目的：
生地低聚糖为生地饮片中提取出来的一种寡糖，药效学表明其对慢性阻塞性肺病(COPD)大鼠具有良好的疗效。本课题组前期已采用喷雾干燥制得生地低聚糖干粉吸入剂，但载药量偏低，仅为20％。本研究采用纳米喷雾干燥制备生地低聚糖干粉吸入剂微粉，并通过相应指标评价微粉性质，同时优选干粉吸入装置和胶囊制备干粉吸入剂，并通过计算流体动力学进行微粉在两种干粉吸入装置中的模拟，探索其在装置流场中的运动状态，验证干粉吸入装置的优选结果。然后基于先进的液质联用(LC-MS/MS)分析技术，对生地低聚糖干粉吸入剂微粉中的水苏糖进行了测定，考察其在体内的吸收和分布情况，为探寻生地低聚糖干粉吸入剂微粉的药效物质基础和作用机制提供科学依据。
方法与结果：
1.生地饮片的优选、生地低聚糖的制备及质量评价
建立了生地饮片中水苏糖的的HPLC-ELSD含量测定方法，饮片提取工艺简便快速，含量测定方法准确可靠。通过对4个批次的生地饮片进行分析测定，结果显示各个批次的生地饮片中水苏糖含量具有一定差异，应选择水苏糖含量较高的生地饮片用于提取生地低聚糖。依据本课题组前期建立的制备方法制备4批生地低聚糖，将最终得到的生地低聚糖进行含量测定和质量评价。通过测定生地低聚糖在水中的溶解度、吸湿率和水分以及水苏糖的含量确定其质量是否合格，结果表明得到的生地低聚糖质量合格。
2.纳米喷雾干燥技术用于生地低聚糖干粉吸入剂的制备及计算流体动力学对吸入装置的探索
建立了纳米喷雾干燥制备生地低聚糖干粉吸入剂微粉的方法，通过单因素优化法考察生地低聚糖微粉处方和制备工艺，并与原喷雾干燥方法进行对比，优选并优化制备工艺并进行质量评价。结果表明最终得到的纳米喷雾干燥制备生地低聚糖干粉吸入剂微粉的效率高、耗时短且稳定可行，微粉的含水量、粒径、吸湿率均符合要求，在常温下稳定性较好，与喷雾干燥工艺相比，微粉圆整度更高，载药量也得到提高。同时进行干粉吸入胶囊和干粉吸入装置的优选，综合温度湿度对胶囊材质的影响，选用HPMC胶囊作为制备生地低聚糖干粉吸入剂的胶囊，通过体外药物沉积实验得到圆筒型装置的排空率、有效肺部沉积率都高于刺破型装置，最终选用圆筒型装置作为该干粉吸入剂的装置。
本章同时也对两种吸入装置进行计算流体动力学模拟研究，考察其内部流场特性，探索药物微粉在两种装置流场中的运动轨迹，并与体外实验结果进行比较，验证干粉吸入装置的优选结果。首先建立干粉吸入装置的三维模型，然后将模型导入到ICEM CFD软件中进行网格的划分。在检查网格质量合格后，将网格导入到Fluent软件中进行数值模拟，分析两种干粉吸入装置内部流场的湍流、压力、速度分布以及药物微粒在装置中的运动轨迹以及运动状态，结果两种装置内部流场的湍动能等差别较大，不同粒径的药物微粒的运动状态也有较大差异，将结果与体外实验结果进行比较，综合考虑，药物微粒更适用于圆筒型干粉吸入装置。
3.生地低聚糖干粉吸入剂微粉血药动力学研究
首先建立水苏糖在大鼠血浆的LC-MS/MS分析方法，经方法学确证，该方法灵敏度高、简便可行。取SD大鼠进行肺部给药，按100mg·kg-1给予生地低聚糖干粉吸入剂微粉，分别于给药前和给药后不同时间点进行眼底静脉丛取血250μL，血浆样品经蛋白沉淀法处理后，应用LC-MS/MS方法分析生地低聚糖干粉吸入剂微粉中水苏糖在大鼠体内的血药浓度，采用DAS2.0软件计算出Cmax、AUC0→∞和MRT等药代动力学参数。根据药-时曲线得到，生地低聚糖干粉吸入剂微粉进行大鼠肺部给药后，其主要成分水苏糖在血中的吸收速率和消除速率都很快，达峰时间约为0.2h，半衰期约为3.5h。
4.生地低聚糖干粉吸入剂微粉在大鼠体内的分布研究
取SD大鼠肺部给予生地低聚糖干粉吸入剂微粉后分别于不同时间点处死大鼠取肝、肺和肾三种脏器组织，用生理盐水洗净血水后制备匀浆液，经蛋白沉淀法处理后，采用LC-MS/MS方法测定生地低聚糖干粉吸入剂微粉中水苏糖在肝、肺和肾组织内的分布量。采用Microsoft office Excel软件进行数据统计和处理。结果表明生地低聚糖微粉中水苏糖在给药后30min时浓度达到最高，随后慢慢降低。
结论：
本研究建立了生地饮片中水苏糖的HPLC-ELSD含量测定方法，优选水苏糖含量较高的生地饮片制备生地低聚糖;采用纳米喷雾干燥制备了生地低聚糖干粉吸入剂微粉并进行了质量评价，与传统喷雾干燥制得的生地低聚糖干粉吸入剂微粉相比，圆整度更高，载药量也提高到了30％;采用NGI装置进行干粉吸入装置的优选，选择圆筒型干粉吸入装置作为生地低聚糖干粉吸入剂微粉所用的干粉吸入装置并与计算流体动力学联系，模拟微粉在干粉吸入装置内部流场中的运动状态，探索微粉在装置中的运动轨迹，验证干粉吸入装置优选结果;建立了水苏糖在大鼠血浆的LC-MS/MS分析方法，该方法可用于生地低聚糖干粉吸入剂微粉大鼠给药后水苏糖在体内的吸收和分布过程的研究。水苏糖吸收入血速率和消除速率很快，达峰时间约为0.2h，半衰期约为3.5h。生地低聚糖干粉吸入剂微粉中水苏糖在给药后30min时浓度达到最高，随后慢慢降低，表明水苏糖在体内消除较快。
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