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      藥用凝膠劑的研究進(jìn)展

      2014-04-06 05:06:48馬維娜谷福根
      實(shí)用藥物與臨床 2014年12期
      關(guān)鍵詞:卡波姆凝膠處方

      馬維娜,谷福根

      0 引言

      藥用凝膠劑系指藥物與能形成凝膠的輔料制成溶液、混懸或乳狀液型的稠厚液體或半固體制劑。作為一種新劑型,藥用凝膠劑已成為近年來制劑領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一,且在臨床使用中也逐漸凸顯出其優(yōu)勢(shì)。本文就藥用凝膠劑的特點(diǎn)與分類、處方組成與優(yōu)化、質(zhì)量評(píng)價(jià)、皮膚黏膜毒性及刺激性評(píng)價(jià)、臨床應(yīng)用及上市產(chǎn)品情況等進(jìn)行介紹,旨在為該制劑的研發(fā)與臨床應(yīng)用提供重要參考依據(jù)。

      1 凝膠劑的特點(diǎn)及分類

      凝膠劑具有生物相容性好、吸收起效快、生物利用度高、制備工藝簡單、穩(wěn)定性好、質(zhì)地均勻、涂展性好、易于使用、不污染衣物、外形美觀等特點(diǎn)。部分凝膠劑還具有緩釋、控釋作用[1]。根據(jù)用藥后產(chǎn)生吸收作用或局部作用,凝膠劑可分為全身用和局部用凝膠劑;按使用部位可分為皮膚用、口腔用、眼用、鼻用、陰道用、直腸用凝膠劑[2];按藥物分散狀態(tài)可分為溶液型、混懸型、乳狀液型凝膠劑。混懸型凝膠劑可有觸變性,靜止時(shí)形成半固體,而攪拌或振搖時(shí)成為液體。

      2 處方組成及優(yōu)化

      凝膠劑能否發(fā)揮最大的療效,除了藥物本身的理化性質(zhì)外,處方的組成與配比也十分重要。除了主藥以外,凝膠劑的基本處方組成主要為凝膠基質(zhì)、吸收促進(jìn)劑,此外,還需加入pH調(diào)節(jié)劑、保濕劑、防腐劑等。此外,處方組成確定后,需要對(duì)各組成的用量進(jìn)行優(yōu)化,篩選出最佳配方,才可以制備出穩(wěn)定性更好、療效更高的凝膠。

      2.1 常用基質(zhì)

      2.1.1 卡波姆(Carbomer) 卡波姆是一種全合成聚丙烯酸化合物,其結(jié)構(gòu)中含有大量羧基,具有一定酸性,可形成生物黏附性很強(qiáng)的凝膠基質(zhì),該過程在低溫條件下就可以進(jìn)行[3]。在制備凝膠過程中,常需要加入堿中和。無機(jī)堿中和劑有氫氧化鈉和氫氧化鉀;有機(jī)堿可選擇三乙醇胺、乙二胺、月桂胺等[4]。例如,宋洪濤等[5]選擇卡波姆940為基質(zhì)制備復(fù)方酮康唑凝膠劑,將卡波姆20 g加入適量純化水,充分溶脹;取HP-β-CD 200 g,水中溶解;酮康唑10 g,加入適量無水乙醇,在攪拌條件下逐滴加入1 mol/L鹽酸至完全溶解,在35 ℃、800 r/min的條件下,將上述藥物溶液逐滴加入到HP-β-CD溶液中(約15 min),將硫代硫酸鈉10 g加入到溶液中,并將溶液pH值調(diào)至4以上,另取甘油100 g和PEG400 50 g混勻,將丙酸氯倍他索0.25 g溶解于此溶液中;包合完全后,將丙酸氯倍他索加入包合液,攪勻;將該混合液和硫酸新霉素水溶液加入卡波姆溶液,充分?jǐn)嚢瑁詈笥萌掖及氛{(diào)pH值為5.5,加水至1 000 g。結(jié)果所制備凝膠劑外觀透明,均勻細(xì)膩,易于涂展,穩(wěn)定性良好。

      2.1.2 羧甲基纖維素鈉(CMC-Na) CMC-Na是一種具有粘合、助懸、增稠、乳化、緩釋作用的纖維素衍生物[6]。吳雪梅等[7]制備了奧沙普秦(OXP)凝膠劑。處方:OXP 1 g,CMC-Na適量,PEG-400 20 mL,乙醇20 mL,甘油10 mL,0.1 mol/L氫氧化鈉溶液加至100 g。制備方法:取處方量的甘油、乙醇、PEG-400、OXP,加入適量的氫氧化鈉溶液,攪拌,使OXP溶解,攪勻。再取CMC-Na撒在液體表面,使之溶脹攪勻,再用氫氧化鈉溶液加至100 g,攪勻即得OXP凝膠劑。所制凝膠劑黏度適中,穩(wěn)定性良好。

      2.1.3 其他高分子聚合物 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、HPMC、甲殼素及其衍生物等聚合物均可作為凝膠基質(zhì)應(yīng)用于外用凝膠的研制[8-9]。微乳液凝膠是將微乳液加入到凝膠基質(zhì)(天然高分子聚合物、纖維素衍生物、嵌段聚合物等高分子材料)中,這種凝膠不會(huì)因長期貯存而導(dǎo)致表面活性劑濃度升高,產(chǎn)生皮膚刺激性,更適宜作為經(jīng)皮給藥載體。Basu等[10]在制備鹽酸文拉法辛鼻用凝膠劑時(shí),以5%海藻酸鈉為基質(zhì)制備的鼻用凝膠劑的控釋時(shí)間可長達(dá)12 h。

      2.2 吸收促進(jìn)劑 皮膚的屏障作用是影響藥物發(fā)揮療效的關(guān)鍵因素,在凝膠劑處方中加入吸收促進(jìn)劑,可促進(jìn)藥物滲透,從而提高藥物的吸收率。常見的吸收促進(jìn)劑有月桂氮卓酮、薄荷腦、β-環(huán)糊精衍生物等。Fang等[11]研究了丁卡因凝膠劑中乙醇和薄荷腦對(duì)藥物滲透性的影響,分別制備了4種不同處方的藥物凝膠,即不含乙醇、含5%薄荷腦、含70%乙醇、含5%薄荷腦+70%乙醇,采用Franz擴(kuò)散池研究藥物經(jīng)小鼠皮膚滲透性,采用von Frey試驗(yàn)評(píng)價(jià)小鼠體內(nèi)鎮(zhèn)痛作用,并進(jìn)行了隨機(jī)對(duì)照雙盲試驗(yàn),評(píng)價(jià)制劑對(duì)人志愿者疼痛的療效。結(jié)果顯示,含5%薄荷腦+70%乙醇的凝膠劑的麻醉起效時(shí)間最短,麻醉時(shí)間最長,麻醉效果最強(qiáng),其不僅促進(jìn)藥物的經(jīng)皮滲透性,還提高了丁卡因的鎮(zhèn)痛效果。趙泉等[12]制備了阿替洛爾(ATN)鼻用凝膠,以卡波姆941為基質(zhì)、二甲基-β-環(huán)糊精(DM-β-CD)與聚山梨酯80為吸收促進(jìn)劑、丙二醇為保濕劑,研究發(fā)現(xiàn),在諸多因素中,DM-β-CD對(duì)釋藥量的影響最大。

      2.3 處方優(yōu)化

      2.3.1 正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)法 正交試驗(yàn)通過將各因素與不同水平間的組合,減少了試驗(yàn)的次數(shù),以其高效的特點(diǎn)而被用作制劑處方篩選的重要試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。劉銘佩等[13]采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化復(fù)方環(huán)丙沙星凝膠處方,選取鹽酸環(huán)丙沙星、卡波姆940、甘油、三乙醇胺的處方用量作為影響因素,以凝膠的穩(wěn)定性為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用四因素三水平正交試驗(yàn),篩選出處方最佳配比:鹽酸環(huán)丙沙星0.3%,鹽酸達(dá)克羅寧1%,地塞米松磷酸鈉0.1%,馬來酸氯苯那敏0.25%,薄荷腦2%,卡波姆940 1%,氮酮1%,甘油7.5%,三乙醇胺2.0%,吐溫80 0.2%,羥苯乙酯0.3%,蒸餾水加至100%。

      2.3.2 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)法 均勻設(shè)計(jì)是通過回歸方程來分析并預(yù)測,并在預(yù)測后用試驗(yàn)來進(jìn)一步驗(yàn)證制劑的最佳處方與制備工藝條件[14]。郭咸希等[15]采用均勻設(shè)計(jì)篩選尼美舒利脂質(zhì)體凝膠劑的最佳處方,選取類脂/藥物質(zhì)量比、pH、溫度、水化時(shí)間作為影響因素,每個(gè)因素取6個(gè)水平,采用均勻設(shè)計(jì)表(U64)安排試驗(yàn),最后篩選出最佳處方及制備工藝:取卵磷脂480 mg、膽固醇240 mg、維生素E 12 mg,置于茄形瓶中,加入氯仿20 mL溶解,另將尼美舒利30 mg溶解于10 mL甲醇中,與前述溶液混合均勻,于50 ℃水浴中用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器減壓蒸發(fā)至形成薄膜,然后加入10 mL磷酸鹽緩沖液(pH=6.5),振搖15 min,將膜全部洗下,再于25 ℃水浴中旋轉(zhuǎn)水化30 min,即得。

      3 凝膠劑的質(zhì)量評(píng)價(jià)

      3.1 一般質(zhì)量項(xiàng)目檢查 通常包括外觀、藥物含量、涂展性、物理及化學(xué)穩(wěn)定性等指標(biāo)。例如,余國祥等[16]制備了呋麻鼻用凝膠并考察了其體外質(zhì)量。首先按照《中國藥典》2010年版二部中有關(guān)凝膠劑項(xiàng)下規(guī)定的檢查項(xiàng)目,考察了藥物凝膠的基本性質(zhì),同時(shí)也進(jìn)行包括耐熱耐低溫試驗(yàn)、離心試驗(yàn)、光照試驗(yàn)、加速試驗(yàn)、留樣觀察等穩(wěn)定性研究。最后采用高效液相色譜法(HPLC)測定了主藥呋喃西林和鹽酸麻黃堿的含量。

      3.2 體內(nèi)質(zhì)量評(píng)價(jià) 藥物制成凝膠劑后,通常需完成動(dòng)物或人體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)及生物利用度研究,以評(píng)價(jià)其體內(nèi)吸收情況及臨床療效。例如,王曉輝等[17]制備了以泊洛沙姆為基質(zhì)的撲熱息痛溫度敏感直腸凝膠,并以家兔進(jìn)行了體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)的研究。將12只家兔隨機(jī)分成4組,以30 mg/kg的劑量分別直腸給予撲熱息痛溫度敏感凝膠劑、S-40酯栓劑、普通栓劑、普通凝膠劑,于不同時(shí)間靜脈取血,采用HPLC法測定血藥濃度,計(jì)算藥動(dòng)學(xué)參數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),撲熱息痛溫度敏感凝膠的Cmax及AUC均高于其他3種制劑(P<0.05)。劉志東等[18]采用微滲析技術(shù)完成依諾沙星眼用緩釋凝膠劑在家兔體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)研究。在家兔眼內(nèi)植入微滲析探針,以依諾沙星滴眼液作為對(duì)照,局部給予藥物凝膠劑后,測得其峰濃度為對(duì)照組的3.9倍以上,AUC為對(duì)照組的3.8倍以上,相對(duì)生物利用度為389.6%。Bhangdia等[19]觀察甲硝唑凝膠與甲硝唑溶液對(duì)糞腸球菌膿腫乳磨牙的療效。將20例原發(fā)性下頜第二磨牙分叉膿腫患者隨機(jī)分成2組,分別給予3%甲硝唑凝膠、0.5%甲硝唑溶液,結(jié)果表明,甲硝唑凝膠組平均菌落形成單位總體減少96.39%,明顯優(yōu)于藥物溶液組(P<0.01)。

      4 皮膚黏膜毒性、刺激性考察

      毒性及刺激性評(píng)價(jià)是凝膠劑研制中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)之一。董芙蓉等[20-21]制備了芷冰鼻腔原位凝膠,并對(duì)其鼻黏膜纖毛毒性進(jìn)行了考察。采用在體蟾蜍上顎黏膜纖毛為模型,以生理鹽水為陰性對(duì)照,記錄給藥后纖毛持續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,計(jì)算凝膠劑纖毛持續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相對(duì)百分率。結(jié)果顯示,藥物凝膠作用30、60 min時(shí),纖毛持續(xù)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)百分率分別為96.6%、95.8%,表明其對(duì)纖毛運(yùn)動(dòng)基本無影響。張青青等[22]考察了壯藥香花護(hù)乳凝膠劑對(duì)皮膚的刺激性。將該凝膠劑涂于家兔背部完整及破損去毛皮膚,以空白基質(zhì)為對(duì)照進(jìn)行單次及多次皮膚刺激性試驗(yàn)。結(jié)果涂藥部位皮膚無紅斑、皮膚粗糙等刺激反應(yīng),表明其對(duì)皮膚無明顯刺激性,安全性良好。Patel等[23]優(yōu)化了丙酸氯倍他索微乳凝膠的處方,并考察了該微乳凝膠的皮膚刺激性,使用電子顯微鏡對(duì)皮膚組織進(jìn)行觀察與掃描。研究發(fā)現(xiàn),優(yōu)化后微乳凝膠對(duì)皮膚的刺激性遠(yuǎn)小于市售其他基質(zhì)的外用制劑,且藥物的經(jīng)皮滲透性增強(qiáng)。

      5 臨床應(yīng)用

      5.1 鼻用凝膠劑 人體鼻腔黏膜表面積大,血管與毛細(xì)淋巴管豐富。一些藥物經(jīng)鼻腔給藥后迅速吸收起效,可避免肝臟首過效應(yīng),同時(shí)更適合脂溶性較高的藥物的吸收[24]。鼻用凝膠劑在鼻黏膜停留時(shí)間較其他鼻用制劑長,生物利用度較高。馬萍等[25]研制了復(fù)方氯麻鼻用凝膠劑(瑞利敏),處方:氯雷他定、麻黃堿、卡波姆934P及羥苯乙酯。將54例變應(yīng)性鼻炎患者隨機(jī)分為2組,研究組28例給予瑞利敏,對(duì)照組26例給予呋麻液,治療2周。以噴嚏、流涕、鼻塞的癥狀及體征消失作為療效指標(biāo),結(jié)果瑞利敏組的療效優(yōu)于對(duì)照藥組,兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。習(xí)丹等[26]制備了復(fù)方莫昔沙星凝膠滴鼻液,處方:鹽酸莫昔沙星、鹽酸麻黃堿、氯化鈉、甲基纖維素、2.5%硼砂溶液等。選取112例鼻炎患者,結(jié)果顯示,痊愈88例,有效19例,總有效率為95.9%。

      5.2 眼用凝膠劑 傳統(tǒng)眼用制劑為滴眼液、眼膏、眼部注射劑等,因淚液及眨眼等保護(hù)機(jī)制會(huì)沖走部分藥物,故需多次給藥來維持藥物濃度[27]。眼用凝膠劑具有較高黏度,可延長藥物眼內(nèi)滯留時(shí)間,減少藥物流失,從而提高生物利用度。曹春英等[28]制備了更昔洛韋眼用凝膠,處方:更昔洛韋、卡波姆940NF、甘油、氯化鈉、羥苯乙酯等。楊熙等[29]觀察該眼用凝膠治療單純皰疹性角膜炎(HSK)的臨床效果。選取62例HSK患者,治療組32例給予更昔洛韋眼用凝膠,對(duì)照組30例采用藥物滴眼液,治療14 d。治療組總有效率高于對(duì)照組(96.9%vs.86.7%,P<0.05)。Faraldi等[30]制備了含0.15%透明質(zhì)酸鈉、1%黃原膠及0.3%奈替米星的眼用凝膠,并以2~3 d的閉塞補(bǔ)丁加用5 d 0.3%奈替米星眼藥膏作為對(duì)照,觀察藥物制劑對(duì)外傷性角膜擦傷的臨床療效。結(jié)果顯示,該藥物凝膠劑可減少閉塞補(bǔ)丁的時(shí)間長度。

      5.3 皮膚用凝膠 外用制劑,如軟膏劑、乳膏劑、酊劑等,易帶來涂抹不勻、污染衣服、藥物吸收遲緩等問題。外用凝膠劑無油膩感、易于涂抹、釋藥快,更適宜外用。李勁鴻[31]以中藥銀杏葉類提取物(EGB)為主藥,制備了復(fù)方銀杏凝膠劑。處方組成:EGB、人參皂苷、卡波姆940、氮酮、甘油、丙二醇、三乙醇胺、尼泊金乙酯、乙醇等。選取140例痤瘡患者,治療組100例給予EGB凝膠劑,對(duì)照組40例給予凈螨痤瘡膏,治療40 d。結(jié)果治療組總有效率高于對(duì)照組(95.0%vs.77.5%,P<0.05)。張灼銳等[32]制備鹽酸特比萘芬凝膠劑,處方:特比萘芬、卡波姆、PEG400、丙二醇、吐溫80、EDTA-2Na、乙醇、異噻唑啉酮、三乙醇胺等,選取122例體、手癬患者進(jìn)行臨床研究。研究組給予1%鹽酸特比萘芬凝膠,對(duì)照組給予1%鹽酸特比萘芬乳膏,治療1周。結(jié)果藥物凝膠劑對(duì)各種癬的治愈率均高于乳膏劑組。

      5.4 陰道用凝膠 陰道屬于腔道給藥,陰道用凝膠可維持局部pH值在正常范圍,且多為親水性凝膠,有利于藥物吸收。應(yīng)用于陰道的水凝膠輔料主要是黏著性聚合物,如聚丙烯酸類陽離子聚合物(如殼聚糖)、聚尿烷等[33]。于虹[34]以苦參總堿為主藥、羧甲基纖維素鈉為基質(zhì)、甘油為保濕劑與促滲劑,制備了苦參凝膠劑,并進(jìn)行臨床療效觀察。選取180例陰道炎患者,以甲硝唑泡騰片作為對(duì)照藥,比較二者治療滴蟲性陰道炎、細(xì)菌性陰道炎及混合型陰道炎的療效差異。治療組與對(duì)照組的細(xì)菌性陰道炎的治愈率分別為91.3%和66.7%,混合性陰道炎的治愈率分別為92.7%和63.1%,兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);滴蟲性陰道炎的治愈率分別為92.3%和90.6%,兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

      5.5 直腸凝膠劑 凝膠劑具有生物黏附性,使藥物不易流失,提高了藥物的生物利用度,且更易于從肛門給藥,大大減少了給藥時(shí)的異物感,從而提高患者順應(yīng)性。小兒哮喘直腸凝膠劑由麻黃、前胡、制半夏、旋覆梗、平地木、蒲公英、大青葉、金銀花等組成。馮怡等[35]對(duì)該制劑的輔料及促滲劑進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示,以5%丙烯酸樹脂為凝膠基質(zhì),1.5%氮酮與1.5%油酸作為混合促滲劑制備的凝膠最優(yōu)。姜之炎[36]考察了兒童哮喘直腸凝膠劑對(duì)小兒哮喘的療效,選取30例哮喘發(fā)作期的患兒,給予直腸凝膠劑治療。結(jié)果顯示,臨床控制5例,顯效8例,有效13例,總有效率為86.67%。

      5.6 口腔凝膠 口腔用藥需要載藥量大、快速起效且在口腔滯留時(shí)間較長的制劑,而口腔用凝膠可滿足上述要求。郭玉峰等[37]制備了替硝唑口腔凝膠劑并進(jìn)行療效觀察。處方:替硝唑、聚乙烯醇-124、丙二醇、氮酮、乙醇等。選取165例各種牙病患者,隨機(jī)分為2組,治療組85例給予替硝唑口腔凝膠,對(duì)照組80例給予冰硼散,4 d為1個(gè)療程。結(jié)果顯示,替硝唑口腔凝膠、冰硼散的總有效率分別為98.8%、97.5%,兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);但口腔凝膠組的顯效率高于對(duì)照組(96.5%vs.75.0%,P<0.01)。侯振偉等[38]制備了布洛芬牙用緩釋凝膠并觀察其療效。處方:布洛芬、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、N-甲基-2-吡咯烷酮。選取慢性牙周炎患者30例,給予布洛芬緩釋凝膠治療,分別于治療前及治療后2周、4周評(píng)價(jià)療效,結(jié)果各項(xiàng)臨床指標(biāo)均有顯著性改善。

      6 結(jié)語

      盡管藥用凝膠劑具有許多優(yōu)點(diǎn),但由于載藥量及藥物滲透能力的限制,目前凝膠劑主要用做外用制劑,用于局部治療,而用于全身性治療的藥物凝膠劑產(chǎn)品數(shù)量較少。此外,現(xiàn)有凝膠劑基質(zhì)材料數(shù)量非常有限,可選擇范圍小,導(dǎo)致至今仍無具有長效緩釋等特殊性能的凝膠劑產(chǎn)品上市。因此,對(duì)藥用凝膠劑研究工作的廣度與深度亟待進(jìn)一步加強(qiáng)。隨著對(duì)凝膠劑基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的不斷深入,期待更多的藥用凝膠劑產(chǎn)品研發(fā)成功,更好地服務(wù)于廣大患者。

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