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卡波姆(carbomer)聚合物在生物粘附制剂中的应用
  卡波姆(carbomer)和丙烯酸类聚合物已在世界范围内应用于生物粘附给药系统,由于这些是交链的 网状结构的聚合物,分子量高达几十亿,不溶于水,当它们在pH=6以上的水中时,通过阴离子间的相互排斥,增 加聚合物的膨胀,体积由原来的10倍膨胀到1000倍,形成凝胶体,而线性聚合物无交链的网状结构,不形成化 学键,这些聚合物在极性溶剂(如水或乙醇)中溶解。
生物粘附制剂近年来发展很快,已有激素的口腔溃疡粘贴膜 剂和片剂商品,该种制剂在控制药物释放、提高药物生物利 用度和靶向给药等方面具有明显优势。该种制剂需要生物粘 附性优良的高分子物质作基质,其中阴离子聚合物,特别是 羧基聚合物粘附性最好, 卡波姆(carbomer)是一种优良的生物 粘附材料。 要产生生物粘附性,生物粘附材料必须与组织密切接触。丙 烯酸类聚合物如 卡波姆(carbomer)和 丙烯酸交联树脂高分子乳化剂可以产生较好的生物粘附性,由于 这些高分子
聚合物所具有的化学性质,使其极易在水中膨 胀,可以产生很大的粘附面积.最大限度地与粘膜蛋白接 触,一般认为,丙烯酸类聚合物通过与粘蛋白的相互作用, 可使聚合物与粘蛋白之间产生粘性作用。
  卡波姆(carbomer)和丙烯酸类聚合物有大量的可形 成氢键的羧基存在,而氢键是粘附机制的组成部分,高度离子化 可形成更好的粘附性。 一些科学家通过接触角研究了表面热自由能在粘附中的作用,接 触面大时,底物的疏水性就强,水保持液滴形式,不能在表面铺 展开,相反,接触面很小时,底物的水性就强,水保持液滴形式, 表面铺展开。 聚合物链与粘蛋白之间相互穿插是生物粘附的机理。 聚合物膨胀的越快,它与粘蛋白发生作用就越快,从而保证了强 的粘性。 在口服制剂中,生物粘性 卡波姆(carbomer)974P>卡波姆(carbomer)971P>卡波姆(carbomer)934P。
在外用制剂中, 生物粘性卡波姆(carbomer)1342GE、 丙烯酸交联树脂>卡波姆(carbomer)910GE>卡波姆(carbomer)940 NF树脂> 卡波姆(carbomer)934GE。 这些只是试验室测定结果,要得到满意的效果,还要进一步试验决定。
●眼用生物粘附剂
许多眼用药物吸收差,主要是由于流泪使其消除快。延长药物在角膜的滞留时间可增加药物吸收,还可延长作用时 间,比普通滴眼液在眼中可有较长的滞留时间。用 卡波姆(carbomer)可制得均匀透明的眼用凝胶,并在调节合适pH值 时对眼无刺激。 实验发现 卡波姆(carbomer)974P和卡波姆(carbomer)l342GE树脂与眼的接触时间有浓度依赖性,浓度2%的凝胶眼接触 时间约为2-2.5h,接触时间与凝胶弹性呈良好相关性。 卡波姆(carbomer)934P、卡波姆(carbomer)940GE和卡波姆(carbomer)941GE盐酸利多卡因凝胶,三种 卡波姆(carbomer)在相同浓度时对药物释放的影响无显著区别。当同一载体用量增加时,释药速率下降[28]。 以 卡波姆(carbomer)凝胶为基质制备表皮生长因子的半固体药物运转系统,来治疗角膜上皮损伤,药物浓度为0.1%、 0.2%和0.4%的凝胶与空白凝胶相比. 角膜伤口愈合率有显著增加[29]
●鼻内生物粘合剂
卡波姆(carbomer)和丙烯酸聚合物的特性使它们成为鼻内给药的理想辅料,除了生物粘附性之外,这些聚合 物具有剪切稀化效应,因此,它们可以制成很稠的凝胶,然后,喷到鼻腔内形成薄雾,且能提高药物的生物利用度。
●颊部生物粘合剂
片剂的粘合强度已及释药速率与丙烯酸交联聚合物的浓度及初期水化水平成正比,且药物可长时间保留。
●阴道生物粘合剂
药物在阴道内长期释药是很难解决的问题,而CarbopoP树脂和丙烯酸交联聚合物聚合物解决了药物在阴道内长期释药的 问题,在阴道中重要的是使药物局部释放到其吸收部位,阴道增湿剂、激素补充疗法、长效杀精子剂、杀真菌剂 及抗生素,都是生物粘合系统的理想药物。
●直肠内生物粘合剂
药物作用于直肠重要的是使给药系统把血流接触最多的下段直肠作为目标,希望能达到全身给药的目的,在直肠 给药中, 卡波姆(carbomer)及丙烯酸交联聚合物已使用多年, 当丙烯酸交联聚合物浓度从0?5%开始增加时,血 药浓度及生物利用度明显提高。
●胃肠道生物粘合剂
对于在胃或上段肠道吸收的药物,胃内滞留系统最为满意,但是由于蠕动波会从胃内;中掉多种系统及它们所包含 的药物而难达目的,使用生物粘附材料,可使药物附着于肠道的粘蛋白内而延长胃肠道药物的输送时间。 卡波姆(carbomer)和丙烯酸交联聚合物能抑制蛋白质和肽类粘膜的酶降解,也可能通过螯合激活胰蛋 白酶的钙离子而抑制胰蛋白酶的活性。
●片剂[52]
片剂工艺简单,体积小,使用、贮存方便,且缓控释效果好,是生物粘附剂中最常用的剂型。 Guo等将几种聚合物( 卡波姆(carbomer)934P、HPMC、脱乙酰壳多糖、阿拉伯胶)分别与聚异丁烯与聚异戊丁烯以 不同比例混合,制成预定厚度的聚合物贴膏,体外粘附性实验表明 卡波姆(carbomer)934P(简称CP)树脂比HPMC、脱 乙酰壳多糖和阿拉伯胶有更大的粘附强度,因此Guo选择 卡波姆(carbomer)934P为粘附剂制备镇痛药丁丙诺啡口 腔控释粘附贴片,该贴片由CP、聚异丁烯(PIB)和聚异戊二烯(PIP)均匀混合组成,当CP:PIB:PIP=50:43.75:6.25 时,贴片具有最大的粘附剥离强度,与介质接触2~8h内有最大粘附力。这种粘附是由于聚合物表面大分子链间接相 互渗透产生的。该贴老化3个月对粘附力几乎无影响,在pH=7磷酸盐缓;中液中24h释药75%可维持粘附作用24h [13]
体外实验表明,HPC与卡波姆(carbomer)用量相同或卡波姆(carbomer)量稍多时效果最好。有人以卡波姆(carbomer)934P为粘附剂,用缓释型丙烯酸树脂Eudragit RS-100或乙基纤维素作阻滞剂,直接压片可得缓释性能良好的生物粘 附剂 [40]。 使用生物粘附聚合物 卡波姆(carbomer)974P、HPMC K4M、 PEG6000和甘露糖醇制备克霉唑粘液粘附口腔可溶 蚀片,增加 卡波姆(carbomer)浓度可增加粘附时间和粘附强度。健康人体内试验表明,粘附片与市售片剂相比可产生更 平稳有效的唾液药物水平,6h内口感良好,无不良刺激 [14]。 以HPMC(4000CP)和 卡波姆(carbomer)934P混合材料制备芬太尼口腔粘附片,当两者分别占75%和25%时,具 有良好粘附性,在口腔中可滞留6h以上,药物释放缓慢 [15]。 治疗口腔溃疡的粘膜贴剂国外已有产品上市,如曲安西龙贴片。使用时粘贴于炎症部位,外周粘附层逐渐溶胀覆盖炎 症表面,贴片不断释药渗透入邻近组织,比涂软膏更有效 [43]。Anlar等制备的硫酸吗啡粘附片可粘附于口腔粘膜,于 药片周围涂上不透水的丙烯酸树脂。志愿者置于犬齿中,避免首过效应,8h吸收30%以上 [44]。 Saito等研制了一种经口腔粘膜给药的双层片,由粘附层和背衬层组成。每片含盐酸苄达明250mg或500mg,经20 名患者使用,贴片口腔粘附40~80min:其经鼠舌给药1h后血药浓度远低于药物的有效治疗水平,说明贴片给药可避 免药物全身作用,而2h后鼠舌药物浓度高于有效治疗浓度,表明贴片可用于口腔炎症的局部治疗1451。 采用HPC和 卡波姆(carbomer)为辅料制成胰岛素的口腔粘膜双层贴片,可持续作用6h以上,为胰岛素给药开辟新的途径[46]

●膜剂
——膜剂的优点是与粘膜接触面积大,粘合紧密。 Mortazavi等以糖精钠和酒石黄为模型药物,研究 卡波姆(carbomer)934P同其它添加剂如乙基纤维素、HPMC、氯 化钙、硬脂酸、CMC—Na配合作为骨架以及用 卡波姆(carbomer)l342GE作为 骨架制备生物粘附剂,结果各组配方粘附性都很强,即使药物含量高也不影响其粘附,各组都有缓释作用,含氯化钙 和HPMC的处方药物释放较理想, 卡波姆(carbomer)1342GE树脂为骨架的粘附剂 药物释放接近Higuchi模式。Mortazavi证实 卡波姆(carbomer)能够与粘膜糖蛋白相互作用,发生物理性缠结,之后与 糖蛋白寡糖链上的糖残基形成氢键,从而形成较强的粘液凝胶网状结构,使粘膜粘附系统可保持较长的粘附时间,氢 键断裂将会大大削弱粘附强度。因此聚合物与粘膜糖蛋白间形成的氢键是生物粘附作用的重要因素 [12]。 实际应用中,为得到生物粘附性优良且释药理想的生物粘附剂,常需混合使用多种不同的聚合物,并根据需要添加不 同的附加剂。Ishida将HPC与 卡波姆(carbomer)配伍用作生物粘附剂,发现增加HPC的浓度,可加快药物释放,且易 成形,增加 卡波姆(carbomer)浓度,则提高水分的吸收量,增加对粘膜的粘附力[42]。 甲硝唑阴道贴膜处方中加入柠檬酸和碳酸氢钠,此酸—碱系统遇水产生的二氧化碳气体可诱导粘膜扩散屏障的通透性, 克服粘附剂初始剂量释放缓慢的缺点 [41]。 使用 卡波姆(carbomer)934P制备阴道杀精子药——壬苯醇醚的粘膜粘附药物转运系统(AmDDS),增加卡波姆(carbomer)的用量,可增加AmDDS与小羊阴道粘膜的粘蛋白与聚合物相互作用,从而增加粘附力,延长药物释放时间。增 加聚合物分散介质的pH值,可降低粘附力。增加EDTA浓度可增加AmDDS对粘膜的粘附力,因为EDTA可络合钙 离子,改善粘液网状结构性质,提高粘附强度,但增加氯化钙浓度,则使粘附力降低,因为钙离子能与聚合物的羧基 交联,减少了聚合物与粘液的相互作用力 [16]。 Lee等制备了一种双层口腔粘膜LHRH控释系统,一层为PVPK30的速释层, 以在唾液中快速释放LHRH达到治疗 水平,一层为 卡波姆(carbomer)934P与PVPK90的缓释层,增加缓释层卡波姆(carbomer)/PVP的比例,可降低LHRH 的粘膜通透性 [17]。 米非司酮为抗孕激素类药物,易发生首过效应,制成阴道贴膜剂,能与阴道粘膜密切接触,药物通过粘膜直接进入毛 细血管,避免了肝脏的首过效应,可提高疗效并减少副作用 [47])。 以十二烷基硫酸钠、 卡波姆(carbomer)934P为材料制备噻吗洛尔碱贴膜,贴于口腔齿下粘膜,能缓慢持续释放,吸 收量可达127mg/mm2.h [48]。 陈庆才等 [49]在阴道贴膜中,借助酸碱系统产生二氧化碳气体,改善了贴膜初始剂量释放缓慢的缺点。

●凝胶剂
BIanCO—FUenente等研究了 卡波姆(carbomer)941GE树脂,卡波姆(carbomer)934P和卡波姆(carbomer)940GE树脂水凝胶的生物粘附性,发现在限定凝胶中水量时 比不限定时粘附性有极大的增加,相同条件下, 卡波姆(carbomer)941GE树脂粘附 力最强, 卡波姆(carbomer)934P粘附力相对最小。当凝胶中加入盐酸普萘 洛尔后,限定水量时粘附性增大, 因为药物与卡波姆(carbomer)形成复合物, 使凝胶弹性增加,但是不限定水量时,粘附性略有下降,因为形成的复合物 发生沉积,降低凝胶剂的机械阻力和 卡波姆(carbomer)的相应粘附浓度[18]。 Morimoro等报道 [50]卡波姆(carbomer)941GE树脂加聚乙二醇400为基质制成硝 苯啶凝胶,经鼻粘膜吸收可避免首过效应,且可达到较高的血药浓度,并维 持较长的时间。

●棒剂
临床上为便于治疗子宫内肿瘤,选用适当比例的HPC与 卡波姆(carbomer)为 粘附剂,用;中模直接压制成直径2mm或4mm,长40mm,重150mg或300mg 的棒形制剂。这种制剂在子宫腔内吸收体液溶胀并粘附于粘膜,但不分解或 崩解,可持续作用24h以上。分别用博来霉素、卡波醌及5—氟尿嘧啶棒剂治 疗子宫肿瘤均获得满意的效果 [51]
说明:引用卡波姆聚合物参考文献