胰岛素眼用温度敏感即型凝胶的制备及其体外释药考察

胰岛素眼用温度敏感即型凝胶的制备及其体外释药考察
王军
【摘要】目的研制胰岛素(IL)的眼部原位凝胶(ISG),并对其体外性质进行考察,为进一步体内试验奠定基础.方法采用温敏性凝胶基质泊洛沙姆407和188制备IL-ISG,并测定其在模拟泪液稀释前和稀释后的胶凝温度,通过无膜溶出模型,考察其凝胶溶蚀及药物释放特性.结果 IL-ISG在模拟泪液稀释前和稀释后的胶凝温度分别为(30.4±0.2)℃、(34.2±0.4)℃,其凝胶溶蚀及体外释药均符合一级速率过程.结论 IL-ISG具有胶凝温度适宜,缓释效果明显的特性,值得进一步研发.%Objective To study the preparation and in vitro drug release of in-situ temperature sensitive gel of insulin (IL-ISG) in order to study further in vivo. Methods IL-ISG was prepared using T-sensitive polymers poloxamer 407 and 188 as bases. The gel temperature of IL-ISG before and after diluted by artificial tears was determined. The base dissolution and IL release in vitro were studied by membraneless dissolution model. Results The gel temperature of IL-ISG before and after diluted by artificial tears was (30.4±0.2) t and (34.2±0.4) t, respectively. The base dissolution and IL release in vitro were both accorded with first-order models. Conclusion The IL-ISG has suitable gel temperature and significant sustained release property. It is valuable to study further.
【期刊名称】《广东药学院学报》
【年(卷),期】2011(027)004
【总页数】3页(P351-353)
【关键词】胰岛素;原位凝胶;凝胶溶蚀;体外释药
【作者】王军
【作者单位】武汉大学人民医院药学部,湖北武汉430060
【正文语种】中文
【中图分类】R944.9
为减轻患者痛苦，目前对胰岛素(insulin,IL)非注射给药途径研究十分热门，有研究报道的有吸入给药、口服给药、鼻黏膜或眼黏膜给药、腹腔给药、直肠给药、超声给药等[1]。

其中IL经眼黏膜给药的研究已取得了一定的进展，为肽类非注射给药途径展示了乐观前景。

但IL眼部给药剂型仍然以滴眼液形式为主，存在损失量大,作用时间短,生物利用度低的缺点。

近年来,人们致力于研究能延长IL作用时间的眼内制剂[2]。

眼用即型凝胶(in-situ gel，ISG)以液体形式滴入眼部，在眼部生理环境作用下，在给药部位发生相转化成凝胶，从而延长药物在结膜囊滞留时间，可以提高药物的生物利用度[3]。

本研究拟将IL分散在温度敏感性聚合物泊洛沙姆407和188中，制备成温度敏感型IL-ISG，得到延长IL角膜滞留时间的释药系统。

本文对其处方及制备工艺、体外释药特性进行考察，以期为进一步的体内研究奠定实验基础。

1 仪器与试药
1.1 仪器
1100系列高效液相色谱仪(美国安捷伦)；SHZ-22恒温水浴振荡器(江苏太仓医疗器械厂)。

1.2 试药
泊洛沙姆407和188(德国BASF公司，批号分别为091012和091822)；IL(27.7 U/ mg，江苏万邦生化医药股份有限公司，批号：0911A02)；IL对照品(中国药品生物制品检定所，批号0504-9609)；尼泊金乙酯(中国医药集团上海化学试剂公司)；人工泪液(参考文献[4]自制：NaCl 6.78 g,KCl 1.38 g,NaHCO3 2.18
g,CaCl2·2H2O 0.084 g定容于1 L蒸馏水中)；试验用水为去离子水，其他试剂均为国产分析纯。

2 方法与结果
2.1 IL-ISG的制备
参考文献[5-6]，拟定即型凝胶基质泊洛沙姆407和泊洛沙姆188的用量比为15%∶20%(质量比)，胰岛素的质量分数为1.5%。

称取处方量的泊洛沙姆407、188及0.1%(质量分数)尼泊金乙酯，置于西林瓶中，加入去离子水，充分溶胀后，磁力搅拌下使其分散均匀，置4 ℃冰箱冷藏24 h，使体系均匀。

冰水浴条件下边
搅拌边加入处方量的IL混合溶解，补充去离子水至足量即得。

2.2 胶凝温度的测定[7]
将IL-ISG西林瓶置于水浴中，以升温速率1 ℃·min-1缓慢升温。

将西林瓶倾斜
90 °，观察内容物不流动时的温度即定义为胶凝温度[7]。

每个样品平行测定3次，结果表明平均胶凝温度为(30.4±0.2) ℃，n=5。

将凝胶溶液用人工泪液稀释(40∶7，体积比)，同上法测定经模拟泪液稀释后的胶
凝温度，每个样品平行测定3次，结果表明平均胶凝温度为(34.2±0.4) ℃，n=5。

2.3 体外释放度及凝胶溶蚀量的考察
2.3.1 IL含量测定方法参考文献[8]采用RP-HPLC法测定IL的含量，以峰面积(A)对IL质量浓度(ρ)进行线性回归，结果质量浓度在5.0～80.0 μg/mL范围内，线性方程为A=2.01×104ρ-1.26×103，r=0.999 5；平均回收率为99.57%，日间、
日内精密度分别为0.82%和1.02%(n=5)。

色谱图见图1，说明辅料对IL的测定
无干扰。

A.IL对照品；
B.IL-ISG；
C.空白ISG。

图1 高效液相色谱图Figure 1 HPLC chromatograms
2.3.2 凝胶溶蚀量及体外释放度测定采用无膜溶出模型研究IL-ISG的溶蚀动力学，同时考察药物的体外释放特性[9]。

将5 g IL-ISG加入到预先精密称重的直径为16 mm圆柱形玻璃容器中，置于(35.0±0.5) ℃ 的恒温水浴振荡器中加热20 min，
使IL-ISG完全胶凝。

随后加入35.0 ℃人工泪液2.0 mL作为释放介质。

在一定频率下(1～2 Hz)恒温振荡20 min，立即倾出全部释放介质，将容器外表面完全拭干，迅速精密称量后，重新放入恒温水浴振荡器中平衡20 min，再补充空白释放介质2.0 mL继续振荡20 min。

反复操作，直至剩余凝胶不足10%为止。

计算相邻时
间点样品的重量差异，即为此期间凝胶的溶蚀量[10]。

以凝胶累积溶蚀量(A)对时
间(t)作图，即得凝胶经时溶蚀曲线，见图2A。

同时取上述释放介质0.5 mL置10 mL量瓶中，加入流动相定容。

经0.45 μm微孔滤膜过滤，取续滤液20 μL，进样测定。

以累积释放度(Q)对时间(t)作图，得到IL的释放度曲线，见图2B。

结果表明，IL-ISG的溶蚀方程为A=0.4214t+2.665(r=0.996 4)，体外释放方程为
Q=0.1877t-0.9890(r=0.998 8)，说明其溶蚀和释药均符合一级速率过程，具有明显的缓释效果。

3 讨论
考察凝胶类药物传递系统的体外释药行为常用的研究方法有立式扩散池法或透析袋(桨法)，均为有膜溶出模型。

有研究[7]表明，无膜溶出模型可更好地模拟眼内泪液不断分泌溶蚀凝胶的情况，故本试验中采用无膜溶出模型考察IL-ISG的凝胶溶蚀
及体外释药特性。

试验中应保持振荡频率一致，并保证凝胶溶蚀面积的恒定。

图2 IL-ISG体外凝胶溶蚀(A)及药物释放曲线(B)Figure 2 Profiles of gel dissolution (A) and drug release in vitro (B) of IL-ISG
本文选择温敏型基质泊洛沙姆407和188联用制备IL-ISG。

本研究给药系统要求在室温下为流动性较好的液体，滴眼后能够遇热发生相转变，形成凝胶。

因此实验主要以能否获得适宜眼用的相转变温度(34 ℃左右)作为筛选处方的依据。

胶凝温
度测定结果表明，其在经模拟泪液稀释前后的胶凝温度分别为(30.4±0.2)℃和(34.2±0.4)℃，符合本研究的处方要求。

1滴滴眼液的体积通常为25～56 μL，平均约40 μL，而结膜囊内泪液的体积仅为7 μL[11]。

因此，本研究中先将基质与模拟泪液按40∶7(体积比)的比例混合，再分别考察其混合前、混合后的胶凝能力。

原位凝胶经模拟泪液稀释后，各浓度的相转变温度与稀释前相比都有升高。

可能是泊洛沙姆407溶液的可逆胶凝行为呈现强烈的浓度依赖性，经模拟泪液稀释后，
泊洛沙姆407溶液系列浓度均降低，再次测定时，其相变温度就会升高。

同时，
泊洛沙姆为非离子型表面活性剂，胶凝行为与凝胶的胶束结构有关，胶凝温度取决于疏水性聚氧丙烯(PPO)与亲水性聚氧乙烯(PEO)嵌段间的相互作用。

人工泪液的离子成分会影响到疏水基和亲水基的平衡，需要更高的温度才能形成凝胶。

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