微粒系统用于眼用制剂成新趋势
由于传统的眼用药物制剂具有一些固有的缺点，而且，材料学的发展提供了更多的药用辅料，如何利用这些新的材料研制新的剂型，改善眼部用药在角膜或结膜的滞留时间，提高药物在眼部组织的生物利用度，以便获得更好的局部治疗效果，成为当前给药系统研究者关注的热点。本文分别对眼用脂质体、眼用微球、眼用纳米粒、眼用微乳等眼用微粒给药系统的国内外研究概况进行详细的介绍，将给关注该领域的读者带来收获。
——编者按
传统眼用制剂(滴眼剂和膏剂)存在一些明显的缺点，如：药物在眼部病变部位停留时间短，吸收欠佳，需要频繁给药等。所以，如何提高药物的眼部吸收，改善其治疗指数，减少其不良反应，是目前眼部给药系统研究的热点问题。近年来，作为眼用药物的载体，脂质体、微球、纳米粒和微乳等微粒分散系统与传统眼部给药剂型相比，正逐渐显示其独特的优势。一方面，眼用微粒给药系统可解决部分难溶性药物眼部给药的困难，并在一定程度上提高药物在眼部组织的生物利用度；另一方面，眼用微粒给药系统可延长药物的角膜滞留时间，减少用药次数，降低药物在眼部或全身的毒副作用。因此，眼用微粒给药系统的研究与应用将成为今后眼用制剂发展的新趋势。
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■脂质体 有效促进药物透过角膜
以脂质体为载体的眼用制剂，一般无异物感，生物相容性良好。目前代表药物有毛果芸香碱、环孢素A、阿托品、阿替洛尔等。近年来，脂质体眼用给药系统研究的热点主要集中在以下几点：提高角膜对药物的穿透率；增大脂质体在角膜上的靶向性及黏着力；用于结膜下或眼球内注射给药，治疗眼内疾病；携带单克隆抗体的靶向给药系统和基因片段的眼内传递系统。
Meisner等研究了药物的理化性质对脂质体眼用制剂在眼组织分布的影响。结果显示，亲脂性药物阿托品制成脂质体眼用制剂后，增加了药物在兔眼前室组织(包括角膜、房水、虹膜和睫状体等)的浓度；而亲水性药物碘解磷定在兔眼前、后室各部分组织中均呈现较低的药物浓度。这些说明脂质体作为眼用制剂载体更适于亲脂性药物。
此外，药物分子的结构和脂质载体的类型也是影响药物在眼部组织分布的重要因素。将散瞳药托品酰胺分别制成不荷电的中性脂质体和分散于聚卡波菲凝胶的中性脂质体，眼部给药后进行比较，后者散瞳效果明显优于前者。
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Law等制备了阿昔洛韦眼用脂质体，对其的体内研究显示：对于荷正电的脂质体，药物在家兔眼部的吸收显著高于荷负电的脂质体。
脂质体除了以局部滴眼的形式给药外，还可以在结膜下或玻璃体内注射给药，用于治疗眼后段的眼疾。与普通眼内注射制剂相比，眼内注射脂质体可维持较长时间药效、减少注射频率、减轻患者痛苦等。Fishman等采用双向玻璃体内注射氟尿嘧啶脂质体，提高了眼内药物水平，减慢周围组织的清除作用，注射48小时后，氟尿嘧啶眼内药物浓度为580毫克/升，而对照组氟尿嘧啶生理盐水为1毫克/升。
目前，国内以脂质体为载体的眼用给药系统的研究也日益增多，包括环孢素眼用脂质体对离体兔角膜的渗透性以及在家兔眼部的吸收与组织分布的研究等。
■微球和纳米粒 多种因素影响与药物结合
微球和纳米粒是粒径分别在微米和纳米尺度范围的微粒型药物载体。它们的药物传递机制不同于脂质体，不能与细胞融合透过角膜，而是通过特定细胞对微球或纳米粒的摄取或吞噬，来完成释药。纳米粒包括纳米球和纳米囊，粒径通常在1微米以下，药物可包埋于聚合物中或选择性吸附于颗粒表面。微球粒径在1微米以上，但不宜大于10微米，以避免粒径过大引起的眼部不适感，有助于提高患者的顺应性。目前，以微球、纳米粒作为眼用给药载体的代表药物有抗青光眼药物如毛果芸香碱、β-阻滞剂(噻吗洛尔、倍他洛尔)，有抗感染药物如丁胺卡那霉素、硫酸卡那霉素等。
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Zimmer等采用白蛋白制备了毛果芸香碱微球和纳米粒，获得最佳载药条件为含毛果芸香碱2%，粒子浓度为20～40毫克/毫升。模拟眼内行为进行体外释放试验，结果在几分钟内粒子即全部释药。家兔的体内试验结果表明，2%毛果芸香碱纳米粒(粒子浓度为40毫克/毫升)的缩瞳效果比对照水溶液组提高50%～90%，降低眼压效果提高50%～70%。
此外，相关研究发现，透明质酸、多黏菌素、羧甲基纤维素钠、卡波姆等具有生物黏附特性的聚合物对微球、纳米粒进行包衣后，可产生药效的叠加效应，其原因可能是包衣粒子与结膜黏蛋白结合，延长了药物粒子在角膜前区的滞留时间。但是，甲基纤维素、聚乙烯醇、羟丙甲基纤维素等黏度增强剂却未能取得上述的协同作用。
DeCampos等研究发现，聚乙二醇包衣的纳米囊与未包衣的纳米囊在角膜间转运的药物量和在角膜上的滞留时间无显著差异；而壳多糖包衣的ε-聚己内酯纳米囊在角膜上皮的滞留时间更长。这表明：药物载体的表面组成将影响它们在眼部组织的分布。该结果可用于指导眼用药物靶向制剂和提高药物生物利用度的设计。
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科研人员以环孢素A为模型药物，采用离子化凝胶技术制备了壳多糖包衣的环孢素A纳米粒。体内试验显示，眼部给药48小时，在兔眼外部组织(如角膜和结膜)仍可检测到环孢素A处于治疗浓度水平，且显著高于作为参比制剂的环孢素A壳多糖溶液剂和环孢素A的混悬液。这说明壳多糖包衣的纳米粒可以增加眼部用药的临床疗效指数。
Merodio等将抗病毒药物更昔洛韦制成了牛血清白蛋白纳米粒。经大鼠玻璃体内注射后，药物在眼组织的滞留时间延长，肉眼可见的乳浊化减少；组织学研究显示纳米粒主要分布在玻璃体和睫状体，视网膜与周围眼组织未发现有细胞结构的改变和脉管炎症的发生；免疫组织化学研究表明，牛血清白蛋白纳米粒与空白对照组有相同的内源性抗原表达，证实了更昔洛韦白蛋白纳米粒不会在机体产生特定的自身免疫反应，呈现出良好的安全性。
国内也有诺氟沙星眼用纳米粒的研究报道。此外，已上市的眼用微粒制剂产品有地塞米松缓释微粒。临床上将其置于眼前房或后房，用于由于白内障摘除并植入人工晶体后引起的术后眼内炎症的治疗。
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药物与微球或纳米粒之间的结合，取决于药物本身的理化性质、所采用的聚合材料以及制备工艺。对各因素进行优化后，制得的以微球或纳米粒为载体的眼用给药系统与传统的滴眼液相比，可显著增加药物在眼部的生物利用度。
另外，相关研究表明，纳米粒在角膜炎症组织呈现更理想的黏附特性，有利于今后将药物设计成靶向于眼部炎症区域的给药系统。
在眼用微球或纳米粒的研发过程中，载体辅料的安全性(生物相容性，生物降解性以及毒性)是首先要考虑的问题；此外，进一步研究产品的最佳载药量以及如何控制药物在眼部组织的释放速度也是重要问题。
■微乳 理想药物载体但有待深入研究
微乳是粒径在10～100纳米之间，热力学稳定的一种特殊乳剂。其工业化制备和灭菌工艺相对简单，生产成本较低。近20年来，以微乳为载体的眼用给药传递系统逐渐为人们认识和应用。
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随着材料学和新技术的发展，微乳作为比较理想的眼用药物的载体，吸引着越来越多研究人员的兴趣。Radomska和Dobrucki选用适宜的表面活性剂和助表面活性剂，分别制备维生素A及其棕榈酸酯、乙酸酯的微乳，在20℃放置6个月，未见显著的物理性状(折射指数、黏度、pH值和渗透压)改变。Melamed等制备马来酸阿达洛尔微乳滴眼液，乳滴的平均粒径为100±30纳米，在室温和45℃放置6个月，其理化参数未见任何变化；在40位健康受试者的临床研究中，与普通滴眼液比较，也未见有刺激性报告。Garty和Lusky选用40位高眼压患者，试验前停用各种药物2～3周，试验时随机给予毛果芸香碱微乳滴眼液(1天两次)和普通滴眼液(1天4次)，连续给药7天。结果未见局部副作用报告，两组眼压降低效果均为25%左右，无显著差异。这说明微乳滴眼液1天给药两次与普通滴眼液1天给药4次相当，两者具有生物等效性。眼用微乳的体内试验证实，以微乳为载体的眼用制剂具有延缓乳滴在角膜的吸收，提高药物在眼组织生物利用度的优点。
Benita和Levy根据角膜的生理特性，提出带正电荷的微乳乳滴，在眼部组织的吸收具有特异性。Elbra等采用硬脂酸胺作为正电荷修饰剂，制备了带正电荷的毛果芸香碱眼用微乳剂，研究结果表明硬脂酸胺会影响乳滴的Zeta电位，随其用量的增加电位升高，用量达0.3%时界面电荷达饱和，该浓度不影响微乳乳滴的粒径。依据该处方，Klang等进行了家兔眼刺激性等急性毒性实验，结果未见任何毒性表征。上述结果表明，含硬脂酸胺的荷正电的微乳可适用于眼部给药。
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Abdulrazik等采用浓度为0.12%(w/w)的硬脂酸胺制备荷正电的环孢素A眼用乳剂，结果显示，荷正电眼用乳剂在角膜的滞留时间是荷负电乳剂的4倍多；家兔眼部单剂量给药，在角膜和结膜组织，荷正电眼用乳剂的药物浓度高于荷负电眼用乳剂；经眼部刺激性实验证明该制剂安全。目前，该制剂已申请进入I期临床试验阶段?br> 目前，已上市的眼用乳剂的产品有美国食品药品管理局(FDA)于2002年12月批准环孢素眼用乳剂，该产品为荷负电的眼用乳剂，临床用于治疗干燥性角膜结膜炎引起的干眼症，其Ⅱ期和Ⅲ期临床研究结果表明环孢素眼用乳剂能显著改善中、重度干眼患者的症状。同期，空白眼用乳剂(一种油性人造眼泪)获FDA批准上市，亦用于治疗轻度和中度干眼患者的症状。
目前对于眼用微乳制剂的研究与开发已经取得了一定的进展，但是对于微乳作为眼用制剂载体的进一步研究仍很必要。这主要表现在：一方面，有必要设计零级释放的眼用微乳传递系统，以达到更加平稳的释药效果；另一方面，可从角膜和微乳间的亲和力以及微乳在角膜的滞留时间考虑，比较和测定荷正电的微乳或荷负电的微乳在眼部组织的分布行为。此外，眼用微乳现存的一大挑战还在于寻找适合的体外评价方法，以外推法获得相应的体内结果。
□甘勇 林艳琼 陈庆华, http://www.100md.com(甘勇；林艳琼；陈庆华)
——编者按
传统眼用制剂(滴眼剂和膏剂)存在一些明显的缺点，如：药物在眼部病变部位停留时间短，吸收欠佳，需要频繁给药等。所以，如何提高药物的眼部吸收，改善其治疗指数，减少其不良反应，是目前眼部给药系统研究的热点问题。近年来，作为眼用药物的载体，脂质体、微球、纳米粒和微乳等微粒分散系统与传统眼部给药剂型相比，正逐渐显示其独特的优势。一方面，眼用微粒给药系统可解决部分难溶性药物眼部给药的困难，并在一定程度上提高药物在眼部组织的生物利用度；另一方面，眼用微粒给药系统可延长药物的角膜滞留时间，减少用药次数，降低药物在眼部或全身的毒副作用。因此，眼用微粒给药系统的研究与应用将成为今后眼用制剂发展的新趋势。
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■脂质体 有效促进药物透过角膜
以脂质体为载体的眼用制剂，一般无异物感，生物相容性良好。目前代表药物有毛果芸香碱、环孢素A、阿托品、阿替洛尔等。近年来，脂质体眼用给药系统研究的热点主要集中在以下几点：提高角膜对药物的穿透率；增大脂质体在角膜上的靶向性及黏着力；用于结膜下或眼球内注射给药，治疗眼内疾病；携带单克隆抗体的靶向给药系统和基因片段的眼内传递系统。
Meisner等研究了药物的理化性质对脂质体眼用制剂在眼组织分布的影响。结果显示，亲脂性药物阿托品制成脂质体眼用制剂后，增加了药物在兔眼前室组织(包括角膜、房水、虹膜和睫状体等)的浓度；而亲水性药物碘解磷定在兔眼前、后室各部分组织中均呈现较低的药物浓度。这些说明脂质体作为眼用制剂载体更适于亲脂性药物。
此外，药物分子的结构和脂质载体的类型也是影响药物在眼部组织分布的重要因素。将散瞳药托品酰胺分别制成不荷电的中性脂质体和分散于聚卡波菲凝胶的中性脂质体，眼部给药后进行比较，后者散瞳效果明显优于前者。
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Law等制备了阿昔洛韦眼用脂质体，对其的体内研究显示：对于荷正电的脂质体，药物在家兔眼部的吸收显著高于荷负电的脂质体。
脂质体除了以局部滴眼的形式给药外，还可以在结膜下或玻璃体内注射给药，用于治疗眼后段的眼疾。与普通眼内注射制剂相比，眼内注射脂质体可维持较长时间药效、减少注射频率、减轻患者痛苦等。Fishman等采用双向玻璃体内注射氟尿嘧啶脂质体，提高了眼内药物水平，减慢周围组织的清除作用，注射48小时后，氟尿嘧啶眼内药物浓度为580毫克/升，而对照组氟尿嘧啶生理盐水为1毫克/升。
目前，国内以脂质体为载体的眼用给药系统的研究也日益增多，包括环孢素眼用脂质体对离体兔角膜的渗透性以及在家兔眼部的吸收与组织分布的研究等。
■微球和纳米粒 多种因素影响与药物结合
微球和纳米粒是粒径分别在微米和纳米尺度范围的微粒型药物载体。它们的药物传递机制不同于脂质体，不能与细胞融合透过角膜，而是通过特定细胞对微球或纳米粒的摄取或吞噬，来完成释药。纳米粒包括纳米球和纳米囊，粒径通常在1微米以下，药物可包埋于聚合物中或选择性吸附于颗粒表面。微球粒径在1微米以上，但不宜大于10微米，以避免粒径过大引起的眼部不适感，有助于提高患者的顺应性。目前，以微球、纳米粒作为眼用给药载体的代表药物有抗青光眼药物如毛果芸香碱、β-阻滞剂(噻吗洛尔、倍他洛尔)，有抗感染药物如丁胺卡那霉素、硫酸卡那霉素等。
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Zimmer等采用白蛋白制备了毛果芸香碱微球和纳米粒，获得最佳载药条件为含毛果芸香碱2%，粒子浓度为20～40毫克/毫升。模拟眼内行为进行体外释放试验，结果在几分钟内粒子即全部释药。家兔的体内试验结果表明，2%毛果芸香碱纳米粒(粒子浓度为40毫克/毫升)的缩瞳效果比对照水溶液组提高50%～90%，降低眼压效果提高50%～70%。
此外，相关研究发现，透明质酸、多黏菌素、羧甲基纤维素钠、卡波姆等具有生物黏附特性的聚合物对微球、纳米粒进行包衣后，可产生药效的叠加效应，其原因可能是包衣粒子与结膜黏蛋白结合，延长了药物粒子在角膜前区的滞留时间。但是，甲基纤维素、聚乙烯醇、羟丙甲基纤维素等黏度增强剂却未能取得上述的协同作用。
DeCampos等研究发现，聚乙二醇包衣的纳米囊与未包衣的纳米囊在角膜间转运的药物量和在角膜上的滞留时间无显著差异；而壳多糖包衣的ε-聚己内酯纳米囊在角膜上皮的滞留时间更长。这表明：药物载体的表面组成将影响它们在眼部组织的分布。该结果可用于指导眼用药物靶向制剂和提高药物生物利用度的设计。
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科研人员以环孢素A为模型药物，采用离子化凝胶技术制备了壳多糖包衣的环孢素A纳米粒。体内试验显示，眼部给药48小时，在兔眼外部组织(如角膜和结膜)仍可检测到环孢素A处于治疗浓度水平，且显著高于作为参比制剂的环孢素A壳多糖溶液剂和环孢素A的混悬液。这说明壳多糖包衣的纳米粒可以增加眼部用药的临床疗效指数。
Merodio等将抗病毒药物更昔洛韦制成了牛血清白蛋白纳米粒。经大鼠玻璃体内注射后，药物在眼组织的滞留时间延长，肉眼可见的乳浊化减少；组织学研究显示纳米粒主要分布在玻璃体和睫状体，视网膜与周围眼组织未发现有细胞结构的改变和脉管炎症的发生；免疫组织化学研究表明，牛血清白蛋白纳米粒与空白对照组有相同的内源性抗原表达，证实了更昔洛韦白蛋白纳米粒不会在机体产生特定的自身免疫反应，呈现出良好的安全性。
国内也有诺氟沙星眼用纳米粒的研究报道。此外，已上市的眼用微粒制剂产品有地塞米松缓释微粒。临床上将其置于眼前房或后房，用于由于白内障摘除并植入人工晶体后引起的术后眼内炎症的治疗。
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药物与微球或纳米粒之间的结合，取决于药物本身的理化性质、所采用的聚合材料以及制备工艺。对各因素进行优化后，制得的以微球或纳米粒为载体的眼用给药系统与传统的滴眼液相比，可显著增加药物在眼部的生物利用度。
另外，相关研究表明，纳米粒在角膜炎症组织呈现更理想的黏附特性，有利于今后将药物设计成靶向于眼部炎症区域的给药系统。
在眼用微球或纳米粒的研发过程中，载体辅料的安全性(生物相容性，生物降解性以及毒性)是首先要考虑的问题；此外，进一步研究产品的最佳载药量以及如何控制药物在眼部组织的释放速度也是重要问题。
■微乳 理想药物载体但有待深入研究
微乳是粒径在10～100纳米之间，热力学稳定的一种特殊乳剂。其工业化制备和灭菌工艺相对简单，生产成本较低。近20年来，以微乳为载体的眼用给药传递系统逐渐为人们认识和应用。
, http://www.100md.com
随着材料学和新技术的发展，微乳作为比较理想的眼用药物的载体，吸引着越来越多研究人员的兴趣。Radomska和Dobrucki选用适宜的表面活性剂和助表面活性剂，分别制备维生素A及其棕榈酸酯、乙酸酯的微乳，在20℃放置6个月，未见显著的物理性状(折射指数、黏度、pH值和渗透压)改变。Melamed等制备马来酸阿达洛尔微乳滴眼液，乳滴的平均粒径为100±30纳米，在室温和45℃放置6个月，其理化参数未见任何变化；在40位健康受试者的临床研究中，与普通滴眼液比较，也未见有刺激性报告。Garty和Lusky选用40位高眼压患者，试验前停用各种药物2～3周，试验时随机给予毛果芸香碱微乳滴眼液(1天两次)和普通滴眼液(1天4次)，连续给药7天。结果未见局部副作用报告，两组眼压降低效果均为25%左右，无显著差异。这说明微乳滴眼液1天给药两次与普通滴眼液1天给药4次相当，两者具有生物等效性。眼用微乳的体内试验证实，以微乳为载体的眼用制剂具有延缓乳滴在角膜的吸收，提高药物在眼组织生物利用度的优点。
Benita和Levy根据角膜的生理特性，提出带正电荷的微乳乳滴，在眼部组织的吸收具有特异性。Elbra等采用硬脂酸胺作为正电荷修饰剂，制备了带正电荷的毛果芸香碱眼用微乳剂，研究结果表明硬脂酸胺会影响乳滴的Zeta电位，随其用量的增加电位升高，用量达0.3%时界面电荷达饱和，该浓度不影响微乳乳滴的粒径。依据该处方，Klang等进行了家兔眼刺激性等急性毒性实验，结果未见任何毒性表征。上述结果表明，含硬脂酸胺的荷正电的微乳可适用于眼部给药。
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Abdulrazik等采用浓度为0.12%(w/w)的硬脂酸胺制备荷正电的环孢素A眼用乳剂，结果显示，荷正电眼用乳剂在角膜的滞留时间是荷负电乳剂的4倍多；家兔眼部单剂量给药，在角膜和结膜组织，荷正电眼用乳剂的药物浓度高于荷负电眼用乳剂；经眼部刺激性实验证明该制剂安全。目前，该制剂已申请进入I期临床试验阶段?br> 目前，已上市的眼用乳剂的产品有美国食品药品管理局(FDA)于2002年12月批准环孢素眼用乳剂，该产品为荷负电的眼用乳剂，临床用于治疗干燥性角膜结膜炎引起的干眼症，其Ⅱ期和Ⅲ期临床研究结果表明环孢素眼用乳剂能显著改善中、重度干眼患者的症状。同期，空白眼用乳剂(一种油性人造眼泪)获FDA批准上市，亦用于治疗轻度和中度干眼患者的症状。
目前对于眼用微乳制剂的研究与开发已经取得了一定的进展，但是对于微乳作为眼用制剂载体的进一步研究仍很必要。这主要表现在：一方面，有必要设计零级释放的眼用微乳传递系统，以达到更加平稳的释药效果；另一方面，可从角膜和微乳间的亲和力以及微乳在角膜的滞留时间考虑，比较和测定荷正电的微乳或荷负电的微乳在眼部组织的分布行为。此外，眼用微乳现存的一大挑战还在于寻找适合的体外评价方法，以外推法获得相应的体内结果。
□甘勇 林艳琼 陈庆华, http://www.100md.com(甘勇；林艳琼；陈庆华)