本文關鍵詞：白藜蘆醇納米混懸劑改善口服生物利用度及經(jīng)鼻腦靶向遞藥系統(tǒng)研究　出處：《山東大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：阿爾茨海默癥(Alzheimer's disease, AD)為與年齡相關的退行性神經(jīng)病變,導致記憶、認知功能衰退及行為能力受損。白藜蘆醇(Resveratrol, Res)是來源于天然植物中的非黃酮類多酚物質,其潛在的對抗氧化、清除自由基的作用為AD的預防與治療提供了理論基礎。然而由于白藜蘆醇差的水溶性,存在的血腦屏障不能有效地實現(xiàn)藥物的腦部遞送,成為限制其應用的主要瓶頸。本課題主要目的是將白藜蘆醇制備成納米混懸劑,利用結冷膠離子敏感的性質,將白藜蘆醇納米混懸劑分散到結冷膠溶液中,構建以結冷膠為基質的原位凝膠,施用于鼻腔后,評價其制劑學特性、藥動學及藥效學特性,以期能有效地將藥物傳遞到腦部,提高腦內(nèi)濃度,為中樞系統(tǒng)疾病的治療進行有意義的探索及提供新的給藥途徑。本研究的主要內(nèi)容包括白藜蘆醇的處方前研究；白藜蘆醇納米混懸劑的工藝研究與處方篩選；白藜蘆醇納米混懸劑藥動學特征及提高白藜蘆醇生物利用度的方法；基于原位凝膠為載體的白藜蘆醇納米混懸劑離子敏感型鼻用凝膠的研究；在采用小鼠側腦注射Aβ25-35建立AD模型的基礎上,評價小鼠水迷宮行為及測定腦組織相關生化指標,探討白藜蘆醇經(jīng)鼻腔給藥后對AD的防治作用；以Aβ25-35損傷的PC12細胞作為AD細胞模型,觀察白藜蘆醇對PC12細胞的保護作用,并對其可能涉及的機制進行初步探討。依據(jù)紫外光譜掃描確定白藜蘆醇最大吸收波長,采用HPLC法建立體外分析測定方法,測定不同介質中的飽和溶解度及油水分配系數(shù)。處方前研究結果顯示,白藜蘆醇在水中的溶解度約為16μg·mL-1,正辛醇-水中脂水分配系數(shù)logP約為2.3,根據(jù)藥物低溶解性及高滲透性的特征,其屬于生物藥劑學BCS分類系統(tǒng)中的Ⅱ型藥物。提示溶解度小導致較慢的溶出速度,可能是限制白藜蘆醇吸收的主要原因。比較高壓均質法與反溶劑沉淀法兩種常用的制備納米混懸劑的方法,結果顯示溶劑-反溶劑沉淀法可以獲得符合要求的納米混懸劑；采用Box-behnken design效應面實驗,以粒徑大小及粒徑多分散指數(shù)為響應值,通過建立數(shù)學模型及數(shù)理統(tǒng)計分析考察藥物濃度,穩(wěn)定劑聚維酮PVPK17及表面活性劑F188的量對響應值的影響,以篩選最佳處方。優(yōu)化后的處方組成為：白藜蘆醇的含量為29.2(mg/ml),0.38%的PVP K17及3.63%的Poloxamer 188。考察了納米混懸劑的凍干工藝,對凍干曲線進行分析以確定凍干工藝,篩選5%的甘露醇作為白藜蘆醇納米混懸劑的凍干保護劑。粒徑及SEM結果表明,納米混懸劑為類球狀,粒徑大小為145±6.56nm, PDI為0.279,Zeta-電勢為-8.8 ± 1.52 mV. DSC和X射線衍射測定結果表明,在制備納米混懸劑的過程中,白藜蘆醇的晶體形態(tài)發(fā)生了改變,可能為亞穩(wěn)定型或無定型狀態(tài)存在。紅外光譜結果顯示,白藜蘆醇的結構沒有發(fā)生改變,依然維持反式的空間結構特征,對于保證白藜蘆醇的活性具有重要意義。白藜蘆醇納米混懸劑體外的溶出速率和飽和溶解度結果表明,與原料藥相比,溶出速率加快,溶解度可以提高約11倍。大鼠口服給藥后的藥動學結果表明：與普通混懸劑相比,口服給予白藜蘆醇納米混懸劑后,其Cmax、AUMC0→∞和AUCo→∞分別提高了3.2倍,1.4倍及1.33倍。與胡椒堿聯(lián)合應用后可以使白藜蘆醇在大鼠體內(nèi)的Cmax、AUMC0→∞和AUCo→∞分別提高1.73,1.91及1.93。提示胡椒堿可以通過抑制葡萄糖醛酸轉移酶的活性提高白藜蘆醇在大鼠體內(nèi)的生物利用度；通過凝聚法制備黃芩苷固體脂質納米粒(baicalin solid lipid nanoparticles),口給予黃芩苷固體脂質納米粒能使白藜蘆醇在大鼠體內(nèi)的Cmax、AUMC0→∞和AUCo→∞分別提高161%,147%及164%,提示黃芩苷可以改善白藜蘆醇在大鼠體內(nèi)的生物利用度。在白藜蘆醇納米混懸劑原位凝膠的制備過程中,采用結冷膠作為離子敏感型鼻用凝膠的基質材料,通過臨界離子濃度、膨脹系數(shù)及持水能力評價結冷膠形成凝膠的性質,結果表明0.5%的結冷膠符合要求。流變學研究結果表明,形成的凝膠為典型的假塑性流體特征,其粘度與剪切速率有關,隨剪切速率的增加呈明顯降低趨勢；頻掃實驗與應力實驗表明結冷膠的流變學類型為典型的Cross模型,該體系表現(xiàn)出剪切稀化性、觸變性及屈服應力的特點。與結冷膠溶液相比,質構分析結果顯示當遇到陽離子形成凝膠時,其密度指數(shù),濃稠度,內(nèi)聚力,粘度等參數(shù)呈增大趨勢,符合凝膠的要求。體外溶出實驗結果提示,白藜蘆醇納米混懸劑原位凝膠體外釋藥過程遵循Higuchi方程,是以骨架擴散為主,兼有溶蝕行為的釋放機制。采用在體蟾蜍上顎纖毛模型、雞胚絨毛尿囊膜模型及小鼠體內(nèi)鼻腔粘膜組織病理切片模型綜合考察白藜蘆醇納米混懸劑原位凝膠對鼻腔纖毛的毒性及刺激性,結果表明原位凝膠對鼻腔粘膜組織未出現(xiàn)明顯損害,刺激性小,其安全性較好,可以用于鼻腔給藥。經(jīng)鼻給藥后藥動學結果顯示,白藜蘆醇在腦組織中的AUCo-8h是靜脈注射給藥的2.88倍,腦靶向效率DTE為458.2%和經(jīng)鼻直接入腦的百分比DTP為78.18%,表明經(jīng)鼻腔給藥可以有效地實現(xiàn)腦靶向遞藥。本實驗通過側腦室注射Aβ25-35后會引起神經(jīng)元細胞的衰退,出現(xiàn)記憶減退、認知功能障礙的癥狀,成功復制了AD的疾病模型。通過水迷宮實驗研究了白藜蘆醇對認知功能障礙大鼠學習記憶能力的改善作用及測定AD模型動物腦組織中膽堿能遞質的變化探討相關的治療機制。鼻腔給予白藜蘆醇納米混懸劑原位凝膠后表現(xiàn)出更好地改善學習記憶方面的能力。通過測定膽堿能神經(jīng)遞質的生化指標結果證實了提高學習記憶的能力的原因,給予白藜蘆醇后,能夠降低乙酰膽堿酶的活性,提高乙酰膽堿轉移酶的活力,從而增加神經(jīng)遞質乙酰膽堿的含量,改善其學習記憶功能。HE染色用以觀察海馬區(qū)域神經(jīng)元的損傷程度,白藜蘆醇可以對Ap損傷的神經(jīng)元產(chǎn)生保護作用。藥效學結果表明白藜蘆醇對AD模型小鼠的學習記憶能力減退有改善作用。白藜蘆醇納米混懸劑及白藜蘆醇原料藥可以提高Aβ25-35損傷PC12細胞的存活率,對Aβ25-35誘導凋亡的神經(jīng)細胞起到保護作用,其保護的作用方式可能是減少ROS的活性抑制氧化應激反應及調(diào)控線粒體相關Bax和Bcl-2蛋白表達實現(xiàn)的。本文成功制備了基于白藜蘆醇納米混懸劑的離子敏感型原位凝膠,經(jīng)鼻腔給藥后可以提高藥物到達腦部的藥物濃度,增強對AD的防治,為鼻用制劑的進一步開發(fā)奠定理論基礎。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R283.6

【參考文獻】

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1 吳偉,崔光華;星點設計-效應面優(yōu)化法及其在藥學中的應用[J];國外醫(yī)學.藥學分冊;2000年05期

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本文編號：1321216