具有细胞色素P450 3A药酶抑制作用的口服自微乳化给药系统的构建及机制研究

具有细胞色素P450 3A药酶抑制作用的口服自微乳化给药系统的构建及机制研究

论文摘要

药物的口服吸收是一个复杂的过程,其包括生理因素和制剂因素(如溶解度、组织渗透性、剂型等)。然而,对于那些在体内易被细胞色素P450 3A(CYP 3A)所氧化代谢的药物,抑制CYP 3A的生物转化活性,是提高这类药物口服生物利用度的有效途径。CYP 3A在肝脏及肠道中含量丰富,在成人肝脏和小肠中分别占CYP总量的30%和70%以上,它参与50%以上药物的Ⅰ相代谢,明显降低了CYP 3A底物药物口服生物利用度。有文献报道,易被CYP 3A酶代谢的药物与CYP 3A抑制剂共同服用,这些药物的口服生物利用度会大大增加。然而,绝大多数CYP 3A抑制剂具有一定的药理活性和临床适应症,这些物质在体内需要达到一定的浓度才能发挥抑制CYP 3A酶活性的作用,这样就会产生毒副作用,限制了其在临床上的进一步应用。但联用CYP 3A抑制剂可提高CYP 3A底物药物的口服吸收及生物利用度,因此寻找一些无药理活性、低毒且具有较强CYP 3A抑制作用的抑制剂是国内外生物药剂学学者重点研究的领域之一。药物辅料一直被认为是生理惰性的物质而应用于各种制剂中,近几年国内外研究者陆续发现某些制剂辅料(特别是非离子表面活性剂)具有抑制CYP3A的活性,从而改变药物在体内的吸收、分布、代谢、排泄过程。利用对CYP 3A有抑制作用的辅料构建载体给药系统,可降低CYP 3A底物药物在胃肠道吸收过程中被CYP 3A所氧化代谢的程度,提高CYP 3A底物药物的口服生物利用度;同时也不会产生新的毒副作用。因此从给药系统的角度来提高CYP 3A底物药物的口服生物利用度,较其它的策略更为可靠、易行,具有广泛的应用开发前景。为了考察包含有对CYP 3A有抑制作用的辅料构建的载体给药系统对CYP 3A酶的影响,以咪达唑仑(MDZ)为模型药物、选用对大鼠肝微粒体CYP 3A有明显抑制作用的表面活性剂(Cremophor EL35、Cremophor RH40、Tween-80)为主要的载体材料,采用星点设计—效应面法优化处方,制备咪达唑仑自微乳化给药系统(MDZ—SMEDDS),基本处方为:MCT:Cremophor EL35:PG=25:50:25 (W:W:W)、MCT:Cremophor RH40:PG=25:45:30 (W:W:W)或EO:Tween-80:PG=30:45:25(W:W:W)。优化后的处方水化所形成微乳的自微乳化时间和平均粒径均符合SMEDDS制剂的要求。通过目测法和仪器分析,以外观、粒径为主要指标,考察了介质、稀释倍数、离子强度和食物效应等对各处方自乳化速率的影响,发现各因素对MDZ-SMEDDS的自微乳化效率并无明显影响;通过对各处方所形成微乳的稳定性进行考察,发现含有Cremophor EL35的微乳在人工肠液中的稳定性较差,因此,我们不再对包含Cremophor EL35的SMEDDS进行评价;比较不同MDZ制剂在人工肠液释放情况,结果显示,将MDZ制成自微乳化给药系统可以极大提高其释放的速度和程度;稳定性试验表明,在所考察的高温、强光条件下,MDZ-SMEDDS的外观、药物含量、粒径大小、自微乳化时间均无明显变化,MDZ及其微乳的稳定性良好。考察包含Cremophor RH40和Tween 80的SMEDDS (Cremophor RH40-based SMEDDS和Tween 80-based SMEDDS)对大鼠肝细胞CYP 3A作用,发现相对于对照组(MDZ溶液),Cremophor RH40-based SMEDDS和Tween 80-based SMEDDS在1:50到1:250的稀释范围内可明显抑制1’-OHMDZ的生成,且未产生明显的细胞毒作用;通过Western blot技术检测Cremophor RH40-based SMEDDS和Tween 80-based SMEDDS对大鼠肝细胞CYP3A酶蛋白表达的影响,研究证实,在1:50到1:100的稀释范围内包含CremophorRH40和Tween 80的SMEDDS能显著降低大鼠肝细胞中CYP 3A的蛋白表达水平,相对于对照组(生理盐水),其CYP 3A的蛋白表达量分别为40.5±9.9%和28.8±7.2%(RH40-based SMEDDS),65.3±10.8%和35.8±8.3%(Tween 80-based SMEDDS)。这些结果进一步表明,SMEDDS能抑制MDZ在大鼠肝细胞的代谢部分是由于下调了CYP3A的蛋白表达,从而减少CYP 3A酶的生物转化活性。分别单次或多次灌胃给予大鼠生理盐水、MDZ市售片剂(Dormicum(?))、Cremophor RH40-based SMEDDS与酮康唑溶液,从大鼠肠黏膜上皮细胞提取分离肠RNA和蛋白,采用RT-PCR和Western blot技术检测肠道核酸转录水平和蛋白表达水平。结果显示,相对于生理盐水对照组,单剂量和多剂量给予Cremophor RH40-based SMEDDS微乳显著降低了大鼠肠黏膜上皮细胞中CYP 3A的mRNA表达水平(见图6-1),mRNA表达量分别为生理盐水对照组57.3±5.6%(单剂量)和57.6±7.7%(多剂量),而Dormicum(?)片剂混悬液对大鼠肠道CYP 3A的mRNA表达水平并无明显的影响,mRNA表达量分别为对照组98.3±7.3%(单剂量)和90.6±7.8%(多剂量)。Western blot检测结果与RT-PCR一致,单剂量和多剂量给予Cremophor RH40-based SMEDDS微乳显著降低了大鼠肠黏膜上皮细胞中CYP3A的蛋白表达水平(P<0.05),蛋白表达量分别为生理盐水对照组53.7±6.9%(单剂量)和40.2±8.5%(多剂量);单剂量给予Dormicum(?)片剂混悬液对大鼠肠道CYP3A的蛋白表达水平并无明显的影响,而多剂量给予Dormicum(?)片剂混悬液却轻微降低了大鼠肠道CYP3A的蛋白表达水平,蛋白表达量分别为对照组89.5±10.8%(单剂量)和76.8±16.1%(多剂量)。上述结果说明单剂量或多剂量给予Cremophor RH40-based SMEDDS,都会降低大鼠肠道CYP 3A酶的基因表达水平,从而提高CYP3A底物药物MDZ的口服生物利用度。分别单次或多次灌胃给予大鼠MDZ市售片剂(Dormicum(?))、Cremophor RH40-based SMEDDS与Tween 80-based SMEDDS.结果显示,相对于市售片剂,单剂量和多剂量给予Cremophor RH40-based SMEDDS微乳与Tween 80-based SMEDDS微乳后,MDZ口服生物利用度有明显提高,且显著降低了1’-OHMDZ与MDZ的AUC0-∞比值。与市售Dormicum(?)片剂组的AUC0-∞比较,单剂量和多剂量给予Tween 80-basedSMEDDS的相对生物利用度分别为(226.51±43.38)%和(246.11±44.71)%;Cremophor RH40-based SMEDDS的相对生物利用度分别为(314.38±107.56)%和(332.74±82.97)%(P<0.05),AUC0-∞1’-OHMDZ/AUC0-∞MDZ的比值分别从0.25降至0.14(Tween 80-based SMEDDS)和0.11(Cremophor RH40-based SMEDDS)(单剂量),以及从0.27降至0.12 (Tween 80-based SMEDDS)和0.09(Cremophor RH40-based SMEDDS)(多剂量);同时Cremophor RH40-based SMEDDS微乳与Tween 80-based SMEDDS微乳也显著降低了MDZ的清除率(CL)并延长了MDZ在体内的平均滞留时间(MRT)及消除半衰期(t1/2)。综上所述,包含有对CYP3A有抑制作用的辅料构建载体系统可有效的保护CYP3A底物药物的代谢,从而提高其口服生物利用。通过研究包含有对CYP 3A有抑制作用的辅料构建载体系统对CYP 3A酶的影响,从而为提高某些药物口服吸收而设计高口服生物利用度新剂型提供理论依据;为临床低生物利用度药物的疗效提高提供一条新的途径。因此,本研究具有重要的理论意义和现实意义。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 缩略语
  • 前言
  • 第一章 咪达唑仑理化性质的研究及载体材料的筛选
  • 一、仪器和材料
  • 1 仪器
  • 2 药品与试剂
  • 3 实验动物
  • 二、实验方法
  • 1 MDZ的基本理化性质
  • 2 MDZ含量测定HPLC分析方法的建立
  • 3 MDZ在不同pH条件下溶解度的测定
  • 4 MDZ油/水分配系数的测定
  • 5 SMEDDS载体材料细胞毒性研究
  • 6 SMEDDS载体材料对大鼠肝微粒体CYP 3A酶抑制作用的研究
  • 三、实验结果
  • 1 HPLC测定MDZ方法学研究
  • 2 MDZ在不同pH条件下溶解度的测定结果
  • 3 MDZ油/水分配系数的测定结果
  • 4 SMEDDS载体材料细胞毒性试验结果
  • 5 大鼠肝微粒体蛋白浓度测定
  • 6 大鼠肝微粒体孵育体系中1’-OHMDZ方法学研究
  • 四、讨论
  • 五、本章小结
  • 第二章 咪达唑仑自微乳化给药系统的处方研究
  • 一、仪器和材料
  • 1 仪器
  • 2 药品与试剂
  • 二、实验方法
  • 1 处方各成分饱和溶解度的测定
  • 2 处方配伍筛选
  • 3 单因素考察
  • 4 星点设计-效应面法优化处方
  • 三、实验结果
  • 1 处方配伍筛选实验结果
  • 2 单因素考察实验结果
  • 3 星点设计-效应面法优化处方实验结果
  • 四、讨论
  • 五、本章小结
  • 第三章 咪达唑仑自微乳化给药系统质量评价及稳定性研究
  • 一、仪器和材料
  • 1 仪器
  • 2 药品与试剂
  • 二、实验方法
  • 1 MDZ-SMEDDS基本处方与制备
  • 2 MDZ-SMEDDS处方评价
  • 3 MDZ-SMEDDS制剂稳定性研究
  • 三、实验结果
  • 1 MDZ-SMEDDS成乳后的形态、粒径和Zeta电位
  • 2 自乳化效率实验结果
  • 3 微乳稳定性实验结果
  • 4 体外释放度实验结果
  • 5 MDZ-SMEDDS制剂稳定性实验结果
  • 四、讨论
  • 五、本章小结
  • 第四章 咪达唑仑自微乳化给药系统对大鼠肝细胞CYP 3A作用及其机制研究
  • 一、仪器和材料
  • 1 仪器
  • 2 药品与材料
  • 3 实验动物
  • 二、实验方法
  • 1 溶液配制
  • 2 大鼠肝细胞的分离及培养
  • 3 肝细胞培养液中1'-OHMDZ浓度测定方法的建立
  • 4 MDZ-SMEDDS对大鼠肝细胞CYP 3A作用研究
  • 5 MDZ-SMEDDS对大鼠肝细胞毒性研究
  • 6 Western blot检测
  • 三、实验结果
  • 1 大鼠肝细胞的分离及培养
  • 2 HPLC测定大鼠肝细胞培养液内1'-OHMDZ方法学研究
  • 3 MDZ-SMEDDS对大鼠肝细胞CYP 3A作用研究结果
  • 4 MDZ-SMEDDS对大鼠肝细胞毒性研究结果
  • 5 Western blot检测结果
  • 四、讨论
  • 五、本章小结
  • 第五章 咪达唑仑自微乳化给药系统对大鼠小肠CYP 3A作用机制的研究
  • 一、仪器和材料
  • 1 仪器
  • 2 药品与试剂
  • 3 实验动物
  • 二、实验方法
  • 1 给药方案设计
  • 2 大鼠小肠微粒体核酸水平的检测
  • 3 大鼠小肠微粒体蛋白水平的检测
  • 三、实验结果
  • 1 大鼠小肠微粒体核酸表达水平的检测结果
  • 2 大鼠小肠微粒体蛋白表达水平的检测结果
  • 四、讨论
  • 五、本章小结
  • 第六章 咪达唑仑自微乳化给药系统在大鼠体内药动学的研究
  • 一、仪器和材料
  • 1 仪器
  • 2 药品与试剂
  • 3 实验动物
  • 二、实验方法
  • 1 HPLC测定大鼠血浆中MDZ浓度方法学研究
  • 2 MDZ-SMEDDS的制备
  • 3 给药方案的设计与血样采集
  • 4 血样的处理与血药浓度的测定
  • 5 药动学参数的测定与数据分析
  • 三、实验结果
  • 1 HPLC测定大鼠血浆中MDZ浓度方法学建立
  • 2 MDZ与1'-OHMDZ血药浓度与药动学参数测定结果
  • 四、讨论
  • 五、本章小结
  • 结论与展望
  • 1 全文结论
  • 2 创新性
  • 3 展望
  • 参考文献
  • 综述及参考文献
  • 致谢
  • 附件:博士在读期间发表及拟发表论文
  • 相关论文文献

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