妥曲珠利纳米乳的制备及质量评价

2013-11-30 01:42张志美邓旭明沈志强郭时金付石军
家畜生态学报 2013年10期
关键词:二甲基甲酰胺丙二醇油相

张志美,邓旭明,沈志强,郭时金,付石军

(1.吉林大学 畜牧兽医学院,吉林 长春 130062;2.山东省滨州畜牧兽医研究院,山东 滨州 256600; 3.山东绿都安特动物药业有限公司,山东 滨州 256600)

妥曲珠利(toltrazuril)化学名为甲基三嗪酮,属三嗪酮类高效、广谱、低毒抗球虫药[1],是德国拜耳公司于20世纪80年代开发的动物专用抗球虫药物,对所有艾美尔球虫在机体细胞内的各个发育阶段均有较强作用,对耐药虫株也十分敏感,是目前产生耐药性最慢的药物[2],主要用于家禽、兔、羔羊、仔猪等动物的球虫病防治[3-4],在欧洲、加拿大及日本等国家应用广泛。纳米乳作为一种新型药物载体,可以增加疏水性药物的溶解度,促进药物的胃肠道吸收,提高药物的药效和生物利用度,同时发挥良好的缓释作用[5-6]。目前妥曲珠利临床应用剂型只有妥曲珠利溶液,剂型较为单一,临床应用受到较大限制。为扩大妥曲珠利的临床应用,给临床用药提供更多选择,同时,增加药物的口服溶解度,延长药物作用时间,试验研制了妥曲珠利纳米乳,并对其有关性质进行了初步研究,以期为临床应用提供一种安全、长效、稳定的抗球虫药物新制剂。

1 材料与方法

1.1 试验材料

妥曲珠利原料(97%,湖北龙翔药业有限公司);液体石蜡(天津市盛奥化学试剂有限公司,CP);乙酸乙酯(天津市科密欧化学试剂有限公司,AR);大豆油(食用级);肉豆蔻酸异丙酯(IPM)(浙江物美化学品有限公司);聚氧乙烯氢化蓖麻油(RH-40)、(德国BASF公司,药用级);聚氧乙烯蓖麻油(EL-40)、(天津市浩元精细化工有限公司,药用级);新烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、司盘-80(烟台市双双化工有限公司,CP);油酸、吐温-80、乙醇、二甲基甲酰胺(烟台市双双化工有限公司,AR);1,2-丙二醇(天津市天力化学试剂有限公司、AR);异丙醇(天津市永大化学试剂开发中心,AR);丙三醇(天津市东丽区天大化学试剂厂,AR);聚乙二醇400(PEG-400)(天津市博迪化工有限公司);苏丹III(天津市天新精细化工开发中心);亚甲基兰(上海试剂三厂)。

1.2 试验方法

纳米乳是由表面活性剂、助表面活性剂、油相及水相构成的透明稳定的胶体分散体系,本研究在筛选合适表面活性剂、助表面活性剂及油相的基础上,通过伪三元相图确定最佳Km值;同时添加适当比例的增溶剂,从而制备合格的妥曲珠利纳米乳。

1.2.1 油相的选择 在烧杯中加入25 mL油相,30 ℃水浴条件下加入妥曲珠利,考察妥曲珠利在不同油相中的溶解度。待选油相有:液体石蜡、乙酸乙酯、大豆油、IPM、油酸。

1.2.2 表面活性剂的选择 在烧杯中加入25 mL RH-40、EL-40、OP-10、吐温-80、司盘-80等,30 ℃水浴条件下加入妥曲珠利,考察妥曲珠利在不同乳化剂中的溶解度。

1.2.3 助表面活性剂的选择 以吐温-80为表面活性剂,加入助表面活性剂,混合均匀后加入油相,充分混合并逐滴加入蒸馏水,观察体系能否形成纳米乳。待选的乙醇、1,2-丙二醇、异丙醇、丙三醇、PEG-400等助表面活性剂。

1.2.4 表面活性剂与助表面活性剂比例 根据1.2.1、1.2.2及1.2.3确定的油相、表面活性剂和助表面活性剂,通过伪三元相图确定合适的Km值。将乳化剂和助乳化剂分别按重量比(Km)2∶1、3∶1、4∶1充分混合,再与油相按1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1的比例[7]混合,向其中缓慢滴加蒸馏水,边加边搅拌,随着水量的增加,体系粘度突然增加,继续滴加蒸馏水,体系又会突然由粘变稀,记录下临界点时水的用量。分别以油相、表面活性剂/助表面活性剂和水相作为三角形的三个顶点,绘制伪三元相图[8]。根据乳区的大小确定最佳Km值。

1.2.5 增溶剂质量分数的确定 为进一步提高纳米乳对妥曲珠利的载药量,根据妥曲珠利的性质,选用二甲基甲酰胺作为增溶剂。以表面活性剂/助表面活性剂/油相/水为药用纳米乳载体,考察在体系中不同质量分数的二甲基甲酰胺(10%、15%、20%)对纳米乳形成的影响。

1.2.6 纳米乳性状及结构类型的鉴定

1.2.6.1 妥曲珠利纳米乳的性状 将制备的妥曲珠利纳米乳置于无色瓶中,观察其性状。取适量妥曲珠利纳米乳置离心管中,12 000 r/min离心10 min,观察体系的稳定性。

1.2.6.2 妥曲珠利纳米乳类型鉴定 将水溶性的亚甲基蓝染料和油溶性的苏丹红染料分别滴加到同批次的纳米乳中,观察两种染料在纳米乳中的扩散速度。若红色扩散快于蓝色则为油包水(W/O)型纳米乳,反之为水包油(O/W)型;若二者速度一样,则为双连续型[9]。

2 结果与分析

2.1 油相的选择

试验发现,在30 ℃水浴条件下,妥曲珠利在乙酸乙酯中溶解度较大,可满足给药要求,选定油相为乙酸乙酯。

2.2 表面活性剂的选择

在30 ℃水浴条件下,妥曲珠利在吐温-80中溶解度相对较大,明显优于RH-40、EL-40、OP-10、司盘-80,因此,选择吐温-80为乳化剂。

2.3 助表面活性剂的选择

试验表明,丙三醇和1,2-丙二醇在常温下均可形成纳米乳,但丙三醇为助表面活性剂时形成的纳米乳在高温下容易发生药物析出,而1,2-丙二醇作为助表面活性剂可形成稳定的纳米乳,因此,选定1,2-丙二醇为助表面活性剂。

2.4 伪三元相图确定处方

当Km为2∶1时,形成的纳米区最大,纳米乳稳定性良好,所绘制伪三元相图见图1。当混合表面活性剂与油相比例为6∶4时,所形成的纳米乳澄清均一,体系稳定,长期保存及温度变化条件下不会发生分层、破乳及药物析出等现象,因此,混合表面活性剂与油相比例为6∶4。

Km=2∶1 Km=3∶1 Km=4∶1

2.5 增溶剂质量分数的确定

当二甲基甲酰胺为20%时,不能形成纳米乳,而当二甲基甲酰胺为15%时,形成的纳米乳不稳定,因此选择增溶剂为10%。

2.6 妥曲珠利纳米乳的制备

根据伪三元相图确定的最佳处方比例,将乳化剂和助乳化剂均匀混合后加入油相,再按照1%妥曲珠利含量加入处方量的妥曲珠利和增溶剂至上述混合液中搅拌至完全溶解,逐滴加入蒸馏水,边加边搅拌混合,体系粘度增加时继续滴加,后流动性较好,直至体系变稀形成纳米乳。

2.7 纳米乳性状及结构类型的鉴定

2.7.1 妥曲珠利纳米乳的性状 所制备纳米乳为淡黄色、澄清透明液体,粘度低,流动性良好;取适量妥曲珠利纳米乳置离心管中,12 000 r/min离心10 min,体系仍维持澄明,未发生分层现象。

2.7.2 妥曲珠利纳米乳类型鉴定 在制备的妥曲珠利纳米乳中,苏丹红扩散快于亚甲基蓝,可判定为油包水型纳米乳。

3 讨 论

纳米乳是由油相、表面活性剂、助表面活性剂和水相按适当比例混合形成的粒径为10~100 nm的透明或半透明体系,具有黏度低、各向同性、热力学与动力学稳定等特点[10]。通过药物溶解性考察,本试验选定乙酸乙酯为油相、吐温-80为表面活性剂,1,2-丙二醇为助表面活性剂。分别以油相、混合表面活性剂及水相为三角形的三个顶点,通过绘制伪三元相图,筛选各成分的最佳比例,从而确定最终生产工艺。

吐温-80为非离子型表面活性剂,具有乳化能力强、口服安全性高、不受电解质、无机盐及酸碱度影响等优点,广泛应用于纳米乳的制备;试验中其它有机溶剂如1,2-丙二醇、乙酸乙酯及二甲基甲酰胺均为微毒级别,可用于口服制剂的制备。

总之,本研究制备的妥曲珠利纳米乳具有生产工艺简单、药物稳定性好等优点。染料扩散试验证明,本体系为油包水型纳米乳,可延长药物在动物体内的释放时间,从而发挥良好的缓释作用。

参考文献:

[1] Mulder, Balzer-Rutgers, Brinker, et al. Deposition and depletion of her coccidiostats tultrzuril and halofuginone in eggs[J]. Analtica Chimica Axta,2005,529(1-2):331-337.

[2] 胡灿南, 翁亚彪. 抗球虫药的作用特点与合理选用[J]. 养禽与禽病防治, 2002(6):32-33.

[3] Mundt, Daugschies, Wustenberg, et al. Studies on the efficacy of toltrazuril, diclazuril and sulphadimidine against artificial infections with Isospora suis in piglets[J].Parasitology Research, 2003,90(S3): 160-162.

[4] Daugschies A,Mundt H C, Valeria Letkova. Toltrazuril treatment of cystoisosporosis in dogs under experiment and field conditions[J]. Parasitology Research, 2000, 86(10): 797-799.

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[9] Schmalfu U, Neubert R, Wohlrab W. Modification of drug penetration into human skin using microemulsions[J]. J Control Release, 1997, 46(1): 279-285.

[10] Lawrencem J, Reesg D. Microemulsion-based media as novel drug delivery systems[J]. Adv Drug Deliv Rev, 2000, 45(1): 89-121.

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