肺吸入他达拉非PLGA微球的研究

发布时间：2017-11-20 01:29

  本文关键词：肺吸入他达拉非PLGA微球的研究

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【摘要】：肺动脉高压是一种恶性的心血管疾病,常引起右心衰竭,其致死率高、预后极差。近年来,治疗肺动脉高压的新型靶向药物,逐渐开始应用于临床,提高了患者的生存质量。他达拉非是一种磷酸二酯酶-5抑制剂,2009年FDA批准其用于治疗肺动脉高压。他达拉非是唯一一个不受膳食影响的肺动脉高压靶向药物,可明显提高患者运动耐量,改善血流介导的血管扩张功能,延缓病情的进一步恶化。他达拉非水溶性差,口服给药生物利用度低,因此研究开发新剂型和新的给药途径,提高其生物利用度,降低长期用药的毒副作用,具有重要的临床意义。肺吸入粉雾剂可将药物直接送达肺部,发挥其局部治疗作用,降低在其他部位组织分布量,并明显降低药物用量,提高治疗效高,降低药物全身毒副作用。但是,普通粉雾剂肺部吸入给药时,易造成药物局部浓度过高,对肺部产生一定的毒副作用；药物在肺部代谢迅速,需要频繁用药,病人顺应性差。缓释制剂可使药物在体内缓慢持续释放,延长药物作用时间,降低给药次数,并减小全身毒副作用。本课题以生物可降解材料聚乳酸-羟基乙酸(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA)为载体,采用乳化-溶剂挥发法制备他达拉非PLGA微球(TDF-PLGA-MS),通过冷冻干燥技术制备用于肺吸入给药的TDF-PLGA-MS粉雾剂。本课题研究内容主要包括：TDF-PLGA-MS的制备；TDF-PLGA-MS粉雾剂的理化性质与粉体学性质研究；TDF-PLGA-MS体外释药性和初步稳定性考察；TDF-PLGA-MS在大鼠血液、肺部药物动力学研究及组织分布研究。1. TDF-PLGA-MS的处方工艺研究采用UV法测定微球中他达拉非的含量,并进行了方法学考察；选用乳化-溶剂挥发法制备TDF-PLGA-MS,以包封率和粒径为评价指标,在单因素考察基础上,通过正交试验优化处方和工艺；采用冷冻干燥技术制备TDF-PLGA-MS干燥粉末,并对干燥处方和工艺进行了考察。连续制备三批样品,考察处方工艺的稳定性。结果表明,UV法测定他达拉非含量精密度好,回收率高,在3.54～26.551μg/ml范围内呈线性,可满足TDF-PLGA-MS含量测定的要求；单因素考察结果表明,药脂比、PLGA浓度、制备初乳时油相/水相体积比、初乳水相/稀释相体积比对包封率的影响比较明显,初乳水相中PVA浓度对包封率的影响较小；正交试验优化得到TDF-PLGA-MS最佳处方和工艺：药脂比为1：8,PLGA浓度为10Omg/ml,油相/水相体积比为1：4,水相/稀释相体积比为1：5,剪切速度为5000rpm,剪切时间为0.5min。以1%甘露醇为支架剂,通过-80℃冰箱预冻12h,冷冻干燥24h,制备的TDF-PLGA-MS干燥粉末,三批产品重现性良好。2. TDF-PLGA-MS粉雾剂的理化性质与粉体学性质研究采用肉眼观察制备的TDF-PLGA-MS粉末外观,光学显微镜和扫描电镜下观察其微观形态;采用激光粒度仪测定TDF-PLGA-MS粒径及粒度分布；采用离心法分离微球,UV法测定TDF-PLGA-MS的包封率和载药量,蒸馏水复溶TDF-PLGA-MS粉末并测定其pH值；同时,对TDF-PLGA-MS粉雾剂水分含量、流动性、空气动力学粒径、排空率、雾化特性等粉体学性质进行了考察。结果表明,TDF-PLGA-MS粉末的外观疏松饱满,光学显微镜和扫描电镜下观察,微球呈圆整的球形,微球之间无粘连；冷冻干燥前后粒径分布均匀,干燥前平均粒径为(10.04±0.09)μm,干燥后平均粒径为(10.29±0.25)μm,无显著差异；干燥微球的包封率和载药量分别为(81.68±0.55)%和(8.52±0.06)%,复溶后pH为(6.95±0.05),接近中性；粉体学性质考察结果表明,冷冻干燥微球水分含量为(1.99±0.23)%,休止角为(35.90±2.05)°,堆密度为(58.64±2.06)mg/ml,空气动力学粒径为(2.80±0.05)μm,排空率为(95.41±1.22)%。该实验结果说明,TDF-PLGA-MS粉末流动性和雾化效果良好,可满足肺部粉雾剂雾化给药的要求。3. TDF-PLGA-MS的体外释放和初步稳定性考察采用动态膜透析法对TDF-PLGA-MS和TDF增溶溶液(TDF-Sol)的体外释放进行了对比研究;并通过影响因素试验(高温和低温、高湿、强光),对TDF-PLGA-MS的初步稳定性进行了考察。体外释放试验结果表明,TDF-Sol组药物释放较快,8h累积释放量为98.72%;微球组药物释放相对缓慢,24h累积释放量为46.87%,10d累积释放量为84.06%,说明TDF-PLGA-MS存在一定的突释,这可使药物快速达到有效药物浓度发挥疗效,同时具有较好的缓释效果。影响因素试验结果表明,在高温、高湿、强光条件下,TDF-PLGA-MS出现结块粘连,药物含量明显降低,提示制备的微球应在低温、干燥、阴凉处保存。4. TDF-PLGA-MS在大鼠肺部药物动力学与组织分布研究采用HPLC法测定大鼠血浆及各组织中他达拉非浓度,并进行了方法学考察。以TDF增溶溶液(TDF-Sol)作为对照,气管滴注TDF-PLGA-MS 和 TDF-Sol,研究药物在肺局部的药物动力学变化情况,测定不同时间渗漏进入血浆中药物浓度,以及药物在各组织(心、肝、脾、肺、肾)中的分布情况。结果表明,HPLC法测定血浆和各组织药物浓度,专属性强,精密度高,回收率在85%-115%之间,满足生物样品测定要求。大鼠肺部药物浓度测定结果表明,气管滴注TDF-PLGA-MS后,药物缓慢入血,0.5h肺部药物浓度是溶液组的3.5倍,释放10d后微球组肺部药物浓度仍高于溶液在48h时肺内药物浓度,说明肺局部给予TDF-PLGA-MS可使药物长时间滞留于肺部并缓慢释放,在肺部起效时间可达10天之久,缓释效果良好；肺部药物动力学参数计算结果表明,气管滴注TDF-PLGA-MS后,t1/2β和MRT 0-∞分别是溶液组的3.10倍和3.96倍,Cmax和AUC值分别是溶液组的3.48倍和16.36倍,再次说明TDF被包封于微球后,可长时间滞留在肺部并缓慢释放药物,提高药物的治疗效果,同时可延长给药时间,减少给药次数。对比研究不同时间肺部药物浓度变化情况和和渗漏进入血浆中药物浓度变化情况,发现TDF-PLGA-MS组肺部药物浓度始终高于溶液组,而渗漏进入血浆中药物浓度较低,说明肺局部给予TDF-PLGA-MS可使药物长时间滞留于肺部,提高肺局部药物浓度,减少药物向血液的渗漏。组织分布试验结果表明,气管滴注TDF-PLGA-MS后,药物在心、脾、肝和肾中的Re值分别为0.367、0.442、0.451和0.699,在肺中的Re值为16.358,说明微球在心、肝、脾、肾中靶向性较低,而在肺中的靶向性远远高于溶液组,可大幅度提高药物对肺动脉高压的治疗效果,降低对非靶器官的毒副作用,对于长期用药治疗的病人具有重要的临床意义。结论：本课题采用乳化溶剂挥发法制备了TDF-PLGA-MS,制备工艺简单、包封率和载药量较高,重现性良好；采用冷冻干燥法制备TDF-PLGA-MS粉雾剂,理化性质稳定,粉体学性质良好,可满足肺部给药的需要；体外释放试验结果表明,制备的TDF-PLGA-MS释放缓慢,10d累积释放百分率为84.06%;大鼠肺部药物动力学和组织分布试验结果表明,TDF-PLGA-MS可长时间滞留于肺部,并减少药物向血液和其他组织器官的渗漏,有效克服了普通粉雾剂给药频繁、毒副作用大的缺点,提高了药物的治疗效果和病人的顺应性。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R943

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