酮洛芬緩釋微球的制備及其性能研究*

王小寧，董雯丹，張存勞

（西安醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，陜西 西安 710021）

酮洛芬緩釋微球的制備及其性能研究*

王小寧，董雯丹，張存勞

（西安醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，陜西 西安 710021）

制備酮洛芬緩釋微球并對其性能進行研究。采用乳化交聯(lián)法制備微球，正交試驗優(yōu)化微球的工藝處方，對微球從形態(tài)、粒徑分布、DSC方面進行表征；用透析法進行體外釋藥實驗，并對釋藥曲線進行擬合。結(jié)果表明，微球的最優(yōu)工藝處方為殼聚糖濃度為2%，攪拌速度為1000r/min，乳化溫度30℃，交聯(lián)劑用量2.5%。制得的微球平均粒徑為（1.42±0.24）μm，包封率為（82.2±2.2）%，DSC分析表明藥物以非結(jié)晶形式分散于微球骨架中，體外釋藥曲線符合Higuchi方程，與市售緩釋制劑相比，微球顯示了較好的緩釋特性，值得進一步研究。

酮洛芬；微球；緩釋；殼聚糖

前言

酮洛芬（Ketoprofen）屬苯丙酸類非甾體抗炎藥，臨床主要用于治療各種關(guān)節(jié)炎、術(shù)后疼痛及慢性癌痛等。然而，酮洛芬普通口服制劑存在生物半衰期短（1.6～1.9h）、有效血藥濃度維持時間短等缺點，臨床應(yīng)用時需頻繁給藥（3～4/d），對胃腸道又具有刺激性，長期服用會導(dǎo)致消化道潰瘍、出血等癥狀[1～2]。目前國內(nèi)生產(chǎn)的酮洛芬制劑主要為普通片劑和腸溶膠囊，一日服藥數(shù)次，患者順應(yīng)性不好，而且會對治療效果和安全性造成影響，影響其臨床應(yīng)用前景，因此開展酮洛芬緩釋制劑的研究具有重要意義。

微球（microspheres）是一種將藥物分散或包埋在多聚物中，形成粒徑為1～300μm的球狀載體給藥系統(tǒng)。微球除可實現(xiàn)藥物的靶向給藥外，還可控制釋藥，降低藥物毒副作用，提高藥物穩(wěn)定性等[3]。常用的藥物載體材料中合成高分子載體通常生物相容性差，有時還含有痕量引發(fā)劑等毒性雜質(zhì)，而天然高分子由于安全無毒、可生物降解、生物相容性好而備受關(guān)注。殼聚糖是天然存在的惟一堿性多糖高分子材料，組織相容性好，毒副作用小。殼聚糖作為藥物載體制備微球可以控制藥物釋放、延長藥物療效、降低藥物毒副作用，并且可以降低藥物對胃腸道的刺激性[4]。因此，自20世紀90年代以來，殼聚糖微球載體在藥物緩釋給藥載體中的研究已成為熱點[5～6]。

本論文的目的在于制備酮洛芬殼聚糖緩釋微球，對微球的制備工藝、微球性能及體外釋藥過程進行研究，以解決酮洛芬生物利用低、毒副作用大的問題，為酮洛芬緩釋制劑的研究提供理論基礎(chǔ)。

1 實驗部分

1.1 主要原料與試劑

酮洛芬原料藥（醫(yī)藥級，湖北拓楚慷元醫(yī)藥化工有限公司），殼聚糖（相對分子質(zhì)量507 kD，濟南海得貝海洋生物工程有限公司），甲醇為色譜純，司盤80、冰醋酸、液體石蠟、戊二醛、石油醚等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

雙頭磁力加熱攪拌器（HJ-2，北京九州空間科技有限公司），電子天平（ALC-210.4型，北京賽多利斯科技儀器有限公司），動態(tài)光散射激光粒度儀（ZEN3600型，Malvern），差示掃描量熱儀（DSC1，梅特勒-托利多），高效液相色譜儀（Agilent1260型，美國安捷倫公司）。

1.3 酮洛芬微球的制備

1.3.1 微球的制備方法

采用乳化交聯(lián)法制備微球[7]。用3%的冰醋酸溶液溶解殼聚糖，配置成一定濃度的殼聚糖溶液。將一定量的司盤80加入液體石蠟中，攪拌均勻后將備用的殼聚糖溶液緩慢加入其中，以一定攪拌速度恒溫攪拌，以使體系乳化。在乳化體系中加入一定量的交聯(lián)劑戊二醛，在常溫下攪拌1h，交聯(lián)反應(yīng)結(jié)束后，靜置30min待完全分層后除去上清液，下層物質(zhì)分別用石油醚和異丙醇洗滌三次，然后在50℃下烘干，即得微球。

1.3.2 微球包封率和載藥量的測定

精密稱取微球10mg置于10mL容量瓶中，用混合溶劑適量使溶解，0.45μm微孔濾膜過濾后，取濾液用高效液相色譜法測定含量。根據(jù)下式計算包封率和載藥量：載藥量=（微球中藥物的含量/微球的質(zhì)量）×100%，包封率=（微球中藥物的含量/所投藥物的總量）×100%。

1.3.3 正交試驗

表1 因素及水平Table 1 Factors and levels

以對微球包封率影響顯著的4個因素：殼聚糖濃度（A）、攪拌速度（B）、乳化溫度（C）、交聯(lián)劑用量（D）作為考察因素，以包封率為指標，采用四因素三水平L9（34）正交表進行正交試驗，因素水平表見表1。

1.4 微球的表征

用光學(xué)顯微鏡觀察微球形態(tài)，動態(tài)光散射法（Dynamic Light Scattering，DLS）測定粒徑分布，差示掃描量熱法考察微球分散狀態(tài)。

1.5 酮洛芬微球的體外釋藥

采用透析法測定微球的體外釋藥特性[8]。精密稱取3份微球10mg（約含酮洛芬2mg），加入pH值為（6.8±0.05）的磷酸鹽緩沖液5mL，置于透析袋中；將上述裝有樣品的透析袋置于含有60mL溶出介質(zhì)的具塞三角瓶中，在（37±0.5）℃的恒溫搖床中以75r/min速度振蕩，分別于0.5，1，2，4，6，8，10，12，24，36，48h時從透析袋外釋放介質(zhì)中取樣，取樣量為3mL，并立即補加等量釋放介質(zhì)。用HPLC法測定釋放的藥量，計算累積釋放度。

2 結(jié)果與討論

2.1 酮洛芬含量的測定

色譜條件：AgilentHC-C18（2）（4.6×150mm，5μm），流動相：甲醇-0.05mol/L磷酸二氫鉀（55∶45），柱溫25℃，檢測波長258nm，流速1.0mL/min，進樣量20μL。以峰面積A為縱坐標，濃度C為橫坐標，繪制標準曲線，曲線方程為：A=57.254 C+18.113，R2=0.9998。

2.2 酮洛芬微球的制備

（1）正交試驗結(jié)果

正交試驗表見表2，方差分析表見表3。

表2 L9（34）正交實驗及結(jié)果Table 2 The L9（34）orthogonal test and data processing

表3 方差分析Table 3 The analysis of variance

實驗結(jié)果的極差以及方差分析如表3、表4所示：各因素對微球包封率的影響程度依次為A（殼聚糖濃度）＞B（攪拌速度）＞C（乳化溫度）＞D（交聯(lián)劑用量），且殼聚糖濃度（A）對包封率有顯著影響（P＜0.05）。這可能是由于隨著殼聚糖濃度的增加，體系黏度增加，能有效阻止藥物分子擴散，從而使包封率提高。從實驗結(jié)果來看，殼聚糖微球的最佳制備工藝為A2B2C2D1，即殼聚糖濃度為2%，攪拌速度為1000r/min，乳化溫度30℃，交聯(lián)劑用量2.5%，進行驗證試驗確定工藝。

（2）驗證試驗

按A2B2C2D1工藝制備酮洛芬微球，各平行制備3份，測定包封率分別為81.9%、82.1%、82.5%，RSD為0.37%，表明優(yōu)化的微球制備工藝穩(wěn)定可行，包封率高。

2.3 酮洛芬微球的表征

2.3.1 微球的形態(tài)

通過光學(xué)顯微鏡觀察微球形態(tài)，如圖1所示。

圖1 微球形態(tài)圖Fig.1 The morphology of microspheres

從光學(xué)顯微鏡下初步觀察到微球外觀形態(tài)，結(jié)果顯示，微球的成球性較好，外觀圓整。

2.3.2 微球粒徑分布的測定

酮洛芬微球的粒徑及Zeta電位值由激光散射粒徑分析儀測得，粒徑分布圖見圖2。

酮洛芬微球的平均粒徑為（1.42±0.24）μm，PDI為0.292，表明所制備微球粒徑分布集中。

圖2 微球的粒徑及粒徑分布圖Fig.2 The particle size and size distribution of microspheres

2.3.3 DSC分析

分別稱取相同量的酮洛芬原料藥、空白微球及載藥微球適量，依次進行DSC分析，以驗證藥物是否包裹于微球中及藥物的分散狀態(tài)。分析條件如下：高純氮氣下，掃描范圍10～250℃，升溫速度10℃/min。分析結(jié)果見圖3。

圖3 DSC譜圖A：酮洛芬原料藥 B：空白微球 C：載藥微球Fig.3 The DSC curves of A:crude drug,B:blank microspheres and C: drug-loaded microspheres

由圖3可見，酮洛芬原料藥在95℃左右存在吸熱峰，空白微球不存在明顯吸熱峰，而載藥微球中無酮洛芬原料藥的特征吸收峰存在，說明藥物是以非結(jié)晶形式分散于載體骨架中，未吸附在微球表面，即微球已形成。

2.4 酮洛芬微球的體外釋藥

采用透析法測定酮洛芬微球、市售酮洛芬緩釋片、市售酮洛芬緩釋膠囊的體外釋藥特性，用HPLC法測定釋放的藥量，計算累積釋放度，釋放曲線見圖4。

圖4 酮洛芬制劑的體外釋藥曲線Fig.4 The drug in-vitro release curve of different ketoprofen products

由釋放曲線可以看出，與市售酮洛芬緩釋片和緩釋膠囊相比，酮洛芬微球表現(xiàn)出更明顯的緩釋特性。2h、4h、10h釋放度分別為（21.42±4.11）%、（39.84± 3.40）%和（73.15±5.43）%，沒有突釋現(xiàn)象，隨后藥物的釋放達到平臺期。12h時，微球的釋放度為（79.61± 7.12）%，市售酮洛芬緩釋片和緩釋膠囊的釋放度分別為（97.30±4.62）%、（90.32±6.51）%，微球表現(xiàn)出更明顯的緩釋效果。24h時，微球的累積釋放度為（85.87±5.53）%，而市售酮洛芬緩釋片和緩釋膠囊的釋放度均高于95.0%，已基本釋放完全。因此，殼聚糖微球具有較好的緩釋效果，可能是因為殼聚糖發(fā)生交聯(lián)后，聚合物骨架不易溶蝕，凝膠層厚度較大，同時，酮洛芬是難溶性藥物，擴散較慢，因此緩釋效果更好[9]。48h時，微球的釋放度為（96.40± 5.22）%，釋放基本完全，這是由于隨著釋放的進行，微球表面的親水凝膠層逐漸增厚，微球釋放的面積逐漸減小，所以緩釋平穩(wěn)，直至緩釋完全。對酮洛芬微球的釋放曲線分別進行零級、一級和Higuchi方程擬合，得出釋藥方程如表5所示。由擬合結(jié)果可以看出，酮洛芬微球的藥物體外釋放符合Higuchi方程。

表5 擬合結(jié)果Table 5 The fitting results

3 結(jié)論

（1）殼聚糖微球的最佳制備工藝為A2B2C2D1，即殼聚糖濃度為2%，攪拌速度為1000r/min，乳化溫度30℃，交聯(lián)劑用量2.5%，且殼聚糖濃度對包封率有顯著影響。驗證試驗表明優(yōu)化的微球制備工藝穩(wěn)定可行，包封率高，平均包封率為（82.2±2.2）%。

（2）經(jīng)表征，所制備的酮洛芬微球外觀圓整，粒徑分布集中，藥物以非結(jié)晶形式分散于載體骨架中。

（3）與市售緩釋制劑相比，微球表現(xiàn)出更明顯的緩釋特性，體外釋藥顯示48h內(nèi)藥物釋放完全，釋放曲線符合Higuchi方程。

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Preparation and Property of Ketoprofen Sustained-Release Microspheres

WANG Xiao-ning,DONG Wen-dan and ZHANG Cun-lao
（College of Pharmacy,Xi'an Medical University,Xi'an 710021,China）

The ketoprofen microspheres was prepared and characterized.The emulsification cross-linking method was used to prepare the microspheres,and the orthogonal experiment was used to optimize the process.The prepared microspheres were characterized by morphology,size distribution and DSC.The in-vitro release was investigated by dialysis method,and the release curve was fitted by models.The optimized preparation process was showed as follows:the 2%chitosan and 2.5%crosslinking agent was stirred at 1000r/min with an emulsifying temperature of 30℃.The average size of microspheres was（1.42±0.24）μm,and the average drug envelopment was（82.2±2.2）%.The DSC curves indicated that the drug dispersed in the bone structure of microsphere in amorphous form,the curve of drug release in vitro fitted with Higuchi equation.Compared with commercially available microspheres,the prepared ones showed obvious sustained-release property,so it was worthy of further study.

Ketoprofen;chitosan;microspheres;sustained release

TQ469;R 944.9

A

1001-0017（2017）02-0112-04

2016-11-24

西安醫(yī)學(xué)院校級大學(xué)生創(chuàng)新基金項目（編號：2015DXS1-11）；西安醫(yī)學(xué)院校級科研青年基金項目

（編號：2015QN05）。

王小寧（1987-），女，陜西眉縣人，講師，主要從事制劑新技術(shù)與新劑型的研究。