998年）等人將地塞米松加入局部麻醉藥微球中，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步延長(zhǎng)了局部麻醉藥鎮(zhèn)痛作用時(shí)間。 羅哌卡因（Ropivacaine，RoP）作為一種新型長(zhǎng)效酰胺類(lèi)局部麻醉藥，目前以其為包裹藥物的緩釋微球研究鮮有報(bào)道。羅哌卡因結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及代謝途徑與布比卡因相似，但卻具有中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)毒性低，作用時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，更為突出的是羅哌卡因具有高度的感覺(jué)-運(yùn)

8、動(dòng)神經(jīng)分離阻滯特性，低濃度用藥幾乎只產(chǎn)生感覺(jué)神經(jīng)阻滯，無(wú)進(jìn)行性的運(yùn)動(dòng)阻滯，增加了病人迅速恢復(fù)運(yùn)動(dòng)的可能性，更適合用于疼痛治療。 由此，我們采用可完全生物降解的高分子材料乳酸羥基乙酸共聚物（Poly（la ctide-co-glycolide），PLGA）為載體材料，以新型中長(zhǎng)效局部麻醉藥羅哌卡因（Ropivacaine，RoP）為模型藥物制備羅哌卡因乳酸羥基乙酸共聚物微球（RoP-PLGA-MS）。我們先前通過(guò)對(duì)RoP-PLGA

9、-MS制備工藝的研究和對(duì)其體外釋放特征的考察，證實(shí)了制備RoP-PLGA-MS的可行性及其明顯的緩釋現(xiàn)象。本研究擬自制羅哌卡因PLGA微球（RoP-PLGA-MS），考察其羅哌卡因載藥量的穩(wěn)定性，進(jìn)而研究其在家兔皮下給藥后在體內(nèi)釋藥特點(diǎn)和局部鎮(zhèn)痛效果，為微球型局部麻醉藥緩釋劑的日后進(jìn)入臨床研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 材料與方法: 成年新西蘭兔24只，雌雄不拘，平均體質(zhì)量（2.04±0.08）kg。完全隨機(jī)化平均分為A、B、C三組

10、（n=8）。采用w/O/W乳劑-擴(kuò)散溶劑揮發(fā)法制備RoP-PLGA-MS，高效液相色譜法（HPLC）檢測(cè)RoP-PLGA-MS中羅哌卡因含量。A、B、C3組，分別皮下給予羅哌卡因注射液（RoP）4mg. kg-1、RoP-PLGA-MS200mg. kg-1（相當(dāng)于RoP12mg. kg-1）和聚乳酸-羥基乙酸微球（PLGA-MS）200mg. kg-1，每只動(dòng)物注射容積約2ml，注射完畢即刻標(biāo)記注射藥液皮下擴(kuò)散范圍。在給藥前20min

11、和給藥后5，10，20min，0.5，1，2，3，4，5，6，8，10，12，24，36，48，60h測(cè)定針刺皮膚無(wú)反應(yīng)圈直徑（Nonresponse Diameter to Pinprick，PND）和逃跑運(yùn)動(dòng)電刺激閾值（Electrical Stimulation Threshold of Escape Movement，EMT），同時(shí)于兔耳緣靜脈采血，分離提取血漿，HPLC測(cè)定血漿羅哌卡因濃度。 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析: R

12、oP-PLGA-MS載藥量穩(wěn)定性考察采用單樣本t檢驗(yàn)；每組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的平均體質(zhì)量、基礎(chǔ)無(wú)反應(yīng)直徑、BEMT指標(biāo)比較采用單向方差分析進(jìn)行處理；藥效學(xué)指標(biāo)PND和EMT組內(nèi)各個(gè)時(shí)間點(diǎn)與該組實(shí)驗(yàn)前該指標(biāo)的基礎(chǔ)值比較，采用單個(gè)重復(fù)測(cè)量因素的方差分析比較差異有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；血藥濃度數(shù)據(jù)采用DAS2.1.1軟件處理，采用統(tǒng)計(jì)矩參數(shù)作為藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)，兩組藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。RoP-PLGA-MS和血漿中羅哌卡因含量及測(cè)定過(guò)程中涉及的

13、日內(nèi)精密度、日間精密度以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±S）表示。所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析均采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理，P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)果: 1.RoP-PLGA-MS的載藥量測(cè)定，RoP-PLGA-MS中羅哌卡因平均含量為（6.06±0.17）%. 2.各組新西蘭兔的平均體質(zhì)量、針刺皮膚無(wú)反應(yīng)圈直徑（PND）的基礎(chǔ)值及逃跑運(yùn)動(dòng)電刺激閾值（EMT）的基礎(chǔ)值組間比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。

14、3.A組與B組最大鎮(zhèn)痛范圍（PNDmax）分別為（5.28±0.08）和（2.81±0.08）cm。A組自給藥后5min至給藥后5h各時(shí)間點(diǎn)PND與EMT與實(shí)驗(yàn)前20min相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），局部鎮(zhèn)痛作用維持5h；B組自給藥后2h至給藥后36h各時(shí)間點(diǎn)PND與EMT與實(shí)驗(yàn)前20min相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05），局部鎮(zhèn)痛作用維持34h。C組給藥后各時(shí)間點(diǎn)PND與EMT與實(shí)驗(yàn)前20min相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05

15、），未觀(guān)察到鎮(zhèn)痛作用出現(xiàn)。 4.A組和B組Cmax為2.238和1.306μg·mL-1，t1/2為2.848和17.606h，MRT為4.175和24.823h。A組血藥濃度在給藥1h后達(dá)峰濃度2.238μg·mL-1，之后下降迅速，至給藥后5h時(shí)血漿羅哌卡因濃度已低于0.5μg·mL-1，至用藥后12h時(shí)已檢測(cè)不到。B組血藥濃度在給藥5h后達(dá)峰濃度1.306μg·mL-1，之后長(zhǎng)時(shí)間維持在較低水平，至給藥后60h時(shí)仍能檢測(cè)到

16、血漿羅哌卡因濃度（0.066μg·mL-1）。 結(jié)論: 1.以PLGA為載體材料，采用W/O/W乳劑-擴(kuò)散溶劑揮發(fā)法制備RoP-PLGA-MS重現(xiàn)性好，載藥量穩(wěn)定。 2.RoP-PLGA-MS與羅哌卡因溶液相比，在家兔皮下用藥局部起效慢，局部鎮(zhèn)痛作用持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。RoP-PLGA-MS有效地延長(zhǎng)了羅哌卡因局部鎮(zhèn)痛作用時(shí)間。 3.RoP-PLGA-MS與羅哌卡因溶液相比，在家兔皮下用藥后局部擴(kuò)散范圍小。