【摘要】：油水兩難溶性成分因其在水和多數(shù)油脂中溶解度均很低,不易被機(jī)體吸收,因此無論是口服還是經(jīng)皮應(yīng)用均表現(xiàn)出較低的生物利用度,嚴(yán)重限制了該類物質(zhì)的功效發(fā)揮。同時,由于其油水均不溶性特點,也難以制成合適的負(fù)載體系,因此,油水兩難溶性成分負(fù)載策略的研究也是載體系統(tǒng)研究的難點問題。本論文在非水乳液、Pickering乳液、多重乳液以及傳統(tǒng)多重自乳化體系(Self-double-emulsifying drug delivery system,SDEDDS)等基礎(chǔ)上設(shè)計并制備了一種新的體系。由于傳統(tǒng)SDEDDS為油包水(W/O)初乳和親水性乳化劑的均一混合物,其中水溶性成分主要溶解在內(nèi)水相中,然而將傳統(tǒng)SDEDDS的內(nèi)水相用有機(jī)溶劑(如甘油、丙二醇等)代替后,可設(shè)計制備不同穩(wěn)定形式的非水多重自乳化體系(Non-aqueous SDEDDS,N-SDEDDS),N-SDEDDS為油包油(O/O)初乳和親水性乳化劑的均一混合物,其中油水兩難溶性成分可溶解在內(nèi)油相中。此外,分別以蘆丁和槲皮素為油水兩難溶性成分模型,前者以甘油為內(nèi)油相,為提高蘆丁N-SDEDDS的穩(wěn)定性,擬采用固體顆粒和非離子型表面活性劑協(xié)同穩(wěn)定的形式;后者以短鏈醇醚混合物或短鏈醇混合物為內(nèi)油相,以進(jìn)一步提高體系中槲皮素的負(fù)載量。同時,分別考慮口服和經(jīng)皮兩種應(yīng)用途徑,并在體外和體內(nèi)水平考察載體對增加活性成分負(fù)載量和生物利用度的影響。本研究的主要內(nèi)容有:(1)首先探討脂肪晶體(甘油單硬脂酸酯,GMS晶體)和非離子型表面活性劑協(xié)同穩(wěn)定蘆丁N-SDEDDS的制備與評價。體系采用改良的兩步法制備,并以甘油為內(nèi)油相。研究顯示,當(dāng)GMS晶體比例為12%(w/w),PGPR比例為12%(w/w),Tween 60比例為10%(w/w),三者共同使用時既可明顯增強(qiáng)N-SDEDDS的穩(wěn)定性,又可顯著提高其自乳化效率。該體系在胃腸介質(zhì)中經(jīng)胃腸蠕動可自乳化形成O/O/W多重乳液,其中蘆丁主要溶解在內(nèi)油相中,其自乳化后粒徑為17.94±2.24μm,體系負(fù)載量為(0.62±0.01)%。穩(wěn)定性試驗表明蘆丁N-SDEDDS在4°C和25°C條件下可穩(wěn)定保存4周。體外溶出結(jié)果顯示N-SDEDDS可使蘆丁的累積溶出率明顯提高(大于90%),并且其在模擬胃液和模擬腸液的溶出模型均符合Higuchi方程,同時其釋放過程為Fickian擴(kuò)散機(jī)制。體外模擬消化試驗表明含更高比例GMS晶體(12%,w/w)的蘆丁N-SDEDDS可更有效抑制消化引起的沉淀發(fā)生(溶解量高于80%)。大鼠在體單向腸灌流試驗表明蘆丁經(jīng)N-SDEDDS載體化后可明顯增強(qiáng)其在腸粘膜的吸收速率和程度,其吸收的主要部位為空腸和回腸,其吸收方式以被動轉(zhuǎn)運(yùn)為主,同時P糖蛋白(P-gp)和多藥耐藥相關(guān)蛋白2(MRP2)底物抑制劑與蘆丁N-SDEDDS也不存在明顯協(xié)同關(guān)系。大鼠藥物動力學(xué)試驗顯示灌胃口服蘆丁N-SDEDDS后其相對生物利用度為蘆丁混懸液的1.76倍,同時其絕對生物利用度可提高至8.62%,提示載體化后蘆丁口服生物利用度明顯提高。小腸組織病理學(xué)結(jié)果顯示N-SDEDDS在促進(jìn)活性成分吸收的同時也沒有對小腸粘膜造成明顯的損傷。(2)同時,也考察了疏水性二氧化硅和非離子型表面活性劑協(xié)同穩(wěn)定蘆丁N-SDEDDS的制備與評價。體系仍采用改良的兩步法,并以甘油為內(nèi)油相。結(jié)果顯示,當(dāng)疏水性二氧化硅比例為1%(w/w),PGPR比例為1%(w/w),Tween20比例為6%(w/w),三者共同使用時可明顯增強(qiáng)N-SDEDDS的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性,疏水性二氧化硅可吸附在油-油界面上和分布在外油相中,并可顯著降低非離子型表面活性劑的用量,此外該體系也具有較好的自乳化效率。該體系在水介質(zhì)中經(jīng)輕微攪拌可自乳化形成O/O/W多重乳液,其中蘆丁主要溶解在內(nèi)油相中,其自乳化后粒徑為13.43±3.21μm,體系負(fù)載量為(0.76±0.04)%。穩(wěn)定性試驗表明蘆丁N-SDEDDS在4°C和25°C條件下可穩(wěn)定保存3個月。體外抗氧化性試驗表明其抗氧化活性呈現(xiàn)濃度依賴性,并且蘆丁被包裹后N-SDEDDS中各輔料成分不干擾或者影響其活性的發(fā)揮。體外釋放結(jié)果顯示N-SDEDDS對蘆丁的釋放具有一定的緩釋作用,并且其釋放模型符合Weibull方程,同時其釋放過程為Fickian擴(kuò)散機(jī)制。與蘆丁溶液相比,N-SDEDDS不僅可明顯提高蘆丁的經(jīng)皮滲透量,也可顯著增加蘆丁在皮內(nèi)的分布量。(3)再者,還考察了疏水性膨潤土和非離子型表面活性劑協(xié)同穩(wěn)定的蘆丁N-SDEDDS的制備與評價。采用改良的兩步法,以甘油為內(nèi)油相。結(jié)果顯示,當(dāng)疏水性膨潤土比例為0.6%(w/w),PGPR比例為3%(w/w),Tween 60比例為10%(w/w)時,可明顯增強(qiáng)N-SDEDDS的穩(wěn)定性,疏水性膨潤土可吸附在油-油界面上和分布在外油相中,并可顯著降低非離子型表面活性劑的用量,此外該體系也具有較好的自乳化效率。該體系在水介質(zhì)中可自乳化形成O/O/W多重乳液,其中蘆丁主要溶解在內(nèi)油相中,其自乳化后粒徑為4.63±0.46μm,體系負(fù)載量可達(dá)(1.33±0.02)%。穩(wěn)定性試驗表明蘆丁N-SDEDDS在4°C和25°C條件下可穩(wěn)定保存3個月。體外釋放結(jié)果顯示N-SDEDDS對蘆丁的釋放具有一定的緩釋作用,并且其釋放模型符合Weibull方程,同時其釋放過程為Fickian擴(kuò)散機(jī)制。與蘆丁溶液相比,N-SDEDDS可同時提高蘆丁的經(jīng)皮滲透量和皮內(nèi)分布量。此外,N-SDEDDS不僅可改變角質(zhì)層中脂質(zhì)的有序排列和流動性,也能影響角蛋白的構(gòu)象結(jié)構(gòu),由此而促進(jìn)活性成分吸收進(jìn)入皮膚。皮膚組織病理學(xué)試驗表明N-SDEDDS可直接作用于皮膚角質(zhì)層,在發(fā)揮吸收促滲的同時也并未造成較大的毒性反應(yīng),同時細(xì)胞實驗也表明N-SDEDDS無明顯毒性。(4)為進(jìn)一步擴(kuò)大油水兩難溶性成分的適用范圍,同時槲皮素在甘油中的溶解度(5.63±0.12 mg/g)仍較低,此處考察以短鏈醇醚混合物為內(nèi)油相的槲皮素N-SDEDDS的制備與評價。采用改良的兩步法,以一縮二丙二醇與甘油混合物(二者比例為4:6,w/w)為內(nèi)油相。結(jié)果顯示,該體系在水介質(zhì)中可自乳化形成O/O/W多重乳液,其中槲皮素也主要溶解在內(nèi)油相中,其自乳化后粒徑為21.16±3.55μm,體系負(fù)載量為(1.05±0.11)%。穩(wěn)定性試驗表明該體系在4°C和25°C條件下可穩(wěn)定保存30 d。體外抗氧化性試驗表明槲皮素的抗氧化活性呈現(xiàn)濃度依賴性,并且其被包裹后N-SDEDDS中各輔料成分也不影響其活性的發(fā)揮。體外釋放結(jié)果則顯示N-SDEDDS可使槲皮素的累積釋放率明顯延緩,其釋放模型符合Weibull方程,同時其釋放過程為Fickian擴(kuò)散機(jī)制。與槲皮素溶液相比,N-SDEDDS可明顯提高槲皮素的皮內(nèi)分布量。細(xì)胞實驗表明N-SDEDDS也無明顯毒性反應(yīng)。(5)最后,也探討了以短鏈醇混合物為內(nèi)油相的槲皮素N-SDEDDS的制備與評價。采用改良的兩步法,以丙二醇與甘油混合物(二者比例為4:3,w/w)為內(nèi)油相。結(jié)果顯示,該體系在胃腸介質(zhì)中可自乳化形成O/O/W多重乳液,其中槲皮素主要溶解在內(nèi)油相中,其自乳化后粒徑為18.82±3.25μm,體系負(fù)載量為(0.78±0.10)%。穩(wěn)定性試驗表明槲皮素N-SDEDDS在4°C和25°C條件下可穩(wěn)定保存21 d。體外溶出結(jié)果顯示N-SDEDDS可使槲皮素的累積溶出率明顯提高,并且其在模擬胃液和模擬腸液的溶出模型分別符合Weibull方程和Higuchi方程,同時其釋放過程均為擴(kuò)散和骨架溶蝕協(xié)同作用機(jī)制。大鼠藥物動力學(xué)試驗顯示灌胃口服槲皮素N-SDEDDS后其相對生物利用度為槲皮素混懸液的5.22倍,同時其絕對生物利用度可提高至26.67%,表明載體化后槲皮素口服生物利用度明顯提高。通過上述研究,實現(xiàn)了N-SDEDDS對蘆丁和槲皮素兩種成分的促溶增溶作用,并提高了二者的體系負(fù)載量,為油水兩難溶性成分負(fù)載策略研究提供了新思路;探討了不同N-SDEDDS配方組成對體系穩(wěn)定性、自乳化效率的影響,對于新型載體系統(tǒng)的開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義;考察了兩種不同應(yīng)用途徑(口服和經(jīng)皮應(yīng)用)下不同載體化形式對N-SDEDDS的溶出/釋放機(jī)制、口服/經(jīng)皮吸收機(jī)制、口服/皮膚生物利用度、生物相容性等,對于該體系在醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域應(yīng)用也具有一定的理論和實踐意義。
【圖文】：

第一章 緒論兩難溶性成分來說，除溶解性可影響其功效的發(fā)揮外，其稱通透性）也是一個重要的影響因素[22]。根據(jù)活性成分通透性的差異，生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)[23]（Biophasystem, BCS）可將活性成分分為四種類型：I 型，高溶解低溶解性和高通透性；III 型，高溶解性和低通透性；IV性（如圖 1-1 所示）。因此，油水兩難溶性成分應(yīng)屬于 B范疇。

1.5乳液乳液可定義為一類液體（可常溫下為固態(tài)，高于熔點時變?yōu)橐簯B(tài)）以液滴（或微粒）的形式分散在另一類與其不相混溶的液體中形成的具有一定穩(wěn)定性的分散體系[73,74]。按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，其可分為不同的類型（圖 1-4）。其中，按分散相（連續(xù)相）分類，常見的含水乳液包括水包油（O/W）型、油包水（W/O）型、水包水（W/W）型乳液以及相對更復(fù)雜的復(fù)乳，同時也包括非水乳液，主要為油包油（O/O）型乳液等，與含水乳液相比，目前針對非水乳液的研究還尚且不足，但由于其對油水兩難溶性成分或水中易降解成分均可起到很好的包裹和保護(hù)作用，，已顯示出較好的應(yīng)用前景[75-77]。此外，按組成成分來說，假如內(nèi)油相僅采用熔點較高的固態(tài)脂質(zhì)，則該乳液為固體脂質(zhì)納米粒（Solid lipid nanoparticles，SLN）[78,79]；若內(nèi)油相采用一定比例的固態(tài)/液態(tài)脂質(zhì)混合物，則可得到納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體（Nanostructured lipid carriers，NLC）[79]；而脂質(zhì)納米囊中油相主要是中鏈甘油三酯（Medium chain triglycerides，MCT），同時外水相中含有氯化鈉[80]。這些體系僅僅是組成成分上的差異，其歸根結(jié)底仍然為 O/W 型乳液。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O647.2;R283.6


本文編號：2588331