赵玉娜,刘青,何艳萍,高婷,陈晶
(宁夏医科大学总医院制剂中心,银川 750004)
复方紫草油为我院自制制剂,处方由紫草、白芷、当归、冰片等药材组成,具有清热凉血、解毒止痛等功效[1],除可抗菌消炎外还有生肌和促进上皮生长功能,其止痛效果好,创面愈合快,用于妇科阴道炎、宫颈糜烂等疾病治愈率高,疗效确切,阴道不适症状可得到明显改善,且不影响宫颈弹性,具有良好的临床应用前景[2]。
临床使用复方紫草油时,将油制剂制备成含药纱条,将纱条填入患者阴道,使其紧贴宫颈糜烂面,30 min后取出或留出尾端于阴道口外,嘱患者睡前取出。该药存在患者自主给药困难、使用时有异物感、给药次数频繁、患者顺应性差等缺点,因此有必要将其制备成阴道黏膜给药制剂。温度敏感型原位凝胶是一类以溶液给药、在生理条件下转化为非化学交联半固体的制剂,其基质常选用泊洛沙姆407(Poloxamer 407,P407)和泊洛沙姆188(Poloxamer 188,P188)[3],其在低温时呈低黏度流体状态,置入阴道后,在体温条件下与多褶皱的阴道黏膜组织紧密贴合,并迅速转变为半固体凝胶,可增强药物生物粘附性、延长药物滞留时间并提高生物利用度[4-5]。笔者在本实验将复方紫草油制备成温度敏感型微乳-原位凝胶,并对其性状、粒径、流变学性质、体外释放度等进行研究,以期为该制剂用药研究提供理论依据。
1.1仪器 高效液相色谱仪(Waters 2489紫外检测器,1525泵);MS105DU 型分析天平(上海梅特勒-托利多仪器有限公司,感量:0.01 mg);THZ-D恒温振荡器(苏州培英实验设备有限公司);TGL-16C台式离心机(上海安亭科学仪器厂);79-1磁力加热搅拌器(江苏江阴科研器械厂);ST2100 pH计(常州奥豪斯仪器有限公司);Malvern Nano ZS-90型粒度电位仪(英国马尔文仪器有限公司);H-7650透射电子显微镜(日本日立)。
1.2试剂 左旋紫草素对照品(中国食品药品检定研究院,批号:110769-200506,含量:99.8%);复方紫草干浸膏(本实验室自制,左旋紫草素含量1.72 mg·g-1);P407(批号:GND11321B) 、P188(批号:GND10221B)、聚氧乙烯-35-蓖麻油(EL-35,批号:95284497V0)、肉豆蔻酸异丙酯(IPM,批号:00018999798)均来自德国BASF公司;丙三醇(批号:20190401)、磷酸(批号:20170801)来自天津市大茂化学试剂厂;甲醇(美国Fisher chemical公司,色谱纯,批号:190291)。
2.1复方紫草微乳处方的筛选与确定
2.1.1微乳油相、乳化剂和助乳化剂的筛选 将足量干浸膏分别加入含有2 mL不同溶媒的具塞试管,置涡旋振荡器涡旋10 min,充分混匀,置(37±1) ℃恒温振荡器振荡72 h至达到溶解平衡;将混合物5000 r·min-1离心15 min,孔径0.45 μm微孔滤膜过滤;取续滤液,采用高效液相色谱(HPLC)法检测指标成分左旋紫草素峰面积,计算其在不同组分中的溶解度,筛选增溶效果较好的油相、乳化剂和助乳化剂[5-6]。结果见表1。
表1 左旋紫草素在不同组分中的溶解度测定结果
结果表明,左旋紫草素在油相IPM、乳化剂EL-35和助乳化剂丙三醇中的溶解度较大,故本实验选择IPM、EL-35和丙三醇分别作为油相、乳化剂和助乳化剂,通过绘制伪三元相图确定微乳各相比例。
2.1.2微乳各相比例的确定[7-8]将乳化剂与助乳化剂分别以质量比(即Km值)3:1,2:1,1:1 混合均匀,制成混合溶液。将混合溶液与油相按质量比9:1,8:2,7:3,6:4,5:5,4:6,3:7,2:8,1:9的比例混匀,在持续磁力搅拌条件下,缓慢滴加超纯水,直至体系平衡形成澄清透明微乳,记录此时加水量。计算临界点油相、混合表面活性剂及水相在微乳体系中的质量分数,借助Origin 8.5版软件绘制微乳伪三元相图,并选择适宜Km值。复方紫草微乳伪三元相图见图1。
图1 不同乳化剂和助乳化剂比例微乳的伪三元相图
当Km值为3:1时,微乳区域面积较大,从相图中选择微乳的组成为油相(12.5%,W/W),乳化剂系统(37.5%,W/W)和纯化水(50%,W/W),并确定Km值为3:1。
2.1.3复方紫草微乳的制备 称取复方紫草干浸膏2.0 g,置4.0 g IPM中超声加速溶解,取混合乳化剂(EL-35 9.0 g和丙三醇3.0 g)加入上述油相,室温下磁力搅拌混合均匀,缓慢滴加超纯水至100.0 g,使成澄清透明液体,制成微乳。依此重复制备微乳液3批[9]。
2.2复方紫草微乳-原位凝胶的制备[10]P407溶液在达到临界胶束浓度和温度后,亲水性聚氧乙烯(PEO)段和疏水性聚氧丙烯(PPO)段相互作用,紧密堆砌缠绕形成半固体凝胶,在P407中加入适量P188,可调节PEO/PPO比例,达到理想胶凝温度[11],使凝胶液能够在30 ℃内保持液态,且经模拟阴道液[12-13]稀释后的凝胶在约34 ℃时,形成半固体态凝胶。
采用冷溶法[14]制备复方紫草阴道用微乳-原位凝胶。取制备好的微乳,加入处方量P407和P188,充分搅拌后置4 ℃冰箱溶胀24 h,取出该微乳-原位凝胶液,缓慢搅拌使分散均匀,阴道用制剂pH值应为4.0~5.5[15],故使用稀盐酸调节凝胶液pH值至该范围,即得复方紫草微乳-原位凝胶液。
健康女性阴道内温度37.2~37.8 ℃,理想温敏凝胶应在尚未达到体温条件下即迅速成胶[16],故期望本制剂胶凝温度约为34 ℃。通过多次预实验并结合文献[7,9]可知,微乳中含有表面活性剂和油相,会影响分子物理聚集和缠结,达到理想胶凝温度时,凝胶基质浓度显著降低。当P407和P188浓度分别为100和20 mg·mL-1时,制备的微乳凝胶经模拟阴道液稀释后,胶凝温度为34.5 ℃。推断复方紫草微乳-原位凝胶具有温度敏感性,可在阴道环境下胶凝为半固体凝胶。
2.3复方紫草微乳-原位凝胶中左旋紫草素含量测定方法的建立
2.3.1色谱条件 色谱柱:Hypersil BDS C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相:甲醇-0.1%磷酸(85:15);检测波长:516 nm;流速:1 mL·min-1;柱温:30 ℃;进样量:20 μL。
2.3.2供试品及对照品溶液的制备与测定 取复方紫草微乳-原位凝胶,精密称取5.0 g于25 mL量瓶,加适量甲醇,超声处理10 min使破乳,冷却至室温,甲醇定容,摇匀,取溶液适量至离心管,5000 r·min-1离心15 min后取上清液,经孔径0.45 μm微孔滤膜过滤,取续滤液,作为供试品溶液。以左旋紫草素为对照品,精密称取对照品10 mg于100 mL量瓶,加适量甲醇使药物溶解并定容,摇匀,作为储备液。精密移取1 mL于10 mL量瓶,加甲醇稀释并定容,作为对照品溶液。按“2.3.1”项色谱条件进行测定,记录峰面积,以外标法计算含量。
2.3.3方法学验证 专属性考察:分别取空白凝胶溶液、对照品溶液和供试品溶液按“2.3.1”项色谱条件进样,记录色谱图,空白凝胶、左旋紫草素对照品溶液、复方紫草微乳-原位凝胶的色谱图见图2。结果表明,左旋紫草素与杂质峰分离良好,杂质峰对测定结果无干扰。该方法准确可靠,适用于药物含量测定及释放行为的考察。
线性范围:精密配制系列浓度为 2~30 μg·mL-1左旋紫草素溶液,作为标准溶液。按照“2.3.1”项色谱条件测定,记录峰面积。以左旋紫草素峰面积(A)为纵坐标、浓度(C)为横坐标,绘制标准曲线,并进行线性回归得标准曲线方程。回归方程A=29 617C-2 941.2,r=0.999 9。结果表明,左旋紫草素在2~30 μg·mL-1范围内,浓度与峰面积呈良好线性关系。
精密度:取10 μg·mL-1左旋紫草素溶液,按照“2.3.1”项色谱条件连续测定6次,记录峰面积,考察方法精密度。结果表明,左旋紫草素对照品溶液,重复进样的RSD为0.83%(n=6),该方法精密度良好。
回收率实验:精密称定已知含量的凝胶样品6份,分别加入一定量左旋紫草素对照品溶液,按“2.3.2”项供试品处理方法处理上述样品,依“2.3.1”项色谱条件测定峰面积,并计算回收率。平均回收率98.84%,RSD1.14%,表明该方法准确度良好。
A.空白凝胶;B.左旋紫草素对照品;C.复方紫草微乳-原位凝胶;1.左旋紫草素。
溶液稳定性:按照“2.3.2”项方法配制供试品溶液,室温放置,分别于0,2,4,6,8 h进样,记录色谱峰面积,并求算RSD,考察样品溶液稳定性。结果表明,供试品溶液室温放置8 h内,左旋紫草素含量无显著变化,RSD为1.37%。
2.3.4样品中左旋紫草素的含量测定 在复方紫草微乳-原位凝胶的最佳处方与工艺条件下,分别制备3批样品(批号:200615,200616,200618),按照含量测定方法,每批样品测定3次,计算其平均含量。3批凝胶中左旋紫草素的含量分别为75.30,73.52和74.69 μg·mL-1,RSD为1.21%(n=3)。
2.4复方紫草微乳-原位凝胶的理化性质评价
2.4.1外观性状 按照微乳和微乳-原位凝胶优化条件,分别制备复方紫草微乳和微乳-原位凝胶,并对微乳、未胶凝的凝胶液与胶凝后凝胶外观形态进行观察。
复方紫草微乳液为澄清透明紫红色溶液,流动性良好,经10 000 r·min-1离心10 min后稳定不分层;微乳-原位凝胶在25 ℃时为紫红色且具一定流动性的液体;34 ℃胶凝后微乳-原位凝胶呈紫红色半固体态(图3)。
图3 复方紫草微乳(A)与微乳-原位凝胶胶凝前后(B、C)外观图
2.4.2粒径与形态测定 取复方紫草微乳和微乳-原位凝胶液,经适量纯化水稀释后于Malvern Nano ZS-90型粒度电位仪平行测定3次,计算平均粒径和粒径分布指数,并测定其Zeta电位。采用透射电镜观察微乳和微乳-原位凝胶在胶凝前后的形态。
复方紫草微乳和微乳-原位凝胶的平均粒径分别为(21.95±0.64)和(23.23±0.29) nm(n=3),粒径分布指数分别为0.119±0.97和0.190±0.82(n=3),其粒径分布较集中,且凝胶基质加入对微乳粒径影响较小(图4)。微乳Zeta电位为(-14.44±2.64) mV,表明微乳较稳定。
图4 复方紫草微乳(A)与微乳-原位凝胶(B)粒径分布图
利用透射电镜观察复方紫草微乳和微乳-原位凝胶发生胶凝前后的形态特征(图5)。由图5可知,微乳及胶凝前后的凝胶中,乳滴均呈规则均匀的类球形,粒径较小,且分散性良好,无粘连。
图5 复方紫草微乳(A)、未胶凝(B)与胶凝(C)微乳-原位凝胶透射电镜扫描图
2.4.3黏度和流变学特性考察 将复方紫草微乳凝胶液与模拟阴道液按40:7.5比例混合[17],采用流变仪,测定非生理条件(25±0.1) ℃和生理条件(35±0.1) ℃下凝胶在不同剪切速率下对应的表观黏度值。微乳-原位凝胶经模拟阴道液稀释后的胶凝温度为34.5 ℃。在非生理条件下,凝胶液黏度值很小,且随剪切速率变化不大;而在模拟生理条件下形成凝胶后,凝胶呈剪切速率依赖性,随剪切速率的增大,表现出剪切变稀的假塑性,呈非牛顿流体特性。
2.5凝胶的体外释放研究 采用无膜溶出法[14,18],将复方紫草微乳原位凝胶液10 mL加入已称重的平底带塞西林瓶,置37 ℃恒温振荡器,待其完全胶凝,加入37 ℃预热的模拟阴道液5 mL,作为释放介质,100 r·min-1振荡,每30 min后立刻倾出全部释放介质,并迅速称量此时西林瓶的质量,然后将西林瓶重新放入振荡器,并补充等温释放介质5 mL,反复操作至剩余凝胶量约为总量10%。溶出样品液经孔径0.45 μm微孔滤膜过滤,取续滤液照“2.3.1”项色谱条件进样分析,以药物累积释放量对时间作图,得药物释放曲线,并按下式计算药物累计释放百分率。
Cn和Ci分别为第n个和第i个取样点测得的药物浓度(μg·mL-1);A为凝胶中药物总量(μg)。复方紫草微乳凝胶的药物累积释放曲线结果见图6。
图6 复方紫草微乳-原位凝胶累积释放曲线
采用DDsolver软件分别用零级、一级动力学及Higuchi方程对凝胶的体外释放曲线进行模型拟合,结果见表2。
表2 复方紫草微乳-原位凝胶体外释药的模型拟合
由方程R2值可知,复方紫草微乳-原位凝胶的药物释放曲线与零级动力学方程拟合较好,药物释放行为符合零级动力学方程,凝胶溶蚀是控制药物释放的主要因素,复方紫草微乳-原位凝胶具有一定的缓释效果。
复方紫草油治疗妇科疾病疗效显著,但传统油制剂纱条存在用药不便、有效成分含量较低等缺点,本研究将其制备成微乳-原位凝胶,兼有微乳和原位凝胶双重优点。与传统制剂相比具有无异物感、药物分布均匀的特点,且其生物黏附性高,可延长药物在给药部位的滞留时间并达到缓释效果,减少给药次数。分别采用三元相图和正交实验筛选微乳及凝胶的最优处方,最终制备的复方紫草微乳-原位凝胶具有良好的理化性质。凝胶经模拟阴道液稀释后,胶凝温度为34.5 ℃,可推断复方紫草微乳-原位凝胶具有温度敏感性,在阴道环境下胶凝为半固体凝胶。该原位凝胶有较好的释药性能,其药物释放行为符合零级动力学方程。
该复方制剂中君药为新疆紫草,其主要有效成分为萘醌类物质左旋紫草素,因此,本实验以左旋紫草素为制剂的指标成分,对其进行含量测定,后续拟增加其他成分的含量测定,逐步完善该制剂的质量标准。复方紫草阴道用微乳-原位凝胶可直接阴道给药,从而显著提高患者的用药依从性。该制剂的阴道刺激性、药效学及药动学特征等有待进一步研究。