治疗奶牛子宫内膜炎溶菌酶泡腾栓的制备

赵树臣,李 佳,刘景辉,薛 琢,侯振中

(1.东北农业大学动物医学学院,黑龙江哈尔滨150030;2.广东农垦畜牧有限公司,广东湛江524000)

奶牛子宫内膜炎是奶牛繁殖障碍的主要原因之一,临床治疗中,利用溶菌酶水溶液子宫灌注已取得一定的疗效。将溶菌酶制备成泡腾栓剂,子宫内给药,泡腾剂与体液作用产生的大量泡沫,能够深入黏膜皱褶,将溶菌酶分散到细菌感染的可到之处,保持较长时间的充分接触,最大限度发挥药物作用,力求取得更好的治疗效果。

1 仪器与药品

电热恒温鼓风干燥箱,崩解时限仪,分析天平,恒温水浴箱,栓剂模型,溶菌酶,柠檬酸,酒石酸,酒石酸氢钾,碳酸氢钠,十二烷基磺酸钠,吐温-20,吐温-60,PEG-6000,PEG-400。

2 试验方法

泡腾栓剂采用热熔法制备,考虑到溶菌酶反复冻融会丧失活性的生物学特点[1],先对泡腾栓进行辅料筛选,确定配方后,再混入溶菌酶,制备含溶菌酶的泡腾栓剂。

2.1 栓剂基质准备 将柠檬酸置105℃干燥2 h,碳酸氢钠、酒石酸等于105℃干燥 1 h,分别研细,过80目筛备用。将PEG-6000加热熔融,均匀混入碳酸氢钠,冷却后研细,过80目筛备用[2]。

2.2 泡腾栓酸碱源筛选[3]以pH为优化指标,考查酒石酸(因素A)、酒石酸氢钾(因素 B)、PEG-6000+碳酸氢钠栓剂(因素C)、柠檬酸(因素D)用量,考察因素及水平见表1。

表1 酸碱源用量水平

2.2.1 试验设计 准确称取基质重量,按表3进行试验,以pH为栓剂评价因素[4]。

2.2.2 pH测定 取1粒栓剂置于50 mL烧杯中,加水5 mL,于水浴锅40℃水浴,完全溶解(熔融)后,用精密pH试纸测定溶液pH值。

2.3 发泡剂的筛选 为了改善泡腾栓的发泡功能,延长泡沫持续时间,添加表面活性剂,也利于增加主药溶出度。考查吐温-20(因素A),吐温-60(因素B),十二烷基磺酸钠(因素C)的用量,以起泡时间、泡沫量、持续时间等为优化指标。考察因素及水平见表2。

表2 活性剂水平

2.3.1 栓剂评价[4]

2.3.2 泡沫量、泡沫持续时间的测定 在试管中加入1 mL水,于水浴锅中40℃水浴5 min后加入1枚栓剂,观察并记录泡沫量、泡沫持续时间。

2.4 溶菌酶泡腾栓物理性状检查[4]

2.4.1 外观 检测外形是否均匀,表面是否光滑,有无分层或主药沉积在一端的现象,是否有一定的硬度。在保存时是否酸败变质或变形。

2.4.2 重量差异 按中国药典附录Ⅰ,栓剂重量差异检查法,取本品10粒,求得平均粒重后,再精密称定各粒的重量,于平均粒重相比较,超出重量差异限度(±7.5%)的不多于1粒,并不得超出限度的1倍。

2.4.3 融变时限 分别取泡腾栓9粒,分3组在室温放置1 h后,放入崩解时限仪进行测定。

2.4.4 变形温度测定[5]将1粒栓剂直立于100 mL烧杯中,由上部施以300 g的重力,采用液体石蜡为传热介质水浴,以0.5℃/min～0.7℃/min的速度升温,栓剂被完全压扁时的温度即为变形温度。

2.4.5 pH测定 取1粒栓剂置于50 mL烧杯中,加水5 mL,于水浴锅40℃水浴,完全溶解(熔融)后,用精密pH试纸测定溶液pH。

2.4.6 发泡时间、泡沫量、泡沫持续时间的测定[5]

在试管中加入1 mL水,于水浴锅中40℃水浴5 min后加入1枚栓剂,观察并记录泡沫量、泡沫持续时间。

3 结果

3.1 泡腾栓酸碱源筛选 结果见表3。

表3 酸碱源正交设计及结果分析

由R值得出,酸碱源各因素对栓剂pH的影响主次为 C＞D＞A＞B,故酸碱水平最优方案为A3B2C2D3。

3.2 发泡剂的筛选 结果见表4。

由R值看出,发泡剂各因素的影响主次为B＞A＞C,综合考虑起泡时间,泡沫细密程度及评定标准的主次,因素A和C分别取A3和C1,故最优方案为A3B3C1。

3.3 泡腾栓辅料最优处方 综合各因素,泡腾栓的最优处方为:PEG-400 1.2 g,PEG-6000 0.5 g,酒石酸0.08 g,酒石酸氢钾 0.15 g,碳酸氢钠0.15 g,柠檬酸 0.12 g,吐温-20 0.02 g,吐温-60 0.02 g,十二烷基磺酸钠0.005 g。以此处方制备溶菌酶泡腾栓。3.4 溶菌酶泡腾栓物理性状检测结果

3.4.1 外观 乳白色栓剂,外形均匀一致,表面光滑,色泽均匀,无裂缝,不起霜,将栓剂纵向、横向切开,用放大镜(规格 5×80)观察,基质分散均匀,无分层附聚现象,在体温下能溶化或软化,并且有一定的硬度。保存时不酸败变质、变形。

表4 表面活性剂的正交设计及结果分析

3.4.2 重量差异 结果见表5。

表5 泡腾栓的重量差异

结果表明,栓剂的重量限度符合中国药典(2000版)规定,说明泡腾栓重量差异限度合格。

3.4.3 融变时限、变形温度、pH测定值结果 见表6。

结果表明,泡腾栓剂的融变时限13 min,符合药典规定。变形温度为38℃,与体温接近,能够在体温及子宫内液体的作用下熔融、崩解。pH呈弱碱性,减少对机体的刺激,同时,反应产生的弱碱性环境能够提高溶菌酶的生物活性,更好的发挥药效。

表6 栓剂融变时限、变形温度、pH测定值

3.4.4 发泡时间、发泡量和泡沫持续时间的测定见表7。子宫内体液较少的内环境,能够增加泡沫的持续时间,延长溶菌酶与子宫内膜的作用时间,利于杀灭致病细菌。

表7 发泡时间、发泡量和泡沫持续时间的测定结果

4 讨论

4.1 溶菌酶临床应用的研究背景 奶牛子宫内膜炎是造成奶牛不孕的主要病因之一,而临床应用抗生素治疗会造成耐药菌株不断出现和奶中的抗生素残留,危害极大。溶菌酶(lysozyme),作为目前比较新型的酶类抗菌药物,以其广谱高效的杀菌、无残留、无污染的特性备受关注[6]。研究表明,使用溶菌酶水溶液进行子宫内灌注,对治疗奶牛子宫内膜炎效果明显。同时,溶菌酶热稳定性很强,在较宽的温度和pH范围内均有活性[7]。Gorini等发现溶菌酶在酸性时稳定,在碱性时不稳定,Matsuoka等报道pH 4.5(100℃、3 min)、pH 5.29(100℃,30 min)的加热溶菌酶是稳定的,这些特性为溶菌酶泡腾栓的制备提供了有力的保证。

4.2 溶菌酶泡腾栓制备工艺的优点 传统的泡腾栓制备方法是直接将酸碱源混入融化基质中,搅拌均匀后灌装制备,制备的泡腾栓剂普遍存在反应较慢,起泡时间较长的问题。本试验制备方法参考了大量资料,采用了PEG-6000包合碳酸氢钠法[8],有效地隔离酸源与二氧化碳源(碱源),使泡腾剂发挥最佳功效,大大提高了反应速度,缩短起泡时间,并且提供的酸性环境,有利于溶菌酶的生物学活性。

4.3 溶菌酶泡腾栓临床应用的优点 临床上,使用溶菌酶泡腾栓治疗奶牛子宫内膜炎时,溶菌酶泡腾栓与子宫分泌物接触后,迅速崩解,产生的泡沫能够深入子宫黏膜皱褶部位,刺激性小,大量的泡沫把溶菌酶迅速广泛地分布至细菌可到之处,同时子宫内液体较少的内环境,增加了泡沫的持续时间。与溶菌酶水溶液进行子宫内灌注的治疗方法相比较,溶菌酶泡腾栓剂的作用时间长,不易流失,同样剂量药效更显著,同时使用方便,操作简单,值得在临床中大力推广应用。

[1]船津胜,鹤大典.溶菌酶[M].李光福,译.济南:山东科学技术出版社,1982.

[2]周文孝.聚乙二醇在剂型优化中的应用[J].中国药学杂志,1995,30(12):713.

[3]罗明生,刘天惠.药剂辅料大全[M].成都:四川科学技术出版社,1993:23.

[4]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].2000版二部.

[5]邹力家,张秀珍,张淑萍,等.滴炎净泡腾栓的研制[J].山东医药工业,1987(3):15.

[6]朱奇,陈彦.溶菌酶及其应用[J].生物学报,1998,33(10):9-10.

[7]方元超,梅丛笑,尹宁.溶菌酶及其应用前景[J].中国食品添加剂,1999(4):39-43.

[8]俞加林,刘莉,孙湘莉,等.清开灵泡腾片制备工艺的研究[J].中成药,2001(8):23.