尼群地平反溶剂结晶机制的研究及粒径对口服生物利用度的影响

尼群地平反溶剂结晶机制的研究及粒径对口服生物利用度的影响本论文以难溶性药物尼群地平为模型药物,探讨反溶剂结晶过程中晶体的生长机制,并以此机制为指导,采用反溶剂沉淀—超声法成功制备了稳定的尼群地平纳米晶体混悬剂。同时控制制备参数制备了不同粒径的尼群地平晶体,探讨了不同粒径的尼群地平晶体在体外溶出和大鼠体内口服吸收的差异。本文首先采用反溶剂结晶技术,系统考察了尼群地平晶体在高分子水溶液中的生长情况,发现了尼群地平的一种新的聚集形态—球状晶体,并探讨了球状晶体的生长机制。尼群地平反溶剂结晶过程中,水溶性高分子的加入,晶体生长的温度,有机相的组成等影响尼群地平晶体的形态。当反溶剂水相中含有PVA,有机相中含有PEG200,且生长温度为2℃时,可以得到单分散的球状晶体。PVA的浓度和PEG200的含量影响球状晶体的粒径,随着PVA和PEG200的浓度增加球状晶体的粒径减小。球状晶体的生长经由以下过程:(1)尼群地平有机溶液加入到反溶剂中时,药物析出形成大量的无定形纳米粒;(2)无定形纳米粒聚集形成核心,并伴随着晶态的出现;(3)晶态在聚集体表面生长,消耗无定形纳米粒,形成放射状晶体。放射状晶体由很多针状晶体单元组成。针状晶体单元围绕核心呈放射状排列,为球状晶体的形成提供模板;(4)放射状晶体单元之间的空隙被填满形成球状晶体。这个发现为小分子药物球状晶体的生长和反溶剂结晶机制提供了新的见解。其次,采用XRPD和拉曼光谱研究了反溶剂结晶中的无定形向晶型的转变。采用透射偏光显微镜对晶体生长进行录像,采用图像分析技术对晶态的成核和生长速度进行了定量研究。在反溶剂结晶中,首先形成尼群地平无定形颗粒,晶态的出现和生长消耗无定形溶解的尼群地平分子从而实现由无定形向晶态的转变。研究表明,当PVA的浓度从0.1%增加到1%时,晶态的成核明显变慢,诱导时间稍有延长,而继续增加PVA的浓度,对成核速度的影响很小,晶体的生长可见相同趋势。增加有机相中PEG200的浓度(0%～75%)对晶态的成核和生长也具有抑制作用,成核诱导时间也随着PEG200的增加显著延长。有机相中药物的浓度对成核和生长速度也有影响,当有机相中药物浓度为30mg/ml时,成核速度明显高于10mg/ml(P=0.05),而与100mg/ml没有差异(P=0.38)。药物浓度为10mg/ml和30mg/ml时,生长速度没有差异(P=0.93),而100mg/ml时生长速度变慢(P=0.04)。药物的浓度对晶态成核的诱导时间没有影响。由于反溶剂结晶过程中存在由无定形向晶型的转变,使得晶体长大,很难控制粒径在纳米级别。因此采用探头超声技术,对不稳定的高能态无定形纳米粒进行低能晶态修饰,加速无定形粒子向稳定的晶态转化,减小晶体的粒径、增加稳定性。即采用反溶剂沉淀—超声法成功制备了稳定的尼群地平纳米混悬剂。通过调整稳定剂PVA的浓度,药物的浓度,超声的功率和时间可以实现对纳米混悬剂粒径的控制。当PVA的浓度为0.15%,药物浓度为30mg/ml,超声功率为400W,超声时间为15min时,纳米混悬剂的粒径约为209±9nm,zeta电位为-13.9±1.9mV。制备的纳米混悬剂在4℃的冰箱内放置六个月粒径无变化。最后,通过调整参数制备了六个不同粒径的尼群地平晶体(200nm,620nm,2.7μm,4.1μm,20.2μm,36.6μm),研究了粒径对晶体的溶解速度和大鼠体内口服吸收的影响。考察了尼群地平在三种介质中的溶解速度,并对溶解速度进行模拟。尼群地平晶体粒径的减小溶解速度提高,以FaSSIF(Simulatedintestinalfluidinthefastedstate)为溶出介质,能很好地区分不同粒径尼群地平晶体的溶解速度,且模拟的结果与实际测定的结果一致。因此FaSSIF能用于预测不同粒径的尼群地平晶体在体内的吸收差别。大鼠体内研究表明,尼群地平晶体的粒径从36.6μm减小到2.7℃m时,生物利用度提高缓慢,而当粒径达到纳米级别时,生物利用度急速上升。溶解速度模拟得到的参数Log(T50%)与绝对生物利用度呈线性。纳米晶体能有效地提高难