姜黃素新劑型：自乳化和亞微乳給藥系統(tǒng)的研究.pdf

1、姜黃素(Curcumin，Cur)是從姜科姜黃屬植物的根莖中提取的有效成分，具有抗腫瘤、抗炎、抗病毒、抗氧化等多種藥理作用。但Cur水溶性差，性質(zhì)不穩(wěn)定，體內(nèi)代謝迅速，生物利用度低，體內(nèi)難以達(dá)到有效濃度，嚴(yán)重制約了其開發(fā)成有效的抗癌藥。如何改善Cur的各方面缺點，制備生物利用度高、用藥量低的Cur制劑已經(jīng)成為近年來藥學(xué)工作者亟待解決的課題。自乳化藥物傳遞系統(tǒng)(SMEDDS)是由藥物、油相、非離子型表面活性劑和助表面活性劑組成的熱力學(xué)穩(wěn)定

2、的均一液體劑型。它在水相中溫和攪拌的情況下，能夠形成粒徑小于100nm的納米乳粒，即為口服微乳。它可用作疏水性藥物的載體，改善水不溶性藥物的口服吸收，提高藥物的生物利用度。
　　 本文系統(tǒng)地研究了Cur的理化性質(zhì)、穩(wěn)定性，在此基礎(chǔ)上研制了姜黃素口服自乳化和靜脈用亞微乳給藥系統(tǒng)，通過正交設(shè)計、單因素考察等方法優(yōu)化處方和制備工藝，并進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量評價，采用藥動學(xué)、藥效學(xué)實驗對兩種劑型的體內(nèi)過程、體內(nèi)外抗腫瘤活性及作用機(jī)制進(jìn)行研究。

3、r>　　 第一部分：處方前研究。
　　 方法：(1)建立HPLC測定制劑中Cur含量的體外分析方法；(2)測定Cur在不同pH介質(zhì)中、光照及高溫條件下的穩(wěn)定性；(3)測定CurMCT溶液在高溫條件下的穩(wěn)定性；(4)應(yīng)用正辛醇-水體系測定了Cur的油水分配系數(shù)；(5)測定Cur在不同的油相、表面活性劑、助表面活性劑中的溶解度。
　　 結(jié)果：(1)HPLC法具有靈敏度高、輔料無干擾的特點，適用于Cur SMEDDS和亞微乳

4、劑的質(zhì)量控制；(2)Cur室溫條件下在水、pH4、pH5.8 PBS中比較穩(wěn)定，在pH6.8條件下，48內(nèi)藥物降解17％，與pH3、pH7.8的PBS溶液混合后，立即產(chǎn)生白色沉淀；(3)Cur在室內(nèi)光和4500lux光強(qiáng)下比較穩(wěn)定，在80℃水浴條件下，24h內(nèi)藥物降解35％，降解半衰期t1/2為92.40 h-1；Cur MCT溶液在高溫條件下比較穩(wěn)定，12h內(nèi)幾乎沒有藥物降解；(4)Cur的油水分配系數(shù)為19204±192(Log P

5、為4.210±0.005)，說明其疏水性很強(qiáng)；(5)油相組成對Cur的溶解度有一定的影響，Cur在LCT中的溶解度最低，為1067μg·g-1，在MCT中的溶解度最高，為333μg·g-1；在自乳化系統(tǒng)的油相中，Cur在肉豆蔻酸異丙酯的溶解度大于油酸乙酯；助表面活性劑中，Cur在乙醇中的溶解度大于丙二醇。
　　 第二部分：Cur SMEDDS的處方篩選、工藝研究和質(zhì)量評價。
　　 方法：(1)利用正交試驗和假三元相圖，確

6、定不同輔料的自乳化能力；(2)通過溶解度試驗確定Cur SMEDDS的基本輔料組成；(3)以自乳化效率和粒徑為評價指標(biāo)，考察油相比例、乳化劑/輔助乳化劑比例對粒徑和自乳化效率的影響，進(jìn)一步優(yōu)化處方；(4)通過溶解度試驗以及加水稀釋后自乳化后溶液的狀態(tài)，確定藥物含量；(5)通過測定乳化后乳劑的pH值、自乳化時間、粒徑、形態(tài)特征、表面電荷、穩(wěn)定性和體外釋放度對Cur SMEDDS進(jìn)行體外質(zhì)量評價。
　　 結(jié)果：(1)油相中油酸乙酯和

7、肉豆蔻酸異丙酯的自乳化能力優(yōu)于大豆油；表面活性劑中，聚氧乙烯氫化蓖麻油RH40的自乳化能力優(yōu)于吐溫80和聚氧乙烯蓖麻油；助表面活性劑中乙醇、丙二醇的自乳化能力優(yōu)于大于聚乙二醇400；(2)處方前研究表明Cur在肉豆蔻酸異丙酯的溶解度大于油酸乙酯在乙醇中的溶解度大于丙二醇，選擇溶解度和自乳化能力強(qiáng)的成分作為SMEDDS的輔料；(3)當(dāng)m(肉豆蔻酸異丙酯)∶m(聚氧乙烯氫化蓖麻油RH40)∶m(乙醇)=20∶60∶20時，系統(tǒng)的自乳化能力適

8、宜，所形成的微乳體系穩(wěn)定性好，為優(yōu)選處方；(4)Cur在SMEDDS的溶解度為107.60 mg·g-1，比水中的溶解度(0.4320ug·g-1)增大了24.9萬倍，綜合乳化后微乳狀態(tài)，確定載藥量為5％。(5)Cur SMEDDS可在4min內(nèi)乳化完全，乳化后的微乳pH值接近中性，平均粒徑為31.98nm，Zeta電位為-19.69mV，以0.25％SDS的純凈水為釋放介質(zhì)，10min內(nèi)藥物可釋放完全。8h內(nèi)微乳溶液含量保持在94％以

9、上，低溫和常溫狀態(tài)下SMEDDS穩(wěn)定。
　　 第三部分：Cur亞微乳的處方篩選、工藝研究和質(zhì)量評價。
　　 通過單因素考察優(yōu)化Cur亞微乳的處方組成和制備工藝，并進(jìn)行體外質(zhì)量評價。
　　 方法：(1)以離心穩(wěn)定性參數(shù)、粒徑大小及粒度分布等為主要評價指標(biāo)，通過單因素考察篩選Cur亞微乳處方；(2)通過高壓均質(zhì)法制備乳劑，考察了高壓均質(zhì)溫度、壓力及次數(shù)對乳劑性質(zhì)的影響，研究姜黃素亞微乳的制備工藝；(3)通過考察亞微乳

10、劑滅菌前后的pH、外觀、粒徑和含量變化，確定滅菌條件；(4)通過測定亞微乳劑的pH值、粘度、粒徑、表面電荷、形態(tài)特征、產(chǎn)率對Cur亞微乳進(jìn)行體外評價；(5)通過溶血試驗評價姜黃素亞微乳劑的安全性；(6)通過影響因素和長期穩(wěn)定性試驗研究制劑穩(wěn)定性。
　　 結(jié)果：(1)姜黃素亞微乳處方為MCT15％，卵磷脂1.8％，pluornic F-682％，油酸0.5％，甘油2.25％，加水至100％，載藥量為3mg/mL。(2)制備方法是將

11、油相、卵磷脂、穩(wěn)定劑于80℃溶解，加入處方量的藥物，磁力攪拌下溶解或分散，作為油相。將甘油、Pluronic F-68分散于注射用水中作為水相，預(yù)熱至80℃，將油相緩慢滴加入水相中，超聲后(800W，10min)制成初乳。在60℃、900bar條件下進(jìn)行高壓均質(zhì)，循環(huán)11次，充氮氣熔封于安瓿中，100℃、45min條件下流通蒸汽滅菌。(3)體外質(zhì)量評價表明姜黃素亞微乳pH5.83，平均粒徑為247nm，Zeta電位為-40.78mV，制

12、劑產(chǎn)率為98.24％，產(chǎn)品粘度為5m Pa·s，制劑體外不產(chǎn)生溶血。(4)穩(wěn)定性研究結(jié)果表明影響，本品長時間貯存應(yīng)在低溫避光條件下。長期穩(wěn)定性實驗表明，本品在6±2℃試驗條件下放置3個月，外觀、粒徑和含量均無顯著變化，穩(wěn)定性良好。
　　 第四部分：Cur微乳和亞微乳的體內(nèi)藥物動力學(xué)研究。
　　 方法：采用液液萃取法提取血漿樣本中的藥物，HPLC法測定Cur濃度，應(yīng)用DAS軟件計算藥物動力學(xué)參數(shù)，研究微乳口服和亞微乳靜脈注

13、射給藥后的體內(nèi)藥動學(xué)過程，并與口服Cur混懸劑和靜脈注射Cur溶液劑后的藥動學(xué)過程進(jìn)行對比。
　　 結(jié)果：(1)姜黃素微乳和混懸液小鼠灌胃給藥后的藥動學(xué)過程符合單室模型。姜黃素微乳的藥動學(xué)過程與姜黃素混懸液相比，體內(nèi)吸收加快4倍，達(dá)峰濃度Cmax提高3倍左右，體內(nèi)半衰期延長8倍左右，AUC明顯增大，相對生物利用度為1273.25％。微乳給藥后明顯提高了姜黃素的吸收量和體內(nèi)存留時間，提高了藥物的生物利用度。(2)姜黃素亞微乳和溶液

14、注射給藥后的藥動學(xué)過程符合二室模型，亞微乳給藥后中央室消除速度常數(shù)K10變小，為溶液組的1/10，體內(nèi)消除半衰期t1/2延長2倍左右。從體內(nèi)滯留時間上看，亞微乳MRT為16.73min，而溶液組2.576min，延長6倍左右。亞微乳的AUC為溶液組的1.3倍，以上結(jié)果均表明姜黃素亞微乳制劑消除較慢，達(dá)到一定的緩釋效果，在一定程度上延長了體內(nèi)循環(huán)時間。
　　 第五部分：姜黃素微乳和亞微乳的體內(nèi)外抗腫瘤作用。
　　 方法：(

15、1)臺盼藍(lán)排染法和集落形成法觀察Cur微乳和亞微乳對細(xì)胞增殖的影響；(2)光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)變化；(3)AO/EB熒光染色法觀察細(xì)胞凋亡；(4)Annexin V-FITC/PI雙染后流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率；(5)Western blot方法觀察新劑型對K562與細(xì)胞增殖和凋亡有關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中信號分子的影響；(6)應(yīng)用H22小鼠移植腫瘤模型進(jìn)行體內(nèi)實驗，觀察Cur微乳和亞微乳的抗腫瘤活性。
　　 結(jié)果：(1)姜黃素微乳

16、和亞微乳均對K562細(xì)胞具有一定的抑制作用，并呈量效和時效關(guān)系，作用程度與姜黃素DMSO溶液相當(dāng)或略高；(2)Cur微乳和亞微乳可抑制K562細(xì)胞的集落形成；(3)Cur微乳和亞微乳可觸發(fā)K562細(xì)胞凋亡；(4)Cur微乳和亞微乳上調(diào)K562細(xì)胞Hsp70蛋白含量，下調(diào)P210bcr/abl、Erk1/2、p-erk、p-AKT、NF-KB、PKC、Bcl-2、、Hsp90蛋白含量；(5)姜黃素微乳口服給藥對肝癌H22移植瘤具有明顯的抑