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依托孕烯(Etonogestrel,ENG)是第三代孕激素,其药理活性强,有较弱的雄激素作用,目前被广泛用于女性避孕。现有上市剂型为皮下埋植剂和复方阴道环。皮下埋植剂的植入和取出均需医护人员手术操作;阴道环不适用于有阴道炎、阴道壁松弛、子宫脱垂等情况的女性。微针可消除皮肤角质层屏障作用,是一种微创、无痛的经皮给药方式,兼具传统透皮贴剂与皮下注射的优点。聚合物微针因材料生物安全性高、制备成本低、可批量生产等优势而受到人们的广泛关注。设计ENG的长效微针给药系统,不但可以增强ENG的经皮渗透性,同时可实现用药者自主给药,解决现有避孕制剂依从性差的问题,对其后期临床应用具有重要意义。 本课题以提高难溶性药物在聚合物微针中载药量、实现药物在皮内长效释放为思路,首次制备了负载难溶性药物微晶颗粒的可溶性缓释微针和植入型可降解缓释微针,通过对两种微针制剂的工艺优化、性能评价及药代动力学研究,系统验证了ENG微针缓释给药的可行性和科学性。主要研究内容如下: (1)建立了ENG高效液相色谱的分析方法,并对其进行了方法学验证。确定了聚合物微针体外释放和体外透皮释放实验的装置及方法。对几种微针制作材料的粘度、力学性能和吸湿性能进行了考察,明确了各材料的流变性能、机械强度和抗湿性,为之后的微针制备做好准备。 (2)优化了负载ENG微晶颗粒的可溶性缓释微针的制备工艺及制剂处方。当针尖载药固含量占50%时,对微针的硬度基本无影响,该处方下微针单片载药剂量为550μg。该分层微针的皮肤穿刺深度为280μm左右。当微针在大鼠腹部皮肤上作用60min时,微针针尖基本完全溶解,药物利用率达63.8±2.0%。体外释放结果显示,药物以晶体颗粒要比以非晶体形式载入微针中有更好的缓释效果,且ENG微晶粒径在10~30μm时的缓释效果更好。体外透皮实验进一步证实了微针可穿破角质层,增强药物的经皮渗透性,实现药物微晶颗粒的皮内缓释。 (3)优化了植入型可降解缓释微针的制备工艺和制剂处方。N-甲基吡咯烷酮因沸点高、毒性低选用为针尖注模液的溶剂。针尖层在70℃下固化4h后,具有良好的皮肤穿刺性且药物可均匀结晶析出。可降解微针的皮内植入率受微针的针形、针间距以及基底材料的溶解速度影响。制剂处方优化后,微针单片载药量达153.0±13.5μg,药物利用率为92.6±8.1%;微针在大鼠皮肤上作用6h后,即可实现针尖的皮内植入。体外经皮释放实验显示,PLGA载药针尖的皮内植入,实现了药物的长效释放。 (4)建立了液质联用检测大鼠血浆中ENG的分析方法,并对制备的两种缓释微针的大鼠药代动力学进行了研究。结果显示,负载微晶颗粒的可溶性微针可实现ENG的皮内缓释,药时曲线相比于注射组更平稳,血药峰值更低;在相同摄入剂量下,微针给药与皮内注射组的相对生物利用度无显著性差异(P>0.05)。植入型可降解微针前48h的药时曲线下面积(AUC)仅占37.8%,相比于ENG同剂量可溶性缓释微针,缓释效果更持久。这为难溶性药物的皮内缓释提供了潜在的微创给药途径。