口腔粘膜生物粘附释药系统的实验研究
http://www.100md.com
2005年10月10日
作者：伍虹 凌均
口腔粘膜病是危害人类健康的常见疾病之一，药物治疗是控制这类疾病的主要手段。全身给药剂量较大，有不良反应，有些药物经肝“首过效应”后，仅有很小剂量保持完整的药物活性，药物到达局部的浓度很低。局部用药虽然优于全身用药，但因口腔特殊环境如唇、颊、舌运动及唾液等因素影响，药物局部作用差，流失快，起始浓度很大却难以长时间维持局部的有效治疗浓度。口腔粘膜粘附制剂特定地粘附于口腔粘膜的某一部位，延长制剂在粘膜上的停留时间、定位释放药物，提高局部药物浓度 [1] 。
1 材料与仪器
1.1 材料与动物 聚羧乙烯-940(carbopol-940，CP-940，进口分装)，羧甲基纤维素钠(carboxymethyl cellulose sodium，SCMC，进口分装)，纤维蛋白粘和剂(fibrintine adhesive，Fb，广州倍特生物技术有限公司)，地塞米松磷酸钠(进口分装，天津天药药业股份有限公司)，牛颊粘膜(广州奶牛研究所)，家兔28只，体重2～3kg，雌雄各半(中山大学实验动物中心提供)。
, 百拇医药
1.2 仪器 岛津UV-1601PC紫外分光光度仪(日本)，INˉSTRON(1122)万能试验机(英国)。
2 方法
2.1 生物粘附药膜的制备 (1)CP-SCMC药膜CP-940和SCMC分别以1:3、1:2、1:1、2:1、3:1的比例混合，溶解呈澄清透明溶液，加入地塞米松磷酸钠混合均匀，倒入水平的玻璃模具中，自然挥干脱膜。(2)纤维蛋白药膜量取纤维蛋白原适量，加入地塞米松磷酸钠，混合均匀，加入催化剂充分混匀，倒入水平玻璃模具中，40℃烘干脱膜。
2.2 眼刺激试验 用制备成膜以前的原液，涂敷于家兔一侧眼结膜囊内，另一侧作为空白对照，给药后将眼睛被动闭合5～10min。裂隙灯检查角膜透明度和虹膜纹理改变，记录给药后6、24、48、72h至7d内眼的局部反应情况。按眼刺激反应评分要求及眼刺激的评价标准，判定受试物刺激程度 [2] 。
, 百拇医药
2.3 药膜的平均重量和厚度 每种药膜取6张，电子天平称定重量，精密游标卡尺测量厚度，计算平均重量和厚度。
2.4 含量测定 药膜剪碎溶解，在242nm波长处测定吸收度，计算药膜地塞米松磷酸钠含量，同时与药膜标准含量0.35mg/cm2相比得标示百分量。
2.5 体外粘附试验 牛处死后立即取颊粘膜保存在- 20℃备用，试验前解冻，分离粘膜约2mm厚。采用INSTRO(1122)万能测试机进行测试。药膜固定于玻板上，万能测试机的上夹头夹住牛颊粘膜，下夹头夹住玻板。pH6.8的磷酸盐缓冲液将粘膜湿润，粘膜和药膜以0.5N的力压紧，持续5min，然后测试机夹头以5mm/min移动至两者完全分开，温度22℃，相对湿度60%。
2.6 体内粘附观察 12个志愿受试者参加本试验，年龄24～34岁，身体健康，每个志愿者都给予7种药膜，药膜直径为6.0mm，面积为0.28cm 2 。嘱志愿者将药膜置于唇颊粘膜，按压30s，要记录药膜粘附的时间，并且对药膜的刺激性、舒适程度、味道、是否引起口干和刺激唾液产生以及异物感评分。
, 百拇医药
3 结果
3.1 眼刺激试验 7组药膜对兔眼角、结、虹膜均无刺激性。
3.2 药膜重量和厚度 合成药膜的重量和厚度均匀。
3.3 药物含量测定 各种药膜地塞米松磷酸钠的平均含量在0.3396～0.3516mg/cm 2 之间，含药量均匀。
3.4 体外粘附试验 不同药膜的粘附力和粘附时间差异有非常显著意义(P<0.01)。C5药膜的粘附力最大为19.8N，Fb1药膜的粘附力最小为4.6N，CP-SCMC药膜粘附力随着CP含量增加而增大，CP-SCMC药膜的粘附力比Fb药膜的大。
3.5 体内粘附观察 体内粘附观察提示，药膜无刺激性，味道可接受，感觉舒适，无口干和刺激唾液产生，有轻度异物感。不同药膜的粘附时间差异有显著性(P<0.01)。C1、C2、C3、C4、C5、Fb1和Fb2药膜的粘附时间分别是16、13、20、25、32、8和9min。药膜在口腔滞留时间均>4h直至进食药膜脱落。
, 百拇医药
4 讨论
应用固体分散技术制备CP-SCMC和Fb生物粘附药膜，药膜透明，厚度均一，含量均匀，无刺激性。体外粘附试验显示，CP-SCMC生物粘附药膜有良好的生物粘附性，CP成分含量增加，粘附性增强;降低CP含量，SCMC比例增大，药膜的粘附性同样增强;Fb药膜的粘附性低于CP-SCMC药膜。志愿受试者体内粘附观察显示，药膜的主观感觉良好，局部固定粘附时间CP-SCMC药膜最大为32min，Fb药膜最大为9min，两种药膜的口腔滞留时间均>4h。提示药膜口内粘附性强，具有临床治疗的实用性和可行性。
CP具有内在特有的交联结构，良好的粘滞性和亲水凝胶性使其产生较好的控、缓释作用。CP能够与粘膜糖蛋白相互作用，形成物理性缠结，之后与糖蛋白寡糖链上的糖残基产生氢键，形成较强的粘液凝胶网状结构，延长粘附时间。SCMC具有粘合和缓释等作用，在固体制剂中用作粘合剂和缓释材料 [3，4] 。纤维蛋白(fibrin)是血液凝固时纤维蛋白原(fibrinogen)在蛋白凝血酶的作用下形成的不溶性高分子，生物相容性好，免疫刺激性小，在含水的状态下对机体的亲和性非常好。口腔粘膜病种类较多，临床表现各异，治疗疾病的药物多种，适合于某种疾病和某种药物的生物粘附材料不一定适合于另一种疾病和药物，发展多种多样的生物粘附药膜以适应不同的临床需要，增加药膜的种类，同时拓宽生物粘附药膜基质材料的基础研究[2]。
, 百拇医药
体外粘附研究表明CP和SCMC有良好的生物粘附性，其中CP粘附性比SCMC更好 [5，6] 。随着CP含量增加粘附性增强，降低CP含量，增加SCMC比例，粘附力也同样增大。Fb药膜的粘附力与CP-SCMC药膜相比小很多，分析Fb剂在外科应用时将纤维蛋白与催化剂混合后立即使用，纤维蛋白原裂解，形成纤维蛋白单体，单体聚合成纤维蛋白多聚体，再由可溶性纤维蛋白多聚体变成稳定的纤维蛋白多聚体[7] 。而本实验应用的Fb药膜是已经形成“稳定的纤维蛋白多聚体”，粘附于粘膜时无上述反应过程，因此粘附力较小。这一分析提示今后可将Fb药膜制备为即时混合然后应用的剂型。
参考文献
1 张建春，陈鼎继，王原，等.口腔粘膜粘附给药系统的研究进展.解放军药学学报，2003，19(2):135-137.
2 袁伯俊，王治乔.新药临床前安全性评价与实践.北京:军事医学科学出版社，1997，157.
, 百拇医药
3 陆彬.药物新剂型与新技术.北京:人民卫生出版社，1998，319-320.
4 Singla AK，Chawla M，Singh A. Potential applications of carbomer in oral mucoadhesive controlled drug delivery system: a review. Drug Dev Ind Pharm，2000，26(9):913-924.
5 Smart JD，Kellaway IW，Worthington HE，et al. An in-vitro investigation of mucosa-adhesive materials for use in controlled drug delivery. J Pharmacol，1984，36(5):295-299.
6 Wong CF，Yuen KH，Peh KK.An in-vitro method for buccal adhesion studies: importance of instrument variables. Int J Pharm，1999，180(1):47-57.
7 Irache C，Durrer DD，Duchene，et al. Bioadhesion of Lectin-Latex conjugates to rat intestinal mucosa. Pharm Res，1996，11(13):1716-1719., 百拇医药
口腔粘膜病是危害人类健康的常见疾病之一，药物治疗是控制这类疾病的主要手段。全身给药剂量较大，有不良反应，有些药物经肝“首过效应”后，仅有很小剂量保持完整的药物活性，药物到达局部的浓度很低。局部用药虽然优于全身用药，但因口腔特殊环境如唇、颊、舌运动及唾液等因素影响，药物局部作用差，流失快，起始浓度很大却难以长时间维持局部的有效治疗浓度。口腔粘膜粘附制剂特定地粘附于口腔粘膜的某一部位，延长制剂在粘膜上的停留时间、定位释放药物，提高局部药物浓度 [1] 。
1 材料与仪器
1.1 材料与动物 聚羧乙烯-940(carbopol-940，CP-940，进口分装)，羧甲基纤维素钠(carboxymethyl cellulose sodium，SCMC，进口分装)，纤维蛋白粘和剂(fibrintine adhesive，Fb，广州倍特生物技术有限公司)，地塞米松磷酸钠(进口分装，天津天药药业股份有限公司)，牛颊粘膜(广州奶牛研究所)，家兔28只，体重2～3kg，雌雄各半(中山大学实验动物中心提供)。
, 百拇医药
1.2 仪器 岛津UV-1601PC紫外分光光度仪(日本)，INˉSTRON(1122)万能试验机(英国)。
2 方法
2.1 生物粘附药膜的制备 (1)CP-SCMC药膜CP-940和SCMC分别以1:3、1:2、1:1、2:1、3:1的比例混合，溶解呈澄清透明溶液，加入地塞米松磷酸钠混合均匀，倒入水平的玻璃模具中，自然挥干脱膜。(2)纤维蛋白药膜量取纤维蛋白原适量，加入地塞米松磷酸钠，混合均匀，加入催化剂充分混匀，倒入水平玻璃模具中，40℃烘干脱膜。
2.2 眼刺激试验 用制备成膜以前的原液，涂敷于家兔一侧眼结膜囊内，另一侧作为空白对照，给药后将眼睛被动闭合5～10min。裂隙灯检查角膜透明度和虹膜纹理改变，记录给药后6、24、48、72h至7d内眼的局部反应情况。按眼刺激反应评分要求及眼刺激的评价标准，判定受试物刺激程度 [2] 。
, 百拇医药
2.3 药膜的平均重量和厚度 每种药膜取6张，电子天平称定重量，精密游标卡尺测量厚度，计算平均重量和厚度。
2.4 含量测定 药膜剪碎溶解，在242nm波长处测定吸收度，计算药膜地塞米松磷酸钠含量，同时与药膜标准含量0.35mg/cm2相比得标示百分量。
2.5 体外粘附试验 牛处死后立即取颊粘膜保存在- 20℃备用，试验前解冻，分离粘膜约2mm厚。采用INSTRO(1122)万能测试机进行测试。药膜固定于玻板上，万能测试机的上夹头夹住牛颊粘膜，下夹头夹住玻板。pH6.8的磷酸盐缓冲液将粘膜湿润，粘膜和药膜以0.5N的力压紧，持续5min，然后测试机夹头以5mm/min移动至两者完全分开，温度22℃，相对湿度60%。
2.6 体内粘附观察 12个志愿受试者参加本试验，年龄24～34岁，身体健康，每个志愿者都给予7种药膜，药膜直径为6.0mm，面积为0.28cm 2 。嘱志愿者将药膜置于唇颊粘膜，按压30s，要记录药膜粘附的时间，并且对药膜的刺激性、舒适程度、味道、是否引起口干和刺激唾液产生以及异物感评分。
, 百拇医药
3 结果
3.1 眼刺激试验 7组药膜对兔眼角、结、虹膜均无刺激性。
3.2 药膜重量和厚度 合成药膜的重量和厚度均匀。
3.3 药物含量测定 各种药膜地塞米松磷酸钠的平均含量在0.3396～0.3516mg/cm 2 之间，含药量均匀。
3.4 体外粘附试验 不同药膜的粘附力和粘附时间差异有非常显著意义(P<0.01)。C5药膜的粘附力最大为19.8N，Fb1药膜的粘附力最小为4.6N，CP-SCMC药膜粘附力随着CP含量增加而增大，CP-SCMC药膜的粘附力比Fb药膜的大。
3.5 体内粘附观察 体内粘附观察提示，药膜无刺激性，味道可接受，感觉舒适，无口干和刺激唾液产生，有轻度异物感。不同药膜的粘附时间差异有显著性(P<0.01)。C1、C2、C3、C4、C5、Fb1和Fb2药膜的粘附时间分别是16、13、20、25、32、8和9min。药膜在口腔滞留时间均>4h直至进食药膜脱落。
, 百拇医药
4 讨论
应用固体分散技术制备CP-SCMC和Fb生物粘附药膜，药膜透明，厚度均一，含量均匀，无刺激性。体外粘附试验显示，CP-SCMC生物粘附药膜有良好的生物粘附性，CP成分含量增加，粘附性增强;降低CP含量，SCMC比例增大，药膜的粘附性同样增强;Fb药膜的粘附性低于CP-SCMC药膜。志愿受试者体内粘附观察显示，药膜的主观感觉良好，局部固定粘附时间CP-SCMC药膜最大为32min，Fb药膜最大为9min，两种药膜的口腔滞留时间均>4h。提示药膜口内粘附性强，具有临床治疗的实用性和可行性。
CP具有内在特有的交联结构，良好的粘滞性和亲水凝胶性使其产生较好的控、缓释作用。CP能够与粘膜糖蛋白相互作用，形成物理性缠结，之后与糖蛋白寡糖链上的糖残基产生氢键，形成较强的粘液凝胶网状结构，延长粘附时间。SCMC具有粘合和缓释等作用，在固体制剂中用作粘合剂和缓释材料 [3，4] 。纤维蛋白(fibrin)是血液凝固时纤维蛋白原(fibrinogen)在蛋白凝血酶的作用下形成的不溶性高分子，生物相容性好，免疫刺激性小，在含水的状态下对机体的亲和性非常好。口腔粘膜病种类较多，临床表现各异，治疗疾病的药物多种，适合于某种疾病和某种药物的生物粘附材料不一定适合于另一种疾病和药物，发展多种多样的生物粘附药膜以适应不同的临床需要，增加药膜的种类，同时拓宽生物粘附药膜基质材料的基础研究[2]。
, 百拇医药
体外粘附研究表明CP和SCMC有良好的生物粘附性，其中CP粘附性比SCMC更好 [5，6] 。随着CP含量增加粘附性增强，降低CP含量，增加SCMC比例，粘附力也同样增大。Fb药膜的粘附力与CP-SCMC药膜相比小很多，分析Fb剂在外科应用时将纤维蛋白与催化剂混合后立即使用，纤维蛋白原裂解，形成纤维蛋白单体，单体聚合成纤维蛋白多聚体，再由可溶性纤维蛋白多聚体变成稳定的纤维蛋白多聚体[7] 。而本实验应用的Fb药膜是已经形成“稳定的纤维蛋白多聚体”，粘附于粘膜时无上述反应过程，因此粘附力较小。这一分析提示今后可将Fb药膜制备为即时混合然后应用的剂型。
参考文献
1 张建春，陈鼎继，王原，等.口腔粘膜粘附给药系统的研究进展.解放军药学学报，2003，19(2):135-137.
2 袁伯俊，王治乔.新药临床前安全性评价与实践.北京:军事医学科学出版社，1997，157.
, 百拇医药
3 陆彬.药物新剂型与新技术.北京:人民卫生出版社，1998，319-320.
4 Singla AK，Chawla M，Singh A. Potential applications of carbomer in oral mucoadhesive controlled drug delivery system: a review. Drug Dev Ind Pharm，2000，26(9):913-924.
5 Smart JD，Kellaway IW，Worthington HE，et al. An in-vitro investigation of mucosa-adhesive materials for use in controlled drug delivery. J Pharmacol，1984，36(5):295-299.
6 Wong CF，Yuen KH，Peh KK.An in-vitro method for buccal adhesion studies: importance of instrument variables. Int J Pharm，1999，180(1):47-57.
7 Irache C，Durrer DD，Duchene，et al. Bioadhesion of Lectin-Latex conjugates to rat intestinal mucosa. Pharm Res，1996，11(13):1716-1719., 百拇医药