麦冬多糖溶剂诱导型原位形成系统的制备及评价

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目的:研究利用不同的溶剂诱导原位形成制剂技术和药物的单聚乙二醇修饰技术来实现麦冬多糖MDG-1注射长效给药的可行性。通过对比研究各方法在实现麦冬多糖MDG-1长效给药方面的优缺点和影响因素,获知其适用范围,发现并总结其中的特异性和普遍性规律,为中药多糖类活性组分长效给药系统研究提供有益借鉴。  方法:以具有明确生物活性的均一分子量麦冬多糖MDG-1为理想模型多糖,利用溶剂诱导原位形成制剂技术,分别制备以生物可降解聚合物聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)为载体和以非聚合物乙酸异丁酸蔗糖酯(SAIB)为载体的原位形成处方;在多糖的单聚乙二醇修饰中,选择不同分子量(~20 kDa,~30 kDa,~40 kDa)的氨基化单甲氧基聚乙二醇(mPEG-NH2),利用共价结合对MDG-1进行结构修饰。通过对不同原位形成系统的表征、体内药物动力学行为和代表性处方的药效学及生物相容性评价,探究各方法单独或/和联合使用对MDG-1注射长效给药的可行性,确定各理想处方的适用范围及制备工艺。  结果:(1)通过载MDG-1的PLGA原位形成系统大鼠体内药物动力学研究,发现PLGA原位形成系统对MDG-1具有明显的缓控释能力,其中疏水性混合溶剂可显著控制高度亲水药物MDG-1从储库的快速释放。通过调节处方中混合溶剂组成与配比和聚合物浓度及其分子量,我们可获得MDG-1近15天的平稳近零级释药。代表性长效处方的药效学研究结果表明:与MDG-1水溶液相比,在显著延长给药间隔、减少注射给药次数的同时,处方组由于较长时间的持续稳态释药,获得了较水溶液组理想的抗心肌缺血作用。  (2)通过载MDG-1的SAIB原位形成系统大鼠体内药物动力学研究,发现借助于“SAIB/溶剂”系统,MDG-1可获得长达3天左右的长效释药,但是由于初期突释较高,药-时曲线峰谷现象明显,因此适用于急性治疗。对于MDG-1长达数周的长效释药,则需在借助“SAIB/附加剂/溶剂”系统的同时,对多糖进行PEG修饰,以此进一步获得理想的长效给药。通过改变处方中附加剂用量、附加剂分子量、组成溶剂及附加剂种类,可获得具有不同释药行为的长效处方,分别适用于不同的用药目的。通过对不同分子量PEG修饰的MDG-1的体内药物动力学研究发现,修饰物分子量越高,体内蓄积越严重,不利于临床长期应用。因此,可以利用低分子量的PEG对MDG-1进行修饰后再与SAIB原位形成技术联用,在显著降低药物蓄积风险及毒副作用发生的同时,达到理想的长效平稳释药;对于分子量低于~40 kDa的药物,可以灵活选择与用药目的相一致的长效处方,来达到对相关疾病有效地预防及治疗。此外,通过代表性处方的生物相容性评价发现,该系统在注入皮下后会引起轻微的炎性反应,但是该损伤可在机体的自我修复作用下快速恢复,提示该系统临床应用过程中具有较高的安全性。  结论:对于高度亲水性多糖,如MDG-1,(1)利用聚合物载体PLGA和疏水性混合溶剂组成的原位形成系统实现其注射长效给药具有良好的可行性,该系统有望适用于疾病的长期治疗和/或预防;(2)由非聚合物载体SAIB组成的原位形成系统可为MDG-1的长效给药提供多种应用:由“SAIB/溶剂”和MDG-1组成的原位形成系统有望适用于疾病的急性治疗,而由“SAIB/附加剂/溶剂”和单PEG修饰MDG-1组成的原位形成系统有望适用于疾病的长期治疗和/或预防。
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