CN106265682B - 雷公藤红素在制备抑制碱烧伤角膜新生血管及促进角膜碱烧伤愈合滴眼液制剂中的应用 - Google Patents

雷公藤红素在制备抑制碱烧伤角膜新生血管及促进角膜碱烧伤愈合滴眼液制剂中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物医用材料与医学交叉领域，具体公开一种雷公藤红素在制备抑制碱烧伤角膜新生血管及促进角膜碱烧伤愈合滴眼液制剂中的应用。称取三元嵌段共聚物PEG‑PCL‑PEI7.04~67.55 g、雷公藤红素0.68~2.11 g，共同溶解于由甲醇与乙腈以体积比1:1~3组成的混合溶剂中；然后，在超声搅拌下，将混合液滴加到溶解当量的注射用水中，真空蒸馏除去有机溶剂，超滤除去游离的雷公藤红素，得载药聚合物胶束，补加注射用水定容至100mL，即得滴眼液。本发明首次以PEG‑PCL‑PEI为载体，负载雷公藤红素，制成了滴眼液，实现眼表点眼的给药方式，具有里程碑式的意义。

Description

雷公藤红素在制备抑制碱烧伤角膜新生血管及促进角膜碱烧 伤愈合滴眼液制剂中的应用
技术领域
本发明属于生物医用材料与医学交叉领域，具体涉及一种雷公藤红素在制备抑制碱烧伤角膜新生血管及促进角膜碱烧伤愈合滴眼液制剂中的应用。
背景技术
角膜碱烧伤是眼科临床常见的致盲性眼病，一旦发生，治疗相当棘手，预后极差。许多研究表明，角膜碱烧伤后各种效应细胞和炎性细胞共同参与其病理损伤过程，后续引起的免疫炎症反应可造成角膜溃疡、穿孔、引起角膜新生血管、继发性青光眼及并发性白内障等，其预后与角膜损伤的范围、时间、治疗方法密切相关，抑制角膜新生血管的形成，并促进角膜创伤愈合，对保持角膜透明性意义重大。
目前，对于严重的碱烧伤尚无有效的治疗手段，对轻、中度化学伤，临床上，给予抗炎、促进角膜创伤修复、抑制新生血管治疗。术后早期治疗碱烧伤的药物主要包括：糖皮质激素、碱性成纤维细胞生长因子等。糖皮质激素局部使用可抑制角膜上皮的修复，可引起角膜溃疡、溶解甚至穿孔，且长期使用可诱发青光眼、白内障等，全身使用的副作用更大；碱性成纤维细胞生长因子虽然可以促进角膜上皮生长，但对角膜新生血管生长及角膜炎症的控制并无作用，因而寻找更安全、更有效的治疗措施具有重要的临床意义。
雷公藤红素又称南蛇藤素（Celastrol），早已被从雷公藤中药中提取、分离并鉴定，分子式为C29H38O4，分子量为450.61。Celastrol 作为雷公藤的生物活性单体，具有抗炎、抗肿瘤、抑制新生血管形成等多种生物学功能，已用于风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、哮喘、肿瘤、肥胖等多种疾病的研究和治疗。尽管Celastrol具有较强生物活性，具备抗炎、抗角膜新生血管的潜在药物，但其极差的水溶性限制了它的进一步临床应用和疗效，目前尚未发现将其应用到滴眼液中以治疗眼科疾病的报道。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种雷公藤红素在制备抑制碱烧伤角膜新生血管及促进角膜碱烧伤愈合滴眼液制剂中的应用。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
雷公藤红素在制备抑制碱烧伤角膜新生血管及促进角膜碱烧伤愈合滴眼液制剂中的应用，应用过程为：称取三元嵌段共聚物PEG-PCL-PEI 7.04~67.55 g、雷公藤红素0.68~2.11 g，共同溶解于由甲醇与乙腈以体积比1:1~3组成的混合溶剂中；然后，在超声搅拌下，将混合液滴加到溶解当量的注射用水中，真空蒸馏除去有机溶剂，超滤除去游离的雷公藤红素，得载药聚合物胶束，补加注射用水定容至100mL，即得滴眼液。
最佳地，优选称取PEG-PCL-PEI 10.0 g、雷公藤红素0.75 g。
本发明中，三元嵌段共聚物PEG-PCL-PEI可按现有技术制备，比如参考文献International Journal of Nanomedicine 2015, 10, 6027–6037。
有益效果：
1、雷公藤红素水溶性极差，37℃在水中的溶解度仅为3.8微克每毫升，现有技术中尚无将其制成滴眼液用于眼表疾病的治疗，本发明首次以PEG-PCL-PEI为载体，负载雷公藤红素，制成了滴眼液，实现眼表点眼的给药方式，具有里程碑式的意义；
2、找到了最佳原料投料比为PEG-PCL-PEI 10.0 g、雷公藤红素0.75 g，在此最佳投料比下制成的滴眼液兼具较高的载药量和包封率，具有最佳抑制碱烧伤角膜新生血管及促进角膜碱烧伤愈合的作用。
附图说明
图1：术后第7天，墨汁心脏灌注角膜新生血管显影（A），统计分析各组角膜新生血管的长度(B)及面积(C)。
图2：术后第7天，角膜荧光素染色图。
具体实施方式
实施例1
称取三元嵌段共聚物PEG-PCL-PEI 10.0 g、雷公藤红素3.0 g，共同溶解于20mL由甲醇与乙腈以体积比1:1组成的混合溶剂中；然后，在超声搅拌下，将混合液滴加到50mL的注射用水中，真空蒸馏除去有机溶剂，再通过超滤装置（截留分子量为：100,000 Da）超滤3次除去游离的雷公藤红素，得载药聚合物胶束，补加注射用水定容至100mL，即得雷公藤红素滴眼液。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：PEG-PCL-PEI 10.0 g、雷公藤红素1.5 g，其它同实施例1。
实施例3
与实施例1的不同之处在于：PEG-PCL-PEI 10.0 g、雷公藤红素0.75 g，其它同实施例1。
实施例4
与实施例1的不同之处在于：PEG-PCL-PEI 10.0 g、雷公藤红素0.3 g，其它同实施例1。
实施例5
与实施例1的不同之处在于：PEG-PCL-PEI 10.0 g、雷公藤红素0.1 g，其它同实施例1。
不同投料比对载药聚合物胶束载药量和药物包封率的影响
载药量和包封率的测定：
载药量被定义为雷公藤红素在载药聚合物胶束中的重量百分比。为了确定载药量，将所得载药聚合物胶束预先真空冷冻干燥，称重冻干胶束，重新溶解在二甲基亚砜/氯仿（1/1，体积比）。用紫外光谱检测样品的浓度，检测波长为425 nm。根据事先配制的雷公藤红素标准曲线来计算。载药量（DLC，重量％）和包封率（DLE，重量％）根据下列公式计算：
DLC =（所负载的雷公藤红素质量/载药聚合物胶束质量）×100％；
DLE =（所负载的雷公藤红素质量/药物原始投料质量）×100％。
不同投料比对载药聚合物胶束载药量和药物包封率的影响如表1所示（载体指PEG-PCL-PEI，药物指雷公藤红素），结果表明：载体量相同的情况下，载药量随着药物投料量的增加而增加，但是相应的包封率却随之下降。如实施例1中，尽管获得载药量较高（9.02%），但包封率却很低（33.05%）；而实施例5中，尽管获得最高的包封率（95.12%），但载药量却很低（0.94%）；但实施例3同时兼顾了二者，具有较高的载药量（6.35%）和包封率（90.48%）。由表1数据可知：实施例1和2，所需投药物较多，药物利用率低；而实施例4和5则载体使用较多，易产生额外的毒性；只有实施例3比较合适，即在载体量为10.0g、药物量为0.75g时最佳。
实施例3滴眼液的药物浓度为（0.75×1000×90.48%）/100=6.786 mg/mL。采用本发明技术方案，可以将雷公藤红素在水中的药物浓度（37℃）从3.8微克每毫升提高到6.786毫克每毫升。
表1 不同投料比对载药聚合物胶束载药量和药物包封率的影响
载体量（克） 药物量（克） 载药量(%) 包封率(%)
实施例1 10 3 9.02 33.05
实施例2 10 1.5 8.17 59.31
实施例3 10 0.75 6.35 90.48
实施例4 10 0.3 2.75 94.37
实施例5 10 0.1 0.94 95.12
动物试验
发明人采用实施例3制备的雷公藤红素滴眼液，以大鼠角膜碱烧伤为动物模型，评估雷公藤红素滴眼液的抗角膜新生血管及促进角膜创伤愈合效果。具体方法参照已发表文章（Plos One, 2012：7, e30842），详细步骤如下：
10%水合氯醛腹腔注射诱导SD大鼠全身麻醉，麻醉剂按4 mL/kg体重。无菌生理盐水各5 mL冲洗术眼结膜囊，碘伏消毒眼周，0.5%盐酸丙美卡因滴眼液分别进行表局部麻醉。滤纸片直径大小3.0mm，浓度为1 mol/L 的NaOH 4 μL滴在备好的滤纸片上，将滤纸片放置大鼠右眼角膜中央40S，随后60mL生理盐水冲洗1分钟。术毕妥布霉素眼膏涂于结膜囊内，预防感染。
术后每天，结膜囊局部点眼给药，实施例3雷公藤红素滴眼液为治疗组，生理盐水为对照组。治疗组和对照组，均一天三次，每次一滴。术后第7天裂隙灯下观察两组角膜上皮恢复及角膜新生血管情况，并行墨汁心脏灌注，角膜新生血管显影（见图1A），统计分析各组角膜新生血管的长度（见图1B）及面积（见图1C）。墨汁心脏灌注具体方法参考已发表文章（International Journal of Nanomedicine，2012:7 1163–1173）。
动物实验结果显示：
1). 雷公藤红素滴眼液可明显抑制角膜新生血管生长。
对照组，角膜烧伤后第1-2天，角膜混浊水肿，有新生血管芽生长；伤后第3-4天，出现角膜水肿加重、透明度下降，新生血管长度约 0.6-1mm；伤后第7天，角膜水肿加重，透明度明显下降，角膜新生血管可达角膜中央，行墨汁心脏关注角膜新生血管显影，并进行统计学分析，对照组角膜新生血管长度平均约2.66 ± 0.33mm，平均面积19.29 ± 2.57mm2；雷公藤红素滴眼液治疗组，角膜混浊及水肿明显减轻，角膜新生血管明显减少，伤后第7天，角膜新生血管长度平均约0.87 ± 0.25mm，平均面积6.50 ± 1.04mm2。因此，雷公藤红素滴眼液可明显减轻角膜混浊水肿，抑制角膜新生血管生长，与对照组差别具统计学意义（*P＜0.05）。
2). 雷公藤红素滴眼液可促进角膜创伤愈合。
术后第7天，对各组角膜按常规方法行荧光素染色（见图2），进行统计分析。结果示：术后第7天，对照组荧光素染色阳性面积为：1.13±0.29mm2；雷公藤红素滴眼液组，荧光素染色阳性面积分别为：0.48±0.11mm2。因此，雷公藤红素滴眼液可促进角膜上皮恢复，促进角膜创伤愈合。
综上，雷公藤红素为疏水性药物，本发明利用载体PEG-PCL-PEI负载雷公藤红素制备出雷公藤红素滴眼液，大大增强了雷公藤红素的表观溶解度。动物实验表明，雷公藤红素滴眼液可明显抑制碱烧伤角膜新生血管，同时促进角膜创伤愈合效应。

Claims (1)

1.雷公藤红素在制备抑制碱烧伤角膜新生血管及促进角膜碱烧伤愈合滴眼液制剂中的应用，其特征在于，应用过程为：称取三元嵌段共聚物PEG-PCL-PEI 10.0 g、雷公藤红素0.75 g，共同溶解于由甲醇与乙腈以体积比1:1~3组成的混合溶剂中；然后，在超声搅拌下，将混合液滴加到溶解当量的注射用水中，真空蒸馏除去有机溶剂，超滤除去游离的雷公藤红素，得载药聚合物胶束，补加注射用水定容至100mL，即得滴眼液。
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