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盐酸纳美芬鼻腔给药系统的设计与评价

来源:Http://myeducs.cn 联系QQ:点击这里给我发消息 作者: admin 发布时间: 13/09/05
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资料包括: 论文(35页15476字) 
说明:

中文摘要:盐酸纳美芬(nalmefene hydrochloride)为特异性阿片受体拮抗剂。该药在临床上广泛应用于麻醉剂过量、酒精中毒、休克、阿片药物中毒和呼吸抑制等的治疗,疗效确切,副作用少。目前,国内外应用于临床的盐酸纳美芬制剂仅有注射液,盐酸纳美芬片剂尚处于三期临床研究阶段。注射液给药需要特定环境,且病人须忍受一定痛苦,而片剂起效较慢,同时不适用于急症的治疗。因此,本文以盐酸纳美芬为模型药物,设计了药物的鼻腔递送系统,从而能够迅速起效,起到抢救阿片中毒和酒精中毒的目的。本文从制剂学、毒性、药动学、药效学等方面对盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂进行了较为系统而深入的研究。
在盐酸纳美芬的处方前研究中,首先建立了精密、灵敏、专属性强的盐酸纳美芬HPLC测定方法,进而从稳定性和油水分配系数两个方面进行了与制剂学研究密切相关的处方前研究。在药物的稳定性实验中,分别考察了溶液pH值、离子强度和HP-β-CD对药物稳定性的影响。pH值考察结果表明,盐酸纳美芬的稳定性具有pH依耐性,随着溶液pH值的增大,盐酸纳美芬的稳定性下降,根据实验结果初步确定了盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的pH值范围;离子强度考察结果显示,60℃的恒温条件下放置5天后,各样品的浓度没有明显的变化,表明离子强度对盐酸纳美芬的稳定性没有明显的影响;HP-β-CD考察结果表明,HP-β-CD在特定条件下对盐酸纳美芬具有一定的保护作用。盐酸纳美芬的油水分配系数测定结果表明,盐酸纳美芬的油水分配系数存在pH依耐性,其油水分配系数随着溶液pH值增加而增加。当pH<6时,药物主要以离子形态存在,分布在水相中。最后,在本章中还对盐酸纳美芬在羊鼻黏膜不同部位的透过性进行了考察,从而为后续的药物体外透过性实验模型的建立提供了依据。
第二章中对盐酸纳美芬鼻腔给药系统进行了设计和深入地研究。首先,根据第一章的研究结果,以离体羊中鼻甲黏膜为体外模型,对HP-β-CD、DM-β-CD、α-CD、SEM-β-CD进行了筛选,结果表明HP-β-CD促渗作用最好。在此基础上,考察了HP-β-CD在1%,3%和5%浓度下对药物的促渗作用,结果表明随着浓度的升高其促渗作用增大。由于盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂为多次给药的制剂,故本文参照文献报道对喷雾剂的抑菌剂进行了筛选,最终选择三氯叔丁醇作为抑菌剂。在后续的大鼠鼻腔在体灌流实验中,考察了药物浓度和药物溶液的pH值对盐酸纳美芬吸收速率的影响,揭示了在体条件下盐酸纳美芬的吸收规律。最后,初步确定了制剂的处方及工艺,并考察了两种给药装置的性能,确定了盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂所采用的给药装置,并在此基础上完成了制剂的质量研究和稳定性试验。
在第三章对制剂毒性的研究中,采用多个鼻黏膜毒性评价试验,逐步深入的研究了药物、辅料及最终制剂对鼻黏膜的毒性。首先,采用离体蟾蜍上颚黏膜对纤毛毒性的影响因素进行了考察,结果表明制剂的渗透压、溶液pH值、药物浓度、HP-β-CD和辅料溶液均对鼻腔纤毛持续摆动时间均有影响,同时发现HP-β-CD与三氯叔丁醇之间存在相互作用。在对HP-β-CD与三氯叔丁醇之间相互作用的进一步研究中发现,HP-β-CD对三氯叔丁醇引起的鼻腔毒性具有保护作用,但同时也会对三氯叔丁醇的抑菌活性产生一定影响。在本实验的浓度范围内,随着三氯叔丁醇溶液中HP-β-CD增加,抑菌活性有一定下降,但当HP-β-CD的浓度低于3%时,对抑菌作用没有明显影响。其次,采用了在体蟾蜍上颚黏膜法考察了制剂的在体毒性。最后,为了更为准确地评价制剂的毒性,采用鼻腔局部刺激性试验考察了盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的鼻黏膜刺激性及给药后病理变化。根据以上毒性研究的结果,确定了盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的毒性影响因素,并表明该制剂安全,对鼻黏膜无毒无刺激性。
第四章主要对盐酸纳美芬不同给药途径的药物动力学进行了研究。首先建立了适合的测定盐酸纳美芬家兔血浆中药物浓度的HPLC方法,随后,对三种不同给药途径(静注、肌注和鼻腔喷雾)给药后家兔的血药浓度进行了测定,并对其体内药动学过程进行了分析,比较了三种给药途径的达峰时间和生物利用度,结果表明鼻腔给药生物利用度较高,且起效迅速。此外,本章对盐酸纳美芬抗酒精中毒的药效进行了研究。完成了盐酸纳美芬抗酒精中毒的药效学研究,将肌注途径和鼻腔给药途径的药效进行了比较,并对了高、中、低三个不同浓度的盐酸纳美芬鼻腔给药后抗酒精中毒的药效作用进行了评价。

关键词:盐酸纳美芬,鼻腔给药,阿片受体拮抗剂,抗酒精中毒,鼻黏膜毒性,药动学,药效学

Abstract :Nalmefene hydrochloride (NMF) is a selective narcotic antagonist. It has been widely applied in clinic treatment of anaethetic and alcoholism, shock, opioid detoxification and so on. It was considered to be effective while has few side effects. Presently, the available dosage form of NMF is injection which is mainly used in domestic and aboard clinical treatment, while NMF tablet is undergoing the clinical phase Ⅲ at present. Intravenous administration of NMF needs special environment and the patients have to suffer from the injury of injection. Tablet takes on action slowly so it is not suitable for emergency use. In this paper, NMF is chosen as a model drug to develop a nasal drug delivery system which aiming to take on action quickly and to rescue opioid overdose and alcoholism. In this paper, the pharmaceutics, toxicity, pharmacokinetics and pharmacodynamics aspects of NMF nasal delivery system were studied.
In the beginning of pre-formulation study, a sensitive and precise HPLC method with high selectivity for NMF determination was established, and then the stability and octanol-water partition coefficient were studied which were related to formulation research. In the stability study of NMF solution, the effect of solution pH value, ionic strength and HP-β-CD were investigated. The study on the effect of pH value indicated that NMF’s stability depended on the pH value of the solution, and the stability of NMF declined with the increasing of pH value. The study on the effect of ionic strength of the solution showed that the NMF concentration of samples didn’t change under 60℃ after five days, which meant that the ionic strength had little relation to the stability of NMF. The study on HP-β-CD indicated that HP-β-CD can affect the stability of NMF under certain conditions. The octanol-water partition coefficient study showed that the octanol-water partition coefficient of NMF was depending on the pH value of solution and increased with the pH value increases. When the pH value of the solution was less then 6, NMF was mainly ionic and distribute in the water phase. Finally, the drug permeability across different regions of the ovine nasal mucosa was investigated, thus established the foundation for the permeability study in vitro.
In chapter two, the NMF nasal delivery system was developed and studied. Firstly, based on the findings we got in chapter one, middle turbinate mucosa was chosen as the in vitro penetration model for the screening of absorption enhancers. The model mentioned above was employed to screening a enhancer within HP-β-CD、DM-β-CD、α-CD and SEM-β-CD. As a result, HP-β-CD showed the highest enhancing ability. Then the enhancement of HP-β-CD under concentrations of 1%, 3%, 5% were studied, and the enhancement was found to be increasing with concentration of HP-β-CD. Since the package of NMF nasal spay was multi-doses, chlorbutanol was selected as the bacterial inhibitor according to the references. The effect of drug concentration and solution pH value on the NMF nasal absorption was carried out by employing in situ recirculation method, furthermore, the NMF nasal absorption kinetics was also evaluated. It implied that the octanol-water partition coefficient had correlation to the nasal absorption of NMF. Based on former studies, the preliminary formulation was presented, and the quality of two sprayers was studied. One of the sprayers was chosen for the package of NMF nasal spray, and then the quality evaluation and stability test were performed.
In chapter three, the toxicity of dosage was researched extensively. Firstly, the isolated toad palate was employed as experiment model to investigate the influencing factors on ciliotoxicity, it was found that osmotic pressure, pH value, HP-β-CD and excipient solution had effect on the lasting time of ciliary movement, and the cilia from the toxicity of chlorbutanol could be protected by HP-β-CD. The protecting mechanism of HP-β-CD was investigated and the effect of HP-β-CD on the bacteriostatic action of chlorbutanol was also discussed. The bacteriostatic action of chlorbutanol solution decreased with the increasing concentration of HP-β-CD, but when the concentration of HP-β-CD was below 3%, it had little effect on the bacteriostatic action. Furthermore,the in situ toad palate and nasal local irritation test, which are more similar to in vivo situation, were used to investigate the toxicity of NMF nasal spray. In this chapter, several toxicity tests were performed for deeply investigating the toxicity of model drug, excipients and formulation. According to the results of toxicity research, the influencing factors of the toxicity of NMF nasal spray were determined and the final formulation was found to be safe and had no toxicity.
In chapter four, the pharmacokinetics of NMF after administered through different routes (i.e. intravenous, intramuscular and nasal delivery) were studied. HPLC method for determining the concentration of NMF in rabbit plasm was established. The Cmax and bioavailability of three routes were compared, and it was found that NMF nasal delivery had relative high bioavailability and would take action quickly. Besides this, the pharmacodynamics of NMF for antialcoholism was discussed. The pharmacodynamics study was accomplished to compare the intramuscular route with nasal route, and the effect of NMF solutions with three different concentrations i.n. were evaluated in the test.

Keywords: nalmefene hydrochloride, nasal delivery, opioid antagonist, antialcoholism, nasal mucosa toxicity, pharmacokinetics, pharmacodynamics

前 言
1 鼻腔给药系统概述
1.1 鼻腔给药的历史
鼻腔给药在我国已有悠久的历史,汉代张仲景的《伤寒杂病论》就有“韭捣叶,灌鼻中”治疗卒死的记载。明代李时珍编著的《本草纲目》中记载了以巴豆油纸拈,燃烟治疗中风等疾病。也有古代北美印第安人通过鼻腔吸入一种树叶粉末治疗头痛的记载。在过去,鼻腔给药主要作为治疗鼻炎和鼻塞的手段,进入上世纪70年代,鼻腔给药作为全身给药的途径得到了科学界的认可,1976年,Dyke率先报道了10%的盐酸可待因经鼻吸收的研究,随后鼻内给药逐渐成为研究的热点。1984年,在美国新泽西州新布步瑞克召开了“全身给药的鼻黏膜给药制剂”的专题研讨会。近年来,在制剂学方面,鼻腔给药已由传统的滴鼻剂发展出多种新剂型,如气雾剂、喷雾剂、粉雾剂、凝胶剂、微球、脂质体以及乳剂。而在药物方面也由单一的化学药物,转向多肽药物、蛋白药物以及疫苗的研究,鼻腔给药已成为注射给药特别是多肽和蛋白类药物的可能的替代途径[3, 4]。

目录:
中文摘要1
英文摘要3
前 言6
第一章 盐酸纳美芬鼻腔给药系统的处方研究与评价21
1盐酸纳美芬HPLC测定方法的建立21
1.1 材料21
1.2 方法22
1.3 结果与讨论23
1.3.1 检测波长的选择23
1.3.2 流动性的选择23
1.3.3 标准曲线24
1.3.4 精密度25
1.3.5 专属性25
1.3.6 最低检测限27
2盐酸纳美芬在溶液中稳定性的研究27
2.1 材料27
2.2 方法27
2.3 结果与讨论29
2.3.1溶液pH值对盐酸纳美芬稳定性的影响29
2.3.2离子强度对盐酸纳美芬稳定性的影响30
2.3.3 HP-β-CD对盐酸纳美芬稳定性的影响30
3盐酸纳美芬油水分配系数的测定31
3.1 材料31
3.2 方法31
3.3结果与讨论33
4 盐酸纳美芬在鼻腔不同部位的吸收33
4.1 材料33
4.2 方法34
4.3 结果36
4.3.1盐酸纳美芬在鼻腔不同部位的吸收36
4.3.2盐酸纳美芬在同一中鼻甲和鼻中隔粘膜上的透过性38
4.4 讨论38
5 本章小节39
参考文献41
第二章 盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的处方工艺研究与评价43
1 盐酸纳美芬鼻腔给药系统的处方研究43
1.1材料43
1.2 方法44
1.3.1 剂型的选择、剂量与规格设定47
1.3.2 pH的选择48
1.3.2.1 pH对制剂稳定性的影响48
1.3.2.2 pH对药物吸收的影响48
1.3.3促渗剂的筛选49
1.3.4不同吸收促进剂的粘膜透过累计渗透量49
1.3.5 同一种类不同浓度吸收促进剂对盐酸纳美芬的促渗效果50
1.3.6 防腐剂的选择52
2盐酸纳美芬在体鼻腔灌流实验52
2.1材料53
2.2 方法54
2.3结果56
2.3.1色谱条件56
2.3.2盐酸纳美芬在不同pH溶液中的稳定性57
2.3.3盐酸纳美芬在鼻腔循环液中的稳定性57
2.3.4药物浓度对鼻腔吸收的影响57
2.3.5辛醇-水分配系数测定及其与鼻腔吸收的相关性58
2.4 讨论58
3给药装置的选择及考察59
3.1 材料59
3.2 方法59
3.3 结果60
3.3.1给药装置的选择60
3.3.2 喷雾泵质量的考察60
3.4 讨论64
4 制备工艺的研究65
4.1 制备工艺65
4.2 处方与工艺的验证65
5 质量研究65
5.1 材料66
5.2 方法66
5.3 结果69
5.3.1盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的含量测定方法的建立69
5.3.2 盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂有关物质检查70
5.3.3 三批样品的测定73
6 稳定性的研究75
6.1 材料75
6.2 方法75
6.3 结果76
6.3.1 影响因素试验76
6.3.2 加速试验76
6.3.3 长期留样试验77
6.3.4室温留样条件和加速试验下喷雾泵密闭性和每喷量的考察78
6.4讨论79
7本章小节79
参考文献81
第三章 盐酸纳美芬鼻腔给药系统的毒性评价83
1以离体蟾蜍上腭粘膜为模型考察纳美芬鼻腔喷雾剂纤毛毒性影响因素83
1.1 材料83
1.2 方法84
1.3 结果85
1.3.1溶液pH对纤毛摆动的影响85
1.3.2渗透压对纤毛摆动时间的影响86
1.3.3药物浓度对纤毛摆动的影响86
1.3.4 HP-β-CD溶液对纤毛持续摆动时间的影响87
1.3.5 0.5%三氯叔丁醇溶液对纤毛持续摆动时间的影响87
1.4 讨论88
2蟾蜍上腭粘膜在体法评价盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的毒性89
2.1 材料89
2.2 方法89
2.3 结果与讨论90
3家兔鼻腔局部刺激性试验评价盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的毒性91
3.1 材料91
3.2 方法91
3.3 结果93
3.3.1 一般性检查和反应程度93
3.3.2 鼻腔分泌液 pH 值检查94
3.3.3 鼻粘膜脱落细胞检查95
3.3.4 鼻粘膜组织病理学结果95
3.4讨论97
4 HP-β-CD对三氯叔丁醇的鼻纤毛毒性保护作用的机制研究97
4.1 材料97
4.2方法97
4.3 结果98
4.3.1 线性相关性实验98
4.3.2 回收率实验98
4.3.3考察HP-β-CD对三氯叔丁醇溶解度的影响99
4.4 讨论99
5 HP-β-CD对三氯叔丁醇抑菌作用的影响100
5.1 材料100
5.2 方法100
5.3 结果102
5.3.1滤纸片法考察HP-β-CD对三氯叔丁醇抑菌作用的影响102
5.3.2吸光度值法考察HP-β-CD对三氯叔丁醇抑菌作用的影响102
5.4 讨论103
8 本章小结104
参考文献105
第四章 盐酸纳美芬鼻腔给药系统的药物动力学研究和药效学研究107
1 盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的家兔体内药动学研究107
1.1 材料107
1.2 方法107
1.3 结果111
1.3.1 HPLC方法测定家兔血浆中盐酸纳美芬浓度111
1.3.2盐酸纳美芬鼻腔给药的药物动力学及生物利用度研究115
1.4 讨论122
2 盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的药效学研究124
2.1 材料125
2.2 方法125
2.3实验结果及统计学处理125
2.4 讨论127
3 本章小节128
参考文献129
全文结论130
攻读博士学位期间发表论文情况133
致谢 134
参考文献:
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作者点评:
本文对盐酸纳美芬鼻腔给药系统进行了系统深入的研究,主要做了盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的处方、辅料相互作用、毒性、药动和药效等方面的研究。首先,通过对盐酸纳美芬溶液的稳定性及油水分配系数的影响因素进行研究,探讨了影响其溶液稳定性的主要因素,为该药的新剂型研究奠定了基础;其后对盐酸纳美芬鼻腔给药系统进行了制剂学研究,以羊黏膜为模型筛选了促渗剂,初步确定了处方,并完成了在体灌流实验,研究了制剂的在体吸收;同时,本文系统地对盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的毒性进行了研究,确定了盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的纤毛毒性的影响因素和对黏膜的刺激性,并在此基础上确立了最终处方,在此基础上完成了制剂的处方工艺、稳定性考察和质量研究工作;最后,建立盐酸纳美芬家兔血浆的HPLC-UV测定方法,对盐酸纳美芬不同给药途径的药动学过程进行了研究,并对盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂对抗酒精中毒的药效进行了研究。
通过较为全面、系统的研究,本文得到以下结论:
1.盐酸纳美芬(NMF)属于水溶性药物,其稳定性具有pH依赖性,在pH值2.5-8.0范围内,随着溶液pH值增大,盐酸纳美芬的稳定性下降;在pH4.0时,盐酸纳美芬稳定性最好。HP-β-CD对药物的稳定性也存在影响,在强碱性条件下,HP-β-CD可明显降低药物的降解。药物的油水分配系数与溶液pH存在相关性,,随着溶液pH值升高而增加。盐酸纳美芬水溶好、分子量小,剂量低适合制备成鼻腔喷雾剂。
2.建立了体外透过性的模型。以离体羊黏膜为评价的对象,考察了鼻腔的上鼻甲黏膜、中鼻甲黏膜、下鼻甲黏膜、前鼻中隔黏膜和后鼻中隔黏膜等5个不同部位对药物的透过性,由于中鼻甲的透过性最高,表面积最大,最终确定中鼻甲黏膜为药物吸收的主要部位,作为吸收促进剂筛选的体外模型。
3. 以离体羊中鼻甲黏膜为模型,对HP-β-CD、DM-β-CD、α-CD和SEM-β-CD的促渗作用进行了筛选,结果表明在3%浓度下,HP-β-CD促渗作用最好。考察了HP-β-CD在1%,3%和5%浓度下对药物的促渗作用,结果表明1%的HP-β-CD无明显的促渗作用,3%组和5%组均具有明显的促渗作用,但5%组促渗作用与3%组相比没有明显提高,因此初步选用3%HP-β-CD作为盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的促渗剂。
4.采用大鼠鼻腔在体灌流实验,考察了药物浓度和药物溶液的pH值对盐酸纳美芬吸收的影响,并进一步考察了在体条件下,盐酸纳美芬的吸收规律,pH值升高药物的吸收速率增大,并根据实验的结果,探讨了药物的油水分配系数与药物吸收之间的关系,两者存在相关性。
5.采用离体蟾蜍上颚黏膜对纤毛毒性的影响因素进行了考察,结果表明制剂的渗透压、溶液pH、药物浓度、HP-β-CD和辅料溶液均对鼻腔纤毛持续摆动时间均有影响,并发现HP-β-CD对三氯叔丁醇引起的鼻腔毒性具有保护作用,因此在本章中还对HP-β-CD对纤毛毒性的保护机制进行了探讨,并最终认为HP-β-CD的保护机制可能是由于三氯叔丁醇能进入HP-β-CD的空腔中而致。进而讨论了HP-β-CD对三氯叔丁醇的抑菌活性的影响,结果表明随着0.5%的三氯叔丁醇溶液中HP-β-CD浓度的升高,三氯叔丁醇抑菌活性下降,但HP-β-CD在低浓度<3%的情况下,对其抑菌作用没有明显影响。
6.采用了在体蟾蜍上颚黏膜法考察了盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的毒性,结果表明制剂安全,毒性低。进一步采用鼻腔局部刺激性试验考察了盐酸纳美芬的鼻黏膜刺激性,结果表明盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂对鼻黏膜几乎没有刺激性,与阴性对照生理盐水相当。
7.根据处方研究和毒性研究的结果最终确定了盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的处方组成,并考察了两种给药装置的性能,最终选定了其中一种作为盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂所采用的给药装置,为万通定量阀有限公司的3ml凹底玻璃瓶及配套100µl喷雾泵。建立了盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的含量分析方法,该方法灵敏精密、专属性强,满足盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂含量分析的要求。根据盐酸纳美芬鼻腔喷雾3个月加速试验和室温留样试验的结果可知,盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂在3个月加速试验和室温留样实验下均稳定,但长期稳定性还需做进一步的考察。
8.对盐酸纳美芬不同给药途径的药物动力学进行了研究,建立了盐酸纳美芬家兔血浆的药物高效液相色谱测定方法,对盐酸纳美芬的体内药动过程进行了深入的探讨。此外,本章对盐酸纳美芬鼻腔给药制剂抗酒精中毒的药效进行了研究。 建立了盐酸纳美芬家兔血浆的HPLC测定方法,该方法灵敏度高、准确、专属性强,能够用于盐酸纳美芬的家兔体内血药浓度测定,且该方法简单易行,费用低廉,为今后盐酸纳美芬的实验研究奠定了基础。 对三种不同给药途径(静注、肌注和鼻腔喷雾)给药后家兔的血药浓度进行了测定,并对其体内药动学过程进行了分析,比较了三种给药途径的达峰时间和生物利用度,结果表明鼻腔给药绝对生物利用度达62%,且起效迅速。
9.完成了盐酸纳美芬抗酒精中毒的药效学研究,将肌注途径和鼻腔给药途径的药效进行了比较,并考察了高中低三个不同浓度的盐酸纳美芬抗酒精中毒的药效作用进行了评价。结果表明盐酸纳美芬鼻腔给药可快速起效。
综上所述,本文通过大量新颖可靠的体内外实验、先进的测试手段进行了NMF鼻腔给药系统的设计与评价,研究了盐酸纳美芬鼻腔喷雾剂的毒性和药物动力学,充分体现了本文的主体思路——即制备快速起效的盐酸纳美芬制剂,并进行了药效学实验研究,进一步说明了NMF鼻腔给药系统的实用性和科学性,为其他水溶性药物鼻腔给药制剂的研制提供了可靠的实验数据,达到了论文工作的预期目的。
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