黄连解毒鼻用温敏凝胶的热力学和流变学性质研究

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黄连解毒鼻用温敏凝胶的热力学和流变学性质研究
谢伟容ꎬ陈素慧ꎬ蔡艺敏
(漳州卫生职业学院ꎬ福建㊀漳州㊀363000)
㊀㊀摘要:㊀目的㊀考察黄连解毒鼻用温敏凝胶的热力学和流变学性质ꎮ方法㊀采用搅拌转子法测定不同用量的泊洛沙姆407(P407)㊁泊洛沙姆188(P188)和聚乙二醇6000(PEG6000)对黄连解毒鼻用温敏凝胶的胶凝温度(gellingtemperatureꎬT1)和胶融温度(meltingtemperatureꎬT2)的影响ꎬ以考察其热力学性质ꎻ采用旋转式黏度计测定凝胶不同温度下的黏度(viscosityꎬ
η)ꎬ考察黏度随温度的变化规律ꎬ以考察其流变学性质ꎮ结果㊀P407的用量与T1呈负相关㊁T2正相关ꎬP188的用量与T1和T2均呈正相关ꎬPEG6000的用量与T1正相关㊁T2呈负相关ꎮ黏度在相变温度时发生较大变化ꎮ结论㊀P407㊁P188和PEG6000对黄连解毒鼻用温敏凝胶的T1㊁T2和η均有不同程度的影响ꎮ
关键词:㊀黄连解毒ꎻ鼻用温敏凝胶ꎻ热力学性质ꎻ流变学性质
中图分类号:R943㊀文献标识码:A㊀文章编号:1001-7550(2019)01-0041-04
㊀基金项目:漳州市科技局科技计划项目(ZZ2017J40)ꎻ漳州卫生职业学院院本课题(ZYZ201601)
㊀作者简介:谢伟容(1988-)ꎬ女ꎬ硕士ꎬ实验师ꎬ研究方向:中药新药开发ꎬE-mail:xieweirong@126.comꎮ
ThermodynamicandRheologicalPropertiesofNasalThermosensitiveGelsforHuanglianJieduDecoctionXIEWei-rongetal
(ZhangzhouHealthVocationalCollegeꎬZhangzhou363000ꎬChina)
Abstract:㊀Objective㊀ToinvestigatethethermodynamicandrheologicalpropertiesofnasalthermosensitivegelsforHuanglian
Jiedudecoction.Methods㊀Thegellingtemperature(T1)andmeltingtemperature(T2)weredetectedtoevaluatethethermodynamicpropertybyusingthemixingrotor.Theviscosity(η)ofgelsunderdifferenttemperatureswasdeterminedtoevaluatedtherheologicalpropertybyusingtherotaryviscometer.EffectsofdifferentdosagesofPoloxamer407(P407)ꎬPoloxamer188(P188)andPEG6000onthermodynamicandrheologicalpropertiesofnasalthermosensitivegelsforHuanglianJiedudecoctionwereinvestigated.Results㊀
ThedosageofP407wasnegativelycorrelatedwithT1andpositivelycorrelatedwithT2.ThedosageofP188waspositivelycorrelatedwithbothT1andT2.ThedosageofPEG6000waspositivelycorrelatedwithT1andnegativelycorrelatedwithT2.Theviscositychangesgreatlyatthephasechangetemperature.Conclusions㊀ThedosageofP407ꎬP188andPEG6000haddifferentdegreesofeffectsonT1ꎬ
T2andviscosityofnasalthermosensitivegelsforHuanglianJiedudecoction.
Keywords:㊀HuanglianJiedudecoctionꎻnasalthermosensitivegelsꎻthermodynamicpropertyꎻrheologicalproperty
㊀㊀温度敏感型凝胶在常温下为液态ꎬ但由于贮藏条件和用药部位的温度差异ꎬ使某些高分子溶液发生相转变ꎬ形成凝胶ꎮ温敏凝胶存在独特的 溶液-凝胶-溶液 状态转变现象ꎬ因此形成两个温度转变点ꎬ即胶凝温度(gellingtemperatureꎬT1)和胶融温度(meltingtemperatureꎬT2)ꎬ在T1和T2温度之间ꎬ制剂以凝胶状存在ꎬ将这段温度范围定义为胶程(ge ̄lationrange)ꎬ通过对T1㊁T2的测定可以评价温敏凝胶的热力学变化[1-2]ꎮ在温度变化的过程中ꎬ制剂产生相变化ꎬ其黏度(viscosityꎬη)也随着温度增加而发生改变ꎮ通过对黏度的测定可以评价温敏凝胶的流变学变化ꎮ
黄连解毒汤是清热解毒方中的经典方剂ꎬ由黄连㊁黄芩㊁黄柏㊁栀子四味药物组成ꎬ主治一切实热火
毒之证ꎬ三焦热盛ꎮ本研究以泊洛沙姆407(P407)㊁泊洛沙姆188(P188)和聚乙二醇6000(PEG6000)作为温度敏感型凝胶成型基质ꎬ制备黄连解毒温敏凝胶用于鼻腔给药ꎬ以液体形式滴入鼻腔ꎬ在鼻腔温度下胶凝成半固体黏附在鼻黏膜上ꎬ延长其药物作用时间ꎬ减少首过效应ꎬ能提高其生物利用度ꎮ本文主要考察P407㊁P188和PEG6000的用量对T1㊁T2和η的影响ꎬ以考察其热力学和流变学性质ꎮ
1㊀仪器与试药
1.1㊀仪器㊀NDJ-8S型旋转式黏度计(上海精密科学仪器有限公司)ꎻ85-2恒温磁力搅拌器(常州国华电器有限公司)ꎻNBL4602e电子天平(艾德姆衡器(武汉)有限公司)ꎻ温度计(衡水创纪仪器仪表有
限公司)ꎮ
1.2㊀试药㊀黄连㊁黄柏㊁黄芩㊁栀子等药材购自漳州市聚善堂药业有限公司ꎬ经漳州卫生职业学院王琼珺副教授鉴定为黄连㊁黄柏㊁黄芩㊁栀子ꎻ泊洛沙姆407(P407)(德国BSAF公司ꎬ批号WPAK588B)ꎻ泊洛沙姆188(P188)(德国BSAF公司ꎬ批号WPAK527B)ꎻ聚乙二醇6000ꎬ(德国Clariant公司ꎬ批号DEA4006133)ꎮ
2㊀方法
2.1㊀黄连解毒温敏凝胶的制备㊀黄连解毒鼻用温敏凝胶的制备采用冷溶法[3]ꎮ取适量黄连㊁黄柏提取液A和黄芩㊁栀子提取液B混合ꎬ加入处方量的辅料P407㊁P188和PEG6000ꎬ使其分散均匀ꎬ放置于4~10ħ的冰箱中保存ꎬ至辅料完全溶解得到澄清的凝胶溶液ꎬ即得黄连解毒鼻用温敏凝胶ꎮ2.2㊀热力学性质评价方法㊀本研究采用搅拌子法[5]测定胶凝温度ꎬ在小烧杯中装入温敏凝胶溶液20g和搅拌子ꎬ插入准确度为0.1ħ的精密温度计ꎬ温度计的水银球完全浸没在凝胶液中ꎬ将其放入温度为10ħ的水浴中ꎬ保持恒定转速ꎬ水浴持续缓慢升温ꎬ使凝胶的温度上升速率为1~2ħ min-1ꎬ将磁力搅拌子完全停止转动时的温度定义为胶凝温度(T1)ꎻ再继续升温ꎬ将磁力搅拌子由静止到转动ꎬ其转动时的温度定义为胶融温度(T2)ꎬ每个样品平行测定3次ꎬ结果取其平均值[4]ꎮ
2.3㊀流变学性质评价方法㊀取凝胶样品溶液100mL置样品管中ꎬ使样品从10ħ升温至80ħꎬ升温速度为1~2ħ min-1ꎬ选择合适量程的悬吊式转子测定不同温度下的黏度ꎮ温度每上升1~2ħ记录一个黏度值ꎬ每个样品重复测定3次ꎬ取平均值[6-7]ꎮ
3㊀结果
3.1㊀P407对T1㊁T2和η的影响㊀固定P188用量2%(W/W)㊁PEG6000用量2%(W/W)于药液中ꎬ加入P407ꎬ使其用量分别为18%ꎬ20%ꎬ22%ꎬ24%(W/W)ꎬ考察其对T1㊁T2和η的影响ꎬ结果见表1ꎬ图1ꎮ表1㊀不同P407用量对T1和T2的影响
P407浓度%(W/W)18202224T1(ħ)45.832.628.225.8
T2(ħ)58.670.672.574.6㊀㊀注:与对照组比较ꎬ∗P
<0.05
图1㊀不同P407用量对T1、T2和η的影响
㊀㊀由表1ꎬ图1可知ꎬP188㊁PEG6000用量不变时ꎬ胶凝温度与P407呈浓度依赖型ꎮ随着P407用量的增加ꎬT1下降ꎬT2上升ꎬ胶程逐渐变宽ꎮP407用量为20%时ꎬ胶凝温度接近鼻腔温度ꎮ黏度随温度的变化较为明显ꎬ到达胶凝温度点T1附近时ꎬ黏度明显增加ꎻ形成凝胶后黏度无太大的变化ꎬ保持较高的状态ꎮP407用量为18%时ꎬ胶程较短ꎬ达到胶融温度T2后ꎬ凝胶转变为液态ꎬ黏度降低ꎮ随着P407用量的增加ꎬ黏度也有逐渐变大的趋势ꎮ
3.2㊀P188对T1㊁T2和η的影响㊀固定P407用量20%(W/W)㊁PEG6000用量2%(W/W)于药液中ꎬ加入P188ꎬ使其用量分别为1%ꎬ2%ꎬ3%ꎬ4%(W/W)ꎬ考察其对T1㊁T2和η的影响ꎬ结果见表2ꎬ图2ꎮ表2㊀不同P188用量对T1和T2的影响
P188浓度%(W/W)1234T1(ħ)26.129.832.636.2
T2(ħ)57.162.570.674㊀㊀注:与对照组比较ꎬ∗P<0.05
图2㊀不同P188用量对T1㊁T2和η的影响
㊀㊀由表2ꎬ图2可知ꎬP407㊁PEG6000用量不变时ꎬ随着P188用量的增加ꎬT1和T2均呈上升ꎮ随着P188用量的增加ꎬ胶程逐渐有变宽的趋势ꎮP188用量为2%时ꎬ胶凝温度接近鼻腔温度ꎮ在接近相变温度时ꎬ黏度均发生较大变化ꎮP188的用量的增加使凝胶相变温度逐渐增加ꎬ黏度曲线逐渐向右移动ꎮ3.3㊀PEG6000对T1㊁T2和η的影响㊀固定P407用量20%(W/W)㊁P188用量2%(W/W)于药液中ꎬ加入PEG6000ꎬ使其用量分别为1%ꎬ2%ꎬ3%ꎬ4%(W/W)ꎬ考察其对T1㊁T2和η的影响ꎬ结果见表3ꎬ图3ꎮ表3㊀不同PEG6000用量对T1和T2的影响
PEG6000浓度%(W/W)1234T1(ħ)25.227.432.638.2
T2(ħ)74.272.970.665.2㊀㊀注:与对照组比较ꎬ∗P<0.05
㊀㊀由表3ꎬ图3可知ꎬP407㊁P188用量不变时ꎬ随着PEG6000浓度的增加ꎬT1增加ꎬT2下降ꎬ从而导致胶程逐渐变窄ꎮPEG6000用量为2%时ꎬ胶凝温度接近鼻腔温度ꎮ随着PEG6000浓度的增加ꎬ凝胶黏度有降低的趋势ꎮ当PEG6000浓度增加至4%时ꎬ黏度降低较明显

图3㊀不同PEG6000用量对T1㊁T2和η的影响4㊀讨论
温度敏感型原位凝胶可随贮藏条件和用药部位
的温度变化发生相转变ꎬ形成非化学交联的半固体
凝胶ꎮ一般认为其形成机制是由于温度改变后氢键
或疏水作用也随之改变ꎬ从而导致聚合物的物理状
态发生改变[8]ꎮ泊洛沙姆是目前制备温敏凝胶最广泛使用的一种聚合物ꎮP407具有表面活性和反
向热胶凝特性ꎮ其形成凝胶主要是随着温度的增
加ꎬ聚合物疏水单元间相互作用ꎬ挤出有序的水分
子ꎬ形成以疏水嵌段为内核ꎬ亲水嵌段为外环的球形
胶束ꎮ随着温度的进一步升高ꎬ胶束的形态㊁体积及
相互间的作用力会发生变化ꎬ更促进凝胶的形成和
整体黏度的增加[9-10]ꎮ
泊洛沙姆中的PPO嵌段通常使胶凝温度降低ꎬ
单一使用P407较难调节所需的胶凝温度ꎬ本研究
加入聚乙二醇和PEO嵌段含量更高的泊洛沙姆同
系物P188进行温度调节ꎮP188的加入使得亲水性PEO嵌段含量增加ꎬ改变了溶液中PPO和PEO的比例ꎬ从而导致胶凝和胶融的温度发生改变ꎮPEG6000中含有与PEO嵌段相似的分子结构ꎬ能与
P407形成混合胶束ꎬ而且对P407有增溶作用ꎮPEG6000浓度的增加ꎬ也使制剂黏附力有所降低ꎬ与文献描述结果一致[11]ꎮ
温敏凝胶存在独特的 溶液-凝胶-溶液 状态转变现象ꎬ因此形成T1和T2两个温度转变点ꎮP407㊁P188和PEG6000的用量T1和T2均有不同程度的影响ꎮP407的用量与T1呈负相关㊁T2正相关ꎬP188的用量与T1和T2均呈正相关ꎬPEG6000的用量与T1正相关㊁T2呈负相关ꎮ通过对T1㊁T2的测定可以评价黄连解毒温敏凝胶的热力学变化ꎮ
在温度变化的过程中ꎬ制剂产生相变化ꎬ其黏度也随着温度增加而发生改变ꎮ在温度较低时ꎬ制剂为液态ꎬ趋向于牛顿流体ꎬ黏度较低ꎻ随着温度的逐渐增加ꎬ发生相变化ꎬ由液态转变为半固体状ꎬ因此在胶凝温度点T1附近黏度发生较大的改变ꎻ温度继续增加ꎬ由于此时仍处于凝胶状态ꎬ均保持较高的黏度ꎬ直至达到胶融温度T2ꎬ凝胶转变为液态ꎬ黏度逐渐降低ꎮ因此ꎬ通过对黏度的测定可以评价黄连解毒温敏凝胶的流变学变化ꎮ
黄连解毒温敏凝胶用于鼻腔给药ꎬ期望药液在鼻腔温度(32~34ħ)能发生黏度的突增ꎬ形成半固体凝胶黏附于鼻腔内ꎬ克服普通滴鼻剂容易流失的弱点ꎮ选择合适的P407㊁P188和PEG6000的用量ꎬ能够实现鼻用温敏凝胶的制备ꎮ在搅拌子法测定T1和T2的实验过程中ꎬ搅拌子的大小㊁形状和转速对测定有一定的影响ꎬ为减少实验误差㊁保证实验结果的可靠性ꎬ测定温度时均采用统一的搅拌子ꎬ并固定转速ꎮ
参考文献
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(收稿日期:2018-10-08㊀本文编辑:黄㊀蕊)
(上接56页)
糖药物难以比拟的ꎮ
综上所述ꎬ2型糖尿病的治疗中ꎬ格列齐特联合参芪降糖颗粒治疗ꎬ可以有效地改善患者的血糖状况ꎬ使血糖水平下降至正常范围ꎬ提高患者的健康水平ꎮ
参考文献
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(收稿日期:2018-08-23㊀本文编辑:张作虎)。

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