(1.武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院,綠色化工過(guò)程省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北省新型反應(yīng)器與綠色化學(xué)工藝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430074;
2.湖北省襄樊市中心醫(yī)院,湖北 襄樊 441021)
頭孢克肟固體分散體的制備及溶出度測(cè)定
(1.武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院,綠色化工過(guò)程省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北省新型反應(yīng)器與綠色化學(xué)工藝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430074;
2.湖北省襄樊市中心醫(yī)院,湖北 襄樊 441021)
采用固體分散體技術(shù)提高頭孢克肟在水中的溶解度,以提高生物利用度.以A為載體,采用溶劑-熔融法制備頭孢克肟固體分散體.用正交設(shè)計(jì)方法優(yōu)選制劑工藝,確定出最優(yōu)處方為:頭孢克肟∶載體A∶乙醇=l∶4∶8(g/g/g).選用紅外光譜法對(duì)頭孢克肟固體分散體進(jìn)行物相鑒定,并測(cè)定其溶出度.結(jié)果表明:頭孢克肟-載體A(1∶4)固體分散體在水中(20℃)的溶出度為95.2%,明顯高于原料藥(24.8%)及物理混合物(28.6%);紅外光譜法檢測(cè)出頭孢克肟固體分散體在1 780 cm-1附近處的羰基吸收峰的強(qiáng)度大幅度降低.說(shuō)明采用溶劑-熔融法形成了頭孢克肟固體分散體.頭孢克肟形成穩(wěn)定的固體分散體后,溶出度顯著提高.
頭孢克肟;固體分散體;制備;溶出度;紅外光譜
頭孢克肟(Cefixime、Cefspan,Cef)是第三代口服頭孢菌素[1],由日本藤澤(Fujisawa)公司開發(fā),具有抗菌譜廣,口服后吸收良好,組織分布廣泛等特點(diǎn),因此將其拓展制成獸藥,可用于治療一些人畜共患細(xì)菌感染疾?。?-3].然而,考慮到動(dòng)物給藥的局限性及頭孢克肟難溶于水[4]的特性,故考慮將其制成易溶于水的固體粉劑[5-6],大大提高其水溶性,同時(shí)克服溶液劑運(yùn)輸、攜帶、貯存不便的缺點(diǎn),待使用時(shí)將固體分散體投入水中,形成均相溶液,方便動(dòng)物給藥,提高生物利用度.
1.1 儀器
電子天平(AB204-N 型,上海 Mettler-toledo公司);集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(DF-101S型,上海東璽制冷儀器設(shè)備有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-52型,上海玻璃儀器廠);循環(huán)水式真空泵(SHZ-D(Ⅲ)型,鞏義市英峪予華儀器廠);高效液相色譜儀(戴安P680 HPLC PUMP);數(shù)控超聲波清洗器(KQ5200DB型,昆山市超聲儀器有限公司);紅外光譜儀(FTIR-650,天津天光光學(xué)儀器有限公司);溶出度測(cè)定儀(RC-8D,天津天光光學(xué)儀器有限公司);自動(dòng)雙重純水蒸餾器(SZ-93型,上海亞榮生化儀器廠);電熱鼓風(fēng)干燥箱(CS101-1 AB型,重慶銀河試驗(yàn)儀器有限公司);真空干燥箱(WG2003型,重慶四達(dá)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司).
1.2 材料與試劑
Cef對(duì)照品[湖北賽博藥業(yè)有限公司實(shí)驗(yàn)室精制質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.97%(HPLC)];Cef原料藥(湖北賽博藥業(yè)有限公司,質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.50%);乙醇(天津市博迪化工有限公司,質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%);載體A(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,化學(xué)純);磷酸二氫鉀(北京亞太龍興化工有限公司,化學(xué)純);氫氧化鈉(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,化學(xué)純);溴化鉀(北京康普匯維科技有限公司,分析純);Cef固體分 散 體 (自 制,批 號(hào):20100511、20100512、20100513);復(fù)合膜軟包裝(上海宏利藥用包裝材料有限公司,藥用級(jí));微孔濾膜(0.45μm,上海興亞凈化材料廠);蒸餾水(自制);娃哈哈純凈水(市售).
2.1 Cef固體分散體的制備
本試驗(yàn)采用溶劑-熔融法法制備Cef固體分散物[7].按處方量稱Cef原料藥,載體A,溶劑乙醇.先將Cef置于乙醇中,震蕩使其溶解,備用,再將載體A在水浴(70℃)水浴上加熱熔融,在劇烈攪拌下分批加入Cef溶液,保持一定的攪拌速度攪拌10 min,待溶劑蒸發(fā)完全得到淺黃色粘稠液體,驟降溫度,使之固化,真空干燥,粉碎過(guò)篩即得.
2.2 Cef固體分散體的溶出度測(cè)定
色譜條件:色譜柱為 Dionex C18(5μm,250 mm×4.6 mm);流動(dòng)相為四丁基氫氧化銨溶液(取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%四丁基氫氧化銨溶液25 m L,加水1 000 m L,搖勻,用1.5 mol·L-1磷酸溶液調(diào)節(jié)p H 值至7.0);乙腈(775:225);流速:1.5 m L/min;檢測(cè)波長(zhǎng):239 nm;進(jìn)樣量20μL;柱溫:30℃.
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備[8]精密稱取適量的Cef標(biāo)準(zhǔn)品,以p H7.0的磷酸鹽緩沖液為溶劑,配成系列質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液(20、40、60、100、160、200、300、400μg/m L),分別進(jìn)樣20μL,每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定5次,以質(zhì)量濃度(C)為橫坐標(biāo),峰面積(A)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程:A=0.576 4C+0.294 4(R2=0.999 9).結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)曲線在20~400μg/m L的范圍,線性關(guān)系良好.
2.2.2 溶出度的測(cè)定[9]取經(jīng)過(guò)脫氣處理的蒸餾水注入溶出杯中,體積為V(1 000 m L),取含Cef標(biāo)示量為a(%)的樣品,放入溶出杯中,投入的質(zhì)量為m(mg),將攪拌槳降至容器中,溫度為37℃,保持轉(zhuǎn)速為100 r/min,以藥物接觸溶出介質(zhì)開始計(jì)時(shí),至5、10、15、20、30、40、50 min時(shí)取樣10 m L,同時(shí)立即補(bǔ)充蒸餾水10 m L,取出的液體經(jīng)0.45μm的微孔濾膜過(guò)濾后,棄去初濾液,精密移取續(xù)濾液2 m L置10 m L容量瓶中,加溶劑定容,取20μL注入液相色譜儀,測(cè)出峰面積(A),由標(biāo)準(zhǔn)曲線得到樣品溶液中頭孢克肟的質(zhì)量濃度C(μg/m L),按照下式計(jì)算 Cef的累積溶出度Y(%):
2.3 正交實(shí)驗(yàn)
選擇影響藥物溶出度的4個(gè)因素:A為Cef與載體 A 的比例(g/g),B為溶劑乙醇的用量(g),C為溫度(℃),D 為時(shí)間(min).在Cef的用量為1 g的情況下,采用正交設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行制備工藝條件的優(yōu)化,選取L9(34)正交表(見表1),以制備的固體分散體在水中的溶出度為考察指標(biāo),以極差法對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,選出最優(yōu)條件.
表1 因素水平表Table 1 Factors level table
2.4 固體分散物的驗(yàn)證
2.4.1 紅外光譜測(cè)定 用溴化鉀將Cef固體分散體(1∶4,批號(hào)20100511)、Cef原料藥、載體A、物理混合物(1∶4,物混物)分別壓片,在500~4 000 cm-1范圍內(nèi)分別測(cè)定紅外吸收光譜.
2.4.2 溶出度的測(cè)定 取適量的Cef原料藥、Cef固體分散體(1∶4,批號(hào)20100511)、物理混合物(1∶4,物混物)分別按2.2.2項(xiàng)下操作,并計(jì)算其累計(jì)溶出度.
2.5 固體分散物的質(zhì)量考察
2.5.1 固體分散物在水溶液中穩(wěn)定性考察 取Cef固體分散物(1∶4,批號(hào)20100511)適量撒于水中,分別在5 min、30 min時(shí),1 h、2 h、4 h、6 h、8 h取樣,樣品溶液經(jīng)0.45μm的微孔濾膜過(guò)濾后,棄去初濾液,精密移取續(xù)濾液2 m L置10 m L容量瓶中,加溶劑定容,取20μL注入液相色譜儀,測(cè)出峰面積(A),由標(biāo)準(zhǔn)曲線得到樣品溶液中Cef的質(zhì)量濃度C(μg/m L),計(jì)算Cef的標(biāo)示百分含量(%),同時(shí)觀察HPLC圖譜中是否有新的吸收峰產(chǎn)生.
2.5.2 加速實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性 在超長(zhǎng)的條件下進(jìn)行的.其目的是通過(guò)加速藥物的化學(xué)或物理變化,探討藥物的穩(wěn)定性,為處方設(shè)計(jì)、工藝改進(jìn)、質(zhì)量研究、包裝改進(jìn)、運(yùn)輸、貯存提供必要的資料.將按正交設(shè)計(jì)最優(yōu)處方制備的3批樣品(批號(hào)20100511、20100512、20100513),按照按市售包裝,在溫度(40±2)℃,相對(duì)濕度(75±5)%的條件下放置6個(gè)月.所用設(shè)備應(yīng)能控制溫度±2℃,相對(duì)濕度±5%,并能對(duì)真實(shí)溫度與濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè).在試驗(yàn)期間第1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月末分別取樣一次,按穩(wěn)定性重點(diǎn)考察項(xiàng)目檢測(cè).以確定其穩(wěn)定性.
3.1 正交優(yōu)化結(jié)果
正交試驗(yàn)極差分析結(jié)果見表2.
分析可知,試驗(yàn)號(hào)為2,3,8的工藝制備的Cef固體分散體水溶性較好,其溶出百分率分別為96.16%,95.13%,96.11%,綜合考慮載藥量、制備成本及操作可行性,2號(hào)試驗(yàn)溶劑用量小,攪拌時(shí)間較短,制備溫度要求低,且溶解性最好.故初步選定2號(hào)為最佳制備工藝.
表2 正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)表Table 2 The date of orthogonal experiment
極差分析結(jié)果表明,影響Cef固體分散體的溶出度的因素分別為:溶劑用量﹥攪拌時(shí)間﹥藥物與載體的比例﹥溫度.溶劑用量對(duì)Cef固體分散體的溶解度的影響最大,故在制備時(shí)要嚴(yán)格控制溶劑用量.其次為攪拌時(shí)間,而藥物與載體的比例和制備溫度對(duì)Cef的溶解度影響不是非常顯著.確定最佳處方比例為Cef:載體 A∶乙醇=1∶4∶8(g/g/g);最佳制備工藝為溫度75℃,攪拌時(shí)間15 min.
采用最優(yōu)方案(2號(hào))進(jìn)行3批的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),結(jié)果 3 批 樣 品 (批 號(hào):20100511、20100512、20100513)的溶出度分別達(dá)到96.11%、96.25%和96.17%,表明該處方和制備工藝具有較強(qiáng)的可重復(fù)性和可信性.
3.2 固體分散物的驗(yàn)證
3.2.1 紅外光譜圖 紅外光譜測(cè)定結(jié)果表明,Cef原料藥及物理混合物均于1 780 cm-1附近有強(qiáng)吸收峰(羰基吸收峰),而Cef固體分散體在1 780 cm-1附近處的羰基吸收峰的強(qiáng)度大幅度降低,說(shuō)明原料藥已經(jīng)形成固體分散體.固體分散體中Cef的羰基吸收峰強(qiáng)度降低,可認(rèn)為是Cef與載體在固體分散體中以氫鍵締合所致.
3.2.2 溶出度 測(cè)定結(jié)果如圖1所示.
圖1 溶出度曲線Fig.1 The dissolved curve
由圖1可見,Cef制備成固體分散體后,常溫(20℃)條件下的溶出速率大大增加,其5 min內(nèi)的溶出度即可高達(dá)88%.比較Cef原料、Cef物混物和Cef固體分散物的溶出率曲線,三者在50 min時(shí)溶出度接近最大值,分別為24.8%、28.6%和95.2%.因此,將頭孢克肟制備成固體分散體,其溶出度有很大的提高,約為原料藥、物理混合物溶出度的4倍.
3.3 固體分散體的質(zhì)量考察
3.3.1 固體分散體在水溶液中穩(wěn)定性考察
固體分散體在水溶液中穩(wěn)定性考察固體分散體在水溶液中穩(wěn)定性考察結(jié)果見圖2.
圖2 Cef固體分散體在水溶液中隨時(shí)間變化而引起的含量變化Fig.2 The concentration change of solid dispersion in water as time changed
由圖2可見,固體分散物在水溶液中的溶解速率極快,30 min時(shí)溶出度達(dá)到93.2%,之后Cef在水中的濃度保持恒定.結(jié)果表明:頭孢克肟固體分散體在水溶液中穩(wěn)定性好.觀察測(cè)定Cef含量時(shí)的HPLC圖譜可知,樣品溶液隨著時(shí)間的延長(zhǎng),圖譜中無(wú)新的吸收峰產(chǎn)生,表明未產(chǎn)生其他雜質(zhì).3.3.2 初步穩(wěn)定性考察 加速實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:市售包裝的頭孢克肟固體分散體在溫度(40±2)℃,相對(duì)濕度(75±5)%的實(shí)驗(yàn)條件下放置6個(gè)月,樣品的各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均無(wú)明顯變化,該結(jié)果表明本品質(zhì)量穩(wěn)定.
a.以A為載體,采用溶劑一熔融法制備的固體分散體能顯著提高Cef的溶解度和溶出度,Cef固體分散物的溶解度是原料藥的4倍,較好的促進(jìn)其溶解.
b.通過(guò)單因素考察以及正交設(shè)計(jì)的方法,對(duì)影響Cef固體分散體溶出度的因素進(jìn)行篩選,得到最優(yōu)工藝為Cef∶載體A∶溶劑=1∶4∶8(g/g/g).
c.對(duì)固體分散體進(jìn)行驗(yàn)證,紅外光譜和溶出度測(cè)定結(jié)果證明頭孢克肟固體分散體形成.
d.通過(guò)對(duì)其在水溶液中的穩(wěn)定性和初步穩(wěn)定性的考察,表明制備的Cef固體分散物穩(wěn)定性良好.
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Preparation and dissolution of cefixime solid dispersion
YAN Shao-kang1,LIU Yong-hong2,LI Lu-ping1,XIAO Fang1,LIU Yong-qiong1
(1.Key laboratory for Green Chemical Process of Ministry of Education,Hubei key Laboratory of Novel Chemical reacfor&Green Chemical Technotogy,School of Chemical Engineering&Pharmacy,Whan Institute of Technotogy,Wuhan 430074,China;
2.Xiangfan Central Hospital,Xiangfan 441021,China)
The technology of solid dispersion to improve the dissolution of cefixime and its bioavailability was used.Taking A as the carrier,using solvent-melting method to prepare the cefixime solid diapersion and using orthogonal design to perfect preparation technology,the best prescription was cefixime∶carrier A∶alcohol=1∶4∶8(g/g/g).Choosing the technology of infrared spectrum to identify the phase of cefixime solid diapersion and determine its dissolution,the result shows that the dissolution of cefiximecarrier A(1∶4)solid dispersion 95.2%is obviousiy exceeding the active pharmaceutical ingredient 24.8%and physics mixture 28.6%.Using solvent-melting method can shape solid diapersion better which was explained by the detection of infrared spectrum.The strength of Cefixime and carrier's crystalloid absorption peak dropped drastically at 1 780 cm-1.The conclusion is that the dissolution can be improved when cefixime formed solid diapersion.
cefixime;solid diapersion;preparation;dissolution;infrared spectrum
張 瑞
TQ460.4
A
10.3969/j.issn.1674-2869.2011.11.007
1674-2869(2011)11-0027-04
2011-09-22
嚴(yán)少康(1987-),男,湖北荊門人,碩士研究生.研究方向:藥物合成與制劑.
指導(dǎo)老師:劉永瓊,女,教授,碩士研究生導(dǎo)師.研究方向:藥物合成、藥物制劑與天然藥物.*通信聯(lián)系人