地塞米松磷酸钠温敏凝胶的制备.docx

地塞米松磷酸钠温敏凝胶的制备.docx

《地塞米松磷酸钠温敏凝胶的制备.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地塞米松磷酸钠温敏凝胶的制备.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

地塞米松磷酸钠温敏凝胶的制备

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

地塞米松磷酸钠温敏凝胶的制备

（作者:

___________单位:

 ___________邮编:

 ___________）

【摘要】 目的 设计和制备地塞米松磷酸钠（dexamethasone

sodium phosphate,DSP）温度敏感原位凝胶，为其局部应用奠定基础。

方法 优选处方，考察各种附加剂对胶凝温度的影响，调节基质浓度

以得到适宜的胶凝温度。

采用差示扫描量热法（DSC）考察胶凝过程

的热效应。

 结果 确定以泊洛沙姆 407 为基质制备 DSP 温敏凝胶，得

到优化处方：

质量分数分别为 14.1%的泊洛沙姆 407，0.2%的透明质

酸，10%的甘油，15%的丙二醇和 2%的 DSP。

DSC 测得其胶凝温度为

26 ℃，而且胶凝过程热效应极低，焓变值为 0.032 J·g-1·K-1。

 结

论 制备的 DSP 温敏凝胶在室温下为流体，在体温条件下可发生相变

成为凝胶，值得进一步开发研究。

【关键词】 温度敏感原位凝胶；地塞米松磷酸钠；泊洛沙姆 407

Abstract:

Objective To design and prepare dexamethasone

sodium phosphate （DSP）loaded thermosensitive in situ gel,and

providescientificinformationforclinical

application.Methods Selection of different materials and their

influenceongelationtemperature（GT）,were

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

evaluated.Different GT could be obtained by adjusting the

concentration of poloxamer 407.Heating curve of gelation

process was investigated by employing differential scanning

calorimetery （DSC）.Results Poloxamer 407 was adopted as gel

base to prepare DSP gel.The optimized formulation was composed

of 14.1% poloxamer 407,0.2% hyaluronic acid,10% glycerin,15%

propylene glycol and 2% DSP.GT of the formulation was 26 ℃ by

DSC.And the DSC result displayed that delta Cp* was 0.032

J·g-1·K-1,which indicated packing of micelles and micelle

entanglements may be possible mechanisms of poloxamer solution

gelation with increased temperature.Conclusion The optimized

formulation is free flowing liquid below room temperature and

converted to a gel under the physiological condition,which has

potential benefits of therapy.

Key words:

 thermosensitive in situ gel; dexamethasone

sodium phosphate; poloxamer 407

原位系统是指可注射的液体以对人体极小损伤方式给药后，可在

需要的组织、器官或体腔内发生相变立即固化或胶凝。

其中，温度调

节机制的原位凝胶在实际应用中比较有利：

利用人体温度与环境温度

的差异，既能注射给药，又可在生理温度下形成凝胶，并在所需的时

间内保持完整，而不需要有机溶剂、聚合交联试剂以及其他外在因素

触发胶凝［1,2］。

因此，已在各种给药途径得到广泛应用，如可通过

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

注射植入到皮下，形成埋植型药物控制释放系统；也可制成腔道给药

的液体栓剂，使载药基质与多褶皱的粘膜组织紧密结合，为药物快速

释放和更好地发挥疗效创造条件。

类固醇激素已广泛用于治疗多种疾

病，目前应用以大剂量全身给药为主，而且用药时间长，这极大增加

了药物的全身毒性，因而局部应用将是更安全有效的方式。

本研究选

用类固激素地塞米松磷酸钠（dexamethasone sodium phosphate,DSP）

为模型药物，制备温度敏感原位凝胶，为其在临床上的局部使用奠定

实践基础。

1 仪器与试药

1.1 仪器

Agilent 1100 LC（美国）；NETZSCH DSC 204 差示扫描量热

仪（德国）；恒温磁力搅拌器 852 型（上海司乐仪器有限公司） 不

锈钢手提式压力消毒器（上海博迅实业有限公司医疗设备厂）。

1.2 试药

DSP 原料（质量分数 100.3％，天津天药药业股份有限公司

赠送）；DSP 对照品（中国药品生物制品检定所） ；泊洛沙姆 407

（Pluronic F127，P407，Sigma 公司）；透明质酸（MW ≥1.20 ×106，

山东福瑞达生物化工有限公司赠送）；注射用甘油（汕头紫光古汉氨

基酸有限公司）；甲醇为色谱纯，水为超纯水。

其他试剂均为分析纯。

2 方法和结果

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

2.1 胶凝温度（gelation temperature，GT）的测定

参照文献［3］，西林瓶中盛有待测溶液和磁力搅拌子，插入

温度计。

将西林瓶放入冰水浴中，开启电磁搅拌，使水浴持续缓慢升

温。

磁力搅拌子完全停止转动的温度即为 GT，平行测定 3 次，取平

均值。

2.2 基质的筛选

曾以甘油明胶、淀粉甘油、明胶、果胶为基质，加热后虽可

成粘度较低的溶液，但需冷却至体温以下才能成凝胶。

而且，加热后

注射，不仅使用不方便，也会对注射部位造成损伤。

而 P407 具有受

热反向胶凝的性质，即较低温度时为澄清溶液，可自由流动，但过了

一定温度后粘度迅速增加，流动性迅速降低，很快转变成半固体透明

凝胶；并且该凝胶可在固液两相间互变，当温度降低后又可转变成澄

明溶液。

因此，确定以泊洛沙姆 407 为基质。

2.3 处方设计

2.3.1 保湿剂和防腐剂

以水分损失率为评价指标，单因素考察各种保湿剂乳酸、山

梨醇、甘油、1,2丙二醇、聚乙二醇 400 和透明质酸的保湿效果。

分别配制含上述 10%（质量分数，以下同）保湿剂的 16% P407，称重

记为 G1；置于 37 ℃水浴 7 天，取出称重记为 G2。

计算水分损失率

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

（（G1－G2）×100% / G1），结果见表 1。

由表可知，甘油保湿效果

最好，因此选择甘油作为保湿剂。

表 1 含不同保湿剂 P407 的水分损失率 （略）

Tab.1 Water loss of P407 including different ingredients

（n=3）

1,2丙二醇质量分数在 15% 以上有抑菌作用，而且还可作为稳

定剂，抑制 DSP 的水解［4］。

因此，加入质量分数为 15%的 1,2丙

二醇作为防腐剂和稳定剂。

2.3.2 粘膜粘附性聚合物透明质酸浓度的确定

分别考察不同质量分数（0.1%，0.2%，0.3%）的透明质酸对

P407 溶液流动性和通针性的影响。

结果表明，质量分数高于 0.3%，

溶液黏连。

综合考虑制剂的粘附性和流动性，选定透明质酸质量分数

为 0.2%。

2.3.3 P407 质量分数的选择

2.3.3.1 P407 不同质量分数的胶凝温度 分别以水和 PBS 为

介质，加入不同量的 P407，搅拌使其分散均匀，置于4 ℃ 冰箱中保

存至完全溶解从而得到不同质量分数的 P407，测定其胶凝温度，结

果见图 1。

图 1 分别以水或 PBS 为介质的不同质量分数 P407 胶凝温度（略）

Fig.1 The gelation temperature as a function of poloxamer

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

407 concentrations in pure water or PBS

结果表明，P407 的胶凝温度具有浓度依赖性，可调节 P407

浓度以得到适宜的胶凝温度。

而且，实验还发现，当 P407 溶液质量

分数低于 15％时，即使不断加温也只形成稠厚溶胶而不能完全胶凝。

2.3.3.2 处方中各组分对胶凝温度的影响 单因素考察处方中各

组分对 P407 胶凝温度的影响。

由于地塞米松人用剂量为每日几十毫

克，因此凝胶中 DSP 质量分数定为 2%。

以 PBS 为介质，分别加入甘

油、丙二醇、HA、DSP，配制含 10%甘油、15% 丙二醇、0.2%HA、2%DSP

的同一质量分数（16%）P407 溶液，分别测定胶凝温度，结果见表2。

表 2 含不同附加剂的 P407 胶凝温度（略）

Tab.2 The gelation temperature of poloxamer 407 solution

including different ingredient （n=3）

结果表明，加入甘油、丙二醇、透明质酸，可降低温度敏感凝胶

的胶凝温度；而加入药物 DSP 能升高其胶凝温度。

2.3.3.3 P407 浓度的确定 以 PBS 为介质，加入甘油、丙二醇、

透明质酸和 DSP，分别加入不同量 P407，搅拌使其分散均匀，置于

4 ℃冰箱中保存直至完全溶解，从而得到不同浓度的 P407，测定其

胶凝温度，结果见图 2。

图 2 不同质量分数 P407 的胶凝温度（略）

Fig.2 The gelation temperature as a function of poloxamer

407 concentrations

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

结果表明，P407 质量分数低于 14.0%，不能完全胶凝。

选

择 P407 质量分数为 14.0% 和 14.1% 的处方在培养箱（37 ℃）中放

置，分别于 5 d，10 d 后取出观察。

结果发现，14.0% 的会软化，有

些部分液化。

因此，P407 质量分数确定为 14.1%。

2.4 DSP HPLC 测定方法的建立

色谱条件：

以甲醇-0.02 mol/L KH2PO4（磷酸调 pH 至 4.0）

（体积比 55∶45）为流动相，色谱柱为 Dikma Diamonsil－C18（4.6

mm×150 mm，5 μm），检测波长 240 nm，柱温 30 ℃，流速 1 mL·min-1。

在该条件下，空白凝胶对测定无干扰。

样品的处理方法：

精密称取 DSP 凝胶 0.2 g，加水稀释，

定容于 100 mL 容量瓶中。

精密量取 5 mL 至 10 mL 容量瓶，加甲醇至

刻度，定容。

微孔滤膜（0.45 μm）滤过，取滤液进样测定。

标准曲线方程：

 Y=1.121X+0.978，r=0.999 7 （n=5），进样

量在 52.0～832.0 ng 范围内。

日内与日间精密度分别为 0.89%～

1.72%和 0.88%～1.89%,方法回收率为 98.48%～101.82%。

2.5 工艺研究

按处方制备 3 批 DSP 温敏凝胶，采用热压灭菌（0.1 MPa，

121 ℃，20 min）。

各取灭菌前后凝胶适量，测定其胶凝温度；HPLC

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

测定 DSP 含量，计算灭菌前后 DSP 含量比值，结果见表 3。

表 3 灭菌对 DSP 温敏凝胶药物含量和胶凝温度的影响（略）

Tab.3 The results of DSP gel under sterilization

结果表明，在灭菌条件下制剂稳定性较好，DSP 含量基本不变；

胶凝温度略有升高（约 0.5 ℃）。

最终确定 DSP 温敏凝胶制备工艺：

将 DSP 加入到磷酸盐缓冲

液（pH 7.4）中，搅拌溶解。

加入粘附剂、保湿剂和防腐剂，搅拌使

其分散溶解。

然后加入 P407，搅拌使其分散均匀，置 4 ℃冰箱中保

存，直至聚合物完全溶解得到澄明溶液。

将制得的溶液再经 121 ℃

热压灭菌 20 min，即得。

2.6 胶凝过程热效应的测定

精密称取 DSP 温敏凝胶样品（No.1）11.196 mg 置于密闭

的铝制坩锅中，以空坩锅做参比，测定 DSC 图谱（温度范围：

10～

40 ℃；升温速率：

10 ℃/min；氮气保护：

50 mL·min-1），结果见

图 3。

图 3 DSP 温敏凝胶相变过程的 DSC 图谱（略）

Fig.3 DSC heating curve of phase transition

当胶凝由温度诱发时，从差示扫描量热法得到的加热过程中

的吸热峰可以确定胶凝温度和焓变［5］。

由图可见，DSP 温敏凝胶胶

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

凝焓变值为0.032 J · g-1· K-1 ，吸热峰的温度即胶凝温度为

26.58 ℃，与观察搅拌子转动方法测得结果一致。

3 讨论

3.1 关于温度敏感原位凝胶的设计

温度敏感原位凝胶药物传递系统融合了液体制剂和凝胶制

剂的优点，溶胶-凝胶的相变特性使该系统适合注射给药或填充体腔。

适宜的胶凝温度对于温敏凝胶的应用具有重要意义。

调节温度敏感原

位凝胶的胶凝温度需从使用方便和在体胶凝能力综合考虑。

一方面，

温敏凝胶在体外需为具有较好流动性的液体，胶凝温度必须低于体

温。

但若胶凝温度过低，需冷藏后才能使用，而且低温对组织也会产

生刺激，由此造成顺应性不佳；另外从生产工艺角度考虑，过低的胶

凝温度也会给凝胶的制备带来困难。

另一方面，还要求温敏凝胶在体

温作用下能立即胶凝，并在该温度下保持半固态。

本研究筛选不同基

质，应用各种辅料改善凝胶性质，按优化处方制得具有适宜胶凝温度

的 DSP 温敏凝胶，在低于室温（26 ℃）条件下为流体，体温时形成

凝胶，可满足局部注射给药和在体胶凝的要求，值得进一步研究。

3.2 关于胶凝温度的测定

采用观察搅拌子转动方法测定胶凝温度时，缓慢的升温速

率、均匀的热传导和相对恒定的搅拌条件是保证测定结果准确、精密

的重要因素，升温过快则测得的胶凝温度偏高，热传导不均匀和搅拌

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

条件的改变会导致实验结果重现性较差。

因此，所有样品胶凝温度的

测定需在接近恒定的升温速率、相同的玻璃器壁厚度和保持搅拌子转

速、形状及大小一致的条件下进行。

DSC 分析为胶凝温度的测定提供

了一种更加客观、精确的方法，结果表明该方法得到的胶凝温度与观

察搅拌子转动方法测得结果一致。

因此，在设计温敏凝胶的处方工艺

时，可采用更简便的肉眼观察方法来判定胶凝温度。

3.3 关于 P407 和附加剂的选用

泊洛沙姆具有良好的耐受性，一般认为无毒，能被肾和胆汁

排泄。

其水溶液具有受热反向胶凝的性质，其中 P407 的胶凝温度比

泊洛沙姆系列的其他都低，在当前上市的药品中已作为辅料使用，因

此选用 P407 为凝胶基质。

凝胶进入体内后，所处环境温度在 37℃

左右，为保持凝胶形态防止变干，需加入保湿剂，经筛选选用甘油。

由于制剂处方参照注射剂设计，因而限制了防腐剂种类的选择，而

1,2丙二醇不仅有抑菌作用，还能起到稳定 DSP 的作用。

温敏凝胶

中常需加入粘膜粘附性聚合物以增强制剂的粘附能力使其在体内的

滞留时间延长，提高药物的局部生物利用度。

本实验所选用的透明质

酸具有粘膜粘附性，可增强制剂的粘附能力，而且还具有一定的保湿

功能。

3.4 关于胶凝温度的影响因素

泊洛沙姆胶凝机理常被认为是随着温度升高胶束间相互缠

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

结和堆砌的结果［1,2,6］。

P407 的胶凝温度随 P407 浓度增大而降低。

这可能是因为浓度越高，聚合物所占溶液的体积分数就越大，胶束数

量及相互间接触和缠结的几率均增大，因而胶凝温度呈现浓度依赖

性。

以 PBS 为介质的胶凝温度随 P407 浓度的增大，但较介质为

水时约低 3.5℃（图 1），说明 PBS 会降低 P407 溶液的胶凝温度。

可

能是因为 PBS 所含的多种离子（Na+，Cl-，PO3-4 等）的盐析作用，

诱发 PEO 嵌段脱水，使胶束堆砌更加紧密，降低了临界胶束浓度和临

界胶束温度［7］。

加入甘油、丙二醇、透明质酸，可降低温敏凝胶的胶凝温度。

这可能是因为加入的甘油和丙二醇挤占了水的体积，而透明质酸用量

虽少，但其分子量很大，完全水化膨胀后占据一定的溶液体积分数，

这些都使泊洛沙姆浓度相对增加，导致其胶凝温度降低。

三者混合后

胶凝温度的降低值并不是各种组分的机械相加，可能是因为三者能够

互相溶解，部分消除了每种组分对胶凝温度的影响。

加入药物能升高

胶凝温度，推测是 DSP 与泊洛沙姆的 PEOPPOPEO 发生相互作用，

阻碍了链间的交联。

以上机理还需进一步研究。

3.5 关于胶凝过程的热效应

采用 DSC 分析可以测定胶凝温度和焓变［5］。

有人认为高

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

度规则结构的形成，例如立方水晶，是泊洛沙姆水溶液形成凝胶的动

力［5,8］。

但在泊洛沙姆溶液胶凝过程中仅能够观察到极微弱的热效

应。

由于生成高度有序的结构常伴随着明显的能量变化，因此可逆物

理交联如胶束的互相包裹和纠缠，可能是温度升高时泊洛沙姆胶凝的

主要机制［6］。

【参考文献】

［1］ JEONG B,KIM SW,BAE Y H.Thermosensitive solgel

reversible hydrogels ［J］.Adv Drug Deliver Rev,2002,54:

 37

–51.

［2］ RUELGARIE′PY E,LEROUX J C.In situ

forming

hydrogelsreview of temperaturesensitive systems ［J］.Eur

J Pharm Biopharm,2004,58:

 409–426.

［3］ CHOI HG,JUNG J H,RYU J M,et al.Development of in

situgellingandmucoadhesiveacetaminopheliquid

suppository ［J］.Int J Pharm,1998,165:

 33-44.

［4］ 方玲芬.地塞米松磷酸钠注射液的稳定性［J］.中国

医院药学杂志，2000，20（5）：

311-312.

［5 ］ WANKA G,HOFFMAN H,ULBRICHT W.The aggregation

behavior

DOC 格式论文，方便您的复制修改删减

of               poly （oxyethylene）

poly（oxypropylene）poly（oxyethylene）blockcopolym

ersinaqueous

solution

［  J  ］

.Colloid   Polym

Sci,1990,268:

101-117.

［ 6 ］ CABANA A,AITKADI A.,JUHASZ J.Study of the

gelationprocessofpolyethyleneoxide

polypropylene

oxidepolyethylene oxide copolymer （poloxamer 407） aqueous

solutions ［J］.J Colloid Interface Sci,1997,190:

307-312.

［7］ PANDIT N K,KISAKA J.Loss ofgelation ability of

Pluronic 127 in the presence of some salts ［ J ］ .Int J

Pharm,1996,145:

129-136.

［8］ MORTENSEN K.Block copolymer in aqueous solution:

Micelle formation and hardsphere crystallization ［J］.Progr

Colloid Polym Sci,1993,93:

 72-75.