美洛昔康凝胶和微乳制剂的初步药效学研究.docx
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美洛昔康凝胶和微乳制剂的初步药效学研究
第章美洛昔康凝胶和微乳制剂的初步药效学研究
前言
抗炎药是一类通过阻断炎症介质的产生或释放来抑制炎症反应发生发展的药物。
目前临床上常用的抗炎药主要包括非甾体抗炎药(NonsteroidalAntiinflammatoryDrugs,NSAIDs)、甾体抗炎药(SteroidalAntiinflammatoryDrugs,SAIDs)和免疫调节药。
其中,NSAIDs是一类应用相对比较广泛的抗炎药,其通过抑制环氧合酶(COX)活性,阻止致炎的前列腺素PGs等的合成而发挥抗炎作用。
传统的NSAIDs如阿司匹林、吲哚美辛等,在治疗剂量下常有明显副作用,如消化道溃疡及出血、肾乳头水肿、间质性肾炎等,使此类药物的临床应用受到了很大的限制。
美洛昔康(Meloxicam,Mel)是近年来开发研制的新一代昔康类NSAIDs,其选择性地抑制机体的Ⅱ型环氧化酶(COX-2),具有抗炎作用强、抗炎症性疼痛作用时间长、解热效果好、胃肠道和肾脏副作用较小等优点,目前已成为治疗类风湿性关节炎(RA)、骨关节炎(OA)等疾病的临床一线药物。
众多临床研究表明,口服美洛昔康对角叉菜胶诱导的大鼠足肿胀的抗渗出总疗效优于吡罗昔康、双氯酚酸、吲哚美辛等NSAIDs,对大鼠的佐剂性关节炎模型、肉芽肿囊模型、棉球植入实验等的作用亦为实验中各种NSAIDs中最强的【】。
目前临床应用的美洛昔康均采用全身给药方式,长期应用仍无法避免严重不良反应的发生。
进一步对其进行改善,以提高疗效,降低不良反应,是该药未来的研究方向。
美洛昔康凝胶和微乳制剂正是应此需要而研发的新剂型,旨在通过局部用药方式,提高该药在炎症部位的抗炎镇痛作用,降低不良反应。
本研究前期实验表明,………….为了明确美洛昔康凝胶剂和微乳剂局部应用的抗炎镇痛作用,本研究采用醋酸致小鼠扭体实验、二甲苯致小鼠耳肿胀实验、蛋清致大鼠足跖肿胀实验及棉球致大鼠肉芽肿实验,分别对美洛昔康凝胶剂和微乳剂外用的抗炎作用和炎性镇痛作用进行了初步探讨。
1实验材料
1.1药品与试剂
美洛昔康微乳剂,油状,淡黄色,规格:
美洛昔康含量3.75mg/g;美洛昔康凝胶剂,淡黄色,规格:
美洛昔康含量10mg/g,均4℃下保存,用前预温;实验中将美洛昔康规格含量分别以溶媒等倍数稀释后用于各剂量组。
扶他林(双氯芬酸二乙胺乳胶剂),北京诺华制药有限公司生产,批号:
05287,规格:
20g/0.2g(以双氯芬酸钠计);
二甲苯,沈阳化学试剂厂生产,批号:
200109011,分析纯;
冰醋酸,沈阳试剂一厂生产,批号:
9910001,分析纯。
乙醚,天津市百世化工有限公司,批号:
20060712,分析纯。
1.2实验仪器
LD型电子天平,沈阳龙腾电子有限公司;
FA1104型电子天平,上海民桥精密科学仪器有限公司。
HH-2型数显恒温水浴锅,国华电器有限公司。
大鼠足容积测定仪,沈阳药科大学组装
1.3实验动物
昆明种小鼠,Wistar大鼠,均由沈阳药科大学动物中心提供,合格证号:
SCXK(辽)2003-008
2实验方法
2.1镇痛药效学实验
2.1.1醋酸致小鼠扭体实验 昆明种小鼠50只,雌雄各半,体重18~22g,随机分为5组,分别为空白对照组、Mel(1.8,4.5,11.25mg/kg)组和阳性药组(扶他林,5mg/kg)。
各组小鼠腹部去毛,去毛面积不小于1.5×1.5cm2。
在去毛处分别涂抹不同剂量的Mel和阳性药扶他林,空白对照组给予等量溶媒。
每日给药2次,连续3天。
末次给药2h后按0.1ml/10g腹腔注射0.7%的冰醋酸,观察记录注射致痛剂后15分钟内小鼠扭体次数。
计算镇痛百分率及ED50。
2.2抗炎药效学实验
2.2.1二甲苯致小鼠耳肿胀实验
昆明种小鼠50只,雄性,体重18~22g,随机分为5组,分别为空白对照组、Mel(1.0,2.5,6.25mg/kg)组和阳性药组(扶他林,2.5mg/kg)。
各给药组小鼠右耳正反两面均匀涂不同剂量的Mel,左耳正反两面涂等量溶媒;阳性对照组左、右耳均给予扶他林,空白对照组则均给予等量溶媒,每日给药2次,连续3天。
末次给药2h后,各组小鼠右耳涂20μl二甲苯致炎,30min后迅速脱颈椎处死小鼠,沿耳廓剪下左右两耳,用直径8mm的不锈钢圆冲沿耳缘相同部位冲下,电子天平称重,以左右耳重量差作为肿胀度,并计算抑制率。
肿胀度=右耳重-左耳重
2.2.2蛋清致大鼠足跖肿胀实验
Wister大鼠,雄性,体重200~250g,随机分为5组,分别为空白对照组、Mel(1.2,3.0,7.5mg/kg)组和阳性药组(扶他林,5mg/kg)。
各组大鼠左后足涂抹不同剂量的Mel及阳性药扶他林,空白对照组给予等量溶媒,每日给药2次,连续三天。
末次给药1.5h后,于大鼠左后足跖皮下注射蛋清0.1ml致炎,分别在致炎前和致炎后30min、60min、90min、120min和150min,用大鼠足容积测定仪测定致炎侧足容积,计算各组的肿胀度,致炎后90min时的抑制率及ED30。
肿胀度=致炎后足容积-致炎前足容积
2.2.3棉球致大鼠肉芽肿实验
Wister大鼠,雄性,体重200~250g,随机分为5组,分组同前。
各大鼠腹股沟处去毛,乙醚麻醉,在无菌条件下,将两个无菌棉球(50±1mg/个,高压灭菌)分别植入两侧腹股沟皮下。
手术当天于棉球植入处给予不同剂量的Mel及阳性药扶他林,空白对照组给予等量溶媒,每日给药2次,连续7天,第8天脱颈椎处死动物,取出棉球,置60℃烤至恒重,减去原棉球净重,即为肉芽肿净重。
比较各组肉芽肿净重,并称量胸腺和脾重,计算比较各组的脏器指数。
2.3统计学检验方法
实验数据均采用均值±标准差(
±s)表示,两组均数间比较采用t-检验,多组均数间比较采用SPSS10.0统计软件中的单因素方差分析检验。
ED50由NDST(newdrugstatistics)程序中的Bliss法求得,ED30由线性回归推导求出。
3.实验结果
3.1美洛昔康凝胶剂药效学实验结果
3.1.1美洛昔康凝胶剂对醋酸致小鼠扭体实验的影响
如表1所示,美洛昔康凝胶剂能显著抑制腹腔注射冰醋酸后15min内引起的小鼠扭体反应,11.25和4.5mg/kg剂量组与空白对照组相比差异显著。
此抑制作用随给药剂量的增高而增强,表现为明显的剂量依赖性,ED50为6.98mg/kg。
Table.1Effectofmeloxicamgelonthewrithingresponseinducedbytheinjectionof0.7%aceticacidinmice(
±s,n=10)
Treatment
Dose(mg/kg)
Writhingnumber
Inhibition(%)
Vehicle
--
27.2±5.7
--
Votalin
5.0
16.6±4.5**
39.0
Meloxicam
11.25
9.1±4.1**
66.5
4.5
17.0±5.8**
37.5
1.8
24.7±6.4
9.2
**P<0.01vsvehiclecontrol
3.1.2美洛昔康凝胶剂对二甲苯致小鼠耳肿胀作用的影响
结果见表2。
美洛昔康凝胶剂6.25、2.5、1mg/kg可剂量依赖性地降低二甲苯所致小鼠的耳肿胀度,抑制率分别为33.3%、24.2%和18.8%,其中6.25和2.5mg/kg剂量组的抑制作用与空白对照组比较差异显著。
Table.2Effectofmeloxicamgelonthexylene-inducedpinneaswellingresponseinmice(
±s,n=10)
Treatment
Dose(mg/kg)
Swellingdegree
Inhibition(%)
Vehicle
--
16.5±3.3
--
Votalin
2.5
12.2±3.2**
26.1
Meloxicam
6.25
11.0±4.3**
33.3
2.5
12.5±3.7*
24.2
1.0
13.4±4.1
18.8
*P<0.05;**P<0.01vsvehiclecontrol
3.1.3美洛昔康凝胶剂对蛋清致大鼠足跖肿胀作用的影响
如表3所示,蛋清所致大鼠足肿胀在致炎后60~120min达作用高峰。
与空白对照组相比,美洛昔康凝胶剂7.5和3.0mg/kg给药可显著抑制蛋清所致大鼠的足跖肿胀,1.2mg/kg给药亦表现出抑制作用,但仅在致炎后90min时的差异有意义。
其抑制足跖肿胀的作用呈剂量依赖性,致炎后90min时的抑制率分别为33.8%、24.9%和17.7%,ED30为5.01mg/kg。
抑制作用至少持续至致炎后150min。
3.1.4美洛昔康凝胶剂对大鼠棉球肉芽肿形成的影响
结果见表4。
美洛昔康凝胶剂可剂量依赖性地抑制大鼠棉球肉芽性增生反应,其中7.5和3.0mg/kg剂量组与空白对照组的差异有意义。
美洛昔康凝胶各剂量组及扶他林对大鼠脾指数均无明显影响。
美洛昔康7.5mg/kg给药可显著抑制胸腺指数,其余剂量组及扶他林也表现出抑制作用,但差异不显著。
Table.4Effectofmeloxicamgelongranulationtissuehyperlasiainrats(
±s,n=8)
Treatment
Dose(mg/kg)
Granulomaweight(mg/100gbodyweight)
Spleenindexes(×10-3)
Thymusindexes(×10-3)
Vehicle
--
34.3±6.0
3.78±0.28
2.10±0.17
Votalin
5.0
22.6±6.6**
3.74±0.32
1.94±0.65
Meloxicam
7.5
22.0±6.0**
3.95±0.40
1.72±0.31**
3.0
26.8±6.2*
3.84±0.42
1.97±0.41
1.2
30.0±4.7
3.71±0.37
2.01±0.32
*P<0.05;**P<0.01vsvehiclecontrol
Table.3Effectofmeloxicamgelontheovalbumin-inducedhindpawedemainrats(
±s,n=8)
Treatment
Dose(mg/kg)
Edemadegree(ml)atthedifferentmoment(min)
Inhibitionat90minafterinjection(%)
30
60
90
120
150
Vehicle
--
0.75±0.11
0.91±0.14
0.89±0.11
0.88±0.12
0.81±0.12
--
Votalin
5.0
0.32±0.13**
0.48±0.11**
0.48±0.12**
0.45±0.11**
0.43±0.10**
46.1
Meloxicam
7.5
0.40±0.10**
0.56±0.09**
0.59±0.11**
0.55±0.08**
0.52±0.11**
33.8
3.0
0.50±0.14**
0.65±0.12**
0.67±0.10**
0.70±0.11**
0.63±0.14*
24.9
1.2
0.63±0.15
0.82±0.14
0.73±0.18*
0.76±0.12
0.74±0.11
17.7
*P<0.05;**P<0.01vsvehiclecontrol
Table.7Effectofmeloxicamemulsionontheovalbumin-inducedhindpawedemainrats(
±s,n=8)
Treatment
Dose(mg/kg)
Edemadegree(ml)atthedifferentmoment(min)
Inhibitionat90minafterinjection(%)
30
60
90
120
150
Vehicle
--
0.71±0.16
0.91±0.16
0.88±0.09
0.91±0.17
0.81±0.13
--
Votalin
5.0
0.27±0.13**
0.45±0.11**
0.49±0.11**
0.47±0.10**
0.45±0.08**
44.7
Meloxicam
7.5
0.25±0.08**
0.42±0.14**
0.47±0.14**
0.50±0.16**
0.43±0.13**
47.0
3.0
0.32±0.10**
0.47±0.13**
0.50±0.12**
0.57±0.13**
0.59±0.10**
42.8
1.2
0.62±0.09
0.74±0.11*
0.75±0.13*
0.71±0.13*
0.69±0.12
14.9
*P<0.05;**P<0.01vsvehiclecontrol
3.2美洛昔康微乳剂药效学实验结果
3.2.1美洛昔康微乳剂对醋酸致小鼠扭体实验的影响
如表5所示,美洛昔康微乳剂可剂量依赖性地抑制腹腔注射冰醋酸后15min内引起的小鼠扭体反应,11.25和4.5mg/kg剂量组与空白对照组相比差异显著。
各剂量组镇痛百分率分别为66.5%、37.5%和9.2%,ED50为6.03mg/kg。
Table.5Effectofmeloxicamemulsiononthewrithingresponseinducedbytheinjectionof0.7%aceticacidinmice(
±s,n=10)
Treatment
Dose(mg/kg)
Writhingnumber
Inhibition(%)
Vehicle
--
26.5±4.8
--
Votalin
5.0
16.1±5.0**
39.2
Meloxicam
11.25
7.6±4.6**
71.3
4.5
14.6±5.7**
44.9
1.8
23.6±6.6
10.9
**P<0.01vsvehiclecontrol
3.2.2美洛昔康微乳剂对二甲苯致小鼠耳肿胀作用的影响
结果见表6。
美洛昔康微乳剂6.25、2.5、1mg/kg可显著抑制二甲苯所致小鼠的耳肿胀反应,抑制作用呈剂量依赖性,抑制率分别为41.1%、30.8%、21.9%。
Table.2Effectofmeloxicamemulsiononthexylene-inducedpinneaswellingresponseinmice(
±s,n=10)
Treatment
Dose(mg/kg)
Swellingdegree
Inhibition(%)
Vehicle
--
14.6±3.5
--
Votalin
2.5
10.4±2.8**
28.8
Meloxicam
6.25
8.6±2.4**
41.1
2.5
10.1±3.2**
30.8
1.0
11.4±2.3*
21.9
*P<0.05;**P<0.01vsvehiclecontrol
3.2.3美洛昔康微乳剂对蛋清致大鼠足跖肿胀作用的影响
如表7所示,与空白对照组相比,美洛昔康微乳剂7.5和3.0mg/kg给药可显著抑制蛋清所致大鼠的足跖肿胀,1.2mg/kg给药的抑制作用在致炎后60min、90min及120min时差异显著。
其抑制足跖肿胀的作用呈剂量依赖性,致炎后90min时的抑制率分别为47.0%、42.8%和14.9%,ED30为2.24mg/kg。
抑制作用至少可持续至致炎后150min。
3.1.4美洛昔康微乳剂对大鼠棉球肉芽肿形成的影响
结果如表8所示。
美洛昔康微乳剂可剂量依赖性地抑制大鼠棉球肉芽性增生反应,其中7.5和3.0mg/kg剂量组与空白对照组的差异显著。
美洛昔康各剂量组及扶他林对大鼠脾指数均无明显影响。
美洛昔康3.0mg/kg给药可显著抑制大鼠胸腺指数,其余剂量组及扶他林对胸腺指数无明显影响。
Table.8Effectofmeloxicamemulsiononthegranulationtissuehyperlasiainrats
(
±s,n=8)
Treatment
Dose(mg/kg)
Granulomaweight(mg/100gbodyweight)
Spleenindexes(×10-3)
Thymusindexes(×10-3)
Vehicle
--
30.4±4.2
3.87±0.29
1.84±0.16
Votalin
5.0
22.0±4.6**
3.71±0.50
1.75±0.66
Meloxicam
7.5
22.0±3.9**
3.78±0.25
1.73±0.33
3.0
25.4±4.3*
3.73±0.41
1.57±0.27*
1.2
28.9±4.7
3.81±0.34
1.89±0.29
*P<0.05;**P<0.01vsvehiclecontrol
4讨论
美洛昔康为一种新型的1.2-苯并噻嗪类(即昔康类)NSAIDs,其作用特点为优先抑制机体的COX-2。
COX酶是前列腺素(PGs)生物合成的中心酶,近年来发现它有Ⅰ型(COX-1)和Ⅱ型(COX-2)两种异构体。
Ⅰ型为细胞固有酶,其合成的PGs有包括保护胃肠道粘膜、抗血栓、调节肾功能及保持血管张力等作用;而Ⅱ型为诱导生成的酶,当炎症发生时可在炎症细胞中被诱导并高度表达,使炎症部位红肿、痛觉过敏及疼痛。
NSAIDs的抗炎活性随COX-2的抑制而升高,而其对胃肠道、肾脏、血小板的不良反应则因COX-1被抑制而引起。
药物抑制两种酶的浓度比值COX-2/COX-1即可表示该药物的相对安全性及疗效。
美洛昔康的COX-2/COX-1值远低于许多常用的NSAIDs,因此具有抗炎镇痛作用明确,胃肠道及肾的耐受性好等优点[14]。
本研究中将其改造为凝胶和微乳剂型,以期通过局部外用给药,进一步提高该药的安全性,更好地发挥疗效。
本实验以扶他林为阳性对照药,对美洛昔康凝胶剂和微乳剂外用的抗炎镇痛作用进行了初步探讨。
实验中发现,美洛昔康(11.25、4.5、1.8mg/kg)凝胶剂和微乳剂均可剂量依赖性地显著抑制醋酸所致小鼠的扭体反应,其作用强度与扶他林相近,提示美洛昔康局部应用具有良好的炎性镇痛效应,这与其口服给药时所显示的强大镇痛效果一致[6]。
炎症是具有血管系统的活体组织对损伤因子所发生的防御反应。
该反应涉及大量炎性介质的参与,引发局部损伤组织发生变质、渗出及增生等一系列复杂的病理过程。
炎症具有重要的防御意义,可局限和清除损伤因子,修复损伤的组织。
但同时,不适当或过强的炎症反应亦对机体产生不同程度的危害,引起大量以炎症为基本病理过程的疾患,如类风湿性关节炎、骨关节炎及肾炎等。
因此,有效地控制炎症的发生发展,避免或减轻炎症对机体的损伤,对防治此类疾病具有重要的意义。
本实验中,美洛昔康凝胶剂和微乳剂对二甲苯所致小鼠耳肿胀和蛋清所致的大鼠足跖肿胀均显示出显著的抑制作用,且作用具有剂量依赖性,表明在控制急性炎症方面,美洛昔康局部外用具有较确切的疗效。
对以肉芽组织增生为主要特征的亚急性炎症模型大鼠,美洛昔康凝胶剂和微乳剂亦显示出显著的抑制肉芽肿形成的作用,提示局部外用美洛昔康可降低炎症晚期的增生性反应,这可能是其抗炎作用的机制之一。
美洛昔康在抗炎的同时对胸腺指数表现出一定的抑制作用,其可能的机制尚有待于进一步研究。
此外,与凝胶剂相比,微乳剂在抑制炎性镇痛和急性炎症方面均显示出更好的疗效,提示此种剂型可能对药物的吸收、药物疗效的发挥更为有利。
综上,美洛昔康凝胶剂和微乳剂局部外用所表现出的较好的炎性镇痛和抗炎作用,为研发此两种剂型提供了有意义的依据,对其药效学和安全性的进一步研究亦将在今后的工作中深入。
5小结
5.1美洛昔康凝胶剂和微乳剂可剂量依赖性地抑制醋酸所致的小鼠扭体反应,ED50分别为6.98和6.03mg/kg。
5.2美洛昔康凝胶剂和微乳剂可剂量依赖性地抑制二甲苯所致的小鼠耳肿胀。
5.3美洛昔康凝胶剂和微乳剂可剂量依赖性地抑制蛋清所致的大鼠足跖肿胀,ED30分别为5.01和2.24mg/kg。
5.4美洛昔康凝胶剂和微乳剂可剂量依赖性地抑制大鼠棉球肉芽肿的形成。
二者对大鼠的脾指数均无影响;美洛昔康凝胶7.5mg/kg给药、微乳剂3.0mg/kg给药均可抑制大鼠胸腺指数。
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