高速熔融攪拌法制備雙氯芬酸鉀緩釋微丸的處方工藝考察

劉春憬

(青島科技大學(xué) 藥學(xué)院，山東 青島 266042)

雙氯芬酸鉀(DP)為新一代強(qiáng)效非甾體抗炎藥，其半衰期較短(約為1 h)，口服吸收迅速，可很快達(dá)到較高的血藥濃度，呈現(xiàn)明顯的峰谷現(xiàn)象［1-2］。同時(shí)，與其它非甾體抗炎藥一樣，雙氯芬酸鉀對(duì)胃腸道也有刺激性。因此，制成緩釋制劑可提供穩(wěn)定的血藥濃度，克服其口服劑量小、半衰期短而不易達(dá)到預(yù)期治療效果、胃腸道刺激大等缺點(diǎn)，方便病人用藥，提高治療效果。

高速熔融攪拌法制微丸出現(xiàn)在20 世紀(jì)90 年代末［3］，該法是在一個(gè)高速攪拌制粒鍋中，在操作溫度高于粘合劑熔點(diǎn)的條件下，將熔融的粘合劑與固體藥物粉末進(jìn)行攪拌、粘合而成顆粒或微丸。用該方法制備的微丸表面光滑，圓整度高，粒度分布均勻。與其他方法相比，具有節(jié)能節(jié)時(shí)、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高、重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)［4-5］。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料與儀器

雙氯芬酸鉀原料(批號(hào):100880-200601，純度99.7%);固體石蠟、預(yù)膠化淀粉、檸檬酸均為化學(xué)純;硫酸鈣(含量≥99.0%)。

高速熔融攪拌制粒機(jī)，自制;FA1204B 電子天平;UV-1000 紫外分光光度計(jì);ZRS-12G 型溶出儀。

1.2 雙氯芬酸鉀微丸的制備

將蠟質(zhì)輔料于粉碎機(jī)中粉碎，過(guò)20 目篩，其他輔料過(guò)80 目篩，主藥過(guò)100 目篩，分別取其篩下細(xì)粉備用。按處方量稱(chēng)取主藥及各輔料，混合均勻后，置于已經(jīng)預(yù)熱的制粒機(jī)內(nèi)，初始水浴溫度為55 ℃，控制升溫速率為1 ℃/4 min，直到溫度升高至60 ℃。加入物料的同時(shí)啟動(dòng)攪槳，控制攪槳轉(zhuǎn)速初始時(shí)為300 r/min，待粘合劑開(kāi)始熔融時(shí)，將轉(zhuǎn)速調(diào)整至800 r/min。物料邊加熱邊攪動(dòng)，持續(xù)10 min左右，即可制得微丸。待微丸成型后，停止加熱，繼續(xù)攪動(dòng)約2 min 后取出，冷卻至室溫，篩分，取16 ～40 目的微丸，裝囊，即為所得產(chǎn)品。

1.3 體外分析方法的建立［6-7］

1.3.1 測(cè)定波長(zhǎng)的選擇 稱(chēng)取干燥恒重的雙氯芬酸鉀適量，以pH=6.8 的磷酸鹽緩沖液(人工腸液)溶解，稀釋到適宜的濃度，以同樣的濃度溶劑做空白，在λ=200 ～400 nm 的波段內(nèi)掃描，得到最大吸收波長(zhǎng)為274 nm。按處方比例取各輔料適量，同法在274 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸收度。結(jié)果表明輔料在該波長(zhǎng)無(wú)吸收，故選擇檢測(cè)波長(zhǎng)為274 nm。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立 精密稱(chēng)量干燥恒重的雙氯芬酸鉀100 mg，加入到250 mL 的容量瓶中，以pH=6.8 的磷酸鹽緩沖液定容，作為儲(chǔ)備液，于冰箱中5 ℃儲(chǔ)存。分別移取1.0，1.2，1.5，1.7，2.0，2.5，3.0 mL儲(chǔ)備液至50 mL 容量瓶中，以pH=6.8 的磷酸鹽緩沖液定容，得到濃度梯度為8.0，9.6，12.0，13.6，16.0，20.0，24.0 μg/mL 的溶液。在紫外分光光度計(jì)上λ=274 nm 處測(cè)定其吸收度，將濃度與對(duì)應(yīng)的吸收度進(jìn)行線性回歸，得到回歸方程為:C =33.42A+0.139 4，r =0.999 9(n =7)，說(shuō)明雙氯芬酸鉀在8.0 ～24.0 μg/mL 范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好。1.3.3 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 取濃度為12.0 μg/mL 供試品溶液，37 ℃放置，分別于0，1，2，3，4，6，8，12，24 h取樣，測(cè)定峰面積，求得RSD 為0.88%，表明供試液在24 h 內(nèi)基本穩(wěn)定。

1.3. 4 回收率實(shí)驗(yàn) 按處方量的80%，100%，120%分別稱(chēng)取主藥及輔料，配制供試溶液各3 份(適當(dāng)超聲使溶解)，求得平均回收率分別為99.7%，100. 21%，99. 2%，RSD 分 別 為2. 6%，1.4%，3.1%，表明本方法回收率良好。

1.4 釋放度的測(cè)定

參照《中國(guó)藥典》(2010 年版，二部)附錄XC 第一法裝置(轉(zhuǎn)籃法)，按照附錄XD 第一法進(jìn)行體外釋放實(shí)驗(yàn)，稱(chēng)取微丸400 mg 裝囊，置于轉(zhuǎn)籃中，量取藥物釋放介質(zhì)(pH =6.8 的磷酸鹽緩沖液)900 mL于溶出杯中，保持溫度在(37 ± 0. 5)℃，轉(zhuǎn)速100 r/min，轉(zhuǎn)籃開(kāi)啟時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，定時(shí)取樣5 mL，并補(bǔ)充等量的釋放介質(zhì)，樣液用0.8 μm 的微孔濾膜過(guò)濾，精密移取2 mL 的續(xù)濾液加6 mL 的釋放介質(zhì)稀釋?zhuān)葬尫沤橘|(zhì)作對(duì)照，于λ=274 nm 處測(cè)定吸收度，按1.3.2 節(jié)所得標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算累積釋放度。

2 結(jié)果與討論

2.1 影響藥物釋放的工藝考察

2.1.1 粒徑對(duì)藥物釋放的影響 按照處方制備微丸，分別取16 ～20 目，20 ～40 目微丸，裝囊，測(cè)定藥物釋放度，藥物釋放曲線見(jiàn)圖1。

圖1 粒徑對(duì)藥物釋放的影響Fig.1 Effect of pellet size on drug release

由圖1 可知，微丸大小在16 ～40 目，粒徑對(duì)藥物釋放無(wú)顯著影響，故選擇粒徑在16 ～40 目之間的微丸。

2.1.2 溫度對(duì)藥物釋放的影響 分別在50，55，60 ℃下制備微丸，測(cè)定藥物釋放度，藥物釋放曲線見(jiàn)圖2。

圖2 不同溫度對(duì)累積釋放度的影響Fig.2 Effect of different temperature on release degree

由圖2 可知，溫度越高，藥物釋放越慢。但溫度較高時(shí)微丸易出現(xiàn)團(tuán)塊，溫度過(guò)低，黏合劑不能完全熔融，造成輔料不能充分黏結(jié)，故選擇在制備過(guò)程中采用先預(yù)熱至熔點(diǎn)下限［8］，再按一定速率升溫至熔點(diǎn)上限，然后降溫的溫度控制方法。

2.1.3 攪拌槳轉(zhuǎn)速對(duì)藥物釋放度的影響 分別在500，800，1 200 r/min 3 個(gè)不同的轉(zhuǎn)速下制備微丸，測(cè)定藥物釋放度，藥物釋放曲線見(jiàn)圖3。

由圖3 可知，轉(zhuǎn)速越高，微丸成粒越快;轉(zhuǎn)速越低，微丸的粒徑越小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，藥物的釋放快。故最終選擇的攪拌槳轉(zhuǎn)速為800 r/min。

圖3 攪槳轉(zhuǎn)速對(duì)藥物釋放的影響Fig.3 Effect of the agitator’rotating speed on drug release

2.2 處方的確定

經(jīng)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)，確定以固體石蠟為粘合劑，以預(yù)膠化淀粉和檸檬酸為釋放調(diào)節(jié)劑，采用3 因素3 水平正交實(shí)驗(yàn)考察粘合劑及調(diào)節(jié)劑的用量對(duì)藥物釋放度及釋放速率的影響，見(jiàn)表1。其中保持藥物含量和片重不變，依照釋放度測(cè)定方法測(cè)定緩釋微丸在2，4，6，8，10，12 h 的釋放度。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels for orthogonal test

為了更加準(zhǔn)確的反映各因素水平對(duì)藥物釋放的影響，采用綜合平衡法對(duì)正交設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，以選出各因素最優(yōu)水平的組合。即以國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的釋放度作為參考標(biāo)準(zhǔn)，確定6 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別為2，4，6，8，10，12 h 的累積釋放度分別是10%，30%，50%，70%，90%，100%，各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)均為1，得到計(jì)算公式為:L =︱T2－10%︱+︱T4－30%︱+︱T6－50%︱+︱T8－70%︱+︱T10－90%︱+︱T12－100%︱。對(duì)各處方6 個(gè)點(diǎn)的累積釋放度進(jìn)行計(jì)算，L 值越小，說(shuō)明因素的水平數(shù)越佳，結(jié)果見(jiàn)表2，方差分析見(jiàn)表3。

由表2 可知，各因素對(duì)藥物釋放影響的大小順序?yàn)?A ＞B ＞C，又根據(jù)方差分析，其中因素A、B 有顯著性影響，因素C 沒(méi)有顯著性影響，故得到各因素的最佳組合是:A3B1C2，即每粒膠囊含有主藥60 mg，固體石蠟100 mg，預(yù)膠化淀粉16 mg，檸檬酸8 mg 及硫酸鈣適量。

表2 正交實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果(粒/mg)Table 2 Results of orthogonal experiment

表3 方差分析結(jié)果Table 3 Variance analysis result

注:F0.05(2，2)=19。

2.3 微丸緩釋機(jī)制的研究

將雙氯芬酸鉀微丸的體外釋放曲線按照以下幾種數(shù)學(xué)模型進(jìn)行擬合［9］，結(jié)果表明，Higuchi 模型要優(yōu)于一級(jí)和零級(jí)模型，擬合結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 雙氯芬酸鉀緩釋微丸各模型擬合結(jié)果Table 4 Model-fitting parameters for the release of captopril from pellets

3 結(jié)論

采用高速熔融攪拌法制備了雙氯芬酸鉀緩釋微丸，并對(duì)影響藥物釋放的工藝因素進(jìn)行考察，并對(duì)處方進(jìn)行篩選，最終得到最佳的處方及工藝條件。

實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，固體石蠟為一有效控制雙氯芬酸鉀釋放的骨架材料，隨著固體石蠟量的增加，藥物的釋放明顯減慢，但其用量增至一較大值后，若再繼續(xù)增加，則對(duì)藥物釋放的阻滯作用不再有明顯加強(qiáng)。預(yù)膠化淀粉對(duì)藥物釋放前期的釋放速率有明顯作用，但后期的藥物釋放速率并不隨著預(yù)膠化淀粉的加入有明顯改變，這是因?yàn)樵谒幬镝尫懦跗陬A(yù)膠化淀粉溶解，緩釋骨架溶蝕較快，藥物釋放也較快，當(dāng)預(yù)膠化淀粉全部溶解后，緩釋骨架溶蝕緩慢，致使后期的藥物釋放速率較慢。雙氯芬酸鉀為一強(qiáng)堿弱酸性藥物，其溶解度隨著pH 值的變化有較大的改變，在pH 較低時(shí)，它可形成雙氯芬酸，溶解度很低，在pH 較高時(shí)，溶解度較高，處方中加入檸檬酸，可使微丸內(nèi)部形成酸性環(huán)境，雙氯芬酸鉀的溶解度降低，藥物釋放慢，隨著藥物釋放時(shí)間的延長(zhǎng)，檸檬酸全部溶出，藥物處在堿性環(huán)境中，溶解度升高，釋放加快。

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