張 翼 李鵬躍 徐 冰 杜守穎

(北京中醫(yī)藥大學(xué) 中藥學(xué)院,北京 100102)

0 引言

原位凝膠(in situ gel)又稱(chēng)在位凝膠、即型凝膠或環(huán)境敏感凝膠.在常溫下具有一定的流動(dòng)性，在外界刺激下(如溫度、pH、離子)，物理狀態(tài)發(fā)生改變，形成具有一定黏附性的半固體制劑.原位凝膠制備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)使用方便，能夠加載不同性質(zhì)的藥物或初級(jí)制劑，具有廣泛的給藥途徑.同時(shí)其兼有一定的黏附性和組織相容性，能夠延長(zhǎng)藥物在用藥部位的滯留時(shí)間，提高生物利用度.作為一種新型的給藥載體，原位凝膠在新藥研發(fā)領(lǐng)域受到高度關(guān)注，日益成為研究熱點(diǎn).

1 原位凝膠基質(zhì)

1.1 溫敏型原位凝膠常用基質(zhì)

溫敏型凝膠具有臨界相轉(zhuǎn)變溫度，能隨環(huán)境溫度的改變而發(fā)生相變，是目前研究最為廣泛和相對(duì)成熟的一種敏感型凝膠.此膠凝化過(guò)程在宏觀(guān)上表現(xiàn)為黏度等發(fā)生變化，在微觀(guān)上表現(xiàn)為內(nèi)部分子構(gòu)造的改變.因凝膠含有疏水和親水鏈段結(jié)構(gòu)，膠束間作用力隨環(huán)境溫度升高而加強(qiáng)，從而產(chǎn)生膠凝作用，形成膠凝網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[1].常用的高分子材料分為合成和天然兩類(lèi).前者包括泊洛沙姆類(lèi)(Poloxamer)、聚N-異丙基丙烯酰胺類(lèi)(Poly-N-isopropylacrylamide)，聚氧乙烯-聚乳酸羥基乙酸共聚物；后者如殼聚糖(Chitosan)、纖維素類(lèi)(cellulose)、木聚糖(xylan).常見(jiàn)原位凝膠基質(zhì)的結(jié)構(gòu)式如圖1所示.

其中應(yīng)用較為廣泛的是泊洛沙姆類(lèi)和殼聚糖.泊洛沙姆是聚氧乙烯(PEO)和聚氧丙烯(PPO)形成的嵌段共聚物，具有一系列不同PEO/ PPO 比例的規(guī)格，其分子質(zhì)量也隨之變化.其中泊洛沙姆407是目前使用較為廣泛，研究較多的一種溫敏性材料.關(guān)于凝膠的機(jī)理有人認(rèn)為與膠束締合有關(guān)，也有人認(rèn)為與高度有序結(jié)構(gòu)的形成有關(guān)，尚未達(dá)成共識(shí).單純的P407溶液存在一些缺點(diǎn)，如單獨(dú)使用無(wú)法得到理想的膠凝溫度、黏度，從而影響體內(nèi)生物降解，因而不能滿(mǎn)足實(shí)際需要.常聯(lián)合使用殼聚糖、P188等物質(zhì)來(lái)獲得更理想的凝膠性質(zhì).以P-407為載體的原位凝膠如表1.

表1 P-407作為基質(zhì)的原位凝膠應(yīng)用

殼聚糖是由甲殼素脫乙?；茫浞肿觾?nèi)存在大量氨基，其溶解度與pH有關(guān).與人工合成的高分子聚合物相比，具有較好的生物相容性和生物可降解性.其形成機(jī)制可能是，在溫度升高時(shí)，殼聚糖鏈纏結(jié)聚集，形成凝膠.但是單純的殼聚糖溫敏凝膠，凝膠速度不易控制，通過(guò)加入其他組分或?qū)ζ浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，可以獲得適宜的性能.此外，還有聚N-異丙基丙烯酰胺類(lèi)、聚氧乙烯--聚乳酸羥基乙酸共聚物、纖維素類(lèi)、木聚糖等原位凝膠基質(zhì).

1.2 pH敏感型原位凝膠

此類(lèi)體系的聚合物分子骨架中，均含有大量的可解離基團(tuán)，其膠凝行為是在電荷間的排斥作用下分子鏈伸展與相互纏結(jié)的結(jié)果[14].常用基質(zhì)有丙烯酸聚合物[Poly(Acrylic acid)]、醋酸鄰苯二甲酸纖維素(CAP)、殼聚糖及其衍生物. 常用pH敏感型原位凝膠基質(zhì)結(jié)構(gòu)式如圖2所示.丙烯酸聚合物的代表是卡波姆(Acrylic acid Polymers)系列產(chǎn)品.卡波姆分子中含有大量的羧基，因此用量較大時(shí)有刺激性，可配合羥丙甲基纖維素使用，以調(diào)節(jié)凝膠溫度、黏度等[15].以丙烯酸為載體的原位凝膠研究如表2.

前述的殼聚糖類(lèi)，也可作為pH敏感凝膠的基質(zhì).由于殼聚糖中堿性氨基的存在，在不同pH下，能引起電荷密度、分子間氫鍵、疏水作用的變化，進(jìn)而形成凝膠.能夠發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，從而改善性能，如生物適應(yīng)性、生物降解性等.引入硫醇可增強(qiáng)殼聚糖的黏膜黏附性、滲透性等.現(xiàn)在已有三種不同的殼聚糖硫醇化衍生物(殼聚糖-2-巰基乙酸軛合物、殼聚糖-半胱氨酸軛合物、殼聚糖-2-亞氨硫醇軛合物).

表2 卡波姆作為基質(zhì)的原位凝膠應(yīng)用

1.3 離子敏感型原位凝膠

離子敏感型凝膠的原理是某些多糖衍生物對(duì)人體體液中的陽(yáng)離子產(chǎn)生響應(yīng)，在局部用藥部位形成凝膠[20].代表基質(zhì)是海藻酸鹽和去乙酰結(jié)冷膠，結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖3.

去乙酰結(jié)冷膠(Low Acyl Gellan Gum)，由一分子α-L-鼠李糖、一分子β-D-葡萄糖醛酸和二分子β-D-葡萄糖的四糖重復(fù)單元聚合而成，在有一定量陽(yáng)離子存在的條件下轉(zhuǎn)變成半固體狀凝膠，凝膠強(qiáng)度和膠凝溫度與離子濃度及種類(lèi)相關(guān)，對(duì)鈣、鎂離子特別敏感，是具有廣闊前景的新型原位凝膠基質(zhì).

海藻酸鹽是由α-L-古羅糖醛酸(G)和β-D-甘露糖醛酸(M)通過(guò)1，4-糖苷鍵連接而形成的線(xiàn)型多糖嵌段共聚物.膠凝行為與G段相鄰葡萄糖醛酸殘基間的二聚作用、鏈間螯合、以及高價(jià)金屬離子有關(guān).凝膠的特性取決于G、M嵌段的比例及離子交聯(lián)劑的價(jià)態(tài)和濃度.以去乙酰結(jié)冷膠或海藻酸鹽為基質(zhì)的原位凝膠如表3.

表3 去乙酰結(jié)冷膠或海藻酸鹽作為基質(zhì)的原位凝膠應(yīng)用

目前離子敏感型凝膠主要用于鼻腔和眼部用藥，在制備或研究時(shí)需配置人工淚液、人工鼻液.

2 原位凝膠的給藥途徑

原位凝膠在載藥系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，目前，其給藥途徑主要有黏膜給藥、口服給藥以及注射給藥.

2.1 黏膜給藥

黏膜給藥部位有眼部、鼻腔、直腸、陰道和鼓室.

2.1.1 眼部給藥.眼用原位凝膠以液體方式滴入眼中后，在眼部溫度或一定濃度離子的刺激下形成凝膠，可顯著提高藥物在眼部的滯留時(shí)間，減少藥物的損失，降低刺激性，提高生物利用度.如閆薈羽等[9]以膠凝溫度、體外藥物釋放度等為考察指標(biāo)，優(yōu)化了吡嘧司特鉀眼用原位溫度敏感凝膠處方， 以振蕩器模擬凝膠在體內(nèi)的過(guò)程，考察了吡嘧司特鉀在眼部的滯留時(shí)間.

2.1.2 鼻腔給藥.由于鼻纖毛的清除功能及鼻黏液的運(yùn)動(dòng)，傳統(tǒng)的滴鼻劑在鼻腔的滯留時(shí)間短，對(duì)藥物的吸收不利；而普通的鼻用凝膠劑，雖能延長(zhǎng)藥物在鼻腔的滯留時(shí)間，但給藥劑量不準(zhǔn)確.鼻用原位凝膠制劑則可以克服上述兩者的不足，以液體形式給藥后，在鼻腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂羞m宜生物黏附性的凝膠，黏附于鼻黏膜上，降低了纖毛對(duì)藥物的清除作用，延長(zhǎng)了藥物在鼻腔內(nèi)的滯留時(shí)間，具有生物利用度高、提高腦靶向性等優(yōu)點(diǎn).

如李楠等[26]制備黃芩苷磷脂復(fù)合物鼻用原位凝膠，以腦靶向指數(shù)(BTI)和嗅區(qū)轉(zhuǎn)移率評(píng)價(jià)凝膠的腦靶向性，該凝膠的BTI值是混懸液的1.82倍，嗅區(qū)轉(zhuǎn)移率(88.8%)較混懸液(79.1%)的高，結(jié)果表明該凝膠可明顯提高藥物的腦靶向分布，增強(qiáng)治療效果.程剛等[27]研制的鼻用石杉?jí)A甲微乳溫度/pH原位凝膠，鼻腔給藥與靜脈注射的腦靶向率相似，有效防止了藥物的突釋?zhuān)锢枚雀?

2.1.3 直腸給藥.理論上認(rèn)為，直腸給藥可以有效避免首過(guò)作用，但這與栓劑納入肛門(mén)的位置有關(guān)，如栓劑滑動(dòng)到結(jié)腸末端則不能避免首過(guò)效應(yīng)；同時(shí)栓劑以固體形式給藥，異物感強(qiáng)烈，軟化或融化后又易造成藥物遺漏，病人順應(yīng)性差.將藥物制備成原位凝膠后，以液體形式給藥，降低了異物感；藥物進(jìn)入體內(nèi)后形成凝膠，黏附于直腸，不易造成遺漏或滑動(dòng)，避免了首過(guò)效應(yīng)，因此直腸用原位凝膠可使藥物定位釋放，大大提高了藥物的生物利用度.

Liu等[28]人研究了基于固體分散體(SD)的布洛芬(IBU)溫敏原位凝膠經(jīng)直腸給藥后在雄性白化兔體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)及相對(duì)生物利用度.結(jié)果表明，布洛芬原位凝膠經(jīng)直腸給藥的生物利用度是傳統(tǒng)固體栓劑的3.26 倍，具有一定的開(kāi)發(fā)價(jià)值.

2.1.4 陰道給藥.陰道內(nèi)有豐富的毛細(xì)血管和淋巴管，且陰道內(nèi)段2/3來(lái)自中胚層，沒(méi)有神經(jīng)末梢分布，因此陰道給藥藥物對(duì)患者的刺激小，陰道對(duì)于特定的疾病而言是理想的給藥部位.陰道給藥制劑多為局部作用，如治療陰道炎、引產(chǎn)、避孕等，但某些作用強(qiáng)的激素類(lèi)藥物也可有效地通過(guò)陰道黏膜吸收，發(fā)揮全身作用，從而能夠避免首過(guò)效應(yīng).原位凝膠具有良好的組織相容性和生物黏附性，且有控制藥物釋放、降低給藥次數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用于陰道給藥，可大大提高患者的順應(yīng)性.

張春燕等[4]用20.6%(w/v)的P407與5.7%(w/v)的P188制備了諾氟沙星陰道用溫敏原位凝膠，采用溶蝕法考察其體外釋放度，符合零級(jí)模型方程，藥物6 h的累積釋放量達(dá)到( 87.5 ± 5.4) %，結(jié)果表明該凝膠可達(dá)到緩釋效果. 王秀清等[8]以P407和P188為基質(zhì)，制備了易黃湯陰道用原位凝膠，與其普通凝膠作對(duì)比評(píng)價(jià)其流變學(xué)特性.

2.1.5 鼓室給藥.治療內(nèi)耳疾病應(yīng)用較多的是皮質(zhì)類(lèi)固醇激素、抗生素、細(xì)胞毒性藥物等，常采用口服或靜脈滴注等全身給藥途徑，使藥物隨著血液循環(huán)到達(dá)內(nèi)耳相應(yīng)部位發(fā)揮作用，但由于血-迷路屏障的存在，使得全身用藥在內(nèi)耳中達(dá)不到足夠的濃度，影響了藥物的治療效果，而為了達(dá)到有效濃度增加全身用藥的劑量和時(shí)間，可能會(huì)引起較大的副作用，有時(shí)甚至是致命的.鼓室給藥系統(tǒng)雖可避開(kāi)血-迷路屏障直接穿過(guò)圓窗膜到達(dá)內(nèi)耳靶區(qū)，使得外、內(nèi)淋巴液內(nèi)的藥物濃度較高，但存在藥液易損失、注入藥量較多、反復(fù)穿刺造成手術(shù)創(chuàng)傷等不利因素.采用原位凝膠制劑鼓室注射給藥，可以在一定程度上改善這些不利因素.

戴娟[29]設(shè)計(jì)丹參-三七復(fù)方組分納米粒-凝膠雙相復(fù)合型釋藥系統(tǒng)，作為治療內(nèi)耳疾病的新型給藥載體，研究發(fā)現(xiàn)，鼓室注射該原位凝膠， 能夠在耳蝸 Corti 器中檢測(cè)出熒光分布信號(hào).而且，當(dāng)采用鼓室注射時(shí)， 丹參酮ⅡA的AUC高于游離藥物溶液，藥物的Cmax低于游離藥物溶液.可見(jiàn)，經(jīng)鼓室給藥的丹參-三七復(fù)方組分納米粒-凝膠雙相復(fù)合型釋藥系統(tǒng)對(duì)耳蝸具有明顯的定位釋藥作用和緩釋效果.

2.2 口服給藥

普通口服給藥由于胃排空等因素而導(dǎo)致藥物生物利用度低；或者由于局部濃度過(guò)高，容易刺激胃腸道而引起不適.將藥物制備成口服原位凝膠后可以延緩藥物的釋放，減少對(duì)胃腸道刺激；并能增加藥物在胃腸道的滯留時(shí)間，從而提高了藥物的生物利用度.Sharma等[25]以1.5%海藻酸鈉，1.5%甲基纖維素，3%CaCO3、2%NaCl、0.05%PEG為凝膠材料，制備了口服撲熱息痛原位凝膠，并以家兔為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，研究了凝膠制劑和市售混懸液的血藥動(dòng)力學(xué)，凝膠制劑顯著降低了峰濃度，具有一定緩釋效果，其在兔胃中的生物利用度比市售混懸液更持久. Singhavi等[30]以結(jié)冷膠為凝膠材料，制備了口服法莫替丁-殼聚糖微球原位凝膠，考察了凝膠制劑的藥物釋放動(dòng)力學(xué)，藥物釋放速率隨聚合物濃度的增加而降低，說(shuō)明凝膠制劑具有一定緩釋效果.

2.3 注射給藥

注射用原位凝膠目前廣泛應(yīng)用于抗腫瘤藥物、抗感染藥物、影響免疫功能藥物，充當(dāng)靶向給藥系統(tǒng)載體.注射給藥包括兩種，一種即治療腫瘤的瘤內(nèi)注射，一種即普通的局部注射.瘤內(nèi)注射，比如在治療肝癌時(shí)，考慮到肝臟血流豐富，局部瘤內(nèi)注射化療藥物會(huì)很快被血流稀釋?zhuān)y以在局部維持長(zhǎng)時(shí)間高濃度，王偉偉[31]制備了PTX/PECT納米粒溫敏型原位凝膠，瘤內(nèi)注射后2、4、12 h觀(guān)察熒光信號(hào)分布狀況，均發(fā)現(xiàn)凝膠彌散在整個(gè)腫瘤內(nèi)部；同時(shí)進(jìn)行血藥濃度與組織中紫杉醇濃度檢測(cè)研究其代謝動(dòng)力學(xué)和組織分布情況，表明瘤內(nèi)注射可有效降低紫杉醇的體循環(huán)濃度、降低毒副作用，適合于臨床應(yīng)用推廣.局部注射，按部位不同有肌肉注射、腹腔注射等.例如楊美燕等[32]用乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)制備了鹽酸多西環(huán)素可生物降解的緩釋注射凝膠，注射到牙周袋中，考察其體外釋放特性，研究發(fā)現(xiàn)該制劑抗菌藥物可緩釋10□d，認(rèn)為適用于成人牙周病的治療. Kakinoki等[33]研制出一種由人血清白蛋白(HSA)和酒石酸衍生物(TAD)組成的新型注射用鹽酸阿霉素原位凝膠，局部注射于免疫缺陷模型小鼠，注射后小鼠腫瘤體積顯著減小，因而認(rèn)為HAS-TAD有望應(yīng)用于腫瘤治療.此外還有關(guān)節(jié)腔注射、穴位注射、皮下注射等.

2.4 皮膚給藥

杜麗娜等[34]以P-407、P-188、殼聚糖為基質(zhì)研制了用于戰(zhàn)傷急救的聚維酮碘原位凝膠.抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明聚維酮碘原位凝膠的抑菌效果與溶液相當(dāng).研究者認(rèn)為該凝膠適用于戰(zhàn)傷急救、交通事故等條件下傷員自救互救.

3 應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于原位凝膠的藥物

3.1.1 多肽及蛋白質(zhì)類(lèi)藥物.該類(lèi)藥物目前臨床多采用注射，比如重組人生長(zhǎng)激素.目前臨床主要用其注射劑治療垂體生長(zhǎng)激素缺乏癥.由于生物半衰期短，清除率快，為維持有效治療須多次注射，患者依從性差，魏剛等[5]將重組人生長(zhǎng)激素r-hGH制成溫度敏感型原位凝膠.大鼠體內(nèi)試驗(yàn)證明，經(jīng)注射給藥后，TISG可延緩r-hGH釋放，較普通溶液制劑可獲得更平緩且持久的血藥濃度曲線(xiàn).

3.1.2 抗生素類(lèi).如諾氟沙星[4]、他克莫司[12]、氯霉素[14]、阿奇霉素[20]、鹽酸多西環(huán)素[32]、鹽酸阿霉素[33]、鹽酸米諾環(huán)素[35].

3.1.3 解熱鎮(zhèn)痛、抗炎類(lèi)藥物.如氟比洛芬酯[21]、撲熱息痛[25]、布洛芬[28,36].

3.1.4 激素類(lèi).如黃體酮[6]、醋酸地塞米松[37].

3.1.5 抗腫瘤藥類(lèi).如氟尿嘧啶[38].

3.1.6 中藥.包括中藥中的單體化合物和中藥復(fù)方.首先，目前中藥中有很多單體化合物用于制備凝膠，如葛根素，葛根素有溫度敏感型凝膠[10]和pH敏感型[39]，由于是用于治療局部疾病，給藥劑量小，所以采用了環(huán)糊精包合增溶.此外還有黃芩苷[18]、鹽酸小檗堿[23]、蒿甲醚[24]、石杉?jí)A甲[27]、磷酸川芎嗪[40]、松果菊苷[41].其次，中藥復(fù)方制劑也可應(yīng)用于凝膠制備.中藥復(fù)方用于制備凝膠的有，易黃湯陰道用溫敏原位凝膠[8]、鼻用鴉膽子油pH敏感型原位凝膠[16]、 丹參-三七復(fù)方組分納米粒原位凝膠[29]、梅歸參原位凝膠劑[42]、鼻用辛鵝(辛夷、鵝不食草揮發(fā)油復(fù)方提取物)溫度敏感型原位凝膠[43]、參黃陰道用溫敏原位凝膠[44]等.

3.2 復(fù)合型載藥系統(tǒng)

復(fù)合型載藥系統(tǒng)主要是基于藥物和藥效兩方面.一方面從藥物角度，部分藥物自身穩(wěn)定性差、溶解度低、易降解、具有毒性等理化性質(zhì)致使藥物利用困難；另一方面在藥效上，例如傳統(tǒng)的滴眼液、滴鼻液等劑型、口服等給藥途徑無(wú)法避免易流失、反復(fù)給藥、首過(guò)效應(yīng)等易造成患者順應(yīng)性差、生物利用度低的問(wèn)題.復(fù)合型載藥系統(tǒng)從上述兩方面問(wèn)題著手，揚(yáng)長(zhǎng)避短，有效地提高了藥用部位的藥物濃度，有利于藥物的緩釋長(zhǎng)釋?zhuān)菢O具發(fā)展前景的新型載藥模式.滴眼液普遍存在滯留時(shí)間短、生物利用度低等局限性，然而原位凝膠的相轉(zhuǎn)變特性可以克服這一缺陷，增加藥物在眼部的滯留時(shí)間，從而使藥效增強(qiáng). Mori Dhaval等[2]制備了司帕沙星微乳原位凝膠，對(duì)其PDI、藥物含量、穩(wěn)定性、流變性等進(jìn)行了評(píng)估，通過(guò)此復(fù)合型載藥系統(tǒng)(結(jié)合微乳與凝膠劑的優(yōu)點(diǎn))改善了藥物通過(guò)角膜組織的滲透性.柔性脂質(zhì)體既親水又親脂，以其包裹葛根素可有效解決葛根素溶解性低的局限性，吳艷麗[10]在此基礎(chǔ)上又將葛根素柔性脂質(zhì)體與溫度敏感型原位凝膠相結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，提高生物利用度的同時(shí)增強(qiáng)了患者的順應(yīng)性.

孫健[11]將采用復(fù)合制備法制備的殼聚糖納米粒應(yīng)用于原位凝膠，制得復(fù)合型載藥系統(tǒng)，佐以溫敏型原位凝膠的高分子基質(zhì)增加了殼聚糖納米粒的穩(wěn)定性，具有優(yōu)良的發(fā)展前景.羥丙基-β-環(huán)糊精可顯著增加藥物的溶解性能，特別是難溶性藥物.陳中藝[45]制備的3-正丁基苯酞-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物鼻用原位凝膠在滴鼻劑給藥形式的優(yōu)點(diǎn)上佐以原位凝膠的特性，延長(zhǎng)發(fā)揮藥效的時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)借助鼻-腦通路避免首過(guò)效應(yīng)，提高生物利用度.紫杉醇是一種重要的抗腫瘤藥物，廣泛應(yīng)用于卵巢癌、乳腺癌、肺癌等癌癥的治療.由于紫杉醇的水溶性差，其臨床應(yīng)用進(jìn)展受到限制.詹穎等[13]以PLGA為輔料制備紫杉醇微球，進(jìn)一步以P407和P188為基質(zhì)得到紫杉醇微球原位凝膠，該復(fù)合系統(tǒng)借助原位凝膠克服了微球突釋的不足，具有定向性、降低藥物的毒副作用、緩釋等優(yōu)點(diǎn).納米脂質(zhì)載體(NLC)結(jié)合了微乳、脂質(zhì)體等的優(yōu)點(diǎn)，可調(diào)控釋藥，穩(wěn)定性好，宋艷志等[37]以γ-閃爍技術(shù)考察眼用醋酸地塞米松(DXM)-NLC溫敏原位凝膠的在家兔角膜組織處的消除情況，以其滴眼液、納米脂質(zhì)載體作比較，研究證明DXM-NLC原位凝膠能夠延長(zhǎng)在家兔眼部的滯留時(shí)間，增強(qiáng)藥效.

此外，還有高燕等[12]制備的他克莫司眼用微乳-溫敏型原位凝膠，沈錦秋[21]制備的氟比洛芬酯眼用納米乳-離子敏感型原位凝膠，Liu等[28]制備的布洛芬固體分散體溫敏原位凝膠、Singhavi等[30]制備的法莫替丁-殼聚糖微球原位凝膠和江敏等[41]制備的松果菊苷脂質(zhì)體溫敏原位凝膠，都取得了很好的效果.

4 原位凝膠的質(zhì)量控制研究

4.1 膠凝溫度(溫敏凝膠)

膠凝溫度是溫敏型原位凝膠最重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，方法有3種，分別是目測(cè)法、流變學(xué)測(cè)定法和DSC法.

目測(cè)法分兩種，一種為攪拌子法，即將含磁力轉(zhuǎn)子的P407樣品放入水浴，攪拌下逐步升溫，由于膠凝作用使攪拌子停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的溫度為膠凝溫度；二是傾斜西林瓶法，至原位凝膠不能流動(dòng)時(shí)的溫度為膠凝溫度.目測(cè)法簡(jiǎn)單，但是局限性和誤差比較大.流變學(xué)測(cè)定方法，就是利用旋轉(zhuǎn)流變儀對(duì)凝膠的流變特征進(jìn)行研究.它是把樣品置于正弦變化的剪切應(yīng)力下研究黏彈性質(zhì).計(jì)算彈性模量和黏性模量，G′越大，凝膠彈性越強(qiáng)，G″越大，凝膠黏度越大.當(dāng)兩者相等時(shí)即為相變溫度(也稱(chēng)凝膠點(diǎn)溫度).該方法客觀(guān)、精確.

王秀清等[8]以泊洛沙姆407和泊洛沙姆188為基質(zhì)制備易黃湯陰道用溫敏原位凝膠，采用CC27同軸圓筒測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行溫度掃描(TS)測(cè)定膠凝溫度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)易黃湯原位凝膠的相變溫度為24.5 ℃，陰道給藥后，環(huán)境溫度高于膠凝溫度，此時(shí)凝膠粘度迅速增大，表現(xiàn)為半固體狀態(tài)而與陰道粘膜緊密結(jié)合發(fā)揮藥效.DSC法，將有物相變化的樣品和在所測(cè)定溫度范圍內(nèi)不發(fā)生相變且沒(méi)有任何熱效應(yīng)產(chǎn)生的參比物，在相同的條件下進(jìn)行等溫加熱或冷卻，當(dāng)樣品發(fā)生相變時(shí)，在樣品和參比物之間就產(chǎn)生一個(gè)溫度差.

田芳等[3]以泊洛沙姆407和泊洛沙姆188為基質(zhì)制備陰道用尼非韋羅溫敏型原位凝膠，采用觀(guān)察攪拌子轉(zhuǎn)動(dòng)方法和差示掃描量熱法(DSC)測(cè)定該凝膠的膠凝溫度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)尼非韋羅凝膠在室溫時(shí)呈黏彈性低的流體狀態(tài)，DSC測(cè)得相變溫度為30.4 ℃，與流變學(xué)得到結(jié)果基本一致.

4.2 膠凝時(shí)間

膠凝時(shí)間是指凝膠溶液發(fā)生膠凝時(shí)的時(shí)間.測(cè)定膠凝時(shí)間的方法多樣，多數(shù)文獻(xiàn)中將原位凝膠溶液置于西林瓶或離心管中，采取傾斜法至溶液不隨容器移動(dòng)時(shí)，記錄該過(guò)程的時(shí)間即為膠凝時(shí)間.林佳源等[6]將載有表面皿的水浴鍋加熱至37 ℃，于表面皿上加入一定量黃體酮溫敏型原位凝膠樣品，待凝膠溶液膠凝即停止流動(dòng)時(shí)記錄時(shí)間，平行操作3次計(jì)算平均值，測(cè)得該原位凝膠的膠凝時(shí)間是11.9 s.

4.3 穩(wěn)態(tài)粘度

粘度是溫敏型原位凝膠的流變學(xué)特征，是非常重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一.粘度的穩(wěn)定性影響藥效，因而應(yīng)測(cè)定穩(wěn)態(tài)粘度.穩(wěn)態(tài)粘度測(cè)定多采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì).郜琪臻等[35]通過(guò)測(cè)定鹽酸米諾環(huán)素原位凝膠粘度隨剪切速率的變化，發(fā)現(xiàn)粘度隨剪切速率的增大而呈下降趨勢(shì)，表現(xiàn)出假塑性流體剪切變稀的現(xiàn)象，結(jié)果表明貯存條件下溶液態(tài)粘度大且穩(wěn)定性好.范霄宇[46]等采用錐板式流變儀測(cè)定了雌二醇凝膠的穩(wěn)態(tài)粘度，其值為2.78 Pa·s.

4.4 凝膠強(qiáng)度

凝膠強(qiáng)度是指在施加外力條件下，凝膠破裂時(shí)所需的最小壓強(qiáng)，通常采用凝膠在外力作用時(shí)下降特定高度所用時(shí)間表示.體外測(cè)定凝膠強(qiáng)度為制備具有一定黏度和強(qiáng)度的制劑提供了準(zhǔn)確的信息.凝膠強(qiáng)度的體外測(cè)定方法多采用自制裝置，把凝膠放入圓筒中，插入載重物，把載重物下降一定高度的時(shí)間作為衡量指標(biāo).

劉新國(guó)等[40]以磷酸川芎嗪為研究對(duì)象，比較pH敏感型原位凝膠、離子敏感型原位凝膠與溫敏型原位凝膠的膠凝強(qiáng)度和膠凝速度，從而篩選出最佳原位凝膠基質(zhì)類(lèi)型，進(jìn)而優(yōu)化制劑處方.

4.5 生物黏附性(黏膜給藥)

只有原位凝膠具有適當(dāng)?shù)酿じ搅?，藥物才能在給藥部位滯留一定時(shí)間，從而達(dá)到預(yù)期的釋放效果，因此生物黏附力是評(píng)價(jià)原位凝膠質(zhì)量的重要指標(biāo).目前，生物黏附力測(cè)定分體外和體內(nèi)兩種方法.因體外測(cè)定法較為便捷，多數(shù)文獻(xiàn)采用此法進(jìn)行生物粘附力的測(cè)定.體外法通常采取剝離試驗(yàn)，即用剝離力的大小來(lái)評(píng)價(jià)黏附力，將模型黏膜分別牢固粘貼于上、下兩塊平板上，固定其中一塊平板，再將制備的凝膠置兩塊黏膜中間，壓緊，拉另一塊平板(90°或180°)，直到凝膠與黏膜完全分離，此時(shí)的剝離力即為黏附力.

體內(nèi)法需建立動(dòng)物模型，以考察制劑在給藥部位的黏附情況，體內(nèi)法更能反映制劑的實(shí)際情況. SONG[48]等使用家兔做了眼部滯留時(shí)間試驗(yàn)：選用6 只家兔，分別在家兔的左眼滴入含熒光素的黃芩溫敏原位凝膠，右眼滴入含有熒光素的黃芩滴眼液作對(duì)照，給藥后讓家兔眼睛被動(dòng)閉合10 s，然后用裂痕燈觀(guān)察兔子的雙眼，記錄給藥后角膜和結(jié)膜熒光素的熒光消褪時(shí)間，以2個(gè)部位最長(zhǎng)消褪時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn).

4.6 體外釋放度與溶蝕度

藥物的體外釋放是藥物從原位凝膠中釋放到接受介質(zhì)的過(guò)程. 該研究中常用的擬合模型有零級(jí)模型、一級(jí)模型及 Higuchi 模型，用以闡明釋藥規(guī)律.體外釋放度評(píng)價(jià)模型有2種，一是有膜溶出模型，以藥物的擴(kuò)散和溶出為主，采用的膜為合成的半透膜， 王聰莉[20]用透析袋測(cè)定阿奇霉素離子敏感型眼用原位凝膠的體外釋放度，釋放曲線(xiàn)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型. Singhavi等[30]用改良槳法考察法莫替丁-殼聚糖微球原位凝膠的體外釋放，結(jié)果顯示Higuchi方程(R2=0.993)較好地解釋了藥物的體外釋放規(guī)律，

另一種是無(wú)膜溶出模型，藥物和基質(zhì)均溶出和釋放，基質(zhì)的類(lèi)型、濃度、介質(zhì)、溶蝕速率等均對(duì)藥物釋放有影響[9].其中凝膠溶蝕是藥物釋放的主要影響因素，對(duì)原位凝膠進(jìn)行體外溶蝕度的考察，可有效避免藥物的突釋?zhuān)苑啦涣挤磻?yīng)的發(fā)生.閆薈羽等[9]采用無(wú)膜溶出模型測(cè)定凝膠溶蝕與藥物釋放的速率，均符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，同時(shí)累計(jì)釋藥量與累計(jì)溶蝕量呈線(xiàn)性相關(guān)關(guān)系，表明藥物釋放的主要限制因素是凝膠溶蝕. 麻紀(jì)斌等[36]采用無(wú)膜溶出法，考察布洛芬原位凝膠的體外溶蝕和藥物釋放度，發(fā)現(xiàn)原位凝膠的累積溶蝕率和累積釋放率與時(shí)間呈正相關(guān)性，且均在60 h達(dá)到80 %左右，表明布洛芬原位凝膠的緩釋性能較好.

4.7 pH值(眼部給藥)

人體正常淚液的pH值為7.4，正常人眼可耐受得pH值范圍為5.0-9.0，pH值小于5.0或大于11.4則有明顯刺激性，會(huì)增加淚液的分泌，致使藥物迅速流失，甚至?xí)p傷角膜組織[49].因此眼用原位凝膠的pH值應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi).Mori等[2]將原位凝膠置于磁力攪拌器中不斷攪拌至凝膠溶解，測(cè)定司帕沙星微乳原位凝膠的pH值在6.5-7.5的范圍內(nèi)，符合眼部制劑的要求.

4.8 刺激性及毒性

不同給藥部位的刺激性及毒性的評(píng)價(jià)方式不同.比如以眼刺激性試驗(yàn)評(píng)價(jià)知母皂苷BII溫度/離子敏感型原位凝膠的粘膜刺激性時(shí)，于新西蘭兔左右眼滴加生理鹽水和原位凝膠，用藥后觀(guān)察家兔眼部有無(wú)充血、紅腫、流淚、羞明等現(xiàn)象.末次觀(guān)察后將兔處死，取眼部組織作病理切片檢查，經(jīng)“眼部刺激性評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)”評(píng)分判斷，符合制劑安全性要求[50].人體正常生理狀態(tài)下鼻腔纖毛會(huì)有規(guī)律地?cái)[動(dòng)以保護(hù)機(jī)體.陳中藝[45]采用在體蟾蜍上顎模型法考察3-正丁基苯酞鼻用原位凝膠的鼻腔纖毛毒性，通過(guò)評(píng)價(jià)黏膜纖毛持續(xù)擺動(dòng)時(shí)間和輸送速率發(fā)現(xiàn)其無(wú)明顯的纖毛毒性，可以用于鼻腔給藥.戴娟[29]在初步評(píng)價(jià)納米粒-凝膠復(fù)合系統(tǒng)經(jīng)內(nèi)耳給藥的安全性時(shí)，取豚鼠分組給藥，一周后將其處死取耳泡并制作耳蝸病理切片觀(guān)察，未發(fā)現(xiàn)炎性細(xì)胞等病理變化現(xiàn)象，安全系數(shù)較高.李燕等[44]在考察參黃陰道用溫敏型原位凝膠的陰道刺激性時(shí)，以家兔為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，以其全身、子宮、陰道、卵巢變化為指標(biāo)，給藥期間及處死后均未觀(guān)察到異常情況.

4.9 穩(wěn)定性

閆薈羽等[9]以光照、溫度為自變量放置10 d考察吡嘧司特鉀眼用溫度敏感原位凝膠的穩(wěn)定性，取外觀(guān)、含量、相變溫度作為檢測(cè)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)指標(biāo)無(wú)明顯變化，表明制得的溫敏凝膠性質(zhì)穩(wěn)定.孫健[11]將殼聚糖納米溫敏凝膠于4 ℃儲(chǔ)存30 d，觀(guān)察其外觀(guān)、澄清度、氣泡數(shù)等以考察凝膠的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)溫敏凝膠無(wú)明顯變化.於滔[47]通過(guò)影響因素試驗(yàn)(包括高溫實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)光照射實(shí)驗(yàn)、加速試驗(yàn))，以藥物含量為指標(biāo)測(cè)定氯雷他定鼻用溫敏凝膠的穩(wěn)定性，用以確定其儲(chǔ)存條件(避免高溫與強(qiáng)光).

5 結(jié)語(yǔ)

原位凝膠作為一種新的給藥系統(tǒng)，在制備、給藥途徑選擇、生物利用度方面顯示了巨大的優(yōu)勢(shì)，但目前關(guān)于基質(zhì)的凝膠機(jī)制、生物可降解性、毒性、藥物的體外釋放及制劑的質(zhì)量控制研究尚有欠缺，特別是在中藥復(fù)方及脂溶性藥物的應(yīng)用方面更有待深入研究.