羅哌卡因-醋酸地塞米松聚乳酸羥基乙酸共聚物微球的制備及體外釋藥特性研究.pdf

1、研究背景和目的: 人類經(jīng)過幾千年揭示疼痛之謎的不懈努力，特別是近二三十年運(yùn)用先進(jìn)科技手段進(jìn)行的基礎(chǔ)和臨床研究，取得了巨大成果，使我們逐漸懂得從生物學(xué)的角度評價(jià)疼痛。第9屆IASP疼痛學(xué)術(shù)會(huì)議正式提出“某些疼痛本身就是一種疾病”，醫(yī)務(wù)人員為患者解除、緩解疼痛就是“救死扶傷，實(shí)行人道主義”。疼痛嚴(yán)重影響著人類的生活質(zhì)量，是一個(gè)世界范疇的醫(yī)學(xué)問題，也是我國主要的健康問題之一。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，但其單

2、次給藥最長鎮(zhèn)痛時(shí)間儀能維持6-12h，很難滿足手術(shù)后疼痛、晚期癌痛、三叉神經(jīng)痛等頑固性疼痛的控制與治療。多年來，人們采用多種不同方式以延長局部麻醉藥鎮(zhèn)痛時(shí)間，但效果均不理想。微型成球技術(shù)是近40年來應(yīng)用于藥物制劑領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(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制釋放的載體，以達(dá)到藥物緩慢釋放，延長藥物作用時(shí)間的目的。近幾年，隨著微型成球技術(shù)的發(fā)展，長效局部麻醉藥制劑的研究方向已轉(zhuǎn)向各種形式的局部麻醉藥緩釋微球的制備，將

3、局部麻醉藥制成緩釋、控釋制劑，以延長單次給藥鎮(zhèn)痛作用持續(xù)時(shí)間，減少給藥次數(shù)，提高應(yīng)用的順應(yīng)性，同時(shí)降低其血藥濃度的波動(dòng)及藥物毒性反應(yīng)。 聚乳酸（PLA）和聚乳酸羥基乙酸共聚物（Poly（lactide-co-glycolide），PLGA）是近10年發(fā)展起來的一種由乙交酯和丙交酯單體按不同比例聚合而成的一種無毒、無刺激的可完全生物降解的高分子聚合物，具有良好的生物相容性和人體適應(yīng)性。在生物體內(nèi)，PLGA最終降解產(chǎn)物是可以被活體細(xì)

4、胞代謝的乳酸，最終能夠完全降解為二氧化碳和水，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)，避免了對病人造成二次傷害，是一種生物相容性良好的可降解載體材料。同時(shí)用PLGA作為載體包封藥物的釋放速度可以通過改變PLGA的分子量及乙交酯和丙交酯的比例來控制。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。但目前尚無局部麻醉藥的成熟劑型應(yīng)用于

5、臨床。 有關(guān)PLA和PLGA微球應(yīng)用于局部麻醉藥的研究大約有三十年的歷史。早在1981年，Wakiyama N制備了包含幾種局部麻醉藥的PLA微球，1994年Le Corre等研究了布比卡因PLA和PLGA微球的制備和體外釋藥特性，均證明以生物降解材料包裹局部麻醉藥制備微球緩釋制劑是可行的，且可明顯延長局部麻醉藥的釋放時(shí)間。九十年代，Joanne PhD，Christiane DVM等多位學(xué)者以不同動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)對象研究局部麻醉藥緩

6、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以明顯延長單次給局部麻醉藥鎮(zhèn)痛作用時(shí)間，并明顯降低用藥劑量及體內(nèi)藥物濃度的波動(dòng)。 羅哌卡因（Ropivacaine，Rop）作為第一個(gè)純左旋體新型長效酰胺類局部麻醉藥，其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和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)間長的特點(diǎn)，更為突出的是羅哌卡因具有高度的感覺．運(yùn)動(dòng)神經(jīng)阻滯分離特性，低濃度用藥幾乎只產(chǎn)生感覺神經(jīng)阻滯，無進(jìn)行性的運(yùn)

7、動(dòng)神經(jīng)阻滯，增加了病人可迅速恢復(fù)運(yùn)動(dòng)的可能性，更適合用于各種疼痛的治療。本實(shí)驗(yàn)組在前期的工作中，已經(jīng)成功制備羅哌卡因聚乳酸羥基乙酸共聚物微球，并且證實(shí)其在體外釋放時(shí)間可長達(dá)8天，在新西蘭兔和小鼠局部鎮(zhèn)痛比較時(shí)發(fā)現(xiàn)，羅哌卡因聚乳酸羥基乙酸共聚物微球組鎮(zhèn)痛時(shí)間比羅哌卡因注射液組明顯延長（大約10倍）。1996年Joanne C，1998年Christiane D，Drager等人將醋酸地塞米松（Dexamethasone acetate，D

8、ex）加入局部麻醉藥微球巾，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步延長了局部麻醉藥鎮(zhèn)痛作用時(shí)間。2003年，Dan J．Kopacz等在人肋間神經(jīng)阻滯試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)相同劑量（載藥量）的Bup-Dex-PLGA-MS和Bup-PLGA-MS，在人體內(nèi)Bup-Dex-PLGA-MS血藥濃度峰值和達(dá)峰時(shí)間均小于Bup-PLGA-MS，且鎮(zhèn)痛持續(xù)時(shí)間長。 因?yàn)橐陨显?，醋酸地塞米松在羅哌卡因聚乳酸羥基乙酸共聚物微球（Rop-PLGA-MS）中的作用，引起了我

9、們極大的興趣，于是我們采用可完全生物降解的高分子材料PLGA為載體材料，以新型長效局部麻醉藥羅哌卡因和醋酸地塞米松為模型藥物制備局部麻醉藥緩釋微球，通過對羅哌卡因-醋酸地塞米松聚乳酸羥基乙酸共聚物微球（Rop-Dex-PLGA-MS）的制備及制備工藝的研究及正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，篩選出一則較為優(yōu)化的制備工藝流程和制備參數(shù)方案；通過對Rop-Dex-PLGA-MS體外釋藥特性的觀察，研究其體外釋藥模式并考察醋酸地塞米松對微球中羅哌卡因體外釋放的影

10、響。 方法： 1．以微球外觀、粒徑、載藥量、包封率和藥物突釋為考察指標(biāo)，以聚乳酸羥基乙酸共聚物為載體，羅哌卡因和醋酸地塞米松為模藥，對制備微球的方法W1/O/W2雙重乳化-溶劑揮發(fā)法的工藝進(jìn)行單因素考察，單因素包括有機(jī)相PLGA溶液濃度、連續(xù)相/有機(jī)相體積比、內(nèi)水相體積、連續(xù)相聚乙烯醇（PVA）濃度，然后選擇對微球特點(diǎn)影響較大的三個(gè)因素進(jìn)行正交設(shè)計(jì)（L9（33）；三因素三水平），篩選出最佳制備方案，以此方案制備Rop-D

11、ex-PLGA-MS和Rop-PLGA-MS。 2．Rop-Dex-PLGA-MS體外釋藥研究，采用擺動(dòng)圓柱法，以PH=7．4磷酸鹽緩沖液為釋放介質(zhì)，將50mg微球混懸于裝有10mL溫度為（37±0．5）℃釋放介質(zhì)的具塞試管中，以100rpm速度振蕩，分別在0．5，6，12，24h和以后每天一次，定時(shí)離心，取樣并傾盡全部釋放液，將微球從釋放介質(zhì)中分離出來，然后補(bǔ)充同溫度10mL新鮮的釋放介質(zhì)，用RP-HPLC法測定試樣中羅哌卡因

12、和醋酸地塞米松的含量，計(jì)算累計(jì)釋藥量。采用Origin6．0對Rop-Dex-PLGA-MS制劑的體外釋藥曲線進(jìn)行擬合，探討其可能的釋藥機(jī)制。 3．比較Rop-Dex-PLGA-MS和Rop-PLGA-MS中羅哌卡因體外釋放特點(diǎn)，考察醋酸地塞米松是否會(huì)延長微球中Rop體外釋放持續(xù)的時(shí)間。 4．統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：所有計(jì)量資料以（x±s）表示，影響微球特點(diǎn)的有機(jī)相PLGA溶液濃度、連續(xù)相/有機(jī)相體積比、連續(xù)相PVA溶液濃度三組因素

13、，各組內(nèi)不同變量組之間的比較采用單因素方差分析進(jìn)行處理，正交設(shè)計(jì)資料采用方差分析和多重比較，所有數(shù)據(jù)使用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS13．0或Origin6．0處理，p≤0．05為差異有顯著意義。 結(jié)果： 1．單因素考察發(fā)現(xiàn)內(nèi)水相體積、有機(jī)相PLGA溶液、連續(xù)相/有機(jī)相體積比對微球的粒徑、載藥量、包封率和突釋影響較大。將以上三因素分三水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對制備方案進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)選最佳制備方案為內(nèi)水相體積為0．55mL、有機(jī)相PLGA

14、濃度為10%（w/v）、連續(xù)相/有機(jī)相體積比為50。以最佳方案制得的Rop-Dex-PLGA-MS表面光滑，形狀為球形，粒徑均勻，85%以上分布在20-90μm之間，平均粒徑為50．93±1．73μm；羅哌卡因載藥量（7．60±0．08）%，包封率（74．10±1．42）%；醋酸地塞米松載藥量（1．54±0．02）%，包封率（60．16±1．55）%。W1/O/W2雙重乳化-溶劑揮發(fā)法可以制備出較為理想的Rop-Dex-PLGA-MS。

15、 2．Rop-Dex-PLGA-MS具有明顯的緩釋作用，可以在釋放介質(zhì)中持續(xù)釋藥14d，其體外釋藥過程符合擴(kuò)散-溶蝕模型，呈典型的S-形三階段模式，即：一個(gè)小的突釋、短暫的緩慢釋放和一個(gè)快速釋放。在最初6h微球藥物釋放速度較快，羅哌卡因和醋酸地塞米松累積釋放率分別為15．26%和7．73%，其后藥物釋放速度比較穩(wěn)定，4d后藥物釋放速度加快，14d內(nèi)羅哌卡因和醋酸地塞米松累積釋放率分別為95．37%和96．55%。 3．R

16、op-Dex-PLGA-MS和Rop-PLGA-MS中羅哌卡因的體外釋放曲線相似，醋酸地塞米松對微球中羅哌卡因的體外釋放持續(xù)時(shí)間沒有延長作用。 結(jié)論： 通過對Rop-Dex-PLGA-MS制備方法及主要影響因素對微球的粒徑、表面形態(tài)、載藥量、包封率和突釋行為影響的考察，通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化微球制備工藝，以及對其體外釋放特性的考察得出以下結(jié)論： 1．在控制一定影響因素的條件下，W1/O/W2雙重乳化-溶劑揮發(fā)法可以制備

17、出較為理想的Rop-Dex-PLGA-MS，載藥量和包封率較高，粒徑小，分布均勻，外觀光滑圓整，且制備方法可重復(fù)性強(qiáng)。 2．Rop-Dex-PLGA-MS能顯著延長藥物釋放時(shí)間，可以在釋放介質(zhì)中持續(xù)釋藥14d，其體外釋藥過程呈典型的S-形三階段模式。 3．Rop-Dex-PLGA-MS和Rop-PLGA-MS中羅哌卡因的體外釋放曲線相似，醋酸地塞米松對微球中羅哌卡因的體外釋放持續(xù)時(shí)間沒有延長作用。 本實(shí)驗(yàn)為局部麻