胡亞剛,韓小娟,何志鵬,鄭伶俐
(1.陜西國際商貿(mào)學(xué)院,陜西 咸陽 712046;2. 步長制藥工程技術(shù)中心制藥工程技術(shù)部,陜西 咸陽 712000)
苦參堿是由豆科植物苦參的干燥藥用部位經(jīng)溶劑提取制成的苦參總生物堿,現(xiàn)代研究表明其有效成分主要有苦參堿、槐果堿、氧化槐果堿、槐定堿等,其中以苦參堿和氧化苦參堿含量最高。我國傳統(tǒng)中醫(yī)明確苦參具有清熱燥濕,殺蟲,利尿功效[1]。常用于臨床中慢性病毒性肝炎及局部抗病毒的治療。苦參堿的抗病毒作用十分安全有效,與中藥傳統(tǒng)理論的清熱解毒功效一致;現(xiàn)代研究表明,苦參堿的藥理作用廣泛,具有抗炎作用,抗病毒,抗腫瘤作用,心血管系統(tǒng),抗肝損傷作用具有保護(hù)作用,對于治療心腦血管疾病、抗降血脂等治療發(fā)揮的效果顯著。
苦參堿作為臨床常用藥,苦參堿制劑主要包括傳統(tǒng)制劑和現(xiàn)代制劑,其傳統(tǒng)制劑型有注射劑、腸溶片、膠囊、滴丸制劑、栓劑等;現(xiàn)代制劑主要有靶向制劑,包括脂質(zhì)體劑、隱形脂質(zhì)體劑、微粒和微丸制劑、微球制劑、納米粒制劑;凝膠劑,緩控釋制劑,透皮吸收制劑,包括醇質(zhì)體劑、微乳制劑[2]。特別是在治療慢性病的時候,與適宜成分組成復(fù)方制劑配合使用,效果更好。
現(xiàn)代對于中藥微丸制劑研究表明,針對中藥微丸和容易攜帶的特點,并且具有藥性大的特點,在口服下,可以對藥性有效的釋放,且對身體的五臟六腑的刺激很小。這對苦參堿制劑的研發(fā)提供了顯著作用。筆者將對苦參堿微丸制劑工藝進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化,通過考察其輔料種類的選擇,采用擠出滾圓法進(jìn)行微丸的制備。通過正交試驗對其擠出速度、滾圓速度、滾圓時間的單因素考察,最終確定苦參堿微丸制劑的最佳工藝,為苦參堿制劑今后的新劑型研發(fā)和制備提供依據(jù)。
微丸是指直徑不超過2.5 mm的小型球狀口服劑型,屬于多單元釋藥體系,由于其特有的優(yōu)越性質(zhì),逐漸成為目前緩控釋制劑研究的熱點之一[3]。微丸制劑常用的擠出滾圓法屬于壓縮制丸法范疇,它具備載藥均勻、外形美觀、圓整度高、物理性能好等特點,特別是改善藥物表面積和吸濕性,從而增加制劑的穩(wěn)定性。
表1 儀器設(shè)備
表2 原輔料及試劑
原輔料均過5號篩備用,準(zhǔn)確稱取苦參堿15 g,微晶纖維素34 g,羧甲基纖維素鈉1 g,充分混合,用5%乙醇適量制軟材,迅速將制好的軟材投入加料口,用1 mm模具出條,設(shè)置擠出速度40 Hz、滾圓速度40 Hz、滾圓時間8 min,將微丸下料,置于鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行干燥3 h,進(jìn)行20~30目篩網(wǎng)篩分,稱量,計算收率,記錄數(shù)據(jù)對所得微丸進(jìn)行質(zhì)量評價。
筆者在單因素實驗考察基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考察擠出速率、滾圓速率、滾圓時間對微丸成型的影響,優(yōu)化苦參堿微丸的制劑工藝,以擠出速率(A)、滾圓速率(B)、滾圓時間(C)為自變量,考察對于苦參堿微丸制劑的影響,以微丸收率作為響應(yīng)值評價指標(biāo),響應(yīng)曲面設(shè)計因素水平表見表3。
表3 響應(yīng)曲面設(shè)計因素水平
3.1.1 稀釋劑的考察 在苦參堿微丸制備過程中,稀釋劑既要發(fā)揮成型、分散的特點,又不影響主藥的順利釋放,稀釋劑的篩選顯得尤為重要,本文分別選用淀粉、糊精、微晶纖維素、乳糖作為稀釋劑,在主藥與輔料3∶7的相同比例下,按照2.1微丸制備方法進(jìn)行考察,結(jié)果發(fā)現(xiàn),采用淀粉、乳糖和糊精作為稀釋劑的微丸成型效果相對較差,微晶纖維素更適合微丸的制劑。結(jié)果如圖1所示。
3.1.2 黏合劑的考察 苦參堿由于遇水可能存在水解吸潮的現(xiàn)象,不僅影響藥物療效的發(fā)揮,而且影響著制劑穩(wěn)定性;在黏合劑的篩選中,重點考察水和乙醇,對不同濃度的乙醇和水的配比進(jìn)行考察。擬用水、5%、15%、25%、35%濃度的乙醇,按照2.1項下制備方法進(jìn)行微丸制劑的制備,實現(xiàn)結(jié)果表明5%的乙醇水溶液即可滿足制劑要求;結(jié)果如圖2所示。
3.1.3 主藥比例的考察 主藥比例,首先得滿足治療效果的需要,即要在工藝完美度和主藥承載量進(jìn)行平衡;通過預(yù)試驗,隨著主藥比例的不斷增大,微丸的外觀指標(biāo)趨于下滑態(tài)勢,擬選擇載藥量20%、30%、40%、50%、60%,按照2.1所示方法進(jìn)行制劑考察,以微丸收率作為評價指標(biāo),結(jié)果如圖3所示。
3.2.1 響應(yīng)曲面實驗結(jié)果 響應(yīng)曲面實驗結(jié)果見表4,通過響應(yīng)曲面Box-Behnken法實驗設(shè)計對苦參堿微丸制劑工藝實驗結(jié)果進(jìn)行多元回歸擬合分析,以擠出速率(A)滾圓速率(B)和滾圓時間(C)為自變量,微丸收率為響應(yīng)值,建立多元線性回歸模型:W=-645.395+15.14505A+20.31035B+5.89550C-0.10660AB+0.18483AC-0.17117BC-0.17104A2-0.16684B2-0.46761C2。通過回歸方程分析得出,影響制備符合要求微丸的三個因素分別是滾圓速率(B)>擠出速率(A)>滾圓時間(C)。方差分析表明,各模型顯著性P<0.0001,極具顯著性,回歸方程符合實際情況,可以用此模型對微丸制劑得率進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果見表5所示。
表4 響應(yīng)曲面實驗設(shè)計及結(jié)果
3.2.2 方差分析
表5 重復(fù)試驗方差分析
3.2.3 響應(yīng)面分析 響應(yīng)曲面軟件中,軟件所生成的等高線圖可以直觀反映各因素對響應(yīng)值交互作用的顯著性,3D響應(yīng)曲面圖可以顯示各因素對苦參堿微丸收率的交互效應(yīng)影響。
圖4、圖5為擠出速率與滾圓速率的交互作用情況,可以看出,隨著擠出速率、滾圓速率的加快,微丸收率呈現(xiàn)曲線提升狀態(tài),大約在擠出速率35 Hz,滾圓速率45 Hz時,微丸得率較高。
圖6、圖7為擠出速率與滾圓時間的交互作用情況,可以看出,隨著擠出速率、滾圓時間的加快,微丸收率呈現(xiàn)曲線提升狀態(tài),大約在擠出速率35 Hz,滾圓速率6 min時,微丸得率較高。
圖8、圖9為滾圓速率與滾圓時間的交互作用情況,可以看出,隨著滾圓速率、滾圓時間的增加,微丸收率呈現(xiàn)曲線提升狀態(tài),大約在滾圓速率45 Hz,滾圓時間6 min時,微丸得率較高。
采用最佳工藝參數(shù),制備苦參堿微丸樣品3批,對外觀進(jìn)行觀察對比,檢查有無異型、雙粒等情況;利用流化床實驗設(shè)備進(jìn)行脆碎度測定,15 min內(nèi)稱量計算減失重量比例;參照中國藥典丸劑項下溶散時限檢查方法,120 min之內(nèi),樣品全部容散;三批樣品均通過質(zhì)量檢查,符合規(guī)定,結(jié)果表明實驗所優(yōu)選制劑工藝切實可行。 結(jié)果見表6。
表6 驗證試驗結(jié)果
通過大量預(yù)實驗摸索,詳細(xì)考察原輔料比例及種類,應(yīng)用響應(yīng)曲面設(shè)計對設(shè)備擠出速率、滾圓速率、滾圓時間參數(shù)進(jìn)行綜合分析,優(yōu)化苦參堿微丸的制劑工藝,經(jīng)過實驗與分析,最終確定苦參堿制劑工藝為原料輔料比例3∶5,采用5%乙醇制備軟材,設(shè)備擠出速率35 Hz、滾圓速度45 Hz、滾圓時間6 min,苦參堿微丸的各項指標(biāo)均符合規(guī)定。CMC的加入方法可以采用干混,或者溶解后作為黏合劑噴入, 后者較前者效果較好; 用量不宜超過1%,過量滾圓時不宜切斷,甚至出現(xiàn)雙胞胎、啞鈴、異型等[4];制備軟材過程中粘合劑的選用,單純用水,粘性過大,軟材容易粘連設(shè)備,擠出困難且成型效果差,增加清場難度;選用低濃度乙醇后,所制出軟材粘性適中,出丸效果較好,制備的微丸不僅外觀理想、而且圓整度高。但是隨著乙醇濃度提高,所制備的軟材越松散,粘性較差,軟材不容易成型,制劑效果不理想。
苦參堿微丸的收率考察是微丸制劑的前提條件,普遍采用篩析法進(jìn)行評價。在生產(chǎn)實踐中,苦參堿微丸不是最終產(chǎn)品,根據(jù)需要后續(xù)進(jìn)行制劑需要適當(dāng)加工,比如緩控釋包衣或復(fù)方成分填充,因此其脆碎度需達(dá)到規(guī)定要求,如果沿用片劑脆碎度檢查方法進(jìn)行微丸的脆碎度考察針對性不強(qiáng),根據(jù)文獻(xiàn)報道,暫無丸劑法定的脆碎度檢查方法本文暫采用流化床實驗設(shè)備進(jìn)行測定[5]。