基于纳米混悬技术的难溶性中药有效部位给药系统的研究导师:副研究员答辩人:2011.05.23成都中医药大学2008级硕士研究生毕业答辩2008级硕士研究生毕业答辩课题支持国家新药创制重大专项(2009ZX09103-349)2008级硕士研究生毕业答辩内容提要引言1实验部分2全文结论3致谢42008级硕士研究生毕业答辩引言纳米混悬给药系统(Nanosuspension,简称NS)物理加工减小粒径,增大比表面积特殊性质较大的溶解性高透过性强吸附性明显优势增加吸收速度和吸收率提高局部聚集浓度,减少毒副作用延长作用时间根据需求进行表面修饰2008级硕士研究生毕业答辩引言据统计,中药药效物质中约有50%为水难溶性药物。难溶性中药有效部位瓶颈问题为难溶性中药有效部位纳米制剂提供示范提升民族医药产业产生巨大社会和经济效益提高生物利用度,增强临床疗效NS2008级硕士研究生毕业答辩引言波棱瓜子为葫芦科植物波棱瓜(Herpetospermumcaudigerum)的干燥成熟种子,具有清热解毒,去火降热,助消化等功效。总木脂素活性部位波棱瓜子临床用途赤巴病、黄疸型肝炎、胆囊炎、消化不良等。结构分析苯并呋喃木脂素类成分。筛查方法•抗鸭乙肝病毒实验•2.2.15细胞株实验•抗小鼠急性肝损伤实验BCSⅡ类难溶性药物2008级硕士研究生毕业答辩引言主要化学成分结构式波棱酮(Herpetone)波棱素(Herpetin)波棱芴酮(Herpetfluorenone)波棱酚(Herpetenol)波棱甲素(Herpetrione)2008级硕士研究生毕业答辩引言技术路线总木脂素纳米混悬剂制备工艺研究固体化研究体外溶出度考察体内药代动力学研究药效学研究粉末稳定性考察形态学考察、粒径和多分散度测定再分散性评价波棱瓜子提取纯化工艺研究2008级硕士研究生毕业答辩实验部分HTL的制备HTL-NS的制备HTL-NS的固体化研究HTL-NS的体内药代动力学研究HTL-NS的药效学研究主要内容2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备一.评价标准的建立HPLC法出膏率=所得膏率/药材的投入量×100%波棱甲素得率=干膏中波棱甲素的含量/药材中波棱甲素的含量×100%波棱甲素的含量出膏率波棱甲素得率2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备二、提取工艺的考察1.吸水率的考察方法:药材粗粉10倍量水浸泡每隔30min观察1次收集未被吸收的水液直至完全浸透结果:波棱瓜子药材的吸水率为210%。2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备2.正交试验优化提取条件以波棱甲素含量为指标,考察溶剂用量、提取时间、乙醇浓度、提取次数四个因素,三个水平。因素ABCD水平溶剂用量(倍)提取时间(h)乙醇浓度(%)提取次数(次)151701272802393903表1提取因素水平2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备试验编号ABCD波棱甲素含量(mg/g生药)111113.62212225.09313335.53421235.27522314.02623125.19731325.08832135.18933214.16K14.7474.6574.6633.933K24.8274.7634.8405.120K34.8074.9604.8775.327R0.0800.3030.2141.394表2HTL提取工艺正交试验表2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备方差来源自由度偏差平方和F比F值显著性A20.0101.00019.000B20.14214.200C20.0787.800D23.392339.200*误差20.010表3HTL提取工艺正交试验方差分析表从直观分析和方差分析结果可以看出,四个影响因素的主次顺序为DBCA,其中D有显著性意义。最佳组合为A2B3C3D3,即7倍量的90%乙醇提取3次,每次3小时。考虑到实际生产中降低成本、生产效率等因素,确定最佳提取工艺为A1B1C2D3,即5倍量的80%乙醇提取3次,每次1小时。2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备3.提取工艺的验证分别称取波棱瓜子药材粗粉100g,共6份,其中三份按正交试验所得的最佳制备工艺(A2B3C3D3),另外三份按次最佳制备工艺(A1B1C2D3)。滤过,合并滤液,回收乙醇,65℃真空干燥。表4验证试验结果工艺条件A2B3C3D3A1B1C2D3药材投量(g)100100稠膏得量(g)8.148.89出膏率(%)8.148.89波棱甲素含量(mg/g生药)5.205.152008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备4.波棱瓜子药材中波棱甲素提取率的考察取波棱瓜子药材粗粉100g,按A1B1C2D3提取;另取波棱瓜子药材粗粉5.0g,按质控分析方法提取。分别测定波棱甲素的含量,计算波棱甲素的提取率。表5波棱甲素提取率的考察结果提取方法波棱甲素含量(mg/g生药)波棱甲素提取率(%)A1B1C2D35.1587.88质控方法5.86结果显示,该提取工艺对波棱瓜子药材中的波棱甲素提取率较高,工艺可行。2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备三、精制纯化工艺的考察1.色素工艺的考察波棱瓜子药材提取液中含有大量的叶绿素,其在冷乙醇溶液中的溶解度较小,放置过程中会大量析出。6h12h24h2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备2.除油工艺的考察波棱瓜子药材提取液中含有大量的脂肪油,和本品的功能主治无关,而且润肠致泻,必须将之除去。通过静态放置试验发现,该脂肪油密度比水小,通过静置后油水分离效果很好。因此,考察不同静置时间对除油效果的影响。结果表明,静置12小时后油水分离效果最好。波棱瓜子乙醇提取液过滤,回收乙醇至无醇味静置2小时静置6小时静置12小时2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备3.分离纯化工艺的考察为减少服用剂量,同时利于干燥、粉碎、减少吸湿、潮解及成型等问题,需对乙醇提取液进行纯化。由于目标成分是带有酚羟基的木脂素类化合物,因此,本研究对碱溶酸沉和萃取两种方法进行了考察,结果表明用乙酸乙酯萃取的方法较好。2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备4.精制纯化工艺的验证方法:波棱瓜子粗粉乙醇提取液浓缩液静置24小时后,过滤,浓缩至无醇味浸膏静置12小时后,分去油层乙酸乙酯溶液1倍量乙酸乙酯萃取4次HTL50℃减压浓缩干燥2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备表6验证试验结果试验批次生药量(g)干膏量(g)出膏率(%)波棱甲素得率(%)1100030.073.0184.212100027.442.7482.683100025.352.5483.48平均值100025.272.5383.46结果显示,该精制纯化工艺稳定可行。2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备四、HTL质量控制研究(1)总木脂素的含量测定;(2)波棱甲素的含量测定。(1)干燥失重;(2)炽灼残渣。方法参照中国药典2005版。棕色粉末,味苦。以羧甲基纤维素钠为粘合剂的硅胶板展开剂:二氯甲烷-乙酸乙酯-甲醇(3:2:0.2)显色剂:20%硫酸乙醇溶液性状检查鉴别含量测定质量标准2008级硕士研究生毕业答辩HTL的制备五、HTL固体状态的稳定性考察13.113.1213.1413.1613.1813.201246时间(M)波棱甲素含量(%)称取HTL原料药约1g,置于量瓶中。分别于第0、1、2、4、6个月取样,采用HPLC法测定波棱甲素的含量。图1稳定性试验结果结果显示,HTL固形物中波棱甲素的含量在6个月内基本保持不变,理化性质稳定。2008级硕士研究生毕业答辩HTL-NS的制备研磨法微乳法纳米沉淀法高压乳匀法优点适用范围广,粒径分布均匀,且适于热不稳定性药物。缺点在制备过程中会出现碾磨介质的溶蚀、脱落,使纳米混悬剂中含有一定量的碾磨介质。优点制备过程简单,不需要特殊设备。缺点不适用于既不溶于水也不溶于有机试剂的药物,同时还存在有机溶剂残留及安全性问题。优点重复性好,粒径均匀,适用于稳定性较差的药物。缺点制备过程需要大量有机溶剂,且含药量低,不适用于大生产。无需使用有机试剂,前三种方法的优点均具有,还可适用于制备注射用的无菌纳米混悬剂,从而被认为是NS较理想的制备方法。制备方法2008级硕士研究生毕业答辩HTL-NS的制备1.制备工艺的初步确定采用高压乳匀法制备HTL-NS。先将波棱瓜子总木脂素原料药和表面活性剂加入适量蒸馏水中,充分搅拌混匀,然后进行高速探头超声乳化,最后高压乳匀,得HTL-NS。一、HTL-NS制备工艺的考察2008级硕士研究生毕业答辩HTL-NS的制备2.表面活性剂的考察为了得到稳定的纳米混悬剂,避免纳米粒子的凝聚和增大,制备过程中需加入一些表面活性剂。表面活性剂的种类、用量及用法均会不同程度影响纳米粒的粒径、分散性和稳定性,因此,制备不同的纳米粒宜选择相适宜的表面活性剂。2008级硕士研究生毕业答辩HTL-NS的制备(1)表面活性剂种类的筛选表7表面活性剂种类的筛选表面活性剂平均粒径(nm)体系观察Poloxamer560放置后沉淀于杯底吐温80621颗粒间易发生絮凝卵磷脂780制剂失败SDS372放置后体系能保持较长时间稳定PVPK30410放置后体系能保持较长时间稳定PVA659放置后沉淀于杯底本研究以平均粒径和体系观察为指标,考察了Poloxamer、吐温80、卵磷脂、SDS、PVPK30、PVA等常用表面活性剂。2008级硕士研究生毕业答辩HTL-NS的制备(2)表面活性剂用法的考察为了进一步优化表面活性剂的使用,充分发挥其作用,本课题还对表面活性剂的使用方法经行了研究,考察了SDS和PVPK30在单用和合用时,对粒径和体系稳定性的影响。结果表明,将两种辅料合用,制备HTL-NS时效果更佳,粒径更小,且体系更稳定。2008级硕士研究生毕业答辩HTL-NS的制备3.高压乳匀参数的考察在HTL-NS的制备过程中,除了表面活性剂的使用,高压乳匀过程也是影响粒径和体系稳定性的一个重要因素。本课题以粒径和体系观察为指标,对高压乳匀的压力和循环次数进行了考察。结果表明,在1000bar压力条件下高压乳匀10次,制备得到的HTL-NS效果最佳。2008级硕士研究生毕业答辩HTL-NS的制备4.处方设计及优化以粒径为指标,考察主药与辅料的比例、SDS与PVPK30的比例,主药与蒸馏水的比例三个因素,三个水平。因素ABC水平主药:辅料SDS:PVPK30主药:蒸馏水110:11:11:20220:32:31:3035:11:31:40表8因素水平表2008级硕士研究生毕业答辩HTL-NS的制备123393123823137213261322532124333132221211111DCBA试验编号3.33311.000101.000167.667R383.333376.333420.000442.667K3383.000382.667319.000275.000K2380.000387.333407.333428.667K1479386463319204302462367457平均粒径(nm)表9正交试验表2008级硕士研究生毕业答辩HTL-NS的制备方差来源自由度偏差平方和F比F值显著性A251921.5562567.57819.000*B218164.222898.241*C2182.8899.044D220.2221.000误差220.222表10方差分析表根据直观分析和方差分析表可见,三个因素影响的主次顺序为ABC,其中A、B的影响有显著意义,最佳组合为A2B2C3。考虑到蒸馏水加入量过大,会影响干燥效率,同时主药:蒸馏水的影响没有显著意义,因此选择A2B2C1为制备HTL-NS的最佳工艺,即主药:辅料为20:3,SDS:PVPK30为2:3,主药:蒸馏水为1:20。2008级硕士研究生毕业答辩HTL-NS的制备5.制备工艺的验证制备工艺:HTLSDS、PVPK30加入适量蒸馏水,充分搅拌均匀2000r/min高速探头超声乳化1000bar压力下高压乳匀10圈HTL-NS2008级硕士研究生毕