[doc] 双（对羧基苯氧基）丙烷．癸二酸]（20：80）-替莫唑胺长效缓释微球的制备及药物缓释性能的研究

[doc] 双（对羧基苯氧基）丙烷．癸二酸]（20：80）-替莫唑胺长效缓释微球的制备及药物缓释性能的研究 双(对羧基苯氧基)丙烷(癸二酸](20:80)-替莫唑胺长效缓释微球的制备及药物 缓释性能的研究 离子交换与吸附,2006,22(6):565—570 10NEXCHANGEANDADS0RP叮10N 文章编号:1001.5493(2006)06—0565一O6 聚[1,3双(对羧基苯氧基)丙烷.癸二酸](20:80)替莫唑胺 长效缓释微球的制备及药物缓释性能的研究术 汤宇尹维斌李朝兴王镇 南开大学化学学院高分子化学研究所,天津300071 摘要:合成了聚【1,3.双(对羧基苯氧基)丙烷.癸二酸】(20:80)(CPP.SA), 并利用喷雾干燥法制备 了替莫唑胺Temozolomide(TMZ)-(CPP-SA)缓释微球通过对TMZ的不同包合的研究, 确定了喷雾干燥法作为制备此类微球的最佳方法,获得了良好的药物缓释曲线.结果表明,微 球对药物释放曲线平稳,释放时间长,能超过800h.为抗肿瘤药物TMZ的体内植入提供了有 意义的理论依据 关键词:聚【1,3.双(对羧基苯氧基)丙烷.癸二酸】;替莫唑胺;喷雾干燥; 药物缓释;生物降解 中图分类号:O631文献标识码:A 1前言 聚酸酐是20世纪80年代由Langer发现的一种优秀的骨架类药物缓释制剂材料[11.由 于其优秀的生物相容性,生物可降解性,表面溶蚀性等诸多优点,近2O年来,已经成为 药物缓释制剂研究的热点之一.目前聚【1,3.双(对羧基苯氧基)丙烷.癸二酸】(CPP.SA) (20:80)已成功应用于抗肿瘤药物卡氮芥的颅内植入治疗星型胶质脑瘤,并取得了很大的 成功【2】.此外,另一种抗肿瘤类药物替莫唑胺也由于其优秀的治疗效果被人们所关注[3】, 但目前上市的剂型是口服制剂,其生物利用度,以及治疗效果并不理想.所以研究一种先 进的制剂,对于替莫唑胺这种抗肿瘤药物势在必行f4】.由于治疗脑瘤的植入型制剂释 放平稳,没有突释现象,并且释放周期较长,能达到一定时间,且由于其不稳定,易降解 的特性,在制剂制备工艺方面,带来了很大的难度.尤其是脑瘤这种恶性肿瘤,要求植入 的制剂载药量大.所以研究出有效的制剂制备工艺,对于这种使药物 直达病灶,并不伤害 人体其它健康器官的先进用药方法,有着非比寻常的意义 聚酸酐是以表面溶蚀为机理的生物可降解高分子材料,由于聚酸酐的水蚀速度小于降 解速度,所以更适用于作为植入类的智能控释制剂L3J.本文利用CPP-SA(20:80)对替莫 唑胺(TMZ)进行了包合,并研究了不同的包合方法.体外释放实验结果表明,微球释放 ‘收稿日期:2006年2月12日 作者简介l汤宇(1975一),男,天津市人.博士研究生.电话:022—23501645;E-mail:tangynk@yahoo.COin.Cn ?566?IonExchangeandAdsorption2006年12月 平稳,不存在突释现象,释放时间长达40天以上,为此类研究提供了可靠的理论依据. 2实验部分 2.1试剂及仪器 试剂:癸二酸,乙酸酐,对羟基苯甲酸,l,3.二溴丙烷,均为AR级,购自上海化学 试剂三厂.聚乙烯醇(PVA)(平均分子量1750~50)购白天津化学试剂批发公司. 仪器:上海常思THZ.82水浴恒温振荡器,BACKMANL8.70M超速离 心机,FLUKO FA25高速搅拌器,FEITecnai20sT透射电镜,DSC204德国NETGSCH,WATERS510 GPC,VarianMercury300核磁共振仪,BOCHIB290小型喷雾干燥仪,安捷伦1100高效 液相色谱仪. 2.2聚合物的合成 按文献方法,分别合成CPPA和SAA预聚物,将预聚物按20:80(w/w)比例加入反 应器中,在150~C,133Pa条件下熔融聚合,每15rain通N230s,反应0.5h,降温.将其 溶于氯仿,用石油醚沉淀得到白色丝状固体.GPC检测Fw=10776,Mn=8508.HNMR: SA(2.44,1.65,1.32ppm),CPP(2.33,4.25,6.95,7.98ppm). 2.3长效缓释药物微球的制备 2.3.1TMZ微球的制备 将TMZ溶解在混合溶剂丙酮/醋酸水溶液(0.5%)=3/7(v/v)中,配制成含TMZ0.5% (w/v)的溶液,用小型喷雾干燥仪喷雾,并收集产物. 2.3.2TMZ.CPP:SA长效缓释微球的制备 将CPP:SA=20:80的高分子聚合物溶解在二氯甲烷中,配制成5%(w/v)的溶液,将 一 定量TMZ微球按10:l的比例(高聚物:TMZ)分散在溶液中,制备成混悬液,用喷雾 干燥仪喷雾,并收集产物,产率80%. 2.4TMZ.CPP:SA长效缓释微球的释放研究 2.4.1TMZ曲线的制备 将TMZ溶解在丙酮:醋酸水溶液(0.5%)=3:7的溶液中,配制浓度分别为5~tg/ml, 9~tg/ml,l1~tg/ml,13~tg/ml,15gg/ml,18~g/ml的溶液.在柱温25~0.2~C,流速lml/min, C18柱,0.5%醋酸水溶液:甲醇=90:10为流动相条件下,应用HPLC,在330nm下测定TMZ 峰面积,根据峰面积绘制TMZ浓度对峰面积的标准曲线. 2.4.2TMZ—CPP:SA长效缓释微球的释放研究 称取50ragTMZ.CPP:SA微球,置入分子量8000—10000的透析袋中,放入50mlpH=3.0 第22卷第6期离子交换与吸附?567? 的缓冲溶液中,每隔一定时问取缓冲液,在2.4.1所述条件下,注入HPLC,测量峰面积, 利用标准曲线方程Y=A+口(A=.2.22659,B=39.62042)计算TMZ浓度,并绘制释放曲 线. 3结果与讨论 3.1TMZ标准曲线的制备及高效液相条件的选择 参照文刚,选择0.5%醋酸水溶液:甲醇=90:10为流动相,制备了TMZ的标准曲线, 如图1.图中显示曲线归一性优秀. TMZconcentration(mg/L) Fig.1TheStandardCurveofTMZConcentrations vsthePeaksAreaofHPLC R Chart1TheMolecularStructure ofTemozolomide(TMZ) 3.2TMZ微粒大小对缓释微球成型率的影响 由于TMZ分子中含有3个相邻的氮原子,其本身很容易形成内聚物而沉淀,(分子结 构示意图如Chart1). TMZ在大部分溶剂中溶解性极低【1,无论在有机溶剂还是水溶液中均无法很好的分 散,形成比较大的颗粒,即使在酸性条件下也不能很好的溶解,这样就大大地影响了载药 量,不能达到临床使用的要求.本文使用普通喷雾干燥法,液中干燥法和二次喷雾干燥法 分别对微球的成型率进行了研究.从电镜结果可以看出,药物直接分散在溶液中为结品状 态(图2a),且颗粒较大,形状不均匀;用液中干燥法(图2b)和普通喷雾干燥法制各的微 球(图2c)不能将药物包裹.而利用二次喷雾干燥法,降低了TMZ的药物微粒大小,使TMZ 先形成尺寸大大低于药物微粒的微球,再把TMZ微球分散到溶有高聚物的有机溶剂中, 喷雾干燥成球,形成的微球形状良好.(如图2d和图2e). R — NN 日冀酱-}l IonExchangeandAdsorption2006年12月 F.2a F.2b Fig.2a Fig.2c TheMicro-particlesofTMZMedicine TheMicrosphereofTMZ-CPP-SAPrepared bytheDryinginLiquidsMethod. Fig.2cTheMicrosphereofTMZ—CPP—SAPrepared byNormalDryingMethod. ng.2dTheTMZMicrospherePrep~dbytheFine SprayandDryingMethod. Fig.2eTheMicrosphereofTMZ—CPP—SAPrepared bytheFineSprayandDryingMethod. Fig.2b Fig.2d Fig.2e 3-3微球释放效果的研究 3种方法制备的微球对药物释放曲线如图3所示.从微球的释放曲线图中可以看出, 由于TMZ微球较TMZ—CPP—SA微球小得多.形成由多个TMZ微球被高聚物包裹的微球, 所以随着高聚物层层剥离开微球表面,药物缓慢的,以恒定速率释放,释放时间已超过 400h,完全可以达到植入的要求.而其他几种方法,如普通干燥法和液中干燥法不能得到 理想的药物缓释微球,因此,释放时间很短,只能持续100h左右就很快释放完毕,达不 到临床使用的要求. 第22卷第6期离子交换与吸附?569? 目前国外上市的CPP.SA(20:80)植入制剂为片剂,所以我们将微球用压片机压片, 在同样的条件下考察释放效果.结果发现,释放时间大大增长.这说明,药物TMZ确实 被包埋在微球的中心,由于经压片后的高聚物微球片的物理结构更加紧密,并且片剂内部 的微球受到保护,和外界的物质交换相对减少,这样就减少了外界环境对高聚物内部降解 的影响,降解速度更加缓慢.随着高聚物的剥离,埋在中心的药物按照高聚物的降解速度, 均匀的释放.由于聚合物的降解与药物释放是相辅相成的关系,所以可以通过利用控制高 聚物载体分子量的大小,从而控制高分子的降解速度,以达到控制药物释放时间的目的. 由于微球粒径大,且微球是由很多小微球组成,所以在压制过程中,一些微球表面的细小 微球会被破坏,这些被破坏的细小微球和表面吸附的TMZ颗粒使突释药量增加,所以从 释放曲线中,可以看出片剂的释放曲线(图4)突释部分要大于不压片的普通微球(图3). O Oloo2oo3oo400500 Releasetime(h) 喜 蛩 口邕 董 Releasetime(h) Fig.3TheReleaseCurveofFig.4TheReleaseCurveofTMZ-CPP—SATablet TMZ--CPP--SAMicrosphere 1:preparedbyfinesprayanddryingmethod.2:preparedby normaldryingmethod.3:preparedbydryinginliquidsmethod 4结论 本文通过应用二次喷雾干燥法,先将TMZ药物颗粒微球化,降低了药物颗粒的粒径, 制备出了缓释时间长达400h以上的长效平稳释放的缓释微球和释放时间达800h的微球 片.本论文在此类药物的缓释控制方面的研究是一个突破,并为缓释微球的制各提供了一 种十分有效的新方法,也为CPP.SA在载药方面开辟了更新的应用前景. 参考文献 【1】LangerR.,Acc.Chem.Res.【J]’2000,33(2):94-101. 【2】DombA.J.,LangerR.,Polym.Sci.PartA-1[J],1987,25(12):3373, 3386. 一盆罾l上Id》Ia0口再誉ju3v ?570?IonExchangeandAdsorption2006年12月 【3】 FlemingA.B.,SaltzmanW.M.,ClinPhamacoklinet[J】,2002,4l(6):403,419. [4】StuppR.,GanderM.,LeyvrazS.,andNewlandsE.,TheLancetOncol 【J】,2UO1,355(2): 552—560. 【5]5BealeE,JudsonI.,MooreS.eta1.,CancerChemotherPharmacol 【J】’1999,44(5):389~394. 【6】 6ShenE,DecosterdL.A.,GanderM.eta1.,ofChromatographyBfJ1,1995,667( 2): 29l一300. 【7】7HaasnootJ.G,CoordinationChem.Review【J】,2000,200-202:131~185. THEPREPARATIoNoFLoNGERRELEASEMICRoSPHERES oFCPP.SA.TMZANDSTUDIES oNTHERELEASEPRoPERTIES TANGYuYANGHailongLIChaoxingWANGZhen TheInstituteofPolymerChemistry,NankaiUniversity,Tianjin300071,China Abstract:Themicrosphereofthepoly-【l,3一 bis(p-caboxyphenyloxy)-sebacicacid】hasbeen preparedbythefinesprayanddryingmethod.ThegoodreleasecurvesoftheTemozolomide (TMZ)medicinehavebeendrawledbythroughstudyofvaIiOUSclathratedmethods.Theresults showthatthereleaseofTMZiSstable.andthereleasetimeiSlonger,ithasbeenover800hrs. Theresultsnotonlyprovidescientificbasisfortheplantinginbodiesoftheanti.cancer medicineTMZ,butalsoextendapplicationperspectiveforthenewbiodegradablepolymer. Keywords:Poly? 【l,3-bis(p—caboxyphenyloxy)-sebacicacid];Temozolomide;Sprayanddrying method;Release;Biodegradable.