鹽酸川芎嗪眼用原位溫敏凝膠的制備及體外釋藥特性研究

張 冕，萬 芳

(荊楚理工學院化工與藥學院，湖北荊門 448000)

川芎嗪是一種生物堿單體，近年來其在眼科領域的應用研究得到了廣大學者的關注。大量研究表明，川芎嗪對視網膜損傷性疾病有一定的療效，包括對糖尿病視網膜病變和視網膜缺血再灌注損傷的保護作用、對原發性慢性閉角型青光眼術后的眼壓具有良好的調節作用、對高眼壓下視網膜神經節細胞和雙極細胞損傷尚有保護作用［1-5］，為川芎嗪在眼部應用奠定了廣泛的實驗基礎。

對于眼部給藥，由于結膜囊內充斥著不斷更新的淚液，淚液對制劑表面可產生類似眨眼的剪切作用，水溶性凝膠在眼內逐漸溶蝕并釋放其中的藥物，因此可能存在不同的釋藥機制。目前文獻報道的體外釋藥特性的研究方法可分為有膜釋藥試驗和無膜釋藥試驗，有膜釋藥多采用立式擴散池或透析袋法，無膜溶出模型除去了有膜釋藥試驗中的半透膜，更好地模擬眼內淚液不斷分泌溶蝕的情況，因此無膜溶出模型更適合于眼用凝膠劑體外釋藥特性的研究［6］。

溫敏原位凝膠以溶液狀態給藥［7］，給藥后能立即在用藥部位發生相轉變，成為半固體的凝膠狀態。和傳統眼用制劑相比，溫敏原位凝膠給藥劑量準確，重現性好，滯留時間長，具有良好的應用前景。本文筆者采用泊洛沙姆為溫敏基質制備凝膠，并采用無膜溶出模型考察其釋藥行為，并對其釋放機制進行初步的探討。

1 儀器與試藥

梅特勒—托利多電子天平(上海梅特勒—托利多儀器有限公司);RCZ-6C3智能溶出試驗儀(上海黃海藥檢儀器有限公司);HZS-H水浴振蕩器(哈爾濱東聯電子技術開發有限公司);R2010型恒溫水浴鍋(鞏義市予華儀器有限責任公司);LVDV-C型數顯轉子黏度計(美國博勒飛);TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司);Agilent 1100高效液相儀(美國 Agilent公司)。

鹽酸川芎嗪對照品(批號110817-201307，中國食品藥品檢定研究院);鹽酸川芎嗪(濟南德瑞豐環?；び邢薰咎峁?，含量99.8%);泊洛沙姆407(P407)、泊洛沙姆188(P188)均由BASF提供;人工淚液(將氯化鈉 6.7 g、二水氯化鈣 0.08 g、碳酸氫鈉2 g、氯化鉀1.4 g，加純化水1 L溶解，用硼酸調節pH為7.4，自制);甲醇為色譜純;其余所用試劑均為分析純。

2 方法與結果

2.1 含量測定方法

2.1.1 最大吸收波長的測定 分別配制鹽酸川芎嗪在水、人工淚液中的溶液，在波長200～400 nm范圍內進行紫外掃描，其最大吸收波長為295 nm，人工淚液對檢測無干擾。

2.1.2 色譜條件 色譜柱:ZORBA×SB-C18柱(5 μm，4.6 mm ×250 mm);流動相:甲醇—水(45∶55);流速:1.0 mL·min-1;檢測波長:295 nm;柱溫:30℃;進樣量:20 μL。

2.1.3 標準線性方程 精密稱取105℃干燥至恒重的鹽酸川芎嗪對照品10 mg，置于10 mL容量瓶中，用甲醇溶解并稀釋至刻度，搖勻，用0.45 μm微孔濾膜過濾，作為儲備液備用。精密量取上述儲備液，分別用人工淚液稀釋成濃度為 5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、50.0 mg·L-1的系列溶液，照“2.1.2”項下條件測定峰面積，以峰面積(Y)對濃度(X)進行線性回歸，得回歸方程為Y=2 566.4X+3 389.4(r=0.999 5)，表明鹽酸川芎嗪在 5.0 ～50.0 mg·L-1濃度范圍內線性關系良好。色譜圖見圖1，由圖1可知，鹽酸川芎嗪峰形良好，無雜質峰干擾，保留時間為 7.5 min。

2.1.4 精密度試驗 精密吸取濃度為20.0 mg·L-1的鹽酸川芎嗪對照品溶液，按“2.1.2”項下方法進樣，連續進樣5次，記錄色譜峰面積后代入回歸方程，計算日內精密度，RSD值為0.57%。將樣品放置5 d，每天進樣測試一次，計算日間精密度，RSD值為1.23%，結果表明儀器精密度良好。

2.1.5 重復性試驗 分別精密吸取鹽酸川芎嗪儲備液適量，配制5份濃度均為20.0 mg·L-1的溶液，按“2.1.2”項下方法進樣，分別記錄 5 份供試液的峰面積，計算RSD值為1.29%，結果表明該方法重復性良好。

2.1.6 穩定性試驗 精密吸取濃度為20.0 mg·L-1的鹽酸川芎嗪對照品溶液，按“2.1.2”項下方法進樣，對供試液分別在0、2、4、8、24、36、72 h 同上法進行測定以考察其穩定性。結果供試液72 h內峰面積無顯著性變化，表明穩定性良好。

2.1.7 加樣回收率試驗 取實驗室自制的鹽酸川芎嗪眼用溫敏凝膠3份，分別精密加入鹽酸川芎嗪對照品適量，制備成供試品溶液，按“2.1.2”項下方法進樣測定，計算加樣回收率，結果見表1。

表1 加樣回收率試驗

2.2 鹽酸川芎嗪眼用溫敏凝膠的制備 取鹽酸川芎嗪20.0 mg，用適量蒸餾水溶解，加入5 mg泊洛沙姆 P188和22.5 mg泊洛沙姆P407，4℃ 低溫貯存至泊洛沙姆完全溶解后制成100 mL，所制得凝膠為均勻稍帶黏性的澄清溶液［7］。

2.3 溫敏凝膠的膠凝溫度考察 采用流變學測定溫敏凝膠的膠凝溫度［8］。量取30.0 g凝膠樣品于一定溫度水浴的燒杯中，將溫度計插入凝膠溶液中，用數顯轉子黏度計測定，調節速率為100 r·min-1，測定每個溫度下的黏度值，緩慢升溫，每升高1.0℃平衡5.0 min，繪制黏度隨溫度的變化曲線，如圖2所示。由圖2可知，膠凝溫度在27℃左右，具有較顯著的溫度敏感性。

2.4 淚液的稀釋對膠凝溫度的影響 由于溶液型眼用制劑進入結膜囊內，會被淚液稀釋，而結膜囊內淚液的體積約為7 μL，溶液型眼用制劑每滴的體積為 25 ～56 μL，平均約為 40 μL，將凝膠樣品與模擬的人工淚液按體積比40∶7混合，同“2.3”項下條件繪制黏度隨溫度的變化曲線，考察凝膠溶液與人工淚液混合前后膠凝溫度的變化，進一步反映凝膠的體內過程，如圖2所示。由圖2可知，模擬人工淚液稀釋后膠凝為33℃，符合眼用制劑的要求。

2.5 凝膠溶蝕實驗與藥物釋放度測定［9－13］采用無膜溶出模型進行試驗。在2～5℃溫度條件下，將約5 g川芎嗪眼用凝膠加入到預先稱重的橫截面積為2.54 cm2的圓柱形試管中，將該試管置于34.5℃的水浴振蕩器中預熱30 min，使溶液完全形成凝膠。加入提前在34.5℃條件下預熱的人工淚液2 mL作為釋放介質，在一定頻率下恒溫振蕩20 min，立即倒出全部釋放介質，并將試管的外表面用濾紙吸干，迅速稱重并記錄。再將圓柱形試管重新放入振蕩器內平衡15 min，補充同溫人工淚液適量并繼續振蕩20 min。如此反復操作直至剩余凝膠量不足10%，相鄰時間點的質量差異即為凝膠溶蝕量。計算藥物的累積溶蝕百分率，以累積溶蝕百分率對時間作圖，繪制累積溶蝕曲線，見圖3。由圖3可知，隨著時間的遞增，凝膠的累積溶蝕百分率不斷增加。

在考察凝膠的溶蝕動力學的同時考察凝膠中藥物的釋放，凝膠溶蝕后每次取出的釋放介質用流動相稀釋成5 mL，經0.45 μm微孔濾膜過濾后測定其中鹽酸川芎嗪的含量，計算藥物的累積釋放百分率，以累積釋放百分率對時間作圖，繪制累積釋放曲線，見圖4。由圖4可知，隨著時間的遞增，凝膠的累積釋放百分率不斷增加，同一時間點凝膠的累積溶蝕百分率大于累積釋放百分率，進一步說明了凝膠溶蝕是控制藥物釋放的主要因素。

2.6 釋放模型及釋放機制擬合 通過對實驗數據進行擬合進而建立適宜的藥物模型，是有效模擬和預測藥物體外釋放行為的必要手段，目前用來評價藥物釋放特性的常用動力學模型主要有零級釋藥模型、一級釋藥模型、Higuchi模型、Ritger-Peppas模型等，將體外釋放曲線分別采用上述模型進行擬合，結果見表2。

表2 釋放曲線不同模型的擬合結果

式中Mt為t時間藥物的累積釋放量，M∞為時間趨于∞時的藥物的累積釋放量，則Mt/M∞為藥物在某一時間的累積釋放百分率;t為釋放時間。

上述擬合方程的的相關系數表明，川芎嗪的釋放規律用零級釋放動力學模型擬合效果最好。采用Ritger-Peppas模型分析川芎嗪眼用凝膠的釋藥機理，Ritger-Peppas模型方程為:Mt/M∞=Ktn［或用對數形式表達為ln(Mt/M∞)=nlnt+lnK］，K為常數，其大小是表示釋放速率大小的重要參數，該常數會隨著不同藥物或不同釋放條件而產生變化;n為釋放參數，用來表征藥物的釋藥機理。對于圓柱形制劑，當 n＜0.45時，服從 Fick擴散;當 n＞0.89時，為骨架溶蝕機制;當 0.45 ＜ n ＜0.89 時，藥物的釋放為藥物的擴散和骨架溶蝕雙重機制。川芎嗪眼用凝膠經擬合后模型方程為:ln(Mt/M∞)=0.753 3lnt-3.645 5，這里釋放參數n 為0.753 3，介于0.45和0.89之間，表明其釋藥是混合性的，即由藥物擴散和凝膠溶蝕雙重機制控制的。

3 討論

一般認為，溫度敏感型原位凝膠的形成機制是由于溫度改變后氫鍵或疏水作用也隨之改變，從而導致聚合物的物理狀態發生改變。由于溫度的改變相對容易控制，且這種凝膠在體內外均適用，給藥部位滯留時間長，生物利用度高［14］。本實驗制備的鹽酸川芎嗪眼用原位溫敏凝膠為均勻稍帶黏性的澄清溶液，具有顯著的溫度敏感性。凝膠溶液的膠凝溫度為27℃，經模擬人工淚液稀釋后膠凝溫度為33℃，符合眼用制劑的要求。

凝膠溶蝕是控制藥物釋放的主要因素，對藥物的溶蝕特征進行研究，可避免藥物突釋，進而提高藥物的安全性。實驗室所制備的川芎嗪眼用溫敏原位凝膠處方中有泊洛沙姆等較高分子量的聚合物，半透膜的截留作用會阻礙聚合物的擴散，進而影響到藥物的釋放。而無膜溶出模型由于除去了半透膜的限制，能夠更好地模擬人工淚液在振蕩條件下所產生類似眨眼的剪切作用，因而更適合于反映在體內淚液不斷分泌溶蝕的情況下眼用凝膠劑的釋放特性。同時，在實驗過程中應保證振蕩頻率的一致性，以確保在整個實驗過程中凝膠溶蝕面積的恒定。

對于原位溫敏凝膠，其釋藥特點包括藥物擴散和骨架溶蝕2個過程。本實驗由Ritger-Peppas模型方程可知，川芎嗪眼用溫敏原位凝膠中藥物的釋放是由藥物擴散和凝膠溶蝕雙重機制控制的，其體內角膜的吸收情況有待于進一步研究確定。

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