刘东璐 林梅 郑凤宵
摘要目的: 探讨紫杉醇脂质体药物溶解时,在不同振荡模式下,其粒径、包封率随时间变化的规律,为合理配制成品输液提供依据,寻找最佳的溶解方法。方法 :将紫杉醇脂质体冻干粉剂药物小瓶(规格30 mg/支)60支随机等分为A,B两组,每支注入5%葡萄糖15 ml回抽空气5 ml;将A组小瓶置普通型药用电子振荡器,B组置漩涡电子振荡器上振摇助溶。观测各组在分别振摇5,10,15,20 min时混悬液中药物的平均粒径、包封率。结果:紫杉醇脂质体冻干粉剂药物使用漩涡电子振荡器在振摇15 min时,混悬液中药物粒径、包封率效果最佳。结论: 制备紫杉醇脂质体冻干粉剂药物成品输液时,使用漩涡电子振荡器在一定时间内振摇助溶,可保证药物质量,有一定的临床指导价值,值得推广应用。
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关键词 :紫杉醇脂质体冻干粉剂;普通型药用电子振荡器;漩涡电子振荡器;粒径;包封率;物理稳定性
doi:10.3969/j.issn.1672-9676.2014.11.087
作者单位:050031石家庄市河北医科大学第四医院东院配液中心
刘东璐:女,本科,副主任护师,护士长
紫杉醇治疗肿瘤疾病临床应用较为广泛,除乳腺癌、卵巢癌外,联合用药时对非小细胞肺癌、小细胞肺癌、肝癌也有明显活性 [1]。因其不溶于水,市售剂型分紫杉醇注射液和紫杉醇脂质体,紫杉醇注射液中含蓖麻油和乙醇等增溶剂,在体内降解时释放组织胺,引起患者强烈的过敏反应[2]。近年来,随着生物技术和制备工艺发展,新型紫杉醇脂质体冻干粉剂药物经临床观察,发现在增溶剂相关毒性方面,发生率明显低于紫杉醇注射液组;且脂质体的天然生物膜结构在体内具有被动靶向性,可改变体内分布特点,降低毒副作用的同时提高疗效[3]。紫杉醇脂质体冻干粉剂药物临床应用时,常需一定量5%葡萄糖溶液注入粉剂小瓶中并振摇助溶,待药物粉剂完全溶解后加入到液体中为患者静脉输注。但输注中多次发现所配制的成品输液有分层、颗粒物聚集或沉淀等现象,继而弃之造成药物浪费。目前紫杉醇脂质体粉剂药物多为冻干制剂,且由于溶媒葡萄糖的黏度大,溶解时使粉剂的再分散性较差,很难在较短时间内得到均匀一致的脂质体混悬液,该药剂型溶解时若选择不合理的振摇模式和时间,会影响药物的稳定性。本研究针对操作者常因对药物性质了解不够,溶解时选择振摇模式和时间不统一等一直以来困扰工作的难点问题,通过观察目前临床常用的两种药物电子振荡器振摇助溶,在不同振摇时间下药物粒径和包封率的变化,探讨该药物混悬液中稳定性的影响,进而为选择合理配制方法提供参考。
1材料与方法
1.1药品与溶剂采用国内技术成熟的紫杉醇脂质体冻干粉剂药物,规格30 mg/支,批号213090103;5%葡萄糖500 ml 1袋,批号:1311261502-A。
1.2仪器与器材一次性20 ml无菌注射器带12号侧孔针头数个,1 ml无菌注射器带4.5号针头数个;漩涡电子振荡器1台,频率3000转/min,振幅:X轴方向7 cm,Y轴方向7 cm,Z轴方向4 cm;普通型药用电子双向振荡器1台,频率900次/min,振幅6 mm;LabAlliance高效液相色谱仪1台;Mastersizer 2000-激光粒子测定仪1台。
1.3实验方法 在相同的环境温度下,由动作规范、操作熟练的同一护士配制药物。首先将60支紫杉醇脂质体冻干粉剂药物小瓶随机编号,1~30号为A组,31~60号为B组;每支药瓶启盖消毒后,用20 ml注射器抽取5%葡萄糖15 ml向小瓶内贴壁注入,回抽空气5 ml;将A组小瓶置普通型药用电子振荡器、B组小瓶置于漩涡电子振荡器振摇助溶;在分别震荡5,10,15,20 min时取出,静止5 min;用1 ml注射器抽取适量混悬液以介质稀释后,用激光粒度测定仪测定各组每毫升混悬液中不同粒径的紫杉醇脂质体微粒数,同时用1 ml注射器抽取适量混悬液采用高效液相色谱仪测定计算各组每毫升混悬液中紫杉醇脂质体包封率;计时从密封瓶放到振荡器震荡之时开始。
1.4 配药环境均在配液中心细胞毒药物配置间百级生物安全柜内进行配制,生物安全柜具有低、中、高三级过滤器滤过空气中微粒,严格执行清洁消毒管理程序,护士需戴帽子、口罩、无粉手套,穿防护服,液体溶媒中的微粒数符合中国药典控制指标。
1.5评价指标计算各组小瓶在分别震荡5,10,15,20 min时,每毫升混悬液中紫杉醇脂质体平均粒径及平均包封率。
1.6统计学处理采用SPSS 13.0软件包进行统计学处理,重复测量资料比较用重复测量资料设计的方差分析,检验水准α=0.05。
2结果
2.1不同振摇助溶模式和时间对紫杉醇脂质体冻干粉剂药物粒径的影响(表1)
注:两种振摇助溶模式比较,漩涡型振摇助溶模式紫杉醇脂质体冻干粉剂药物粒径组间、不同时间点、组间与不同时间点交互均低于普通型振摇助溶模式,P<0.05
2.2不同振摇助溶模式和时间对紫杉醇脂质体冻干粉剂药物包封率的影响(表2)
注:两种振摇助溶模式比较,漩涡型振摇助溶模式紫杉醇脂质体冻干粉剂药物包封率组间、不同时间点、组间与不同时间点交互均高于普通型振摇助溶模式,P<0.05
3讨论
脂质体是由类脂双分子层构成、结构类似生物膜的药物载体,当药物载入到脂质体后,能明显提高药物稳定性,改变体内药动学行为,具有缓控释、降低不良反应、提高治疗效果的作用;不仅解决了难溶性药物的给药问题,也满足了药物制剂的很多要求。脂质体药物以冻干粉形式存在有较好的稳定性[4],但对其混悬液而言,容易受缓冲液的pH值、离子强度、温度及脂质体类脂组成、表面电荷、粒径等因素的影响而发生沉降、聚集、降解、变性等不稳定现象。制备成品输液时,药物若从脂质体内渗出,会明显限制脂质体作为药物载体的应用价值。因此,制备紫杉醇脂质体药物成品输液时,除需关注缓冲液pH值、温度等因素外,适当方式的振摇助溶也显得格外重要。本文从振摇方向、幅度和时间上进行研究,并就其理论机制及其应对策略进行分析。
3.1振摇幅度对脂质体影响脂质体是一个发展中的新剂型,其质量评定标准尚在逐步完善中,《中国药典》2000年版增加了对脂质体制剂的指导原则,包括形态、粒径及其分布检查等[5]。脂质体膜结构磷脂分子间靠范德华力、氢键、疏水等相互作用,磷脂分子间不断交换位置,脂质体颗粒在外界不稳定因素作用下可自发聚集、沉淀造成形态、结构的不稳定;脂质体的粒径、组成、所载药物的特性,以及外界温度、所处环境pH值等都是影响膜物理稳定性的重要因素,粒径大小和粒度分布的均匀程度直接影响脂质体在机体组织内的作用。本实验考察了紫杉醇脂质体冻干粉剂药物制备成品输液时,混悬液在不同振摇助溶模式下,经不同振摇时间采用激光粒度仪测定药物粒径,在其他条件相同的情况下通过30个批次的平行考察发现:采用漩涡电子震荡试验,在各振摇时间药物粒径较普通型药用电子震荡小,与普通型相比P<0.05;可见漩涡震荡试验制备紫杉醇脂质体成品输液有一定优势。原理分析,普通型药用电子振荡器的最大振幅为6 mm,振荡频率900次/min,漩涡电子振荡器分别为3个方向的7,7,4 mm的振幅,振荡频率3000转/min,药物溶解时用普通型振荡器振摇助溶,脂质体颗粒与颗粒、颗粒与溶媒间的相互撞击力相对小而慢不容易分散,在相同的振摇时间颗粒粒径相对较大,而致不完全溶解,且分布不均匀,容易引起成品输液中聚集、沉淀或分层等不稳定现象。相反,漩涡电子振荡器振摇助溶,脂质体颗粒与颗粒、颗粒与溶媒间的相互撞击力相对大而快较易分散,在相同振摇时间脂质体粒径较小,且分布均匀,因而成品输液较稳定,符和了Stokes方程脂质体粒径越小越稳定的研究。实验证明,紫杉醇脂质体冻干粉剂药物在水溶液中保持一定的振摇幅度和频率,其物理稳定性指标可靠。
3.2振摇方向对脂质体影响包封率是评价脂质体制剂质量好坏的最重要指标,也是脂质体能否发挥较普通制剂高效、低毒特点的关键。测定包封率的关键是把未包封的游离药物从脂质体上分离出来[6]。《中国药典》2005版微囊、微球及脂质体制剂指导原则中质量检查项目规定: 若得到的是分散在液体介质中的微囊、微球、脂质体, 应通过适当方法(如凝胶柱色谱法、离心法或透析法)进行分离后测定, 按下式计算包封率:包封率(%)=系统中包封的药量/系统中包封与未包封的总药量×100%=(系统中包封与未包封的总药量-液体介质中未包封的药量)/系统中包封与未包封的总药量×100%,包封率不得小于80%[7]。本实验考察了紫杉醇脂质体冻干粉剂制备成品输液时,混悬液在两种不同振摇方向下,经不同振摇时间,采用LabAlliance高效液相色谱仪测定药物包封率,在其他条件相同的情况下通过30个批次的平行考察发现,两种不同振摇方向下药物包封率均在80%以上,与国家药典中指标相符合,尤其漩涡电子震荡试验在各振摇时间包封率均在90%以上,与普通型比较P<0.05,可见紫杉醇为强脂溶性药物极易进到脂质体双层膜中间且不易渗漏的特性,漩涡震荡试验制备紫杉醇脂质体成品输液较优势。原理分析,紫杉醇脂质体冻干粉剂药物在制备储存过程中,由于低温负压干燥而往往会聚集于密封瓶底部,当5%葡萄糖注入后,由于溶媒粘度大,溶解时使粉剂再分散性较差,会形成黏附于底部团块,很难在较短时间内得到均匀一致的脂质体混悬液,且因临床护士对药理知识认识不深,多采用普通型药用电子振荡器或手摇法振摇助溶,溶媒注入小瓶后,粉剂是从团块外围向内逐渐进行,普通型药用电子振荡器的震荡方向为左右水平双向摆动,振摇时药物颗粒分散受两个相反方向的溶媒与颗粒剪切力、颗粒与颗粒碰撞作用力的影响,很容易使脂质体的分子表面范德华力减小,也就降低了颗粒与颗粒间静电斥力、颗粒与溶媒间的空间阻力而破坏脂质体表面完整的双层膜,使紫杉醇药物外渗降低脂质体包封率。但使用漩涡电子振荡器振摇助溶,该振荡器使粉剂颗粒在水溶液中经过X轴、Y轴、Z轴方向形成的漩涡式同方位分散,使脂质体颗粒与颗粒碰撞力、颗粒与溶媒间的剪切力保持同向,保证了颗粒表面间的范德华力等作用力,保证了脂质体颗粒表面双层膜完整性,使分散脂质体趋于稳定,避免了颗粒间相互聚集,使紫杉醇不易外渗,提高了包封率。实验证明,紫杉醇脂质体冻干粉剂药物在水溶液中保持同方向的作用力,其物理稳定性指标较可靠。
3.3振摇时间的影响本实验参考说明书中振摇5 min和实际工作中药品振摇至完全溶解需20 min为参考,考察了该药物在临床常用的两种振荡器振摇助溶下,分别在振摇5,10,15,20 min药物粒径和包封率的变化。结果显示,使用漩涡电子振荡器药物粒径振摇从5 min增加到20 min时,药物粒径从857.5 nm减少到了803.2 nm,可见随着振摇时间的延长逐渐减小,但15 min后粒径变化不大,与先前各时间相比,P<0.05,因考虑工作时效故选用15 min为最佳时间。同时,药物包封率在漩涡电子震荡实验模式下,从5 min增加到20 min时,包封率从99.57%减少到92.01%,特别是增加到20 min时显著降低,与其他时间相比,P<0.05。综合考虑药物的最大治疗效果和工作时效性,制备紫杉醇脂质体冻干粉剂药物成品输液时,最好以漩涡电子振荡器振摇助溶15 min为宜,此方法简便易行,效果明显。
3.4评价指标的设定紫杉醇脂质体溶液中药物粒径大小和包封率测定是衡量药物质量稳定性重要指标,2010版《中国药典》均采用溶解后,用高效液相色谱-HPLC法进行含量测定,由于其专属性好、分辨率高,常用于溶出量的测定,可提高测定的准确性。本实验以HPLC法测定脂质体中紫杉醇总量和游离紫杉醇量,使主成分峰与辅料峰及溶剂峰均得到良好的分离, 证实了灵敏度高、专属性好、方便的特点。同时紫杉醇在波长228 nm处有最大吸收,而辅料大豆磷脂在此波长处也有紫外吸收,如直接用紫外分光光度法测定紫杉醇脂质体中药物的含量,将会影响测定结果的准确性,因此,采用HPLC法测定紫杉醇的包封率,使测定结果更加准确。
3.5技术关键在这两种振摇助溶试验的应用过程中,为使效果明显,维持密封瓶内负压是关键。本试验过程中采用20 ml 注射器抽取5%葡萄糖15 ml注入粉剂小瓶后,因瓶内最初有12 ml负压,回抽5 ml空气溶解形成2 ml负压,可使粉剂内部的空气由于压力差的关系而释放出来,使大团块逐渐分成小团块,甚至小颗粒,扩大了溶媒与药物粉剂的接触面积,使溶解速度加快。
总之,紫杉醇脂质体药物使用中易受等多因素影响使膜完整性破坏,导致药物渗漏,脂质体聚集、沉降或分层不稳定现象。本实验通过观察两种常用的不同模式振荡器在不同振摇时间助溶,以包封率、粒径2个重要特征为指标,分析药物颗粒在不同振摇幅度、方向和时间的影响下,寻找使颗粒与颗粒间静电斥力、颗粒与溶媒间空间阻力改变,脂质体双层膜的屏障保护失衡,包绕的紫杉醇药物外渗,破坏药物体外稳定性的原因,是导致成品输液出现分层、颗粒聚集沉淀的主要原因。最后确定了该药物制备成品输液时应采用漩涡电子振荡器,振摇15 min为最佳助溶条件,提供了更细致的理论依据,为选择最佳溶解配制方法具有一定的借鉴意义。
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参考文献
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[7]陈召红,刘皈阳,魏亚超.脂质体包封率测定方法研究进展[J].解放军药学学报,2011,27(1):79-82.
(收稿日期:2014-03-26)
(本文编辑 崔兰英)