炎琥寧腸溶微丸的制備工藝研究

徐 淼,李 巖,盛 蕾,王鳳燕,石 洋,黃桂華

(山東大學(xué) 藥學(xué)院,山東 濟(jì)南 250012)

炎琥寧(C28H34KNaO10?H2O)是穿心蓮內(nèi)酯經(jīng)人工半合成所得的穿心蓮內(nèi)酯琥珀酸半酯鉀鈉鹽,為目前臨床常用的抗菌抗病毒藥物之一。注射用炎琥寧主要成分為爵床科植物穿心蓮葉中所提取的穿心蓮內(nèi)酯,與琥酸酐反應(yīng)生成脫水穿心蓮內(nèi)酯琥酸半酯后,再生產(chǎn)單鉀鹽制成的注射用粉針,具有抗菌,抗病毒,消炎等作用[1],但是臨床統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,注射用炎琥寧對皮膚系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、血液系統(tǒng)都有一定的不良反應(yīng)[2]。

微丸在藥劑學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用已十分廣泛,作為藥物載體,它既可以進(jìn)一步壓制成片劑,又可以裝入膠囊中使用,不僅提高了藥物穩(wěn)定性,而且能夠有效地調(diào)節(jié)藥物釋放速率;作為藥物釋放系統(tǒng)(drug delivery system,DDS),微丸具有治療學(xué)上的優(yōu)勢,如較少胃腸道刺激性及降低了藥物突釋造成的風(fēng)險(xiǎn),提高了用藥安全性,且血藥濃度重現(xiàn)性好;微丸還具有流動性好、脆碎度小、易裝填等工藝學(xué)優(yōu)點(diǎn)[3]。

炎琥寧在 pH值6～8時穩(wěn)定 ,在酸中不穩(wěn)定[4]。為避免炎琥寧在胃中酸性環(huán)境下被破壞,可將炎琥寧制成腸溶微丸,用于病毒性腸炎的治療。因此,筆者嘗試采用水分散體Eudragit L為包衣材料,內(nèi)加吸水溶脹層,制備了一種新型炎琥寧腸溶微丸,并進(jìn)行了體外釋放實(shí)驗(yàn)。

1 材 料

1.1 藥品與試劑

炎琥寧(純度＞98%,批號080101),陜西太康生物科技有限公司;微晶纖維素PH101(MCC)、乙基纖維素(EC),山東聊城阿華制藥有限公司;二氧化硅(SiO2)、無水乙醇,天津試劑廠;Eudragit L,上海羅姆藥業(yè)公司。

1.2 儀器

球形微丸造粒機(jī)(華東理工大學(xué)化工機(jī)械設(shè)備研究開發(fā)中心);UV-2102PCS紫外分光光度計(jì)(上海尤尼柯儀器有限公司);D-800LS智能藥物溶出儀(天津大學(xué)無線電儀器廠);CX-250超聲波清洗器(北京醫(yī)療設(shè)備二廠);AL104-IC型電子天平(美國托普樂-梅賽德上海公司);JHQ-100型流化沸騰顆粒包衣機(jī)(沈陽醫(yī)聯(lián)新藥研究所制造);投影儀(鄭州照相機(jī)廠);82-5B型磁力加熱攪拌器 (德國 Irka○R,廣州);BTQ-100M蠕動泵(保定蘭格恒流泵有限公司)。

2 方法與結(jié)果

2.1 微丸的制備方法與含量測定方法

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 精密稱取炎琥寧對照品適量,加水制備濃度分別為20,25,30,35,40,45,50 μ g/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,照紫外分光光度法于253 nm波長處測定吸光度(A),以濃度C為橫坐標(biāo),A為縱坐標(biāo),按最小二乘法計(jì)算回歸方程,得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：A=0.014 3 C+0.002 1,r=0.999 8。表明炎琥寧水溶液在20～50 μ g/mL濃度范圍內(nèi)線性良好。

2.1.2 載藥丸芯的制備 將炎琥寧和MCC按處方比例混勻,加適量黏合劑制成具有一定彈性、塑性和黏性的軟材,將軟材經(jīng)擠出篩板(孔徑0.8 mm)擠成直徑相同,光滑致密的條狀物,移至高速旋轉(zhuǎn)的滾圓機(jī)內(nèi),直至顆粒滾成球形微丸,取出,于30℃恒溫箱中干燥即得。擠出-滾圓參數(shù)：擠出速度為1 080 r/min,滾圓速度為960 r/min,滾圓時間為5 min。

2.1.3 包衣微丸的制備 采用流化床包衣機(jī)包衣。取微丸適量,置于氣流包衣裝置中,將EC,EudragitL30D,PEG6000,無水乙醇,水按處方比例混合攪拌,制得腸溶層包衣液,包衣參數(shù)：鼓風(fēng)機(jī)頻率為(40±2)Hz;流化溫度為(38±1)℃;包衣液流速為0.2～0.3 mL/min;霧化壓力為0.15 MPa。

2.1.4 微丸含量測定 精密稱取含藥微丸適量,加pH 6.8的磷酸鹽緩沖液,超聲5 min,過濾,于253 nm波長處測定 A值,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算藥物含量。在253 nm波長處,輔料對測定無干擾。

2.1.5 體外釋放度測定[9]依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍及漏槽條件,精密稱取微丸1g(約含炎琥寧320 mg)于釋放介質(zhì)1 000 mL中,轉(zhuǎn)速為100 r/min,溫度為(37±0.5)℃。模擬微丸在胃腸道中的釋藥情況,首先以pH 1.0的鹽酸溶液為溶出介質(zhì),2 h后將溶出介質(zhì)換為pH 6.8的磷酸鹽緩沖液,于5,10,15,20,30,45,80,120 min取樣,過濾,測定含量,并計(jì)算累積釋放百分率。

2.2 處方因素對丸芯成型性的影響

2.2.1 填充劑種類的影響 固定炎琥寧與各種填充劑的比例,分別采用MCC、淀粉、淀粉與糊精混合物、淀粉與乳糖混合物等為填充劑,以外觀形態(tài)、粒徑分布、圓整度和收率等作為考察指標(biāo)進(jìn)行考察。結(jié)果如表1所示,最終確定選擇MCC為填充劑。

表1 填充劑種類考察Tab.1 The investigation of the types of filler agent

2.2.2 黏合劑種類的影響 為增加軟材的可塑性,增強(qiáng)丸芯的硬度,制備微丸過程中需加入一定黏合劑 。分別以水、20%乙醇、40%乙醇、硅油、HPMC 、淀粉漿為黏合劑制備微丸,以是否能夠成丸作為考察指標(biāo),經(jīng)考察,以40%乙醇作為黏合劑成丸性良好。

2.2.3 抗黏劑種類的影響 炎琥寧遇水產(chǎn)生較大黏性,需加入一定抗黏劑降低其黏度。分別選擇滑石粉、SiO2、CaCl2作為抗黏劑,通過考察是否能夠成丸以確定抗黏劑。經(jīng)考察使用滑石粉和CaCl2時,無法成丸。當(dāng)以SiO2作為抗黏劑時,調(diào)整濕度后,能夠順利成丸。所以選用SiO2作為抗黏劑。

2.3 工藝因素對丸芯成型性的影響

2.3.1 擠出速度的影響 固定滾圓速度為1 200 r/min,滾圓時間為3 min,分別以960,1 080,1 200 r/min的擠出速度制備微丸,綜合考察多項(xiàng)指標(biāo),結(jié)果如表2～3。

從粒徑分布(表2)來看,3批次微丸的粒徑都主要集中在0.71～0.9 mm。但當(dāng)擠出速度為960 r/min時,0.71～0.9 mm范圍內(nèi)微丸達(dá)到90.3%,明顯高于擠出速度為1 080 r/min時的72.4%和1 200 r/min時的75.4%。由圓整度(表3)可知,根據(jù)短長徑之比反映出的微丸圓整程度,隨著擠出速度的增大,微丸的圓整度逐漸降低。

2.3.2 滾圓速度的考察 固定擠出速度為960 r/min,滾圓時間為3 min,分別以960,1200,1 320 r/min的滾圓速度制備微丸,結(jié)果如表2～3。

表2 制備工藝對粒徑分布的影響Tab.2 The influence of processing on the size distribution

表3 制備工藝對圓整度的影響Tab.3 The influence of processing on the spherical degree

從表2可知,隨著滾圓速度的增加,粒徑的分布更加分散,微丸的得率逐漸降低。因?yàn)闈L圓速度越大,滾圓時切割的速度就越大,粒徑的分布就越不均勻。由表3可知,在滾圓速度1 200 r/min時,80%以上微丸的長短徑之比都在0.9～1之間,960和1 320 r/min時在此范圍分別為63%和38%,說明滾圓速度對微丸的圓整度有較大影響。

2.3.3 滾圓時間的考察 固定擠出速度為960 r/min,滾圓速度為1 200 r/min,分別以滾圓時間為1.5,3,5 min制備微丸。從表2可知,滾圓時間為1.5,3,5 min時,粒徑分布較為相似,說明滾圓時間的長短對微丸粒徑分布影響不大。而由表3可知,1.5 min時微丸短長徑之比大部分分布于0.8以下,而3和5min主要分布于0.9～1,分別為84%和 69%,說明滾圓時間過短和過長均降低微丸的圓整度。

2.3.4 正交試驗(yàn)優(yōu)化制備工藝 選擇MCC作為填充劑,40%乙醇作為黏合劑,SiO2作為抗黏劑,選擇對微丸質(zhì)量影響較顯坐的3個工藝因素作為考察對象,即擠出速度(A)、滾圓速度(B)、滾圓時間(C),每個因素選振3個水平,按正交試驗(yàn)表L9(34)安排實(shí)驗(yàn),以圓整度和得率為評價(jià)指標(biāo),采用綜合評分法對考察結(jié)果進(jìn)行方差分析,篩選最佳工藝參數(shù)。綜合得分f=得率評分×0.6+圓整度得分×0.4,評分越高越符合微丸質(zhì)量控制要求。結(jié)果見表4。

3個因素R值排列順序?yàn)锽＞C＞A,對微丸質(zhì)量影響最明顯的是B,即滾圓速度。對于因素A而言,K2值最大,即最佳擠出速度為1 080 r/min,同理可知最佳滾圓速度為960 r/min,最佳滾圓時間為5 min。

2.4 包衣處方墩微丸釋放行為影響的考察

2.4.1 隔離層對微丸溶出的影響 以1.5%的HPMC K4M25 mL與水25mL的混合溶液為隔離層,先包隔離層,再包腸溶層,考察隔離層對微丸溶出的影響。結(jié)果見圖1。

表4 正交試驗(yàn)考察結(jié)果Tab.4 The result of orthogonal experiment

圖1 隔離層對微丸溶出的影響Fig.1 The influence on the pellets release of isolation layer

以累積釋放百分率(Mt/M∞)對時間t作釋藥曲線,計(jì)算相似系數(shù)。使用隔離層與不使用隔離層的f2＞50,兩條曲線之間沒有明顯差別。但不使用隔離層在制作工藝上要簡便很多,因此采用不加入隔離層的方法制備包衣微丸。

2.4.2 骨架材料與致孔劑比例對微丸溶出的影響

以EC作為骨架材料,Eudragit L作為致孔劑。固定增塑劑用量、包衣增重不變,考察了EC∶Eudragit L的比值分別為為25∶75,35∶65,45∶55三個水平對釋藥行為的影響,結(jié)果見圖2。

圖2 骨架材料與致孔劑用量對微丸影響Fig.2 The influence of ratio of skeletal material to pore-forming agent

計(jì)算曲線間f2值分別為75.2,48,46.6。在固定增塑劑用量不變的情況下,隨著EC含量增加,致孔劑含量減少,藥物釋放速率變慢,隨著致孔劑含量增大,藥物釋放速度加快。曲線EC∶Eudragit L=45∶55與另外兩條曲線有明顯差別,藥物釋放速度明顯變慢,2 h后未達(dá)到最大釋放。曲線EC∶Eudragit L=35∶65與曲線 EC∶Eudragit L=25∶75相似(f2＞50),因Eudragit價(jià)格較高,最終兩者比例選擇為35∶65。

2.4.3 增塑劑用量對微丸溶出的影響 以聚乙二醇為增塑劑,保持EC∶Eudragit L的比值及包衣增重不變,考察增塑劑用量(分別為0%,0.86%,1.71%)對微丸溶出的影響。結(jié)果見圖3。

圖3 增塑劑用量對微丸溶出的影響Fig.3 The influence on the release of plasticizing agent

增塑劑可以提高薄膜的柔韌性,有助于噴霧液滴在微丸表面鋪展和相互結(jié)合,有利于完整薄膜的形成。對于水分散體而言,增塑劑的作用更加突出,它能降低聚合物的最低成膜溫度,使聚合物中的乳膠粒在包衣操作溫度下或包衣后熱處理過程中融合成致密的薄膜。依據(jù)上述公式,當(dāng)增塑劑為0%和0.86%時,兩條曲線的 f2=68.7,兩曲線基本重合,并且釋放速度較快,說明在PEG≤0.86%時,還不足以將聚合物的最低成膜溫度降到操作溫度(40℃)以下,難以形成致密而又均一的衣膜;當(dāng)將增塑劑的用量升至1.71%時,釋放曲線比較平緩,并且在2 h內(nèi)最大釋藥量達(dá)到90%。因此最終選擇增塑劑用量為1.71%。

3 討 論

本實(shí)驗(yàn)用擠出滾圓法制備了含藥丸芯,利用流化床包衣技術(shù)進(jìn)行了腸溶包衣,制備了炎琥寧腸溶微丸。經(jīng)過工藝的單因素考察和正交試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)擠出速度1 080r/min,滾圓速度960 r/min,滾圓時間5 min,可以制得圓整度較好,得率較高的含藥微丸。由微丸釋放行為的考察結(jié)果可知,無需加入隔離層,EC∶EudragitL=35∶65,增塑劑含量為1.71%時 ,炎琥寧腸溶微丸的釋放符合預(yù)期的釋放特征。

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