劉偉,曹晶晶,李恒,劉華,劉宏民(鄭州大學(xué)藥學(xué)院,鄭州450001)
離子交換樹(shù)脂是一類功能型高分子材料,其作為藥物傳遞系統(tǒng)的有效載體,由于具有多種優(yōu)良特性,近年來(lái)受到藥劑學(xué)家們的高度關(guān)注[1~4]。在目前上市的多數(shù)眼用制劑中,大量的藥物通過(guò)鼻淚管、胃、腸被循環(huán)吸收了,只有小部分藥物發(fā)揮藥效,而離子交換樹(shù)脂眼用給藥系統(tǒng)可以避免這種吸收作用,其與解離型的藥物結(jié)合后的藥物-樹(shù)脂復(fù)合物制成的眼用混懸液,在眼中與內(nèi)源性離子進(jìn)行交換,可緩慢釋放藥物,并克服滴眼液和眼膏等眼部常用劑型所致藥物損失以及視力模糊、副作用大等缺點(diǎn)[3]。本研究以鹽酸倍他洛爾(BH)作為模型藥物,考察了樹(shù)脂復(fù)合物的制備工藝,初步制備了藥物-樹(shù)脂混懸劑,并在人工淚液中將其與BH滴眼液(商品名為貝特舒)對(duì)比考察釋藥動(dòng)力學(xué)。
THZ-312型臺(tái)式恒溫振蕩器(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);UV-2550紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(日本島津公司);1200型高效液相色譜(HPLC)儀(美國(guó)Agilent科技有限公司);PHS-3 C型pH計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司);TDL80-2 B低速臺(tái)式離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);透析袋MD44(北京索萊寶科技有限公司,相對(duì)分子量:8000~14000)。
BH原料藥(鄭州大學(xué)新藥研究中心研制,批號(hào):20090115,純度:≥99.9%);陽(yáng)離子交換樹(shù)脂AmberliteIRP-69(西格瑪奧德里奇中國(guó)公司);BH滴眼液(商品名:貝特舒,比利時(shí)愛(ài)爾康公司,批號(hào):09 G16 C,規(guī)格:12.5 mg∶5 mL);乙腈、甲醇均為色譜純,其他試劑均為分析純。
將樹(shù)脂過(guò)200目篩,分為2個(gè)部分,小粒徑(25~75 μm)與大粒徑(75~150 μm)。
2.2.1 色譜條件。色譜柱為XDB-C18(150 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相為0.2%KH2PO4(pH=2.55)-乙腈-甲醇(62∶15∶23,V/V/V),流速為1.0 mL·min-1;檢測(cè)波長(zhǎng)為273 nm;柱溫為30℃;進(jìn)樣量為10 μL。
2.2.2 方法學(xué)考察。經(jīng)方法學(xué)考察結(jié)果顯示,BH檢測(cè)濃度線性范圍為 50.7~304.2mg·L-1(r=0.9994),重復(fù)性試驗(yàn)的RSD≤2%(n=5),平均回收率為101.56%(n=5),色譜圖顯示輔料成分不影響藥物的測(cè)定。
2.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。對(duì)2種不同粒徑的樹(shù)脂進(jìn)行包封率(結(jié)合的藥物/投藥總量,%)和載藥量(結(jié)合的藥物/樹(shù)脂與投藥總量之和,%)的比較。采用臺(tái)式恒溫振蕩器,以振蕩的不同溫度(A)、不同時(shí)間(B)、樹(shù)脂與藥物的不同比例(C)為考察因素,采用3因素3水平正交試驗(yàn)來(lái)安排試驗(yàn),優(yōu)化藥物-樹(shù)脂復(fù)合物的制備工藝。考察指標(biāo)為包封率與載藥量:采用綜合加權(quán)評(píng)分法,包封率的權(quán)重系數(shù)定為0.4,載藥量定為0.6,綜合評(píng)分=包封率×0.4+載藥量×0.6。L9(34)正交表的因素水平見(jiàn)表1,小、大粒徑樹(shù)脂的正交試驗(yàn)安排及結(jié)果分別見(jiàn)表2、表3,方差分析見(jiàn)表4。
表1 因素水平表Tab 1 Factors and levels
表2 小粒徑樹(shù)脂的正交試驗(yàn)結(jié)果Tab 2 Results of orthogonal experiment of small particle size resin
通過(guò)表2、表3、表4可以得知,在相同因素下,小粒徑的包封率與載藥量略高于大粒徑的樹(shù)脂;由極差分析可知,小粒徑與大粒徑樹(shù)脂結(jié)合的影響因素從大到小順序?yàn)椋篊>A>B,即對(duì)于小粒徑與大粒徑的樹(shù)脂,樹(shù)脂-藥物比例影響最大,時(shí)間影響最小。
2.3.2 驗(yàn)證試驗(yàn)。通過(guò)直觀分析可得,對(duì)于與小粒徑、大粒徑樹(shù)脂結(jié)合的復(fù)合物,最大包封率與載藥量制備工藝為A3B3C1(由極差分析R可知),即振蕩溫度為60℃,振蕩時(shí)間為4 h,藥物-樹(shù)脂比例為1∶1。按此選出的處方制備3批藥物-樹(shù)脂復(fù)合物,結(jié)果,小粒徑的樹(shù)脂結(jié)合藥物的平均包封率為82.86%、載藥量為41.43%,大粒徑為78.95%、載藥量為39.48%,均略高于試驗(yàn)組,得到驗(yàn)證。
表3 大粒徑樹(shù)脂的正交試驗(yàn)結(jié)果Tab 3 Results of orthogonal experiment of large particle size resin
表4 方差分析Tab 4 Analysis of variance
精密稱取藥物-樹(shù)脂復(fù)合物(約含BH 50mg),分別以0.10%、0.15%卡波姆(型號(hào):934 P),0.1%、1%羥丙基甲基纖維素(HPMC)和0.1%、1%微晶纖維素(MCC)為助懸劑,加入超純水20 mL,混合均勻,即得藥物-樹(shù)脂混懸劑。
將藥物-樹(shù)脂混懸劑置于20 mL具塞試管中,用力振蕩1 min后,記錄分散相的原始高度(H0),靜止3 h后,記下沉降物的高度(Hu),按公式F=Hu/H0×100%計(jì)算沉降體積比,F(xiàn)值在0~1之間,F(xiàn)值越大表明混懸劑越穩(wěn)定。將靜止沉降后的混懸劑在500 r·min-1轉(zhuǎn)速下離心10 min,再將混懸劑翻轉(zhuǎn)振搖,使其分散均勻,并記錄分散次數(shù),比較分散性[5,6],結(jié)果見(jiàn)表5(表中“*”表示分散次數(shù),“*”越多表示再分散越難)。
通過(guò)表5可以看出,以卡波姆為助懸劑時(shí)混懸劑沉降體積比大,再分散性好,混懸劑穩(wěn)定。
表5 不同助懸劑時(shí)藥物-樹(shù)脂混懸劑沉降體積比和再分散性試驗(yàn)結(jié)果Tab 5 Results of sedimentation volume ratio and redispersibility test of drug-resin suspension using different suspending agents
將適量藥物-樹(shù)脂復(fù)合物置于燒杯中,加入10%乙基纖維素(藥物-樹(shù)脂復(fù)合物與乙基纖維素的比例為15∶1)的乙醇溶液,置于60℃恒溫水浴鍋中,不停攪拌,直至蒸干,再放入60℃烘箱中至完全干燥,過(guò)200目篩,得包衣微粒[7,8]。
2.7.1 人工淚液的組成。1000 mL超純水中溶解2.18 g NaHCO3、6.78 g NaCl、0.084 g CaCl2·2 H2O、1.38 g KCl,儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
2.7.2 不同粒度樹(shù)脂復(fù)合物在人工淚液中的釋放。將樹(shù)脂復(fù)合物在60℃下烘干,用超純水洗滌2次,去除表面黏附的藥物,吸取上清液,干燥沉淀;再次加入超純水,渦旋20 min去除以表面張力結(jié)合的藥物,所得沉淀即為藥物與樹(shù)脂真正結(jié)合的藥物-樹(shù)脂復(fù)合物。稱取此復(fù)合物,制備成一定的濃度。取1 mL(約為2.54 mg·mL-1)溶液放置于透析袋中,釋放介質(zhì)(人工淚液)體積為20 mL,在34℃、50 r·min-1的條件下用臺(tái)式恒溫振蕩器進(jìn)行12 h(720 min)的人工釋放。
2.7.3 包衣后的藥物-樹(shù)脂復(fù)合物在人工淚液中的釋放。取包衣后的藥物-樹(shù)脂復(fù)合物適量,加入超純水,振蕩,使其分散均勻,其余釋放操作試驗(yàn)同“2.7.2”項(xiàng)。
2.7.4 藥物-樹(shù)脂混懸劑在人工淚液中的釋放。取包衣前、包衣后的藥物-樹(shù)脂復(fù)合物制備的混懸劑,制備成一定的濃度,釋放操作試驗(yàn)同“2.7.2”項(xiàng)。
2.7.5 與貝特舒釋藥動(dòng)力學(xué)的比較。取市售的貝特舒,釋放操作試驗(yàn)同“2.7.2”項(xiàng)。
2.7.6 釋藥結(jié)果。取藥物-樹(shù)脂(小、大粒徑)復(fù)合物(即包衣前的藥物-樹(shù)脂復(fù)合物),藥物-樹(shù)脂(小粒徑)混懸劑,包衣后藥物-樹(shù)脂(小粒徑)復(fù)合物及貝特舒5種樣品,考察其在人工淚液中的釋藥動(dòng)力學(xué),體外釋藥曲線見(jiàn)圖1。
通過(guò)圖1可知,小粒徑的藥物-樹(shù)脂復(fù)合物釋藥速度快于大粒徑;加入助懸劑后,釋藥基本沒(méi)有變化;經(jīng)包衣后的藥物-樹(shù)脂(小粒徑)復(fù)合物的釋藥變慢,與貝特舒相似,但釋藥曲線表明比貝特舒釋藥更加平滑,可見(jiàn)經(jīng)過(guò)乙基纖維素包衣后,緩釋作用得到一定改善。
本研究選用的樹(shù)脂AmberliteIRP-69,系陽(yáng)離子型化合物,是由聚苯乙烯磺酸基交聯(lián)于聯(lián)乙烯苯[9]形成的,骨架是聚苯乙烯高分子,活性基團(tuán)是磺酸基,平衡離子是鈉離子。這種離子交換樹(shù)脂常用于口服、鼻腔給藥、經(jīng)皮給藥系統(tǒng)等的制備,同時(shí)還有消除藥物氣味的作用。這種樹(shù)脂已應(yīng)用很長(zhǎng)時(shí)間,安全性較好,已經(jīng)收錄于《美國(guó)藥典》第33版。
圖1 5種樣品的體外釋藥結(jié)果Fig 1 Drug release of 5kinds of samples in vitro
對(duì)于藥物-樹(shù)脂復(fù)合物,其樹(shù)脂粒徑越大,藥物的擴(kuò)散途徑越長(zhǎng),則釋藥越緩慢;而對(duì)于眼用制劑,應(yīng)選取粒徑小的樹(shù)脂。經(jīng)包衣后藥物-樹(shù)脂(小粒徑)復(fù)合物在12 h內(nèi)釋藥同貝特舒的釋藥情況基本相似。由正交試驗(yàn)可見(jiàn),升高藥物與樹(shù)脂結(jié)合溫度有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,明顯提高了包封率與載藥量[10],因此,可進(jìn)一步選取粒徑合適大小的樹(shù)脂,以制備鹽酸倍他洛爾-樹(shù)脂眼用混懸劑。
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