CN1313157C - 促进药物透皮传递的壳低聚糖组合物及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种促进药物透皮传递的壳低聚糖组合物及其使用方法，属于药物透皮给进剂技术。所述的壳低聚糖组合物，含有质量百分含量为0.1-10%且具有下式结构的一种或多种壳低聚糖，其中R₁＝H或Ac，R₂＝NH₂或NHAc，n从1到30；质量百分含量为0.1-5%的高分子量壳聚糖，以及溶剂、赋型剂、pH调节剂和防腐剂。以该低聚糖组合物为载体，用于载药，载药量为组合物质量的0.3-5%，制成乳膏、凝胶或巴布剂，用于透皮给进。本发明的优点在于对皮肤无刺激过敏反应、无结构损害、无药理活性，可以应用于经皮给药制剂和化妆品，从而提供一种高效低毒的低聚糖透皮释放系统。

Description

促进药物透皮传递的壳低聚糖组合物及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种促进药物透皮传递的壳低聚糖组合物及其使用方法，属于药物透皮给进剂技术。

背景技术

皮肤对于外界物质进入体内提供了优良屏蔽作用的同时，也极大地阻碍了药物分子的透皮传输。皮肤的表皮层，特别是角质层形成了药物透皮释放的主要壁垒，大多数药物透皮扩散速率无法满足需要，甚至根本无法透过皮肤。这已经成为研制经皮给药系统和生产相关产品的最大障碍，透皮促进剂(或经皮渗透促进剂)的选择应用则是提高药物经皮渗透速率的关键。

透皮促进剂(penetration enhancers)是指所有能够增加药物透皮速率或增加药物透皮量的物质。透皮促进剂的最初研究始于1970年，Crown Zellerbach和Foster Mibum应用二甲基亚砜和二甲基乙酰胺促进甾体药物的局部给药获得了专利，自1985年以来，透皮促进剂的研究受到了相当的重视。理想的渗透促进剂应具有以下特点：1、药理活性；2、无毒，无刺激性，无变态反应；3、起效迅速，作用时间可预测，适用于选择的药物；4、撤去渗透促进剂后，角质层的屏障功能应迅速并全部恢复；5、皮肤的屏障功能只能单向降低，内源性物质不能通过皮肤扩散损失；6、渗透促进剂的理化性质与药物及基质无配伍禁忌7、若渗透促进剂是液体且用量很大，应该是药物的良溶剂；8、在皮肤上易于铺展，无不适感；9、价廉，无嗅，无色，无味。迄今为止，完全符合上述条件的促进剂几乎没有，但十多年来也已开发了大量的新型透皮促进剂，主要有以下十余种：亚砜类(如二甲基亚砜)、吡咯酮类(如2-吡咯酮、5-甲基-2-吡咯酮)、氮酮(Azone)及其类似物、脂肪酸及其脂(如油酸、月桂酸)、表面活性剂、醇类、多元醇类(丙二醇、丙三醇)、萜稀类(如薄荷油)、胺及酰胺类(如尿素)、磷脂类(如卵磷脂)、糖类(如环湖精)、氨基酸类、大环化合物类。然而这些透皮促进剂都不可避免地存在一个问题即皮肤刺激性。

透皮促进剂的毒性是非常关键的。正是由于毒性、刺激性等原因，许多透皮促进剂包括二甲基亚砜、二甲基乙酰胺等化合物已经在欧美被禁止用于临床药物。而即使目前应用较为普遍的经皮渗透促进剂氮酮(国外商品名Azone)，也具有一定的毒性，因此临床使用时要求其用量足够小，一般不能超过10％(重量)，最好不要超过6％(重量)。此外，氮酮还存在发挥作用较慢，迟滞时间较长，对亲脂性药物的促渗性较差等缺点。传统的脂质体、磷脂类促进剂，辣椒素、萜稀类、薄荷醇、挥发油等中药提取物，氨基酸类促进剂由于是天然产物或其改性产物，毒性虽有所降低，然而其应用不具普遍性，对许多药物尤其是亲脂性药物的促渗性能并不太好。传统的糖类促进剂采用的是高分子量聚合物如环湖精、壳聚糖，毒性也很低，但是促渗性能很差，往往需要与其他促进剂等合用才能达到目的。因此，无毒高效适用广的透皮促进剂或其组合物始终是经皮渗透系统研究与开发的一个核心和热点。

壳低聚糖与高分子量壳聚糖的结构相似，也具有许多独特生理活性，在某些方面的性能甚至优于高分子量壳聚糖，然而其在药剂学方面的应用研究非常少，仅由于其的抑菌功能等而被添加到少量化妆品中。最近，Koping-Hoggar等在《Gene Therapy》(2004年第11卷页码1441-1452)发表的论文中，将壳低聚糖用于调节基因经肺上皮细胞膜的渗透速率，结果发现其性能远高于壳聚糖。然而，目前尚未见到将壳低聚糖用于促进药物的经皮渗透方面的研究和报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种促进药物透皮传递的壳低聚糖组合物及其使用方法。该透皮传递促进剂具有低毒、透皮传递效率高、载药品种广的优点。

本发明是通过下述技术方案加以实现的，一种促进药物透皮传递的低聚糖组合物，其特征在于含有下列组份及其质量百分含量：

壳低聚糖：具有下式结构的一种或多种壳低聚糖，质量百分含量为0.15-0.5％，

其中R₁＝H或Ac，R₂＝NH₂或NHAc，n从1到30；

壳聚糖：分子量为15-50万的壳聚糖，质量百分含量为0.27-0.75％；

溶剂：甘油、1，3-丙二醇、聚乙二醇400、水、液体石蜡、硅油或它们的混合物，质量百分含量为84.48-95.65％；

赋型剂：卡波姆、石蜡或纤维素，质量百分含量为0-0.8％；

pH调节剂：三乙醇胺和亚硫酸氢钠或三乙醇胺和柠檬酸，质量百分含量为1.8-9.5％；

防腐剂：羟苯乙酯，质量百分含量为0.1-0.25％。

以上述低聚糖组合物为载体，用于载药，载药量为组合物质量的0.3-5％，制成乳膏、凝胶或巴布剂，用于透皮给进。

本发明的优点在于，这类化合物是由甲壳素或壳聚糖经化学降解或酶解生成的一类低聚糖，属于纯天然产品。研究结果已经表明它们具有良好的生物相容性和细胞相容性，对皮肤无刺激过敏反应、无结构损害、无药理活性。壳低聚糖和壳聚糖还具有抑菌功能，优良的吸水性和保水性以及促进表皮成纤纤维细胞等增殖的功能，有助于消除由于微生物侵害、积累而引起的皮肤性疾病，并对皮肤具有保湿功能。因此本发明的新型促进药物透皮吸收组合物可以应用于经皮给药制剂和化妆品，从而提供一种高效低毒的低聚糖透皮释放系统。

附图说明

图1：以本发明的组合物载有黄芩苷制成凝胶，经体外透皮试验时黄芩苷累积透过量对时间的变化曲线图，其中曲线a为未添加任何壳聚糖和壳聚寡糖的空白凝胶，曲线b为添加了高分子量壳聚糖的对照凝胶1，曲线c为添加了高分子量壳聚糖和低分子量壳聚寡糖的对照凝胶2。

图2：以本发明的组合物载有黄芩苷制成凝胶，按照不同给药方式时动物(日本大耳兔)血药浓度随时间变化曲线。■为添加了高分子量壳聚糖和低分子量壳聚寡糖的黄芩苷凝胶经皮肤给药，给药剂量为8mg/Kg；○为黄芩苷滴丸灌胃给药，黄芩苷给药剂量为80mg/Kg。

具体实施方式

实施例1

(一)组合物的配制

用少量水分别将壳聚糖与卡波姆分散均匀，加入三乙醇胺和壳低聚糖，混合均匀；将亚硫酸氢钠和羟苯乙酯加入凝胶基质中，搅拌均匀；将甘油、1，3-丙二醇和乙醇混合后加入凝胶基质中，搅拌均匀，最后添加剩余的纯化水，搅拌均匀即得。组合物配比如下单位：克)：

卡波姆                0.75          三乙醇胺         2.4

壳聚糖(分子量30万)    0.75          1，3-丙二醇      3.9

壳低聚糖              0.15          甘油             2.8

(平均分子量4000)

亚硫酸氢钠            0.1            醇              3.3

羟苯乙酯              0.1            纯化水          83.18

(二)含黄芩苷的低聚糖凝胶制剂的制备

取上述组合物20克，加入黄芩苷0.528克，制得载有黄芩苷的低聚糖凝胶，载药量为2.64％

(三)应用效果

1、体外透皮吸收实验

在改进的Franz非套层扩散池内进行体外透皮吸收实验。将新鲜剥离的脱毛腹部鼠皮固定在两室扩散池之间，角质层面向供给池，真皮层面向接受池，设定恒温槽中水温为37±0.1℃。向接受池内加入16.5ml含40％聚乙二醇400的生理盐水，放入体外渗透扩散装置恒温槽中预热30min，设定接受池搅拌速度为400转/秒。将含黄芩苷的低聚糖凝胶制剂均匀涂抹在离体鼠皮角质层的表面，进行体外透皮扩散试验。在预定的取样时间点，收集0.5ml接受池内接受液，并且向接受池中补充等量的新鲜接受液，同时仔细消除在皮肤/溶液界面之间的气泡。样品中黄芩苷的浓度采用HPLC方法检测。第n次取样时该时刻黄芩苷的累积透过量Q_n(μg/cm²)按照下式计算：

$\mathrm{Qn}=\frac{16.5*\mathrm{Cn}+\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}0.5*\mathrm{Ci}}{A}$

其中A为透皮扩散面积(cm²)，C_n为第n次取样时接受液的浓度(μg/mL)，C_i为第i次取样时接受液的浓度(μg/mL)。

附图1为凝胶体外透皮试验时黄芩苷累积透过量对时间的变化曲线。结果表明，相对于空白未含壳聚糖和壳低聚糖的凝胶，添加了高分子量壳聚糖的凝胶其透皮效果明显提高，而壳低聚糖的添加更进一步提高黄芩苷的经皮渗透效果。

2、动物实验

以日本大耳白兔(体重2.5kg，雌雄各半)为实验对象，共8只。给药前24小时用剪刀和电推子将背部毛脱净，给药面积为3cm×3cm。给药前禁食24小时，实验定时取血0.5ml，测定血样中黄芩苷的含量。图2给出了不同给药方式时动物血药浓度随时间变化曲线。结果表明，本实施案例所提供的制剂给药剂量8mg/Kg就可与给药剂量80mg/Kg的灌胃对照组(临床治疗用量)比拟。

实施例2

(一)组合物的配制

用柠檬酸的水溶液将壳聚糖与壳低聚糖溶解，加入甘油、羟苯乙酯和三乙醇胺，加热溶解后为A液(水相)；硬脂酸、液体石蜡与三乙醇胺加热溶解后为B液(油相)；边搅拌边将A液慢慢加入到B液，搅拌均匀即得。组合物配比如下(单位：克)：

柠檬酸              0.5              硬脂酸              12.5

壳聚糖(分子量15万)  0.27             液体石蜡            12.5

壳低聚糖            0.5              三乙醇胺            9

(平均分子量为2000)

甘油                5                纯化水              66.98

羟苯乙酯            0.25

(二)含阿魏酸的低聚糖乳膏制剂的制备

取上述组合物20克，加入阿魏酸0.513克，制得载有阿魏酸的低聚糖乳膏，载药量为2.56％

(三)应用效果

体外透皮吸收实验。操作同实施案例1(三)，将含阿魏酸乳膏制剂均匀涂抹在离体鼠皮角质层的表面，以乙醇和PBS7.4缓冲溶液体积比1∶4混合溶液为接受液，进行体外透皮扩散试验。表1的结果表明，该阿魏酸低聚糖乳膏制剂的24小时累计透过量可达1.603mg/cm²，是不含壳聚糖而仅含壳低聚糖的阿魏酸乳膏的1.6倍，是不含壳聚糖和壳低聚糖的阿魏酸乳膏的7倍以上。

    表1阿魏酸制剂的24小时累计透过量数据(μg/cm²)

制剂	24小时累计透过量Q
		不含壳聚糖和壳低聚糖的阿魏酸乳膏	215.3±1.8
不含壳聚糖仅含壳低聚糖的阿魏酸乳膏	1073±11.2
		阿魏酸的低聚糖乳膏	1603±8.7

实施例3

(一)组合物的配制

用少量水分别将壳聚糖与卡波姆分散均匀，加入壳低聚糖的水溶液，混合均匀后再加入三乙醇胺，亚硫酸氢钠和羟苯乙酯，搅拌均匀；将甘油、1，3-丙二醇和乙醇混合后加入凝胶基质中，搅拌均匀，最后添加剩余的纯化水，搅拌均匀即得。组合物配比如下：

卡波姆940               0.8             三乙醇胺            1.6

壳聚糖(分子量30万)      0.5             1，3-丙二醇         2.2

壳低聚糖                0.15            甘油                2.4

(平均分子量4000)

亚硫酸氢钠              0.2             乙醇                2.0

羟苯乙酯                0.1             纯化水              89.05

(二)含红霉素的低聚糖凝胶制剂的制备

取上述组合物20克，加入红霉素0.202克，制得载有红霉素的低聚糖凝胶，载药量为1％。

(三)应用效果

体外透皮吸收实验。操作同实施案例2(三)，将含红霉素的低聚糖凝胶制剂均匀涂抹在离体鼠皮角质层的表面，进行体外透皮扩散试验。

红霉素为分子量(734)较大的大环内酯类药物，几乎不透过皮肤，而氮酮对其促渗性能很弱，体外透皮吸收实验24h时，接受液中也未检测出来。而表2的结果表明，体外透皮吸收实验24h时，不含壳聚糖和壳低聚糖的红霉素凝胶与不含壳聚糖仅含壳低聚糖的红霉素凝胶都未检测出其含量，而本发明的红霉素低聚糖凝胶却可检测出红霉素，24小时累计透过量可达3.08μg/cm²。

  表2红霉素制剂的24小时累计透过量数据(μg/cm²)

制剂	24小时累计透过量Q
		不含壳聚糖和壳低聚糖的红霉素凝胶	/
不含壳聚糖仅含壳低聚糖的红霉素凝胶	/
		红霉素的低聚糖凝胶	3.08±0.17

Claims (2)

1、一种促进药物透皮传递的壳低聚糖组合物，其特征在于含有下列组份及其质量百分含量：

壳低聚糖：具有下式结构的一种或多种壳低聚糖，质量百分含量为0.15-0.5％，其中R₁＝H或Ac，R₂＝NH₂或NHAc，n从1到30；

壳聚糖：分子量为15-50万的壳聚糖，质量百分含量为0.27-0.75％；溶剂：甘油、1，3-丙二醇、聚乙二醇400、水、液体石蜡、硅油或它们的混合物，质量百分含量为84.48-95.65％；赋型剂：卡波姆、石蜡或纤维素，质量百分含量为0-0.8％；pH调节剂：三乙醇胺和亚硫酸氢钠或三乙醇胺和柠檬酸，质量百分含量为1.8-9.5％；防腐剂：羟苯乙酯，质量百分含量为0.1-0.25％。

2、如权利要求1所述的促进药物透皮传递的壳低聚糖组合物的用途，以该组合物为载体，用于载药，载药量为组合物质量的0.3-5％，制成乳膏、凝胶或巴布剂，用于透皮给进。

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