吉非替尼半固體過飽和納米自乳化藥物遞送系統的制備與評價

楊春燕 操鋒 趙甜靜

【摘要】目的：本實驗旨在制備與評價一種新型的半固體過飽和納米自乳化藥物遞送系統。方法：采用三相圖法，將沉淀抑制劑和吉非替尼（Gefitinib，GEF）加入半固體制劑中，對處方乳化粒徑、時間和體外稀釋進行評價。結果：過飽和自乳化處方的載藥量（90.1mg/g-98.0mg/g）顯著提高。稀釋后可在5min內完全乳化，粒徑為200～400nm。1% （w/w） Soluplus（聚乙烯基己內酰胺-聚乙酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物）的加入即可將經稀釋產生的過飽和狀態延長至6h。結論：總體結果表明，本實驗制備的半固體過飽和自乳化體系有利于提高SNEDDS（Self-nanoemulsifying Drug Delivery System）中載藥受限的難溶藥物的溶解度并維持其體外稀釋后的藥物過飽和狀態。

【關鍵詞】吉非替尼;半固體過飽和納米自乳化藥物遞送系統;Soluplus;Gelucire44/14

[Abstract] Objective：This study aimed to prepare and evaluate a novel semi-solid supersaturable self-nanoemulsifying drug delivery system. Methods：G-sSNEDDS（GEF-loaded supersaturable self-emulsifying drug delivery system）was prepared by homogenizing precipitation inhibitor and GEF into semisolid SNEDDS. G-sSNEDDS was evaluated for particle size，emulsification time and in vitro dissolution. Results： Significant improvement of GEF load was observed from G-sSNEDDS （90.1mg/g-98.0mg/g）. G-sSNEDDS spontaneously formed droplets between 200nm and 400nm within 5 min when introduced into simulated gastric fluid. On the other hand，G-sSNEDDS resulted in a slower crystallization of GEF by virtue of 1%（w/w） soluplus （polyvinyl caprolactam-polyvinyl acetate-polyethylene glycol graft copolymer）， maintaining longer supersaturable state （6h） after diluted. Conclusion： The overall results suggest that this novel formulation could improve solubility and supersaturation time of poorly water soluble drugs that have limited drug load in SNEDDS.

[Key words] Gefitinib; Semi-solid supersaturable self-nanoemulsifying drug delivery system; Soluplus; Gelucire44/14

【中圖分類號】R249【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-6851（2019）04-051-01

與常規液體SNEDDS相比，半固體SNEDDS可改善穩定性、順應性和不相容性等問題，具有一定的優勢。常規SNEDDS中藥物均完全溶解，這限制了SNEDDS的載藥能力，無法滿足處方中溶解度不理想且具有高劑量要求的藥物的需求。結合混懸液高載藥量的優勢，高劑量要求的藥物可制備為基于SNEDDS的混懸液。此外，SNEDDS處方篩選時不僅應滿足藥物在處方中的穩定，還需能夠在整個胃腸道中維持藥物的溶解。沉淀抑制劑的加入，有利于在整個胃腸道中產生和維持亞穩態過飽和藥物狀態，即熱力學穩定的過飽和SNEDDS。

本實驗旨在以難溶藥物吉非替尼為模型藥物，制備并評價具有高載藥量的半固體過飽和自乳化藥物遞送系統。

1 實驗

1.1. 實驗材料與儀器 吉非替尼（Gefitinib，上海珂華生物科技）;Oleic acid（油酸，Sinopharm）;Capmul MCM C8（油酸聚乙二醇甘油酯，ABITEC）;Gelucire 44/14（月桂酸聚乙二醇甘油酯，GATTEFOSSE，）;Cremophor RH40（聚氧乙烯氫化蓖麻油，BASF）;VE-TPGS（維生素E聚乙二醇琥珀酸酯，BASF）;Solutol HS15（聚乙二醇羥基硬脂酸酯，BASF）;PEG400（聚乙二醇400，BASF）;Transcutol HP（二乙二醇單乙基醚，GATTEFOSSE）;PVP K12（聚乙烯吡咯烷酮，ASHLAND）;HPMC E5（羥丙基甲基纖維素，Dow Chemical Company）;Soluplus（聚乙烯己內酰胺-聚乙酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物，BASF）;恒溫磁力攪拌器（IKA）;粒度檢測儀ZPPS（Zeta Potential & Particle Sizer，Nicomp380）;HPLC（島津）;恒溫震蕩儀（Biozshake）。

1.2 HPLC分析方法 流動相：50mM乙酸銨的水溶液-甲醇;色譜柱：Waters Xbrige C18（3.5μm，4.6*150mm）;柱溫40℃;進樣量：10μL;流速：1.0mL/min;檢測波長：249nm;稀釋劑：80%乙醇-水。

1.3. 溶解度實驗 將過量的GEF加入含有1mL各油性輔料中，于25℃（液體輔料）或50℃（半固體輔料）下700rpm加熱攪拌24h平衡，14000rpm離心5min，取上清并稀釋，通過HPLC定量分析。

1.4 自乳化處方篩選與制備

1.4.1 空白SNEDDS三相圖 將混合油相、表面活性劑和助乳化劑按照不同質量比混合，于40℃下700rpm震蕩平衡24h，制得空白SNEDDS。將100uL空白處方逐滴加入已預熱（37℃）的1mL SGF（Simulated gastric fluid，模擬胃液，pH1.2的HCl溶液）中，37℃下100rpm攪拌，從第一滴加入開始計時，通過目視觀察記錄自乳化形成的時間和最終微乳效果（2min形成澄清透明或泛藍色乳光的溶液則視為乳化良好[1]），用Origin9.0構建空白三相圖。

1.4.2 載藥量的確定 將適當量GEF加入空白自乳化處方中，于40℃下700rpm攪拌，最終得到均一混懸的載藥處方（GEF-loaded self-emulsifying drug delivery system，G-SNEDDS）。分別取不同載藥量的G-SNEDDS（含5.5mg GEF）加入500uL SGF中，于37℃下100rpm攪拌并計時;在攪拌2h后，若乳液仍澄清透明泛藍色乳光，則移取100uL 該乳液逐滴加入300uL FaSSIF（Fasted state simulated intestinal fluid，模擬腸液[2]）中繼續攪拌并計時。通過目視觀察，記錄各溶液中有可見沉淀析出的時間。

1.4.3 載藥SNEDDS三相圖 將100uL G-SNEDDS逐滴加入1mL SGF中， 37℃下100rpm攪拌，通過目視觀察記錄SGF稀釋后的自乳化時間與效果（方法同1.3.1），用Origin9.0繪制載藥三相圖。

1.4.4 過飽和載藥處方（G-sSNEDDS）的制備 將適當量的沉淀抑制劑（Soluplus，PVP K12，HPMC E5）加入SNEDDS中，40℃下700rpm攪拌至沉淀抑制劑完全溶解或均勻分散，再加入一定量GEF并繼續攪拌，最終得到均一混懸的液體載藥處方。將液體載藥處方靜置于5℃下，使處方加速固化制得均一的半固體載藥處方。

1.5 乳化時間與粒徑的測定 分別取每份含有5.5mg GEF的載藥自乳化處方加入500uL已預熱的SGF中，在37℃下以100rpm下攪拌，記錄最終乳化形成的時間，測定最終微乳的粒徑大小和分布（D90，PDI）。

1.6 體外稀釋實驗

1.6.1 載藥體系的體外稀釋 將G-SNEDDS或G-sSNEDDS（均含55mg GEF）加入20mL的稀釋介質（SGF、FaSSIF或水）中，37℃下100rpm攪拌，分別在5min，10min，15min，0.5h，1h，1.5h，2h，3h，4h，5h和6h時取樣200uL，14000rpm離心5min，取上清稀釋后于HPLC進樣分析。

1.6.2 GEF與沉淀抑制劑物理混合物的體外稀釋 將質量比為1：1的GEF和沉淀抑制劑在渦旋混勻儀上渦旋10min，將110mg混合均勻的物理混合物加入20mL的FaSSIF，37℃下100rpm攪拌，同“1.6.1”項下時間點取樣離心并稀釋，HPLC進樣分析。

1 實驗結果

1.1 溶解度實驗

根據各輔料對GEF的溶解能力和形成制劑的乳化能力對自乳化處方的進行初步篩選。表 1中為GEF在輔料中的平衡溶解度結果，結合長鏈油相（油酸）的溶解能力和中鏈油相（Capmul MCM C8）的乳化能力[3]，選擇二者按質量比1：3混合作為最終油相;選擇溶解度較高的PEG400作為助乳化劑;VE-TPGS作為表面活性劑加入后所得混合物不能互溶，因此采用Gelucire 44/14、Cremophor RH40和Solutol HS15進一步篩選。

1.2 三相圖和載藥量

如圖1所示，含有Cremophor RH40和Gelucire44/14的處方乳化能力更好。相同比例的Gelucire44/14（熔點44℃）比Cremophor RH40（熔點20-40℃）加入后得到的空白SNEDDS在冷卻條件（2-8℃）下更易固化、形成的半固體更穩定。綜合考慮載藥量（脂質含量）和乳化能力及固化能力（Gelucire44/14含量），基于自乳化區域，最終選擇混合油相、Gelucire44/14和PEG400質量比為2：2：1為空白自乳化處方。

如圖2中所示，在2h內，載藥量提高至10.7%（w/w）時，G-SNEEDS在SGF中的維持澄清透明的乳化能力明顯降低;提高至8%（w/w）時，在FaSSIF中的保持澄清透明得乳化能力則逐步降低;選擇在SGF中保持良好乳化能力的99.1mg/g為初步載藥量。圖3中深灰色區域載藥后的自乳化區域，由于載藥量的提高，其自乳化區域相對空白自乳化區域變小。

1.3 乳化時間和粒徑

如表 2所示，F1為GEF完全溶解的常規自乳化處方，F2-F8為GEF以溶解和混懸狀態并存的自乳化處方。加入沉淀抑制劑之后的G-sSNEDDS（F3-F8）自乳化粒徑均略微增大，但仍適用于GEF的口服遞送。其中加入PVP（F3）和HPMC E5（F4）和的G-sSNEDDS自乳化粒徑與G-SNEDDS（F2）相比較變化不大;而加入Soluplus的G-sSNEDDS（F5-F8），乳化粒徑增大。

1.4 體外稀釋

1.4.1 不同介質對于G-SNEDDS稀釋的影響

圖4中，G-SNEDDS（F2）在SGF、FaSSIF和水三種不同稀釋介質中的溶解曲線呈現出一定的pH依賴性。在較低pH的稀釋介質SGF中能夠迅速完全乳化并維持至少6h;但在高pH稀釋介質FaSSIF和純水中，初始乳化水平約為65%，并可觀察到乳化能力隨時間延長逐步降低至約40%。

1.4.2 不同沉淀抑制劑對于GEF和G-sSNEDDS的影響 如圖 5所示為GEF、GEF與沉淀抑制劑物理混合物在FaSSIF中的動力學溶解度。沉淀抑制劑的加入均一定程度上提高了GEF的溶解度，其中沉淀抑制劑Soluplus的增溶作用最為顯著。

如圖 6所示為GEF、G-SNEDDS（F2）和G-sSNEDDS（F3-F5）在FaSSIF中的動力學溶解度曲線。HPMC E5和Soluplus的加入均有明顯的延長過飽和狀態的作用，Soluplus的增溶作用最高。PVP K12的加入則沒有可見的延長過飽和效果。

三種沉淀抑制劑維持G-sSNEDDS過飽和的能力為：Soluplus > HPMC E5 > PVP K12。

1.4.3 Soluplus的含量對于G-sSNEDDS的影響

為了評價Soluplus的用量對過飽和狀態持續時間的影響，制備含有不同比例Soluplus的G-sSNEDDS并考察其在FaSSIF中的體外稀釋行為（F2，F5-F8）。如圖 8所示，含有不同比例的Soluplus均可使G-sSNEDDS（F5-F8）的過飽和狀態維持時間延長至至少6h;隨著Soluplus的含量降低，G-sSNEDDS粘度降低，自乳化速率加快。1% 的Soluplus（F8）即可維持6h的過飽和狀態。

進一步研究吉非替尼、Soluplus與GEF的物理混合物、G-SNEDDS（F2）和G-sSNEDDS（F8）在FaSSIF中體外稀釋行為，如圖 9，與物理混合物和G-SNEDDS（F2）相比，G-sSNEDDS（F8）始終顯示出較高的體外稀釋水平，表明沉淀抑制劑和自乳化系統對藥物的增溶具有協同作用。

2 討論

半固體表面活性劑Gelucire 44/14的使用使得SNEDDS在室溫下呈現半固體狀態。沉淀抑制劑的加入在維持過飽和狀態的同時，也會增加SNEDDS的粘度，過高的粘度使得SNEDDS自乳化速率延緩，延遲其在水中的擴散。親水性沉淀抑制劑PVP K12和HPMC未吸附或摻入液滴表面，則對液滴粒徑無明顯影響[4]，兩親性沉淀抑制劑Soluplus由于其在乳滴表面的結合或吸附使得乳化粒徑增加[5]。沉淀抑制劑與藥物之間的氫鍵作用可增加藥物晶體成核活化能，延遲藥物晶體成核，有助于延長與維持藥物的過飽和狀態[6]。PVP每單體單元僅有一個羰基（氫鍵受體），HPMC每單體單位僅有一個羥基（氫鍵供體），而Soluplus每單體單元具有兩個羥基。GEF富含氫鍵受體，與富含氫鍵供體的Soluplus之間氫鍵作用更強[7]。

通過35.7%的混合油相（Oleic acid ： Capmul MCM C8=1：3）、35.7% Gelucire 44/14和17.8% PEG400組成SNEDDS，加入1.0% Soluplus，成功制備了新型的半固體過飽和的吉非替尼納米自乳化藥物遞送系統。在非漏槽條件下的體外稀釋試驗表明，載藥自乳化處方可在SGF中可較快乳化完全;在FaSSIF中，1.0 % Soluplus即可延長稀釋后過飽和狀態。本實驗提供了一種可行的制備較高載藥量并維持體內過飽和的半固體納米自乳化藥物遞送系統的方法。

參考文獻：

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