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纳米乳用于静脉给药系统时,具有载药量大、可降低药物刺激性等特点,已广泛应用于具有静脉注射血管刺激性强药物的载体,但是纳米乳降低药物静脉注射时刺激性的机理尚待进一步揭示,纳米乳制备方法和释药行为等与之密切相关,本文以具有明显静脉刺激性的脂溶性药物大蒜素为主药,制备大蒜素静脉注射纳米乳,对其稳定性、血管刺激性、体内药动学行为等方面进行了研究,主要研究工作如下:
(1)大蒜素静脉注射纳米乳的制备与稳定性研究。首先进行处方前研究,考察了各种外界因素对主药大蒜素稳定性的影响,结果表明,碱性环境对大蒜素影响最大,高温、氧化、光照条件次之,而酸性环境对药物的影响相对较小。其次进行大蒜素纳米乳处方设计及制备工艺研究,选取油酸、抗氧化剂VE的比例进行处方的单因素考察,优选最佳处方;并考察了初乳制备条件、匀质条件、制备温度、pH值、灭菌条件对纳米乳质量的影响,筛选出最优的工艺条件。然后进行大蒜素纳米乳的稳定性研究,考察了大蒜素纳米乳在高温、冷冻、光照、低温条件下的稳定性以及溶液稀释稳定性,研究结果表明:高温、光照条件会使药物含量减小,有关物质含量增加,pH值降低,冷冻条件下纳米乳发生分层现象;而在低温条件下各项指标均无显著改变;大蒜素纳米乳采用0.9%氯化钠溶液和5%葡萄糖溶液稀释14倍后,在48 h内未出现粒径显著增大情况,说明该制剂经稀释后稳定性好。
(2)大蒜素静脉注射纳米乳降低血管刺激性研究。首先,以优化的大蒜素纳米乳处方为基础,添加助乳化剂,或改变油相,制备并表征了不同乳化剂组成或不同油相的大蒜素纳米乳。添加助乳化剂poloxamer188和soluto HS15后,大蒜素纳米乳粒径均显著减小,zeta电位无显著变化。但是随着添加量增大,粒径有增大的趋势,zeta电位有减小的趋势。三种油相及其混合物制备的大蒜素纳米乳粒径按照中链甘油三酯(MCT)、大豆油和橄榄油的顺序依次减小,zeta电位无显著性差异。然后采用体外血管内皮细胞耐受性试验和体内兔耳血管刺激性试验考察了不同乳化剂组成和不同油相的大蒜素纳米乳的刺激性,体外实验和体内实验反映了相同的刺激性变化规律,与未添加助乳化剂的大蒜素纳米乳相比,poloxamer188添加量为0.2%和0.4%时,大蒜素纳米乳的刺激性显著下降(p<0.05),但是poloxamer188添加量为0.6%以及solutol HS15添加量为0.2%、0.4%和0.6%时,大蒜素纳米乳的刺激性均显著增强(p<0.05);与大豆油为油相的大蒜素纳米乳相比,MCT为油相的大蒜素纳米乳刺激性显著降低(p<0.05),而橄榄油为油相的大蒜素纳米乳刺激性显著增强(p<0.05)。推测载药纳米乳水相药物是导致其刺激性的主要原因,采用大体积平衡反相透析法测得的大蒜素纳米乳水相药物浓度分布规律与体内外刺激性试验结果均存在显著正相关(p<0.01),验证了推测的合理性。大蒜素纳米乳水相药物浓度符合Fick第一扩散定律,大蒜素在分散相和连续相间的分配系数(Kds)是决定添加助乳化剂的大蒜素纳米乳水相中药物浓度的主要因素,而油相调控大蒜素纳米乳水相药物浓度的方式是形成不同粒径的纳米乳。
(3)大蒜素静脉注射纳米乳在家兔体内的药动学及在小鼠体内的组织分布行为研究。建立以溴苯为内标,测定血液和组织样品大蒜素浓度的GC-ECD法。药动学结果表明,大蒜素Tween80水溶液(DS)、大蒜素纳米乳(DNE)和添加0.2% poloxamer188的大蒜素纳米乳(P-DNE)静脉注射后,在家兔体内药动学行为均符合三室模型,DNE与DS具有相似的体内药动学行为,与DNE和DS相比,P-DNE的AUC显著增加(p<0.05),清除率CL显著减小(p<0.05)。组织分布研究表明,在肝、脾、肾、心和脑组织,DS组与DNE组的AUC差异不显著(p>0.05),而在肺脏,DS的AUC值显著低于DNE(p<0.05)。P-DNE的肝脏和脾脏AUC显著低于DS和DNE(p<0.05),脑组织AUC显著高于DS和DNE(p<0.05)。这表明助乳化剂poloxamer188的加入使得DNE的RES摄取率显著降低,并使大蒜素的脑分布显著增加。
(4)药动学研究发现大蒜素半衰期极短,消除速率较高,为了揭示大蒜素的体内代谢过程,进行了大蒜素肝微粒体代谢初步研究。采用大鼠肝微粒体体外孵育法研究了大蒜素肝微粒体酶动力学行为,结果发现大蒜素的肝微粒体代谢符合米氏动力学模型,米氏参数(Km)为0.60mmol/L,表观最大反应速率(Vmax)为19.91nmol/min/mg protein,大蒜素的清除率(Clint)为0.033 mL/min/mg protein。GC/MS2推测本文试验条件下大蒜素肝微粒体代谢的产物为3-烯丙巯基-丙醇(3-allylthio-propanol)。
本文制备和表征了大蒜素纳米乳,并在一定程度上揭示了大蒜素纳米乳降低血管刺激性的规律和机理,为其它纳米载药系统的安全性研究提供新思路。