黃原膠是一種生物高分子多糖,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒,廣泛應(yīng)用于藥物制劑。本文對(duì)近年來黃原膠在口服緩控釋制劑、黏膜給藥制劑、經(jīng)皮給藥制劑及其它制劑中的應(yīng)用研究作一綜述。
黃原膠有良好的黏合作用,可與淀粉、殼聚糖、槐豆 膠等多種輔料配伍制備不同黏度、硬度、溶出速率的緩釋 片,對(duì)水溶性與非水溶性藥物都適宜,解熱藥、鎮(zhèn)痛藥、抗 炎藥、維生素類等藥物都可與黃原膠混合制備緩釋片[2]。
目前,黃原膠作為緩控釋材料得到廣泛研究。Eftaiha 等[31以殼聚糖-黃原膠(1:1,w/w)為基質(zhì)材料制備甲硝唑口 服緩釋片,并與羧甲基纖維素(CMC)為輔料的甲硝唑緩 釋片對(duì)照。兩者體外釋藥特征相似,但人體內(nèi)研究結(jié)果顯 示,前者24 h內(nèi)的血藥濃度超出后者。通過測(cè)定胃腸黏膜 的黏附作用,發(fā)現(xiàn)前者具有較高血藥濃度的原因是殼聚糖- 黃原膠對(duì)小腸上段具有較強(qiáng)的黏附作用,延長(zhǎng)了該藥物在 胃腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)與吸收時(shí)間。
將黃原膠與結(jié)腸可降解多糖合用可制備具有結(jié)腸 定位釋藥功能的片劑。8丨111^等[41合用黃原膠與瓜爾膠 (10:20,w/w)將氟尿嘧啶包衣用于治療結(jié)腸癌。體外試 驗(yàn)表明,在模擬胃液2 h及模擬小腸液3 h的過程中藥物累積 釋放小于5 %,在加入結(jié)腸內(nèi)容物的模擬結(jié)腸環(huán)境中24 h藥 物釋放可達(dá)80%,表明該制劑具有結(jié)腸定位給藥功能,從 而降低氟尿嘧啶對(duì)上消化道系統(tǒng)的毒性和副作用。魔芋葡 甘露聚糖(konjac glucomannan,KGM)是一種可被結(jié)腸 內(nèi)炙甘露糖酶降解的天然植物多糖,水中溶解性好,浸泡 片刻即溶脹崩解,如果利用KGM作為結(jié)腸定位緩釋片的載 體,需提髙其自身凝膠強(qiáng)度。將黃原膠與KGM共混可形成 強(qiáng)度很大的凝膠,共混物同時(shí)具有KGM的酶解響應(yīng)性及兩種 多糖不具有的高強(qiáng)度和低溶脹的特性。Fan等[5]采用濕法制粒 合用兩者制備了模型藥西咪替丁的親水凝膠骨架片,結(jié)果表 明,當(dāng)KGM與黃原膠比例3:7時(shí),制粒效果和緩釋效果最好。
黃原膠也可作為其它口服劑型的基質(zhì)材料。Albertin^[6] 以黃原膠和海藻酸鈉為復(fù)合囊材,采用噴霧凝固法(spray congealing)制備益生菌微囊,該微囊可有效地提高益生 菌對(duì)胃腸轉(zhuǎn)運(yùn)的耐受性,并具有良好的貯藏穩(wěn)定性。 Verhoever^[7’8]采用熱培擠出技術(shù)(hot-melt extrusion)制 備了酒石酸美托洛爾的乙基纖維素-黃原膠微型基質(zhì)緩釋制 劑。當(dāng)黃原膠含量達(dá)10 %時(shí),藥物按零級(jí)動(dòng)力學(xué)釋放。體 內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明,含10 %黃原膠的該制劑可使混種犬的血 藥濃度在3.5 h左右時(shí)達(dá)最大值,并保持相對(duì)平穩(wěn)。Shalviri 等[9]以三偏磷酸鈉(STMP)為交聯(lián)劑制備了一種交聯(lián)淀粉- 黃原膠凝膠用于藥物控釋。pH 7.4的條件下,控制STMP比 例可使凝膠網(wǎng)絡(luò)尺寸在2.84?6.74 nm之間,該尺寸范圍適 于轉(zhuǎn)運(yùn)小分子、多肽及蛋白質(zhì)類藥物。研究表明該凝膠對(duì) 不同電荷的藥物具有不同的滲透性,負(fù)電荷及M大的藥物 滲透速率慢,該特點(diǎn)可用于設(shè)計(jì)離子化藥物控釋制劑。
黃原膠作為親水凝膠基質(zhì)緩控釋材料具有以下優(yōu)點(diǎn): 緩釋能力較強(qiáng),無藥物突釋效應(yīng),藥物釋放重現(xiàn)性好,黃 原膠用量較高時(shí)可制得近乎零級(jí)釋放的制劑。藥物釋放速 率與黃原膠的比例、藥物的溶解性以及釋藥介質(zhì)的pH值、 離子強(qiáng)度有關(guān)。一般情況下,黃原膠比例越大藥物釋放越 慢;可溶性藥物的釋放速率大于不溶或難溶性藥物;釋藥 介質(zhì)pH值降低釋藥速率減小,離子強(qiáng)度增加釋藥速率增 大[^1],可將黃原膠與離子劑合用,平衡釋藥速率[|21。因 此,采用黃原膠作為緩釋材料時(shí),需綜合考慮處方含量和 釋藥介質(zhì)的影響。
黏膜給藥方便,無肝臟首過效應(yīng),能避免藥物在胃 腸道被破壞。口服無效的藥物,如部分多肽類和蛋白質(zhì)類 藥物,黏膜給藥是較好的途徑。黃原膠具有生物黏附性, 將其作為載體制備的制劑,能夠長(zhǎng)時(shí)間黏附在黏膜和細(xì)胞 上,延長(zhǎng)藥物在特定部位的作用時(shí)間,減緩藥物釋放,減 少給藥次數(shù)。
鼻腔中黏膜纖毛運(yùn)動(dòng)可將滴入的藥物從鼻甲向鼻咽部 消除,縮短藥物與吸附表面的接觸時(shí)間,直接影響藥物的 吸收和療效。Nakamura等研究了幾種水溶性聚合物噴粉 劑對(duì)鼻腔黏膜的黏附作用,體外及體內(nèi)試驗(yàn)表明,與羥丙 基纖維素(HPC)、聚乙烯醇(PVA)相比,以黃原膠為 輔料的噴粉劑表現(xiàn)出較強(qiáng)的黏性、凝膠強(qiáng)度、吸水性和滯 留性。由于PVA黏附性較低,可與黃原膠合用,通過控制 兩者比例控制藥物的滯留時(shí)間。
Chiou等1141將載有滅活H5N3病毒的脂質(zhì)體與黃原膠合 用,研究了其鼻黏膜免疫效能。雞滴鼻接種實(shí)驗(yàn)表明,合 用黃原膠后,機(jī)體的局部免疫和全身免疫同時(shí)增強(qiáng)。因黃 原膠可以延長(zhǎng)脂質(zhì)體在鼻腔的滯留時(shí)間,延緩抗原釋放, 增強(qiáng)鼻腔上皮細(xì)胞對(duì)抗原的保留作用,從而對(duì)脂質(zhì)體透過 鼻黏膜起到促進(jìn)作用。適宜的黃原膠濃度為0.2 %,如果 濃度過大,進(jìn)入呼吸道尤其是肺泡后,側(cè)鏈上的甘露糖基 團(tuán)會(huì)與巨噬細(xì)胞Toll樣受體2結(jié)合,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生先天性免 疫,導(dǎo)致疫苗的免疫效能減弱。
口腔黏膜給藥可直接作用于病灶,又可經(jīng)口腔黏膜吸收進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),藥物在用藥部位的保留時(shí)間嚴(yán)重影響藥 物的吸收。1111丨8時(shí)11等[15]將一種抗菌肽(組肽5的衍生物) 與黃原膠化學(xué)耦合,用于抗口腔白色念珠菌感染。結(jié)果表 明,耦合的復(fù)合物不僅保持了抗菌活性,且黃原膠能明顯 減少唾液酶對(duì)抗菌肽的降解,又由于其生物黏附作用,明 顯延長(zhǎng)了抗菌肽的作用時(shí)間。黃原膠與卡波姆合用作為基 質(zhì)制備克霉唑口腔生物黏附片,亦明顯延長(zhǎng)抗菌時(shí)間。
為避免口服吸收的首過效應(yīng),¥&111噸虹等[171制備了酒 石酸美托洛爾頰黏膜給藥的生物黏附片;黃原膠與刺槐豆 膠比例2:1,另加1 %十二烷基硫酸鈉增加藥物的黏膜滲透 性,可使藥物在45 min內(nèi)完全釋放。
黃原膠可作為滴眼液的增黏劑,延緩藥物的清除,但 由于淚液中有少量離子存在,黃原膠在淚液膜上呈有序的 雙螺旋結(jié)構(gòu),不利于與黏蛋白相互作用™。Ceulemans等™ 研究發(fā)現(xiàn),0.2 %黃原膠幾乎不能與黏蛋白作用,只有當(dāng)黃 原膠達(dá)到1 %時(shí)濃度才可以與黏蛋白作用,進(jìn)而起到生物黏 附作用,但此時(shí)較高的黏度會(huì)使患者感覺不適。通過超聲 預(yù)處理黃原膠溶液,破壞黃原膠分子結(jié)構(gòu),既可以促進(jìn)其 與黏蛋白反應(yīng),又能降低其黏度,提高患者的順應(yīng)性。
眼用凝膠劑可延長(zhǎng)藥物滯留時(shí)間而提高療效。臨床試 驗(yàn)證明,以黃原膠為凝膠基質(zhì)制備含0.5 %噻嗎洛爾凝膠 劑,只需一曰給藥1次即可有效控制青光眼患者眼內(nèi)壓[21]。 用黃原膠與泊洛沙姆合用制備的溫度敏感型鹽酸莫昔沙星 原位凝膠劑(in situ hydrogels),透明、均一、穩(wěn)定、凝膠 強(qiáng)度良好,對(duì)羊的角膜表面具有很好的生物黏附作用,能 明顯延長(zhǎng)藥物與角膜的接觸時(shí)間,延緩藥物釋放。
采用丙烯酰胺修飾的黃原膠為基質(zhì),利 用溶鑄成膜法(solution casting method)制備阿替洛爾的黃 原膠薄膜劑。薄膜微不透明、光滑、彈性和透氣性好,藥 物分布均一,且對(duì)小鼠皮膚無刺激,體外釋藥研究表明, 藥物釋放符合Fick擴(kuò)散趨勢(shì),可用作透皮給藥。
黃原膠可用作0/W型微乳、脂質(zhì)體等透皮促滲制劑的 凝膠劑。以1.5 %黃原膠為凝膠基質(zhì)制備的布洛芬微乳凝 膠,具有適宜透皮給藥的黏度,并且保持了微乳的穩(wěn)定性 和藥物的滲透性[24]。Jimyapraserta等[25]將載有輔酶Q,B的納 米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體(nanoatmetumd lipid carriers, NLC)制備 成以黃原膠為基質(zhì)的凝膠劑后,其粒徑、Zeta電位未發(fā)生 改變且保持穩(wěn)定,但結(jié)晶指數(shù)增加。黃原膠對(duì)微乳、NLC等 微粒載藥系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及藥物滲透性的影響需進(jìn)一步研究。
開發(fā)了一種以黃原膠為基質(zhì)的凍干晶 片,可作為生長(zhǎng)因子的載藥系統(tǒng),直接作用于化膿傷口。 其釋藥速率受基質(zhì)溶脹性能的影響,而后者會(huì)受傷口化膿 程度的影響,因此,釋藥速率受傷口化膿程度控制,可避 免傳統(tǒng)傷口愈合劑給藥不均勻及藥量難控制的缺點(diǎn)。為避 免高溫滅菌可能引起的藥物降解,凍干晶片采用y射線滅 菌。研究表明[281,黃原膠晶片可耐受大量y射線,且不影響 其形成凝膠的黏度。通過對(duì)載有基質(zhì)金屬蛋白酶3抑制劑凍干 晶片的穩(wěn)定性考察,表明其為穩(wěn)定、有效的載藥系統(tǒng)。
用外翻腸囊法研究發(fā)現(xiàn)0.5 mg/mL黃原膠 溶液可提高抗癌藥物長(zhǎng)春堿的組織積累和跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。動(dòng)物 實(shí)驗(yàn)表明同服黃原膠與長(zhǎng)春堿可以增加后者在大腸的血藥 濃度,對(duì)其它主要器官的血藥濃度沒有影響。原因是黃原 膠對(duì)腸道上皮細(xì)胞的P-gp具有抑制作用。P-gp是一種ATP依 賴性膜轉(zhuǎn)運(yùn)體,作為藥物轉(zhuǎn)運(yùn)子,其作用類似于排出泵, 可將藥物從細(xì)胞內(nèi)外排降低胞內(nèi)藥物濃度,導(dǎo)致藥效降 低。這項(xiàng)研究顯示,如果將黃原膠與長(zhǎng)春堿合用,可以降 低大腸癌細(xì)胞的耐藥性,提高長(zhǎng)春堿口服的抗腫瘤活性。 另有研究發(fā)現(xiàn)[31]黃原膠可有效誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生白介素 12/P40和腫瘤壞死因子a, 口服黃原膠能明顯抑制皮下接種 黑色素瘤細(xì)胞小鼠的腫瘤生長(zhǎng),延長(zhǎng)小鼠的存活時(shí)間,因 此,黃原膠口服可能對(duì)預(yù)防腫瘤有效。
黃原膠作為一種性能優(yōu)良的生物高分子材料,在藥物 制劑方面具有較強(qiáng)的應(yīng)用潛力。目前國內(nèi)對(duì)黃原膠在此方 面的研究還相對(duì)較少,需深入開展黃原膠的綜合研究,為 黃原膠在藥物制劑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供依據(jù)。