基于微生物的中鏈聚羥基脂肪酸化合物的制備及其在軟膏劑中的應(yīng)用

基于微生物的中鏈聚羥基脂肪酸化合物的制備及其在軟膏劑中的應(yīng)用

中藥軟膏劑是根據(jù)中醫(yī)理論為基礎(chǔ)的一種藥物類型的藥物。主要起保護(hù)、潤(rùn)滑和局部治療作用,某些藥物透皮吸收后,亦能產(chǎn)生全身治療作用。近年來(lái),中藥軟膏劑因其療效確切、用藥方式靈活,作為一種治療皮膚病、燒傷、骨質(zhì)增生、腫瘤等疾病的外用藥,應(yīng)用廣泛,備受歡迎。中藥軟膏劑是藥物與適宜基質(zhì)制成的一種涂布于皮膚、黏膜或創(chuàng)面的半固體外用制劑?；|(zhì)作為軟膏的賦形劑占軟膏組成的絕大部分,賦予了軟膏一定的理化特性。軟膏劑常用的基質(zhì)有凡士林、液狀石蠟、羊毛脂、蜂蠟、動(dòng)物油、植物油、單硬脂酸甘油酯、十八醇等及其混合物?；|(zhì)不僅是藥物的載體,而且影響藥物的釋放、吸收。因此,基質(zhì)材料的選擇非常重要。理想基質(zhì)應(yīng)具備:(1)具有適宜的稠度、黏著性和涂展性,能與藥物的水溶液或油溶液互相混合;(2)為藥物的良好載體,有利于藥物的釋放和吸收;性質(zhì)穩(wěn)定,與藥物無(wú)配伍禁忌;(3)不妨礙皮膚的正常功能與傷口的愈合,且無(wú)刺激性;(4)易洗除,不污染衣物。但目前現(xiàn)有的基質(zhì)有相當(dāng)一部分存在著瑕疵,特別是一部分基質(zhì)會(huì)滲入到皮膚內(nèi),引起患者不適。因此,尋找新的基質(zhì)材料成為中藥軟膏劑領(lǐng)域的新挑戰(zhàn),受到越來(lái)越多研究者的關(guān)注。本研究通過(guò)應(yīng)用厭氧微生物菌體惡臭假單胞菌合成生物可降解高分子材料mcl-PHA,作為中藥軟膏劑的基質(zhì),研究其穩(wěn)定性及緩釋性能,探討其代替中藥軟膏劑的可行性。藥物模型和試劑mcl-PHA:采用惡臭假單胞菌(pseudomonasputida)經(jīng)過(guò)72h培養(yǎng)并加關(guān)聯(lián)基質(zhì)碳源辛烷酸制得;離子型藥物模型:陽(yáng)離子藥物、陰離子藥物(市場(chǎng)購(gòu)入);非離子型藥物(市場(chǎng)購(gòu)入);其他:氯仿(試劑純,市場(chǎng)購(gòu)入),二甲基亞砜(dimethylsulfoxide,DMSO)(試劑純,市場(chǎng)購(gòu)入),PBS(-)磷酸緩沖0.9%氯化鈉溶液(pH值為7.4)。UV-2450型分光光度計(jì);雷磁PHS-2FpH計(jì);玻璃紙(厚度0.02mm,市場(chǎng)購(gòu)入);玻璃筒。材料模型的設(shè)置取一定量的mcl-PHA溶解在氯仿中;另取一定量模型藥物溶解在DMSO中;上述兩種溶液各取均量混合,涂在透明玻璃紙上經(jīng)若干小時(shí)干燥,制成混合有mcl-PHA的中藥軟膏劑模型。緩釋實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。將前期制備完成的膏劑放入裝有PBS(-)磷酸緩沖0.9%氯化鈉溶液的玻璃圓筒內(nèi),而后在2、4、6、8、10、12、24h時(shí)用UV-2450分光光度計(jì)測(cè)量0.9%氯化鈉溶液中的吸光度,測(cè)定放出藥物的濃度,判別mcl-PHA對(duì)藥物釋放的影響。mcl-pha模型模擬及其釋放性能見(jiàn)圖2。制作劑型時(shí)觀察mcl-PHA與藥物混合后的晶像圖后發(fā)現(xiàn),mcl-PHA與離子型藥混合的模型(圖2A,圖2B)及mcl-PHA與非離子型藥物混合模型(圖2C)劑型在干燥前都均勻混合,呈現(xiàn)透明狀態(tài),而且沒(méi)有發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象,且具有黏著性。放置若干時(shí)間后不發(fā)生變化,性能穩(wěn)定,在空氣中未發(fā)生反應(yīng),可保存一定時(shí)間。因此,mcl-PHA作為基質(zhì)制成的軟膏劑具有良好的穩(wěn)定性。表1、圖3為mcl-PHA與模型藥混合制成軟膏劑藥物釋放的結(jié)果。由圖3可知,0-3h藥物放出量較快,3-12h持續(xù)平穩(wěn)上升,12h后釋放緩慢,基本保持恒定狀態(tài)。可見(jiàn),mcl-PHA作為基質(zhì)對(duì)藥物的釋放有一定的影響,其能控制藥物的釋放,使軟膏劑具有一定的緩釋性能。mcl-pha的應(yīng)用前景聚羥基脂肪酸化合物(polyhydroxyalkanoates,PHA)存在于微生物細(xì)胞,特別是細(xì)菌細(xì)胞中,是一種高分子聚酯-聚羥基脂肪酸化合物。多數(shù)微生物在增殖受到限制,而碳素源過(guò)剩的情況下,能源及碳素源在菌體內(nèi)就會(huì)積蓄儲(chǔ)存這種具有生分解性的PHA聚酯,當(dāng)微生物有增殖可能時(shí),則分解此聚酯,并作為能量源和碳素源使用。近年來(lái),研究發(fā)現(xiàn)由生物合成的PHA在生物體內(nèi)或自然界中能完全分解、資化消失,具有生分解、無(wú)污染等特性,因而應(yīng)用生物學(xué)方法制備PHA越來(lái)越受到重視,除一般應(yīng)用外,在高附加值領(lǐng)域如醫(yī)學(xué)組織工程學(xué),再生工程學(xué),TTS等上的應(yīng)用被廣泛關(guān)注。研究表明,在通常情況下,短鏈聚羥基脂肪酸化合物(short-chain-lengthpolyhydroxyalkanoates,scl-PHA)彈性小,且具有脆性。而mcl-PHA的玻璃化溫度(Tg)低,在常溫下它是一種有黏著性的材料。從它的分子結(jié)構(gòu)分析,其側(cè)鏈具有疏水性,而主鏈又具有親水性,因此筆者推測(cè)mcl-PHA和離子型與非離子型藥物都能很好地混合,并對(duì)藥物具有分散作用。經(jīng)ASTMF270測(cè)定,mcl-PHA具有皮膚適應(yīng)性能,對(duì)皮膚和人體不存在危害,同時(shí)其具有生分解特性,在應(yīng)用后處理方面簡(jiǎn)便、無(wú)污染,故mcl-PHA作為中藥軟膏劑基質(zhì)除了滿足基質(zhì)的要求外,還有其他基質(zhì)不可比的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)藥物模型觀察,mcl-PHA不但對(duì)陽(yáng)離子、陰離子藥物具有很好的分散性,還對(duì)非離子型藥物具有效果,即其具有普適性;在控制藥物釋放方面,在藥物釋放達(dá)到一定濃度時(shí),釋放放緩,維持此濃度,這一特性可以為較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持一定的藥物血藥濃度,有效治療疾病提供幫助。mcl-PHA作為中藥軟膏劑基質(zhì)是可行的,它滿足了基質(zhì)的物化要求,同時(shí)也控制了藥物的有效釋放。mcl-PHA是一種高分子材料,一般不容易與藥物一起進(jìn)入人體,所以可避免因基質(zhì)進(jìn)入人體而引起的一些炎癥;而且它是生物可降解材料,在該基質(zhì)軟膏劑的使用后處理方面,對(duì)環(huán)境不會(huì)造成任何污染,對(duì)低碳生活有著積極和不可估量的意義。同時(shí)此基質(zhì)的應(yīng)用為生物工程與中醫(yī)藥的有機(jī)結(jié)合開(kāi)辟了新的思路和途徑。本研究所有取得的數(shù)據(jù)與結(jié)果,都是通過(guò)離體試驗(yàn)得到,mcl-PHA作為中藥軟膏劑基質(zhì)在人體的性能還有待研究探討,下一步可以進(jìn)行動(dòng)物和臨床人體試驗(yàn),研究此基質(zhì)在實(shí)際生物體上的狀況,進(jìn)一步判斷該基質(zhì)的實(shí)用可行性。本研究從劑型上可以確定其具有良好的特性。但作為臨床治療應(yīng)用時(shí),對(duì)某些血藥濃度特別高的藥物