替莫唑胺聚乳酸微球制备工艺的研究

时间:2022-09-15 12:42:07

替莫唑胺聚乳酸微球制备工艺的研究

文章编号:1009-5519(2007)06-0933-02 中图分类号:R9 文献标识码:B

替莫唑胺(temozolomide,TMZ)用于治疗成人顽固性多形性脑胶质细胞瘤,于1999年8月11日通过FDA批准,在美国上市。TMZ不直接发挥作用,在生理pH下,TMZ自发水解为活性成分MTIC和替莫唑胺酸代谢物[1]。脑胶质细胞瘤呈浸润性生长,手术不能完全切除且极易复发。目前恶性脑胶质瘤患者生存期短,死亡率高,治疗困难。替TMZ治疗恶性神经胶质瘤具有长期的安全性和疗效,它使胶质瘤的长期治疗成为现实。但TMZ制备成胶囊剂口服给药同样存在不良反应较大的弊端。将TMZ制备成缓释微球用于手术后化疗,直接注射于手术后腔内,药物从微球中释放浓集于靶区,降低了不良反应。

聚乳酸(PLA)是一种具有优良的生物相溶性及生物可降解性的聚合物。PLA在体内代谢最终产物是CO2和H2O,中间产物乳酸也是体内正常代谢的产物,不会在重要器官聚集[2,3]。笔者以PLA为囊材,采用w/o溶剂挥发法制备替莫唑胺聚乳酸微球,并考察所制微球的粒径分布、药物包封率和载药量,为TMZ局部缓释微球制备提供依据,为新药开发提供试验基础。

1 材料与方法

1.1 材料:PLA平均分子量2×104D,山东省医疗器械研究所提供。TMZ南京南药科技开发有限责任公司提供。

1.2 实验方法

1.2.1 替莫唑胺PLA微球的制备工艺流程:

采用w/o乳化溶剂挥发法[3]。称取一定量的PLA和TMZ以二甲基甲酰胺(DMF)溶解(作为水相),在一定温度下,边搅拌加入到液体石蜡(作为油相)中,持续搅拌直至有机溶剂DMF挥发。过滤收集微球,无水乙醇洗涤去除石蜡,真空干燥。

1.2.3 制备方法对微球的影响

1.2.3.1 搅拌转速对微球的影响:固定适当的乳化剂浓度、水相/油相比例、TMZ/PLA比例,考察在900 r/min、1000 r/min、1 100 r/min和1 200 r/min搅拌转速下微球的粒径、载药量以及包封率。

1.2.3.2 乳化剂司盘85浓度对微球制备的影响:固定搅拌转速为1 100 r/min,并取一定的水相/油相比例、TMZ/PLA比例,考察0.1%、0.5%、1.0%、3.5%浓度的司盘85对微球载药量和包封率的影响。司盘85取4个不同浓度。

1.2.3.3 不同水相/油相比值对微球的影响:在1 100 r/min、司盘85浓度为0.5%的条件下,取适当的TMZ/PLA比例,考察水相/油相比例为1/8、1/10、1/12、1/15、1/20时对微球载药量和包封率的影响。

1.2.3.4 不同TMZ/PLA比值对微球的影响:固定转速为1 100 r/min、乳化剂司盘85浓度为0.5%、水相/油相比值为1/12,选择TMZ/PLA比值为1/5、1/10、1/20、1/30四个不同比例,考察其对微球载药量和包封率的影响。

1.2.4 测定方法

1.2.4.1 含药微球的形态观察及粒径分布:用光学显微镜观察微球的外观形态。采用显微计数法测定微球的粒径、粒度分布。取所制备的微球随机至少测定500个,统计粒度分布。

D50――数目占50%的微胶囊分布最窄的范围(μm)

1.2.4.2 TMZ、PLA微球载药量及包封率的测定[4]:取一定质量的干燥的TMZ、PLA微球,溶解于10 ml二氯甲烷,再加入10 ml、0.1 mol/L HCl溶液震荡萃取。取出上层含药HCl溶液,适当稀释后,在OD329.0nm处检测,依据标准曲线得出TMZ含量,并计算微球载药量和TMZ包封率[4]。

1.2.4.3 微球收得率的测定:

2 结果与分析

2.1 搅拌转速对微球的影响:考察不同转速下制备的微球,在粒径上有较大差异,其结果见图1。从图1可以看出,在1 000 r/min的转速时,D50最小。说明在粒径分布上,1 000 r/min的转速为最适条件,且在该搅拌转速时微球的粒径分布较窄,在90~120 μm。实验发现当转速大于1 000 r/min时随着搅拌转速的增大,其粒径逐渐减小,说明搅拌转速与微球粒径成反比。这是由于在分散相加入到连续相中的时候,搅拌转速越大,相应的剪切力也越大,分散相被分散形成的微滴越小,形成的微球越小。同时,该搅拌转速制备的微球的收得率和载药量都较其他转速时高。综合各指标选择制备微球的搅拌转速为1 000 r/min。

2.2 乳化剂司盘85对微球制备的影响:使用的乳化剂为司盘85。由于液体石蜡具有较大的黏度,而二甲基甲酰胺溶液在加入PLA和药物后黏度也有增加,选择适当的乳化剂降低液体石蜡的表面张力,有利于DMF溶液在液体石蜡中分散成球。乳化剂的量对微球的粒径也有一定的影响。从图2的D50分布上看出,在乳化剂浓度为2.0 g/100 ml(液体石蜡)和2.5 g/100 ml(液体石蜡)的时候,D50都是较小的。乳化剂浓度较小时,微球形成粒径较大,而且有部分PLA和TMZ成不规则状结晶析出;乳化剂浓度过大。同时从微球的包封率和载药量上也可以看出,乳化剂浓度为2.5 g/100 ml(液体石蜡)的时候,包封率和载药量是最高的。

2.3 不同水相/油相比值对微球的影响:固定搅拌转速1000 r/min、温度等其他条件,不同的水相/油相比值对微球的粒径、包封率和收得率均有影响,其中对微球收得率影响最大。结果见图3所示。

可以看出,在水相与油相比值为12/100的时候,微球的收得率最高,而比值为10/100的时候微球的载药量最高。在图3中的交点处,水相/油相比值约为11.5/100。综合考虑:对微球载药量和收得率的影响,确定水相/油相比值在10/100的条件下为宜。

2.4 不同TMZ/PLA比值对微球的影响:不同TMZ与PLA比值对微球得率和载药量的影响结果见图4。TMZ/PLA比值为1/10和1/20的时候,D50相对分布范围较小为90~130 μm。说明在这两个条件下,所制备的微球均一。从图4可以得出,微球收得率随着TMZ/PLA比值的增大而减小,而微球载药量则随着TMZ/PLA比值的增大而增加。且两条曲线的交点处,即TMZ/PLA比值为1/16左右的时候,微球收得率和载药量都能达到较满意的数值。实验发现TMZ/PLA比值对微胶囊粒径的影响较小,而对微球收得率和载药量的影响较大。综合以上实验结果,选择TMZ/PLA比值为1/16左右的时候为最适实验条件。

2.5 补充实验:以微球平均粒径及其分布、微球载药量、包封率和收率为评价指标,确定最佳工艺。根据以上实验结果确定替莫唑胺聚乳酸微球工艺主要条件为:即搅拌转速为1 200 r/min,乳化剂浓度为2.0 g、司盘85/100 ml(液体石蜡),TMZ/PLA比值为1/15,水相/油相比值为10/100。

按照此优化工艺进行补充实验所制备的微球见图5,平均粒径为100.62 μm,粒径在90~130 μm的微球占总数的80%以上。微球载药量为16.3%,包封率为65.3%,收得率为90.5%。

参考文献:

[1] Stupp R,Gander M,Leyvraz S.et al Current and future developments in

the use of temozolomide for the treatment of brain tumors[J].Lancet O-

ncol,2001,2:552.

[2] 戈进杰.生物降解高分子材料及其应用[M].北京:化学工业出版社,

2002.453.

[3] 赵 锋,高永良.乳化分散法制备聚乳酸微球的研究进展[J].中国新

药杂志,2002,11(2):123.

[4] 王维剑,张君仁,庞 华.替莫唑胺含量测定方法研究[J]. 药物分析

杂志,2003,23(5):344.

收稿日期:2006-10-25修回日期:2006-11-21

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