本项研究拟在已有的工作基础上,从药剂学领域颇具挑战性课题-滴眼液给药生物利用度很低(1%~10%)的问题着手,试图将蒙脱石(天然微纳米阳离子交换载体材料)与药物形成的新型离子交换系统作为基材,构建基于离子交换原理的微球缓控释眼部给药系统(由于为减少眼部刺激性必须限制颗粒的粒径,所以传统以扩散方式释药的缓控释制剂不能保证药物在长时间内释放)利用微球可显著延长眼部滞留时间;离子交换原理给药系统中,药物释放仅受离子交换动力学限制;所形成的离子交换复合物(物理的)和离子(化学的)性质将比传统单纯的骨架释放药物具有更好的延缓药物释放和阻滞药物崩漏的作用,从而达到药物在眼部的恒速释放的目的,该精确服从为目标制剂所设计的缓控释标准,有望提高眼部给药的生物利用度。本项研究促进了药剂学与无机非金属材料学科的交叉与发展,为开发层状蒙脱石成为一种新型、潜在的药物载体材料的应用基础研究提供一定的科学依据。
montmorillonite;betaxolol hydrochloride;cation exchange;microspheres;sustained-release
本项研究达到了申请书中所设定的研究目标。以我国储量丰富且具备阳离子交换功能力的矿产资源蒙脱石为研究对象,构建了基于离子交换机理的新型缓控释眼用混悬剂给药方式,从而开拓了无机非金属矿物在缓控释药物载体领域应用的新途径。通过我们的实验研究,达到了在基金申请书中所列的下述研究目标 1)首先对蒙脱石进行活化改性研究,获得了优化的改性条件,研究了蒙脱石的静态和动态载药实验方法,详细考查了影响蒙脱石载药的多种因素和关键影响因素,通过长时间反复的实验研究和多次优化载药制备条件,最终用酸化后的蒙脱石,在药物浓度,蒙脱石与药物比例,实验温度,pH值等四个条件均合适的情况下,可喜的获得了100mg蒙脱石载药50mg的重大研究成果,不仅相较于预实验中载药量提高了一倍之多,而且为后续微球制备,滴眼剂的配制以致获得能够最终满足临床给药需求的离子交换给药系统的实现提供了载药量方面的可靠保证和坚实的实验基础,因此这项载药量方面的重要研究成果为本课题的后续开展更具备了可行性方面的重大意义! 2)揭示粘土矿物活化处理对药物离子交换反应及反应后产物结构与性能的影响。XRD测试载药蒙脱石(原土的和活化土的)比未载药的蒙脱石层间距大,说明了药物成功的插层到蒙脱石层间;载药前后蒙脱石的衍射峰形由尖锐变钝以及药物特征衍射峰的消失都说明了药物插层到了蒙脱石的层间;TG研究表明药物与蒙脱石之间是通过离子交换机制插层到蒙脱石的层间域之间而非只形成简单的物理混合物;红外吸收图谱中,原料药的特征吸收峰均消失不见,说明原料药与蒙脱石之间的结合并不是简单的叠加。并且在载药蒙脱石中1510cm-1处出现了酸化蒙脱石中没有的新峰,说明形成了新的化学键,表明在蒙脱石与原料药间形成了较强的键合力;DSC研究表明无论是蒙脱石原土还是活化土在载药后,在原料药与载体材料之间都形成了新的物相,表明药物被载入了蒙脱石中。 3)进行离子交换系统中药物释放动力学研究,表明不同的离子强度、离子种类和pH值均对药物的释放有不同程度的影响,离子交换微球体外可持续释放10h。对释放动力学机理拟合表明一级动力学方程的线性相关性最好(r=0.9915),说明微球中的药物主要以扩散为主进行释放,微球一定时间内的释放量与初始载药量成正比,且释放速率随着时间呈指数下降。 4)为中国丰富无机非金属矿物资源在医药领域的利用提供理论与技术支撑,提升资源利用的经济价值