PLGA_地塞米松缓释剂的合成及脑内局部应用研究

脑内局部应用糖皮质激素治疗脑水肿,是避免大 剂量使用糖皮质激素,从而减少其危害的有效途径[1]。 乳酸-聚羟基乙酸共聚物 (PLGA)是新型的前景看好 的缓释剂[2],本研究拟以地塞米松磷酸钠 (DSP)为主 药,PLGA作为缓释载体,合成地塞米松缓释剂,并探 讨其局部应用的可行性。 1 材料与方法 1.1 DSP-PLGA缓释剂制备及参数测定 以DSP(国 产)和 PLGA(日本)为原料 (1∶9),采用溶解挥发 法制备DSP-PLGA缓释微球,制备方法见参考文献[1]。 用所得 DSP缓释微球压片,得到 10mg/片、4mg/片 两种规格的DSP缓释片剂。用光学显微镜、扫描电镜 对DSP-PLGA微球进行观察研究,评估微球的一般形 态特征。取DSP标准品,用0.1mol/LpH7.4的磷酸缓 冲液(PBS)配成2.5、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0μg/ml 等7种不同浓度的标准液。用紫外分光光度计在242nm 波长下测定吸收值,得到 PBS液中 DSP浓度的标准 曲线。 取 50mgDSP-PLGA微球溶解在 50mlpH7.4 的PBS中,震荡混匀后,过滤并冲洗,用紫外分光光度 计检测滤液中DSP含量。剩余微球溶于5ml二氯甲 烷,再加入 pH7.4的磷酸缓冲液 50ml,充分震荡,过 滤、冲洗,紫外分光光度计检测溶液中 DSP含量。合 并两者中DSP含量,得到微球的载药量。 分别取滤膜包裹的10mg缓释微球、10mg和4mg 片剂置于 10mlpH7.4的 PBS液中,37℃恒温水浴。 PLGA-地塞米松缓释剂的合成及脑内局部应用研究 马晓东,郭小明,张 纪,周定标,许百男 (中国人民解放军总医院神经外科,北京 100853) 摘要:目的 合成地塞米松缓释剂,探讨局部应用地塞米松的可行性。方法 采用国外进口乳酸-聚羟基乙酸共聚物 (PLGA),以溶 解挥发法制备PLGA-地塞米松缓释剂。体外进行PLGA-地塞米松微球载药率测定,从而得到合适浓度的微球,继而制成 10mg和 4mg两种规格的缓释片,并对缓释片的载药率进行筛选。将制成的缓释片植于大鼠颅内,经高压液相法测定出不同部位及不同时间 的脑组织药物释放率。结果 制得的 PLGA-地塞米松微球中地塞米松磷酸钠 (DSP)的载药量为6.1%(W/W)。DSP-PLGA缓释微 球10mg片第1个小时释放出130μgDSP,之后释放速率趋向平稳,至第 7天仍有 20μg/d释出;4mg片第 1个小时释出 40μg DSP,至第 7天仍有少量释出。10mg缓释片组体内释放实验结果显示:1,2,6,24,72和 168h脑内药物含量分别为 38.49,21.34, 16.72,11.52,6.31和 0.51μg/g。结论 PLGA可以很好地缓慢控释地塞米松;在脑内局部应用 DSP-PLGA,可以得到较高的局部有 效药物浓度,并被脑组织很好地耐受。 关键词:地塞米松;迟效制剂;乳酸-聚羟基乙酸共聚物 (PLGA) 中图分类号:R458+.3 文献标识码:A 文章编号:1009-122X(2006)07-0324-03 Synthesisofslow-releasePLGA-dexamethasoneandresearchofitslocalbrainapplication MAXiaodong,GUOXiaoming,ZHANGJi,etal DepartmentofNeurosurgery,GeneralHospitalofPLA,Beijing100853,China Abstract:ObjectiveTosynthesizetheslow-releasedexamethasone,andinvestigatethefeasibilityofitspartiallyapplication.Methods SolventevaporationmethodwasusedtomakeDSP(Dexamethasonesodiumphosphate)-PLGA(polylactic-co-glycolicacid)polymer.In vitrotheloadingratiowasmeasuredandgottheappropriatedconcentration.The10mgand4mgpolymertabletsweremade.Afterthe selectionofthetabletsconcentration,thetabletsweredeliveredtoratbrainandthereleasingrateatdifferentareasanddifferenttimeinthe brainwasmeasuredbyhighperformanceliquidchromatography(HPLC).ResultsTheloadingrateofdexamethasonesodiumphosphateis 6.1%(W/W).Thefirsthourreleasingof10mgDSP-PLGAtabletswas130μg,afterthenthereleasingrategotplacidity.Thereare20μg/d DSPwasreleaseduptothe7thday.Thefirsthourreleasingof4mgDSP-PLGAtabletswas40μg,andtherestillremainsomeatthe7thday. Invivothe10mgDSP-PLGAtabletsgot38.49,21.34,16.72,11.52,6.31and0.51μg/gremaininthebraintissueafter1,2,6,24,72and 168hsreleasing.ConclusionPLGAcancontrolthereleasingofdexamethasonewell.Averyhighlocalconcentrationcanbegotbylocal braindeliveringofDSP-PLGA.Itcanbetoleratedwellbythebrainandhaspotentialmeanforanewwayoflocalapplicationof dexamethasone. Keywords:dexamethasone;delayed-actionpreparations;polylactic-co-glycolicacid(PLGA) ·实验研究· 收稿日期:2006-06-09;修回日期:2006-06-26 作者简介:马晓东(1964-),男,内蒙古呼和浩特市人,医学博士,中国 人民解放军总医院副主任医师。研究方向:脑肿瘤,颅脑外伤 中国微侵袭神经外科杂志(CMINSJ),2006,11(7)324· · 定时移出微球,测量缓冲液中 DSP含量,移出的微球 (或片剂)放入新缓冲液中继续测试。 1.2 DSP-PLGA缓释片体内释放实验 1.2.1 动物分组: 成年雄性 SD大鼠 18只 (由 304 医院动物实验室提供),体质量250~300g。随机分为6 组,每组 3只。取 10mg缓释片用紫外线灯照射 1h, 备用。 1.2.2 模型制作: 采用氯胺酮100mg/kg和速可眠 1mg/kg腹腔注射麻醉大鼠,立体定向头架固定大鼠 头颅,行无菌开颅手术。暴露颅骨,以矢状缝左侧3mm、 人字缝前3mm为中心,开直径6mm的骨窗,切开硬 膜,将10mg的缓释片植入骨窗。止血后,缝合头皮。 1.2.3 标本取样: 在缓释片植入后 1、2、6、24、72、 168h共6个时间点进行检测。断头处死大鼠,取左侧 大脑半球,去除缓释片残片,用生理盐水冲洗大脑 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面。滤纸吸干水分后,把大脑半球水平切分为等厚的 三层脑块,紧贴缓释片的顶层记为 A层,脑底层标记 为C层,中间层标记为B层。 1.2.4 样品准备: 脑块分别称重、匀浆,加入生理盐 水至 2ml,各加入内标泼尼松龙 1μg。加入 1mol/L 的 NaOH溶液 0.5ml,充分混匀。用庚烷 5ml洗涤匀 浆液,保留水溶液。用乙酸乙酯萃取水溶液,充分震 荡。5000r/min离心 15min后,移出乙酸乙酯,吹干, 残渣待测。 1.2.5 含量测定: 采用高效液相色法 (HPLC),色谱 柱为流动相甲醇-水-38%乙酸 (65∶35∶2),流速 1ml/s。用对照脑组织匀浆液配制含内标泼尼松龙 1μg/ml的不同浓度地塞米松标准品液,浓度分别为 0.5、1、2、4、6、8μg/ml。经 HPLC测定,计算地塞米松 与内标泼尼松龙峰面积比,制作标准曲线。取制备的 标样,每份用50μl流动相溶解,以12000r/min离心 15min,取上清液20μl进样,测定标样中地塞米松和 内标的峰面积。按照标准曲线,计算出样品中地塞米 松的含量。 2 结 果 2.1 DSP-PLGA缓释微球形态特征 DSP-PLGA微 球为白色粉末,光镜下呈光滑的瓷白色球状体,平均 直径为 (29.93±4.10)μm。扫描电镜下呈表面粗糙的 球状体;释放24h后,可显示微球内部的蜂窝状结构。 根据实验要求,DSP-PLGA微球被压成10mg和 4mg两种规格的片剂,其中10mg片剂为圆形薄片, 直径5.0mm,厚1.0mm,质量 10.0~10.4mg/片;4mg 片剂为椭圆形,4.0mm×2.5mm×1.0mm,质量 4.0~ 4.4mg/片。 2.2 缓释微球载药量 测得微球中DSP的载药量为 6.1%(W/W)。 2.3 体外释放特性 DSP-PLGA缓释微球存在突释 效应,第1个小时有35%的DSP释出,至48h有95% 释出 (图1)。 DSP-PLGA片剂释放实验示 10mg片第 1个小 时释放出130μgDSP,其后释放速率趋向平稳,至第7 天仍有 20μg/d释出;4mg片第 1个小时释出 40μg DSP,至第7天仍有少量释出 (图2)。10mg缓释片的 体内释放实验结果如表1所示。 3 讨 论 PLGA是由多聚乳酸 (PLA)和多聚羟基乙酸 (PGA)以不同比例嵌合而成的高分子聚合物,由于酯 键不稳定,在体内可重新水解为乳酸和羟基乙酸,最 终代谢为水和二氧化碳排出体外。PLGA具有低免疫 反应、良好的生物相容性及可生物降解等优良特性, 最早用于可吸收缝合材料、骨科和牙科替代材料的加 工制造,近 10年来,其作为控释、缓释药物辅料被广 泛使用。 分层 1h 2h 6h 24h 72h 168h A层 38.49 21.34 16.72 11.52 6.31 0.51 B层 12.71 9.35 7.41 5.62 4.82 0.45 C层 8.25 7.12 6.31 4.21 3.01 0.40 表110mg缓释片体内释放实验 (脑组织药物含量,μg/g) 100 释 放 率 (% ) 图1 DSP-PLGA缓释微球体外释放实验 马晓东,等.PLGA-地塞米松缓释剂的合成及脑内局部应用研究 325· · PLGA的降解速度与其内部 PLA和 PGA的比 例有关,一般认为,PLA和 PGA的比例为 50∶50 时降解速度最快。PLA富含疏水基团,故 PLGA中 PLA含量越高,疏水性越强,降解越慢。此外,PLGA 的分子量大小、微球大小及 PLGA的聚合物玻璃 化温度 (Tg)高低等因素均影响 PLGA微球的降解 速度。PLGA在体内水解不需要酶参与,生成的乳 酸、羟基乙酸经过三羧酸循环最终生成水和二氧化 碳排出体外。根据缓释剂主药的理化特点、代谢特征 及临床需要的不同,通过调节缓释辅料 PLGA中 PLA和 PGA的组成比例,可得到符合缓释要求的药 物缓释制剂。 DSP是临床最常用的糖皮质激素制剂,性质稳 定,价廉易得,在体内半衰期为 5h。DSP为水溶性药 物,其缓释微球的释放速度远快于脂溶性地塞米松, 释放时间较短,更符合脑水肿治疗对缓释剂的要求。 研究证明:DSP液持续灌注蛛网膜下腔,脑脊液内存 在地塞米松钠盐和活性地塞米松两种形式,两者维持 相对稳定的药物浓度,灌注超过4周仍无毒副作用和 不良反应发生[3~5]。 本研究通过溶解挥发法制备 DSP和 PLGA缓释 微球,平均直径为 (29.93±4.10)μm,符合我国药典 关于药物载体粒径在 1~250μm之间称为微球的规 定。其载药率为6.1%,扫描电镜示DSP-PLGA缓释微 球表面呈粗糙的球状体,内部为微孔结构。根据脑水 肿的病理生理转归过程,用于脑水肿治疗的地塞米松 缓释剂有效释药时间以接近1周为宜。DSP以结晶形 式分散在PLGA微球中,遇水溶解后即可通过微球内 部的蜂窝状微孔和毛细管道渗透扩散释出,并不依赖 于载体本身完全水解,故释放速度较快。本实验所制 备的 DSP-PLGA缓释微球的体外释放实验结果显 示:在恒温37℃磷酸缓冲液中释放48h后,已有95% 药物释出;释药曲线显示缓释剂释放过程存在突释现 象,属非恒速释放。通过改变剂型可影响药物的缓释 特性,DSP-PLGA缓释微球被压制成 DSP-PLGA片 剂后,有效延长了释药时间,可持续释药 6d左右,达 到了实验设计要求。 突释效应是微球普遍存在的现象,主要由表面吸 附的药物快速释放所致。我国药典规定:缓释微球的 突释效应在0.5h内不应超过40%。实验中 DSP被制 成缓释微球后,将按一级速率规律释放 DSP,持续释 药时间超过48h。由于糖皮质激素治疗脑水肿时通常 采用“大剂量冲击疗法”,故药物的突释效应有利于在 极短时间内达到有效药物浓度。另外,糖皮质激素用 于治疗脑水肿时,用药越早治疗效果越好,故适度的 药物突释效应有助于提高治疗效果。 血脑屏障使亲水或大分子药物难以进入中枢神 经系统发挥其药效。使药物能通过血脑屏障的常用方 法包括:增加药物脂溶性,微导管局部灌注,药物棉球 直接贴附,局部植入控释、缓释剂等。其中控释、缓释 药物一旦植入后,即不再需要进行进一步干预,可保 持持续而稳定的药物释放,是最有前途的给药 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 缓释剂植入脑局部后,药物向脑组织的转移释放 是个复杂过程,药物分子通过扩散进入脑组织,扩散 的最大阻力来自植入体与组织交界面。药物分子向脑 组织扩散的能力与药物浓度梯度、间质液对流 (决定 于细胞外液的流动速度)成正比。在药物分子进入组 织间质后,大部分可能被组织清除,如被酶降解、与蛋 白结合;另外,一部分药物分子进入细胞内,而不能在 靶位结合发挥作用,故药物进入组织的过程,是个动 态变化的过程。不同药物对脑组织的“穿透能力”决定 于其化学结构、物理特点和生物学特点。地塞米松在 脑组织内的扩散能力,远远优于其他局部常用药物, 如抗肿瘤药、神经生长因子等。 体内释放实验结果表明:DSP-PLGA缓释片植入 后,形成了一个以受伤灶为中心的稳定的局部高地塞 米松环境。植入缓释片1h,顶部挫伤部位脑组织的地 塞米松含量最高,平均为39μg/g;脑组织中地塞米松 含量分布由上向下呈递减分布,顶部最高,脑底最低。 释药曲线显示:脑组织中地塞米松含量保持平缓下降 的趋势,颅内释药 1周时,测得脑组织中地塞米松浓 度仍达 0.51μg/g。脑组织中地塞米松的总体水平与 相关文献报道相吻合,消除了间断给药方式常出现的 药物浓度水平的“峰谷”样波动,使脑组织中地塞米松 浓度相对保持稳定,从而维持有效的“治疗窗”。 参 考 文 献 [1]周永春,杨开军,漆松涛,等.地塞米松脑内缓释对脑水肿 和氧化氮合酶的影响 [J].中国微侵袭神经外科杂志,2005; 10(11):512-513. 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