王超君,谷 娜,孙义峰,朱羞阳,陈 博
(本文编辑:张仲书; 英文编辑:王建东)
开发小型便携的创面应急处理药物,发挥“救治前伸”作用,是提升战场伤病救治能力的重要保障[1]。在自然灾害及安全事故的救治中,采取及时有效的伤口自救措施,亦可降低伤残率和死亡率。
三七总皂苷(panax notoginseng Saponins,PNS)含人参皂苷(ginsenoside Rg1,GRg1)和三七皂苷R1等单体,具有止血、抗菌、扩血管和抗氧化等药理作用[2]。白及多糖(bletilla striata gelatin,BSG)是一种天然杂多糖,具有抗菌消炎、消肿生肌等效果[3]。
本课题将PNS和BSG与喷雾膜剂相结合,制备新型创面用复方喷雾膜剂(compound spraying film,CSF),并对其性质和疗效进行初步分析,为进一步研究奠定基础。
泊洛沙姆407(poloxamer 407,P407,德国 BASF公司);PNS(云南植物药业有限公司,批号HB20121106,纯度87%);GRg1对照品(南京泽朗医药科技有限公司,纯度98%);BSG(南京泽朗医药科技有限公司,批号ZL20121116,纯度51%);乙腈、甲醇为市售色谱纯。
Agilent 1200型高效液相色谱仪(美国Agilent公司);Agilent SB-C18分离柱(250 mm × 4.6 mm,5 μm);BS224S电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);85-2型数显恒温磁力搅拌器(杭州仪表电机有限公司);SORVALL ST 16R离心机(美国Thermo Scientific公司)。
SD大鼠8只,体重200~230 g,雌性[浙江医科院,许可证号SCXK(浙)20080033]。
2.1 CSF 的制备 分别称取 15 g,18 g,20 g,25 g,29 g P407,各加蒸馏水至100 ml充分搅拌,得不同浓度的空白胶体溶液。称取1g BSG以蒸馏水100ml加热溶解,得1%BSG溶液(g/v)。取10 ml BSG溶液,加入100 ml空白胶体溶液,搅拌均匀,再加入2 g PNS搅拌均匀,灌装于喷瓶中,2~8℃冰箱保存备用。
2.2 成膜性能 取2.5 ml CSF于10 ml试管中,置于10℃水浴锅中,每1 min升高1℃,当试管内容物倒置30 s不流动时,该温度即为成膜温度。另取2.5 ml CSF于10 ml试管中,置于37℃水浴锅中,当试管内容物倒置不流动时,所需时间即为成膜时间。
2.3 机械性能 取15 ml CSF加入自制药膜强度测定装置(图1)的圆筒内,37℃水浴成膜。砝码重100 g,圆筒直径为22mm,探头小圆孔直径为4mm。将砝码置探头上,以探头受压下降2 cm所需的时间为破碎时间,用以评价药膜的强度[2-4]
图1 药膜强度测定装置
2.4 含量测定 用HPLC法进行含量测定,流动相为水(A)-乙腈(B)溶液。时间:0~30 min;A:80%→50%,B:20%→50%;流速:1.0 ml/min;进样量:10μl;检测波长:203 nm;柱温:35℃。
精密称取GRg1对照品9.0 mg置于10 ml容量瓶中,加20%乙腈溶液稀释定容,得对照品溶液。量取对照品溶液 0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 ml分置于5 ml的容量瓶,用20%乙腈溶液稀释定容,用HPLC法进行含量测定,进样并记录色谱峰面积。以浓度(mg/ml)为横坐标,以峰面积为纵坐标,用Excel软件进行线性回归计算标准曲线。
精密称取1.2 g CSF于25ml容量瓶,加入20%乙腈溶液溶解定容,3000 r/min,离心半径9 cm,离心10 min,取上清液,过滤进样。将峰面积代入标准曲线,得溶液浓度,计算CSF中GRg1的平均含量。
2.5 体外溶蚀行为和释药行为 称取1.2 g CSF于25 ml量筒中,称总重为M0。置于37℃水浴成膜,采用无膜溶出法[5]进行体外溶蚀和释药行为考察。以5 ml蒸馏水为溶出介质,37℃水浴静置,定时取出全部介质,称剩余重量为M,补液。按公式1计算累积溶蚀百分率(Qe)。按2.4方法测定各时间取样中GRg1的浓度(Ct),按公式2计算累积释放百分率(Qm)[6]。以时间为横坐标,以 Qe和 Qm为纵坐标,绘制体外经时溶蚀曲线和体外经时释药曲线。
2.6 体外释药机理 采用Excel软件对Qe和Qm进行相关性分析,由相关系数(r)判断关联程度。将经时释药曲线分别用零级方程、一级方程、Higuchi方程、Ritger-Peppas方程等进行拟合[7],由 r判断最佳模型,分析释药机理。
2.7 实验大鼠药效学评价 8只大鼠以乙醚麻醉,8%硫化钠背部净毛,采用机械切割法在大鼠背部脊柱两侧,制备4个圆形创面(直径约1.8 cm),共制备机械创面30个。随机分为3组:实验组(给予CSF)、对照组一(给予复方水溶液)和对照组二(给予空白胶体溶液);每组10个创面。各组每天给药一次,每次1.2 g,无菌凡士林医用纱布包扎,单笼喂养。定时用透明膜沿创缘描记,称重换算面积,计算愈合百分率。
3.1 成膜性能和机械性能 空白胶体溶液的浓度对其成膜温度和成膜时间有明显影响(表1),随着浓度的增大,成膜温度下降,成膜时间变短。考虑到人体表肤温度为30℃左右,载药亦可能使体系的成膜温度略有升高,优选浓度为20%的空白胶体溶液(成膜温度为25℃左右)进一步制备CSF。
与20%空白胶体溶液相比,实际制备的CSF的成膜温度(30±2)℃略有升高,成膜时间略有延长(29±6)s,但仍具备临床使用的可行性。破碎时间实测为(125±12)s,提示强度符合使用要求。
表1 空白胶体溶液浓度对CSF成膜性能的影响(x ± s,n=3)
3.2 含量测定 GRg1出峰时间约10 min,分离度良好(图 2)。标准曲线为:y=3312.1x+5.1187,r=0.9999,说明在0.018 ~0.360 mg/m l的浓度范围内,线性良好。实测CSF中GRgl的含量为(5.82±0.08)mg/g(n=3)。
图2 高效液相色谱图
3.3 体外溶蚀行为和释药行为 CSF的体外经时溶蚀曲线如图3所示,12 h溶蚀超过30%,溶蚀百分率与时间线性相关。CSF的体外经时释药曲线如图4所示,12 h释药超过30%,释药百分率与时间线性相关。
图3 CSF经时溶蚀曲线(n=3)
图4 CSF经时释药曲线(n=3)
3.4 释药行为及机理研究 Qe和Qm的线性方程为 y=1.0822x+0.617,r=0.9995,说明溶蚀行为和累积释放行为显著相关,CSF的释放机理主要是溶蚀方式。
将经时释药曲线进行数学模型拟合,结果见表2。零级方程和Ritger-Peppas方程拟合最好,r均达0.9999。其中 Ritger-Peppas方程的 K 值为0.966,大于临界值0.89,证明PNS在CSF中的释放机理以骨架溶蚀方式为主。
表2 CSF经时释药曲线的模型拟合
3.5 药效学评价 各实验组创面愈合百分率的结果见图5。实验组在各时间的创面愈合率均显著高于两个对照组(P<0.05),说明CSF对创面治疗效果优于复方药物和空白辅料本身。复方药物水溶液治疗效果不佳的原因是:水溶液易流失,且无缓释效果。
图5 各实验组创面愈合率比较
本课题选用BSG和PNS为主药制备CSF,可明显促进大鼠机械创面的愈合。PNS的促愈机理可能与GRg1等成分促进血管新生和修复组织有关[8]。BSG的促愈机理可能与其促进炎症细胞浸润、成纤维细胞增殖和胶原合成有关[9]。本研究结果进一步证明复方成分具有多靶点效应,对创面治疗有独特的优势,与已有研究结果[10]吻合。战场环境恶劣,创面易感染各种致病菌,虽然PNS和BSG本身具有抗菌作用[11-12],但所制CSF的抗菌效果能否抵御恶劣环境还有待考证,必要时可添加五倍子、黄连等抗菌成分[13],以适应战时的需要。
本课题选用P407为成膜材料制备CSF,具有缓释长效作用,大鼠药效学实验结果明显优于复方水溶液对照组。借助P407的反向温敏特性[14],自制CSF的成膜温度为30℃。即在25℃常温呈液态,可喷雾给药,浸润创口深部;体表温度30℃即可使溶液迅速固化成膜,避免流失。自制CSF的成膜不依赖有机溶剂挥发,无刺激,且生物相容性好。美国已开发的喷雾膜剂Costasis syringe,内含牛结缔组织胶原蛋白和凝血酶,喷于创面自动形成胶膜,具有凝血、包扎、促愈合等功能[15]。我国应结合中药优势,加强此类新剂型开发,以更好地平战结合为军民服务。
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