恩諾沙星(ENR)是獸醫(yī)專用的第3代氟喹諾酮類抗菌藥,有廣譜殺菌作用,對革蘭氏陰性桿菌和球菌、陽性菌、支原體、衣原體均有殺滅作用,對靜止期和生長期的細菌均有效,其殺菌活性依賴于濃度。臨床上主要用于各種動物敏感菌引起的各種感染。
隨著耐藥性的產(chǎn)生導(dǎo)致藥物治療效果的降低,且喹諾酮類藥物體內(nèi)分布廣泛,所以在治療動物的肺炎、支氣管炎等呼吸道感染時,要使藥物在肺部組織達到有效的濃度,勢必增加藥物的劑量,這樣易造成藥物在其他組織中殘留的增高并產(chǎn)生一些毒副作用。因此嘗試研究恩諾沙星的一種新的劑型—肺靶向微球,利用微球靜脈注射后被肺毛細血管機械性濾取而表現(xiàn)肺靶向性,以提高治療動物的呼吸道疾病的效果,降低毒副作用。目前國內(nèi)外未見恩諾沙星微球的相關(guān)報道。
1 材料與方法
1.1 試驗材料 紫外分光光度計(美國UNICAM);磁力加熱攪拌器(德國Heidolph);光學顯微鏡(重慶光學儀器廠);恩諾沙星(東北獸藥廠,純度≥99.4%);酸性明膠(北京化學試劑公司,等電點為pH 7~9);液體石蠟(北京化學試劑公司);Span80(北京中邦德科貿(mào)有限公司)。
1.2 空白明膠微球的制備 參照文獻[3]并根據(jù)單因素考察結(jié)果,選定對制備明膠微球(Gelatin microspheres,GMS)影響較大的4個因素;明膠濃度、攪拌速度、乳化劑用量及液體石蠟用量,每個因素選定3個水平,按L9(34)正交設(shè)計表(見表1)安排試驗設(shè)計,篩選出GMS最佳制備工藝條件。
表1 正交設(shè)計
1.3 恩諾沙星明膠微球的制備 恩諾沙星明膠微球(Enrofloxacin gelatin microspheres,ENRGMS)是在空白GMS制備工藝基礎(chǔ)上,在明膠水溶液中加入一定量ENR混勻作為分散相,照GMS制備過程,即得到ENRGMS。1.4 微球的外觀觀察和特性測定 使用光學顯微鏡觀察ENRGMS,并用測微尺對其粒徑分布進行統(tǒng)計。采用量筒法測定微球的堆密度,固定漏斗法測定休止角,醋酸纖維薄膜電泳法顯示帶電性,固體粉末法測定臨界相對濕度(CRH)。
1.5 微球的載藥量與包封率測定
1.5.1 標準曲線的繪制 取ENR標準品加0.1 mol/L NaOH溶解,配制系列濃度(1~9 μg/ml)標準溶液,然后按紫外分光光度法,在272 nm波長處測定吸光度,將結(jié)果回歸得出標準曲線:A(吸光度)=0.0981C(濃度)-0.0855,r=0.9997,測得高低不同濃度添加的平均回收率為99.95%,變異系數(shù)為1.38%(n=4)。
1.5.2 樣品藥物含量的分析 將ENRGMS用0.1 mol/L NaOH溶液溶解,超聲15 min,于37℃恒溫振蕩6 h,過濾2次后稀釋,用紫外分光光度計25℃測定吸光度。載藥量=微球中藥物總量/明膠微球重量×100;包封率(%)=微球中藥物總量/投藥量×100。
1.6 ENRGMS的體外釋藥試驗 采用動態(tài)透析法 ,精密稱取ENR和ENRGMS裝入透析袋內(nèi),置于加有溶出介質(zhì)pH7.4磷酸鹽緩沖液的錐形瓶中,37℃恒溫振蕩(100 r/min),定時取樣檢測,同時補充等量的溶出介質(zhì),測定后計算累計釋藥百分率,得出體外釋藥曲線。
1.7 ENRGMS的穩(wěn)定性考察 取ENRGMS 3批密封于西林瓶中,分別在冰箱(4℃)、室溫(25℃)與37℃(RH 75%)放置3個月,最后進行外觀形態(tài)、料徑及其分布、載藥量、體外釋藥特性的考察。
2 結(jié)果與分析
2.1 微球的制備工藝 由極差R確定主次影響因素及用量為:明膠溶液濃度10%,攪拌速度700 r/min,乳化劑為2.0%,水相、油相體積比1∶7.5。以此確定ENRGMS乳化冷凝法工藝為:取30 ml液體石蠟為連續(xù)相,加Span 80 0.6 ml置于具塞錐形瓶中,于60℃混勻;取明膠0.4 g,用4 ml雙蒸水水浴中完全溶脹,調(diào)pH值至5.0后加入0.4 g ENR混勻作為分散相;攪拌下將水相滴入油相,制成W/O型乳劑,再冰浴、加戊二醛交聯(lián)固化、異丙醇脫水,然后用異丙醇、石油醚洗滌,真空干燥,即得到橙黃色微球。
2.2 微球的外觀觀察和特性測定結(jié)果 光學顯微鏡下的ENRGMS見圖1,粒徑分布見表2。通過測微尺測定ENRGMS平均粒徑(Dav)為11.71 μm,粒徑7~30 μm范圍內(nèi)的微球占總數(shù)的92.8%,形態(tài)圓整、分散性好、較少粘聯(lián)。
2.3 微球的載藥量與包封率 根據(jù)ENR的標準曲線回歸方程計算,得到ENRGMS的載藥量為38.20±0.37%、包封率為42.96±0.39%(n=3)。
2.4 體外釋藥試驗結(jié)果 試驗結(jié)果表明ENRGMS的48 h釋放藥量為94.39%,ENR 2 h釋放藥量為93.24%,從體外釋藥曲線(圖2)計算得出ENR的t1/2約為28 min,ENRGMS的t1/2為6.6 h,ENRGMS有明顯的緩釋作用,其在最初30 min內(nèi)有突破效應(yīng),之后轉(zhuǎn)為緩釋過程,釋藥可用一級動力學方程描述:ln(1-Q)=0.05724t-0.3147,相關(guān)系數(shù)r=0.9811。故可推論ENREMS在pH7.4磷酸鹽緩沖液中屬一級動力學規(guī)律釋藥。
2.5 穩(wěn)定性考察結(jié)果 ENRGMS在冰箱(4℃)、室溫(25℃)與37℃(RH 75%)放置3個月,其外觀形態(tài)、粒徑及其分布、載藥量、體外釋藥百分率與考察前均無顯著變化,微球穩(wěn)定性較好。
3 討論
體內(nèi)的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES,包括肝、脾、肺和骨髓等組織)具有豐富的吞噬細胞,可將一定大小的微粒作為異物而攝取,較大的微粒由于不能濾過毛細血管床,而被機械截留于某些部位。0.1~3 μm的微粒可被動靶向肝臟和脾臟為主的RES,7~30 μm的微粒可被動靶向肺部,而小于50 nm的微粒可靶向骨髓。微球給藥系統(tǒng)的靶向性可通過控制顆粒的大小、表面的性質(zhì)如表面電荷、選擇不同表面化學性能的載體材料等來實驗。微球的表面性質(zhì)主要指微球表面所帶的電荷及表面親和力,休止角50°~60°,即可被水潤濕的微球最易被吞噬細胞吞噬,且微球表面帶較多的正電荷粒子較易到肺,疏水性的粒子易于在肺部沉積。本試驗制備的恩諾沙星微球平均粒徑為11.71 μm,粒徑7~30 μm范圍內(nèi)的微球占總數(shù)的92.8%,帶正電荷、休止角為57.8°,符合肺靶向的要求,載藥量為38.20%有較好的實用性,體外釋藥試驗有明顯的緩釋作用,室溫條件下性質(zhì)穩(wěn)定,其肺靶向性及相關(guān)參數(shù)需在動物體內(nèi)進一步研究。
近年來,獸醫(yī)藥劑學已經(jīng)由普通的注射劑、片劑、散劑、預(yù)混劑等向緩釋、控釋、靶向制劑發(fā)展。肺靶向微球是藥劑學研究的一個熱點,在獸醫(yī)藥劑學亦有廣闊的應(yīng)用前景,特別是寵物臨床,但相關(guān)研究報道很少。