布洛芬丁香酚酯前体药物的合成及其微乳给药系统的研究

论文题目: 布洛芬丁香酚酯前体药物的合成及其微乳给药系统的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 药剂学

作者: 赵秀丽

导师: 陈大为

关键词: 布洛芬,布洛芬丁香酚酯,细胞模型,微乳给药系统,药物动力学,生物利用度,体内分布,安全性,药效学

文献来源: 沈阳药科大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文以减小非甾体抗炎药布洛芬的胃肠道刺激及提高中药挥发性成分丁香酚稳定性为设计思想，将药理活性具有相近或协同作用的布洛芬和丁香酚制成前体药物（布洛芬丁香酚酯，IEE），系统地研究了该前体药物的理化性质、体内外稳定性、跨膜转运机理、在生物体内的代谢途径，在此基础上成功地制备了可供注射和口服给药的微乳制剂，对该制剂的体内药动学行为、体内分布以及药效学进行了较为深入研究，旨在探讨通过结构改造和剂型设计来提高药物疗效、降低毒副作用、改善药物稳定性等的必要性和可行性。以布洛芬和丁香酚为原料，通过酰氯酯化反应首次合成了IEE，其化学名为丙酸，2-[4-（2-甲基丙基）苯]，2-甲氧基-4-（2-烯丙基）苯酯。该合成方法简单，回收率高，适合大批量生产。所得产物的熔点为41.2±0.5℃，结构经UV、IR、MS和1H-NMR鉴定，确认为目标化合物。在理化性质研究中，测定了药物在不同pH条件下的溶解度，IEE在水中的溶解度为2.98μg／ml，且受pH影响较小，属亲脂性药物，其在各种有机溶剂及油中有极好的溶解性（＞200mg／g）；油水分配系数（CLogP）为6.45；高温、高湿和光照实验结果表明，IEE稳定性良好；对药物在不同pH值溶液中的水解动力学研究显示，IEE在pH1.1-9.96范围内稳定性良好，不随pH发生改变，大于9.96时，随pH增大水解速率加快。以Caco-2细胞模型研究了IEE的跨膜转运机理。在有酯酶抑制剂苯甲基磺酰氟（PMSF）存在的情况下IEE的Papp（A→B）和Papp（B→A）相近，分别为14.46和15.04×10-6cm／s，由此初步判断IEE主要以被动扩散形式透过生物膜。分别考察了牛血清白蛋白（BSA）、PMSF、浓度、抑制剂、温度对IEE转运的影响，其中：BSA对其跨膜转运无显著性影响；在无PMSF存在的情况下，IEE在转运前和转运过程中可被体内酶水解为原形药，IEE的转运实际是由两者共同作用的结果；由于布洛芬和IEE的透过速率不同以及不同浓度条件下可供水解的酶达到饱和程度不同导致转运速率不同；P-gp抑制剂维拉帕米和MRP抑制剂吲哚美辛对IEE的转运没有显著影响，说明药物的转运不受外排泵的作用；温度对IEE的转运产生显著影响（P＜0.05），在不同温度下由于酶的活性不同导致IEE和布洛芬的转运速率相对不同，使渗透系数发生改变。IEE的跨膜转运依赖于酶的参与，使IEE表现为较好的吸收效果。应用LC／MSn法首次鉴定了IEE在大鼠尿及血中的代谢产物，其中包括1种Ⅰ相代谢产物和6种Ⅱ相代谢产物。在尿中发现包括IEE和布洛芬在内的多种代谢产物，说明IEE在体内经历了多重代谢过程，静脉或口服给药1h后的血浆样品中没有发现IEE而测得布洛芬，证明IEE在生物体内的确可以水解为原形药布洛芬，但在尿样中和血样中均没有发现丁香酚原形药物的存在，推测IEE在大鼠体内主要先水解成布洛芬和丁香酚，丁香酚经进一步代谢与葡萄糖醛酸结合，LC／MSn为IEE微乳制剂的体内药动学研究提供了科学依据。为了促进药物吸收、提高生物利用度及减小胃肠道副作用，本文选择新型给药系统——微乳作为药物传递载体，制备了可供注射和口服的微乳制剂。分别以IPM和Miglyol 812作为油相、豆磷脂（SbPC）与HS-15为表面活性剂、PEG 400和乙醇作为助表面活性剂、重蒸水作为水相，绘制伪三元相图，研究各组分的组成对微乳形成的影响，并考察了不同油相、不同表面活性剂、助表面活性剂的组成变化对制剂粒径、粘度及稳定性的影响，确定了含有较多油相、较少表面活性剂的稳定空白微乳的组成。在空白微乳的基础上考察了药物的加入对微乳相关指标的影响，当药物含量占油相（Miglyol 812）的40％（w／w）以下时，微乳载药量可达100％，且粒径较小；当药物含量大于油相的40％以上时，微乳载药量下降并伴有药物析出，粒径变大，分布范围变宽。确定的最佳处方组成为IEE／Miglyol 812／SbPC／HS-15／PEG400／Ethanol／Water（6.4／9.6／6／6／8.4／3.6／60g）。在体外研究的基础上，选择大鼠为实验动物，以HPLC方法为检测手段，对IEE静脉注射微乳和口服微乳进行体内药动学研究，并分别与布洛芬的两种给药途径进行了比较，以非隔室模型计算了体内药动学参数，并得出了该制剂的绝对生物利用度。IEE微乳于小鼠静注给药体内分布研究表明，肝、脾等网状内皮系统丰富器官的药物浓度明显降低，而药物在心、肺、脑的分布相对增加，但肾内药物浓度变化较小，与布洛芬水溶液组相比，平均滞留时间延长，消除相对较慢，说明该制剂具有缓释作用。急性毒性实验结果表明，IEE微乳制剂小鼠口服和注射的LD50分别为714.7和197.2mg／kg；安全性试验结果表明，该制剂不溶血、无过敏性及刺激性；药效学实验结果表明，等剂量小鼠灌胃或静注时，IEE微乳对小鼠热板法和醋酸致痛与布洛芬效果相当，对由二甲苯引起小鼠耳肿胀和角叉菜胶致大鼠足肿胀均有明显的抑制作用；小鼠胃肠道刺激性试验结果显示，灌胃给药后IEE微乳能明显降低胃肠道刺激，与布洛芬组有显著性差异（P＜0.05），与空白组相当。

论文目录:

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英文摘要

药品、材料与仪器

前言

第一章 IEE的合成及其结构确证

1.IEE的合成方法

1.1 合成路线设计

1.2 合成方法

1.2.1 α-甲基-4-(2-甲基丙基)苯乙酰氯(Ⅰ)的制备

1.2.2 布洛芬丁香酚酯(Ⅱ)的合成

2.IEE的结构确证

2.1 熔点的测定

2.1.1 毛细管法

2.1.2 DSC法

2.2 紫外光谱(UV)

2.3 红外光谱(IR)

2.4 质谱(MS)

2.5 核磁共振氢谱(1H-NMR)

3.讨论

4.本章小结

参考文献

第二章 IEE的理化性质与稳定性的研究

1.IEE分析方法的建立

1.1 检测波长的选择

1.2 色谱条件

1.3 系统适用性试验

1.4 标准曲线的制备

1.5 分析方法的确证

2.IEE基本理化性质考察

2.1 平衡溶解度的测定

2.1.1 测定方法

2.1.2 结果与分析

2.2 IEE初步稳定性实验

2.2.1 露置空气实验

2.2.2 光照实验

2.2.3 高湿实验

2.2.4 高温实验

2.3 温度对IEE溶解度的影响

2.3.1 实验方法

2.3.2 实验结果

2.4 油水分配系数(CLogP)的预测

2.5 IEE水解动力学考察

2.5.1 实验原理

2.5.2 实验方法

2.5.3 结果与分析

2.6 药物与辅料的相互作用

2.6.1 实验方法

2.6.2 结果与分析

3.本章小结

参考文献

第三章 Caco-2细胞模型中对IEE转运机理的考察

1.Caco-2细胞模型简介

1.1 Caco-2细胞模型的药物转运机理

1.2 Caco-2细胞体外模型的特点

1.3 Caco-2细胞模型在研究药物吸收中的应用

1.3.1 用于药物结构-转运关系的研究

1.3.2 用于药物及制剂处方组成透膜性和黏膜毒性的评价

1.3.3 用于前体药物口服吸收的快速评价

1.3.4 预测药物吸收过程中的相互作用

1.3.5 用于药物在小肠上皮细胞代谢稳定性的估计

1.3.6 用于揭示药物肠吸收的限速因素

1.3.7 用于评价肠腔pH值对药物吸收的影响

2 IEE在Caco-2细胞模型中转运机理的研究

2.1 分析方法的建立

2.1.1 含量测定方法

2.1.2 Caco-2细胞的培养

2.1.2.1 试液的组成与配制

2.1.2.2 Caco-2细胞的培养

2.1.3.数据分析方法

2.2 IEE在Caco-2细胞匀浆中的代谢

2.2.1 实验原理

2.2.2 实验方法

2.2.3 结果与分析

2.3 Caco-2细胞用于IEE吸收机制的研究

2.3.1 Caco-2细胞完整性考察

2.3.2 布洛芬在Caco-2细胞中的转运

2.3.2.1 实验方法

2.3.2.2 结果与分析

2.3.3 PMSF对IEE吸收的影响

2.3.3.1 实验方法

2.3.3.2 结果与分析

2.3.4 BSA对IEE吸收的影响

2.3.4.1 实验方法

2.3.4.2 结果与分析

2.3.5 不同浓度IEE吸收的影响

2.3.5.1 实验方法

2.3.5.2 结果与分析

2.3.6 抑制剂对IEE转运的影响

2.3.6.1 实验方法

2.3.6.2 结果与分析

2.3.7 温度对IEE吸收的影响

2.3.7.1 实验方法

2.3.7.2 结果与分析

3.讨论

4.本章小结

参考文献

第四章 IEE在大鼠体内代谢的初步研究

1.研究药物代谢的意义及方法

1.1 研究药物代谢行为

1.2 研究药物代谢行为的方法

1.2.1 LC／MSn分析方法

1.2.2 质谱断裂规律

2.IEE在大鼠体内的代谢

2.1 尿液及血浆样品的分析条件

2.1.1 色谱条件

2.1.2 质谱条件

2.2 IEE在大鼠尿中代谢产物的鉴定

2.2.1 实验方法

2.2.1.1 尿样的采集

2.2.1.2 样品的预处理

2.2.2 结果与分析

2.3 IEE在大鼠血中代谢产物的鉴定

2.3.1 实验方法

2.3.1.1 血样的采集

2.3.1.2 血样的处理

2.3.2 结果与分析

2.4 IEE的代谢途径

3.讨论

4.本章小结

参考文献

第五章 IEE微乳给药系统的研究

1.含量测定方法的建立

1.1 吸收波长的选择

1.2 含量测定方法

1.3 标准曲线的绘制

2.微乳的制备

2.1 处方设计原则

2.2 油相的选择

2.2.1 实验方法

2.2.2 结果与讨论

2.3 表面活性剂的选择

2.4 助表面活性剂的选择

2.4.1 实验方法

2.4.2 结果与讨论

2.5 微乳的制备方法

2.6 伪三元相图的绘制

2.7 空白微乳的制备

2.7.1 表面活性剂对微乳形成的影响

2.7.1.1 实验方法

2.7.1.2 结果与讨论

2.7.2 S／Cos值对微乳形成的影响

2.7.2.1 实验方法

2.7.2.2 结果与讨论

2.8 含药微乳的制备

2.8.1 实验方法

2.8.2 结果与讨论

3.微乳的理化性质研究

3.1 粘度的测定

3.1.1 测定方法

3.1.2 结果与讨论

3.2 粒径的考察

3.3 粒子形态

3.4 ζ电位的测定

3.5 电导率的测定

3.6 折光率的测定

3.7 相转变温度(PIT)的测定

3.8 稀释对微乳粒径的影响

4.IEE微乳的稳定性考察

4.1 实验方法

4.2 实验结果

5.本章小结

参考文献

第六章 IEE及其微乳大鼠体内药动学研究

1.体内药物分析方法的建立

1.1 色谱条件

1.2 标准溶液的配制

1.3 浆及组织样品的处理

1.4 色谱系统的适用性实验

1.5 标准曲线和线性范围

1.6 方法回收率

1.7 方法的精密度和准确度

1.8 稳定性考察

2.血浆蛋白结合率的测定

2.1 实验方法

2.2 结果与分析

3.IEE在血浆及肝匀浆中的稳定性

3.1 实验方法

3.2 结果与分析

4.药物动力学研究方法与结果

4.1 给药方案与样品采集

4.1.1 静脉给药组

4.1.2 口服给药组

4.2 血药浓度采集结果

4.2.1 静脉注射给药的血药浓度测定结果

4.2.2 口服给药的血药浓度测定结果

4.3 注射IEE微乳与布洛芬水溶液药-时曲线的比较

4.4 口服给药IEE微乳与布洛芬混悬液的药-时曲线与比较

4.5 药物动力学参数计算

4.5.1 静脉注射组的药代动力学参数

4.5.2 口服给药组的药代动力学参数

4.6 绝对生物利用度

5.药物体内分布研究

5.1 研究对象

5.2 随机原则

5.3 给药及样品采集方案

5.4 各组织样品测定结果

5.5 IEE微乳的小鼠体内靶向性评价

6.讨论

7.本章小结

参考文献

第七章 IEE微乳的毒理学与药效学研究

1 急性毒性及安全性实验

1.1 急毒实验

1.1.1 实验对象

1.1.2 给药方案及计算方法

1.1.3 结果与讨论

1.1.3.1 口服给药测定结果

1.1.3.2 静注给药测定结果

1.2 局部刺激性实验

1.2.1 实验方法

1.2.1.1 注射给药部位肌肉刺激性试验

1.2.1.2 注射给药部位血管刺激性试验

1.2.2 实验结果

1.2.2.1 注射给药部位肌肉刺激性试验

1.2.2.2 注射给药部位血管刺激性试验

1.3 溶血性实验

1.4 过敏性实验

2 IEE微乳的药效学研究

2.1 IEE微乳的镇痛作用研究

2.1.1 对热板法致小鼠疼痛的影响

2.1.1.1 实验方法

2.1.1.2 结果与讨论

2.1.2 对小鼠冰醋酸致痛的影响

2.1.2.1 实验方法

2.1.2.2 结果

2.2 IEE微乳的抗炎作用研究

2.2.1 对二甲苯致小鼠耳廓肿胀的影响

2.2.1.1 实验方法

2.2.1.2 结果与讨论

2.2.2 对大鼠足肿胀的影响

2.2.2.1 实验方法

2.2.2.2 结果与讨论

2.3 IEE对小鼠胃肠道刺激试验

2.3.1 实验方法

2.3.2 结果与讨论

3 本章小结

参考文献

全文结论

致谢

攻读博士学位期间发表论文情况

附录

发布时间: 2006-12-14

参考文献

[1].微乳给药系统在提高难溶性、难透过性药物生物利用度中的应用研究[D]. 孟健.沈阳药科大学2007
[2].喜树碱衍生物通过透明质酸纳米微乳经皮给药作用于瘢痕修复的研究[D]. 高媛媛.中国海洋大学2014
[3].农药新剂型微乳粒剂及其微乳液形成与稳定机理[D]. 魏方林.浙江大学2013
[4].基于提高药物角膜透过性的布洛芬眼部传递系统的设计与评价[D]. 李想.沈阳药科大学2009
[5].乳化技术提高难溶性药物口服生物利用度的研究[D]. 尹永梅.沈阳药科大学2009
[6].微丸和自微乳新制剂的吸收预测与处方优化[D]. 崔孟珣.中国人民解放军军事医学科学院2009
[7].芳基丙酸类非甾体抗炎药前体药物的合成及其微乳、亚微乳剂的研究[D]. 梁迪.吉林大学2013
[8].美洛昔康经皮给药系统的设计与药物动力学评价[D]. 袁悦.沈阳药科大学2007
[9].环孢素A皮肤给药系统的设计与评价[D]. 刘洪卓.沈阳药科大学2007
[10].西罗莫司自微乳化释药系统的研究[D]. 孙明辉.华中科技大学2011

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