周春慧，王增明，韓曉璐，李蒙，張慧，李春梅，王向濤，鄭愛萍*（1.哈爾濱商業(yè)大學藥學院，哈爾濱 150076；.軍事科學院軍事醫(yī)學研究院毒物藥物研究所，北京 100850）

水合氯醛是較老的鎮(zhèn)靜和催眠藥物，化學名為2，2，2-三氯-1，1-乙二醇，于1832年由Liebig首次合成，其催眠作用最早于1869年由Liebreich 發(fā)現(xiàn)。水合氯醛易合成，用于催眠時吸收和作用迅速，幾乎無新生期，治療劑量對呼吸和血壓無影響，并且其催眠效果與自然睡眠幾乎相同，在臨床被廣泛使用，可經(jīng)口服和直腸充分吸收。水合氯醛具有價格低廉、使用方便、無痛苦、無毒副作用、患兒易接受等優(yōu)點，長期作為兒童催眠劑用于神經(jīng)影像學檢查、超聲心動圖檢查、聽覺腦干反應測試等，是醫(yī)院兒科檢查、治療使用的最成熟的鎮(zhèn)靜劑之一。

水合氯醛在高溫、光照、氧化等條件下易降解，性質(zhì)不穩(wěn)定，特別是在水溶液中穩(wěn)定性很差，會緩慢分解，加熱、氧化和光照時分解加快，生成三氯甲烷、三氯乙酸、二氯乙醛、鹽酸等降解物。各種降解物會影響產(chǎn)品安全性，對患者造成危害。醫(yī)院自制的水合氯醛口服水溶液穩(wěn)定性較差，5%濃度的產(chǎn)品冷藏有效期僅30 d，10%濃度的產(chǎn)品室溫（25℃）下有效期為35 d。有研究在水合氯醛口服溶液中加入

β

-環(huán)糊精制備包合物，以提高穩(wěn)定性，但產(chǎn)品有效期僅提高至46.63 d，未有實質(zhì)性改善。而由于其不穩(wěn)定，故僅有醫(yī)院內(nèi)制劑臨時調(diào)劑，現(xiàn)用現(xiàn)配，難以推廣使用。水合氯醛作為兒科常用的鎮(zhèn)靜劑，目前市場的規(guī)格和劑型尚無法滿足巨大的市場需求，仍需既便于向個體給藥又能保持水合氯醛長時間穩(wěn)定的制劑。

鑒于水合氯醛在水溶液不穩(wěn)定且有刺激氣味，口服適應性差，故本研究以日本市售水合氯醛灌腸劑為參考開發(fā)自研水合氯醛灌腸劑。日本市售水合氯醛灌腸劑（商品名ESCRE RECTAL KIT）由日本久光制藥公司于2006年8月1日上市，有效期2年，成功延長了水合氯醛制劑的保質(zhì)期，其研發(fā)采用的輔料為非水溶媒甘油和聚乙二醇（PEG）400，且加入pH 調(diào)節(jié)劑提高穩(wěn)定性，因處方未顯示加入何種pH 調(diào)節(jié)劑，故本課題組篩選加入制劑的pH 調(diào)節(jié)劑和確定制劑pH 范圍，采用非水溶媒甘油和PEG 400 為輔料并調(diào)節(jié)制劑pH 制備成水合氯醛灌腸劑。

1 材料

1.1 儀器

XS105 型十萬分之一電子分析天平、Seven Compact 型pH 計（梅特勒-托利多儀器有限公司）；Brookfield DV next 錐板黏度計（美國BROOKFIELD 公司）；CAPCELL PAK ADME HR（S-5）（4.6 mm×250 mm）液相色譜柱（日本資生堂科技有限公司）；1260 型高效液相色譜儀、7820A 型氣相色譜儀、DB-624（30 m×0.25 mm，1.40 μm）氣相色譜柱（美國安捷倫科技有限公司）；TP-6 智能透皮試驗儀（天津市鑫洲科技有限公司）。

1.2 試藥

水合氯醛（純度≥99.0%，青島宇龍海藻有限公司，批號：20200614）；水合氯醛對照品（純度：99.90%，美國SINCO 公司，批號：20-11-2201）；三氯甲烷對照品（純度：99.7%，美國SIGMA-ALDRICH 公司）；甘油（浙江遂昌惠康藥業(yè)有限公司，批號：20201039）；聚乙二醇400（湖南新綠方藥業(yè)有限公司，批號：20071201）；水合氯醛灌腸劑（商品名ESCRE RECTAL KIT）（日本久光制藥公司，批號：00106、00109、00110、00112，規(guī)格：含主藥水合氯醛500 mg）；鹽酸、磷酸（國藥集團化學試劑有限公司，批號：20201211、20200106）；枸櫞酸（成都華邑藥用輔料制造有限責任公司，批號：20210101）；磷酸二氫鉀（批號：10017618）、氫氧化鈉（批號：10019718）（國藥集團化學試劑有限公司）；截留分子量7000 透析袋MD34（北京索萊寶科技有限公司，批號：1123C0216）。

2 方法

2.1 反向工程

取4 批日本市售水合氯醛灌腸劑，進行pH和黏度測定，制劑的黏度在610 ～660 mPa·s，pH 在2.0 ～2.5，并進行甘油和PEG 400 含量的處方剖析，結果見表1。而按表1 拆方處方量制備的不加酸非水溶媒制劑（批號：20210609）pH為4.5 ～4.7，與日本市售水合氯醛灌腸劑（pH 2.0 ～2.5）差異較大。且從表3 影響因素（高溫、光照、高濕30 d）的實驗結果可知，不加酸非水溶媒制劑（批號：20210609）的pH 和黏度均不穩(wěn)定，有關物質(zhì)三氯甲烷也超過限度（＞0.045%），制劑穩(wěn)定性差；而日本市售水合氯醛灌腸劑（批號：00110）影響因素研究中，pH 和黏度均穩(wěn)定，有關物質(zhì)三氯甲烷未超限，制劑穩(wěn)定性良好。提示本研究需篩選pH 調(diào)節(jié)劑，以提高制劑穩(wěn)定性。

表1 日本上市水合氯醛灌腸劑拆方結果
Tab 1 Dismantling of chloral hydrate enema marketed in Japan

原輔料名稱比例/%用途分析水合氯醛37.31主藥甘油0.6 ～1.0穩(wěn)定劑PEG 40055.36 ～62.09溶劑、保濕劑

2.2 灌腸劑的制備

稱取甘油和PEG 400 混合攪勻，然后加入酸稀釋液（取適量PEG 400，加入pH 調(diào)節(jié)劑，攪拌均勻，即得）并攪勻，得到基質(zhì)溶液。攪拌并緩慢向基質(zhì)溶液中加入水合氯醛（80 目），繼續(xù)攪拌直至水合氯醛完全溶解，靜置至無氣泡，即得。

2.3 處方篩選

2.3.1 pH 調(diào)節(jié)劑篩選 本研究分別采用鹽酸、磷酸、無水枸櫞酸制備pH 2.5 的水合氯醛灌腸劑（批號分別為210526-1、210526-2、210526-3），處方組成見表2，置于高溫（60±2）℃、光照（4500±500）lx、高濕（92.5±5）%RH 30 d 條件下考察pH、黏度、含量、有關三氯甲烷含量，篩選最佳的pH 調(diào)節(jié)劑。

表2 3 批灌腸劑的處方組成及用量(%)
Tab 2 Prescription composition and dosage of 3 batches of chlorol hydrate enema (%)

枸櫞酸＋PEG400 210526-1 37.3 0.73 50 0.40 ＋11.57－－210526-2 37.3 0.73 50－1.09 ＋10.88－210526-3 37.3 0.73 50－－5.44 ＋6.53批號水合氯醛甘油PEG 400鹽酸＋PEG 400磷酸＋PEG 400

2.3.2 有關物質(zhì)三氯甲烷的測定 有關物質(zhì)三氯甲烷的含量測定參照殘留溶劑測定法（《中國藥典》2020年版通則0861 第二法）。色譜條件：以氰丙基苯基-二甲基聚硅氧烷（6∶94）為固定液的毛細管柱為色譜柱；起始溫度為40 ℃，維持5 min，以15 ℃·min的速率升溫至150 ℃，維持2 min；進樣口溫度為150℃；氫火焰離子化檢測器（FID），檢測器溫度為200℃。頂空瓶平衡溫度為50℃，平衡時間為30 min。測定時取三氯甲烷對照品溶液與供試品溶液分別進樣，記錄色譜圖。限度按外標法以峰面積計算，三氯甲烷應不得過0.045%。

2.3.3 制劑pH 的篩選 藥物在制劑pH 條件下應保持較好的穩(wěn)定性，本實驗以鹽酸作為pH 調(diào)節(jié)劑，加入處方量的甘油和PEG 400 分別制備了pH 為2.0、2.5、3.0、3.5 的水合氯醛灌腸劑（批號分別為210811-1、210811-2、210811-3、210811-4），實測pH 值分別為1.98、2.53、3.11、3.44。分別取足量不同pH 的制劑于西林瓶軋蓋密封后置于60 ℃高溫環(huán)境，分別于0、5、10 和30 d 取樣檢測水合氯醛的含量，檢測30 d 內(nèi)的有關物質(zhì)三氯甲烷的含量，考察水合氯醛在不同pH制劑中的穩(wěn)定性。

2.4 體外釋放

使用體外透皮實驗儀及Franz 擴散池，采用材質(zhì)為再生纖維素膜的透析袋進行自研水合氯醛灌腸劑和日本市售水合氯醛灌腸劑體外釋放實驗。將處理后的透析袋MD34（截留分子量7000）置于Franz 擴散池（有效擴散面積為1.76 cm）的上室（供給池）和下室（接受池）之間，分別采用210 mg 的涂藥劑量考察，以15 mL 釋放介質(zhì)為接受液，將擴散池置于（37±0.5）℃的恒溫水浴中，開動電磁攪拌，轉速為100 r·min。分別于0.5、1、1.5、2、2.5、3 h 取接受液0.2 mL，并立即補充等量等溫度的接受液。樣品溶液經(jīng)0.22 μm 微孔濾膜過濾后進樣測定。將釋放曲線擬合到不同的動力學模型中，包括零級、一級、Higuchi 和Ritger peppas 擴散模型。相關系數(shù)（

r

）用作擬合優(yōu)度的度量，以確定釋放動力學的最佳模型。

式中

Q

為第

n

次取樣時的累計滲透量，

V

為接受池的體積，

V

為第

i

次取樣的體積，

C

為第

i

次取樣測得的接受液中藥物濃度，

C

為第

n

次取樣點濃度（mg·mL）；

A

為擴散滲透面積（cm）。

式中?為相似因子，

R

與

T

分別代表參比和受試制劑第

t

時間點的平均累積釋放度，

n

為測試點數(shù)。

3 結果

3.1 pH 調(diào)節(jié)劑篩選

添加不同酸（鹽酸、磷酸、枸櫞酸）調(diào)節(jié)制劑pH 值為2.5，將制劑置于高溫、強光照、高濕條件下考察穩(wěn)定性，結果如表3 所示。放置30 d后，加鹽酸、磷酸、枸櫞酸制劑溶液仍為無色澄明略微黏稠液體，加鹽酸、磷酸制劑水合氯醛的含量與0 d 無明顯變化，加枸櫞酸制劑高濕30 d和不加酸制劑光照30 d 的藥物含量明顯下降，且加枸櫞酸制劑黏度在1164 mPa·s，灌腸液的黏度太大不便于給藥，同時也不利于藥物在直腸內(nèi)的鋪展。加鹽酸制劑30 d 時的三氯甲烷含量相對加磷酸制劑較小且未超過限度（＜0.045%），與參比制劑（批號：00110）相比，兩者穩(wěn)定性相當。綜合考慮確定pH 調(diào)節(jié)劑為鹽酸。

表3 添加不同酸及不加酸制劑、日本上市水合氯醛灌腸劑的穩(wěn)定性結果匯總
Tab 3 Stability of chloral hydrate enema with or without adding different acid formulation （marketed in Japan）

制劑批號放置條件pH黏度/（mPa·s）含量/%三氯甲烷/%0 d10 d30 d0 d10 d30 d0 d10 d30 d30 d 210526-1高溫2.552.462.54626.4595.9606.7100.32100.91100.430.014（鹽酸）光照2.552.412.48626.4590.9612.0100.32100.9199.720.005高濕2.552.432.54626.4431.6303.0100.32100.5598.370.019 210526-2高溫2.512.412.46645.2652.1644.5 99.80100.2798.130.033（磷酸）光照2.512.412.47645.2650.2639.6 99.80101.1199.320.005高濕2.512.432.49645.2450.0341.9 99.80100.0898.910.007 210526-3高溫2.562.532.651124.711681147 99.50101.9498.360.021（枸櫞酸）光照2.562.492.571124.711591164 99.50100.6198.010.007高濕2.562.502.591124.7758.4520.4 99.50101.1095.190.005 20210609高溫4.763.423.26593.0504.6506.3 98.21 97.5396.951.878（不加酸）光照4.763.523.34593.0561.3584.4 98.21 99.6895.790.114高濕4.764.644.27593.0423.6321.2 98.21100.0899.970.303 00110高溫2.272.162.15641.2611.8596.6 99.70 97.5198.230.026（參比制劑）光照2.272.132.10641.2623.7624.9 99.70 97.4097.230.019高濕2.272.152.11641.2423.6301.6 99.70 97.9397.860.008

3.2 制劑pH 篩選結果

在pH 為2.0 ～3.5 時，制劑中有關物質(zhì)三氯甲烷生成量隨pH 值升高而緩慢增多，說明水合氯醛的穩(wěn)定性隨pH 值升高呈緩慢下降趨勢（見圖1）。其中pH 3.5 的制劑在高溫90 d 時pH 下降為3.08，結果見表4，可能是降解物三氯乙酸增多導致酸性變強，制劑較不穩(wěn)定，而沒有加鹽酸控制pH 的制劑（pH 4.7）高溫30 d 時三氯甲烷的量劇增，已超0.045%的限度。由此可知，較低的pH值有利于提高水合氯醛的穩(wěn)定性，但一味地降低水合氯醛制劑的pH 值并不能更好地降低三氯甲烷的生成量，且過低的pH 值也不利于水合氯醛制劑的商業(yè)化生產(chǎn)、保存以及使用，綜合考慮水合氯醛短期使用不會對直腸黏膜產(chǎn)生嚴重的刺激性，因此確定制劑的pH 值為2.5。

圖1 不同pH 值的水合氯醛灌腸劑高溫30 d 三氯甲烷的生成量Fig 1 Amount of trichloromethane produced by chloral hydrate enema at different pH levels at high temperature for 30 days

從表4 結果可知，pH 2.5 的非水溶媒制備的水合氯醛灌腸劑在高溫90 d 時與0 d 相比，制劑性狀仍為無色澄明略微黏稠液體，pH 和含量未出現(xiàn)明顯下降，而pH 2.5 的水合氯醛水溶液（批號：210811-5）的性狀由無色澄明溶液變?yōu)榈S色溶液（見圖2），pH 由2.5 變?yōu)?.62，含量下降了5.88%。同pH 下的水合氯醛水溶液不穩(wěn)定，而采用非水溶媒制備的水合氯醛灌腸劑穩(wěn)定性得到顯著提高。

表4 不同pH 值的水合氯醛灌腸劑高溫條件下的穩(wěn)定性考察結果
Tab 4 Stability of chloral hydrate enema with different pH values under high temperature conditions

間/d性狀pH水合氯醛含量/%210811-1 0 d無色澄明略微黏稠液體1.98100.31（pH 2.0） 5 d無色澄明略微黏稠液體1.91102.13 10 d無色澄明略微黏稠液體1.92101.78 30 d無色澄明略微黏稠液體2.04102.67 90 d無色澄明略微黏稠液體2.10103.29 210811-2 0 d無色澄明略微黏稠液體2.53101.88（pH 2.5） 5 d無色澄明略微黏稠液體2.45101.75 10 d無色澄明略微黏稠液體2.45101.72 30 d無色澄明略微黏稠液體2.57102.76 90 d無色澄明略微黏稠液體2.57103.13 210811-3 0 d無色澄明略微黏稠液體3.11101.57（pH 3.0） 5 d無色澄明略微黏稠液體2.99102.73 10 d無色澄明略微黏稠液體3.13101.80 30 d無色澄明略微黏稠液體3.02102.83 90 d無色澄明略微黏稠液體2.97103.21 210811-4 0 d無色澄明略微黏稠液體3.44101.21（pH 3.5） 5 d無色澄明略微黏稠液體3.20101.32 10 d無色澄明略微黏稠液體3.23102.01 30 d無色澄明略微黏稠液體3.13100.90 90 d無色澄明略微黏稠液體3.08102.20 210811-5 0 d無色澄明溶液2.53101.33批號考察時5 d無色澄明溶液2.34101.62 10 d無色澄明溶液1.98101.37 30 d無色澄明溶液1.78102.50 90 d淡黃色溶液3.62 95.45

圖2 水合氯醛水溶液和不同pH 值水合氯醛灌腸劑高溫90 d 的樣品圖Fig 2 Aqueous chloral hydrate and chloral hydrate enema at different pH levels at high temperature for 90 days

3.3 確定的處方組成（200 支）

綜上，確定水合氯醛灌腸劑的處方組成為：水合氯醛100 g，甘油2 g，PEG 400 165 g，鹽酸 1 g。

3.4 制備工藝

① 稱取31 g PEG 400，向其中緩慢加入鹽酸1 g，攪拌均勻，得到鹽酸稀釋液；② 稱取2 g 甘油和134 g PEG 400 混合攪勻，加入鹽酸稀釋液并攪勻，得到基質(zhì)溶液；③ 攪拌、緩慢地向基質(zhì)溶液中加入100 g 水合氯醛（80 目），繼續(xù)攪拌直至水合氯醛完全溶解，靜置直至無氣泡，即得268 g 的水合氯醛灌腸劑（批號：20210909），藥液經(jīng)0.45 μm 微孔濾膜過濾，裝入一次性預灌封注射器（1.34 g/支）。按最優(yōu)工藝制備了3 批樣品，加速試驗3 個月后，樣品穩(wěn)定性較好。

3.5 體外釋放

以人工膜評價藥物的釋放性可克服生物膜的個體間差異，具有重現(xiàn)性好，操作簡便的優(yōu)點，故體外釋放實驗采用材質(zhì)為再生纖維素膜的透析袋，以Franz 擴散池來比較3 批市售日本水合氯醛灌腸劑和自研的釋放差異，并通過零級、一級、Higuchi 和Ritger peppas 擴散模型對獲得的釋放數(shù)據(jù)進行動力學分析。

本研究以累積釋放百分率為指標，三批市售日本水合氯醛灌腸劑（批號分別為00106、00109、00112）釋放批間差異性小，且自研水合氯醛灌腸劑（批號：20210909）與其釋放相似（見圖3，?＝66），制劑均在3 h 達到65%以上的釋放率。根據(jù)釋放度測定的結果，對其進行釋藥模型擬合，結果見表5。由擬合結果可看出兩者以 Ritger peppas 方程擬合的相關系數(shù)最大。故水合氯醛釋放服從Ritger peppas 方程（ln

Q

＝b ＋ln

t

），且制劑釋放參數(shù)

k

均滿足0.45 ＜

n

＜0.89，為擴散和溶蝕的協(xié)同作用，表明藥物以擴散和溶蝕相結合的方式從透析袋釋放。

表5 自研制劑和三批市售日本水合氯醛灌腸劑體外釋藥模型的擬合方程及相關系數(shù)
Tab 5 Fitting equation and correlation coefficients for the in vitro release of self-developed agent and 3 batches of commercially available Japanese chloral hydrate enema

模型方程相關系數(shù)（r）自研制劑001060010900112零級模型Q ＝kt ＋b0.94410.97150.97540.9751一級模型log(-1 +=Q k t 0.99480.98890.99190.9856-Q)∞2 rlog.303 M HiguchiQ ＝a ＋bt1/20.99870.99450.99370.9901 Ritger peppaslnQ ＝b ＋lnt0.99820.99630.99410.9908

圖3 3 批日本市售水合氯醛制劑和自研制劑的體外釋放曲線Fig 3 In vitro release profiles of 3 batches of commercially available Japanese chloral hydrate formulations and self-developed agent

4 討論

水合氯醛是一種鎮(zhèn)靜催眠藥，具有吸收和作用迅速、不良反應少的特點。彭巧玉等探究了不同年齡兒童鎮(zhèn)靜劑的臨床使用情況，發(fā)現(xiàn)水合氯醛對嬰幼兒和學齡前兒童中的鎮(zhèn)靜持續(xù)時間和效果顯著優(yōu)于苯巴比妥和地西泮（

P

＜0.01）。水合氯醛灌腸對不同年齡的兒童有確切可靠的鎮(zhèn)靜作用，操作簡便，是臨床上比較理想的鎮(zhèn)靜劑。以水合氯醛為主要原料制成的劑型有口服溶液、糖漿、灌腸劑、栓劑等，目前僅口服溶液被廣泛使用。水合氯醛在水溶液中極不穩(wěn)定，僅有醫(yī)院內(nèi)制劑現(xiàn)用現(xiàn)配，難以推廣使用。為克服水合氯醛水溶液不穩(wěn)定差的缺點，本研究采用非水溶媒制備高穩(wěn)定性的水合氯醛灌腸劑，減少了有害物質(zhì)的產(chǎn)生，保證用藥安全，在臨床上具有重要意義。

本實驗考察了加入不同pH 調(diào)節(jié)劑的制劑，比較其穩(wěn)定性，以pH、水合氯醛含量、黏度、有關物質(zhì)三氯甲烷含量為評價指標，確定了pH 調(diào)節(jié)劑為鹽酸。通過改變加入鹽酸用量制備不同pH的制劑，最終確定制劑pH 為2.5，其穩(wěn)定性與日本市售水合氯醛灌腸劑相當。與pH 為2.5 的水合氯醛水溶液穩(wěn)定性進行比較，結果顯示水合氯醛水溶液高溫90 d 時含量出現(xiàn)顯著下降，而采用甘油和PEG 400 為輔料的非水溶媒制備的水合氯醛灌腸劑含量未出現(xiàn)下降，穩(wěn)定性更高，體現(xiàn)了采用非水溶媒制備的水合氯醛制劑的優(yōu)勢，克服了水合氯醛在水溶液中不穩(wěn)定的缺點。通過體外釋放，比較自研制劑與日本市售水合氯醛灌腸劑的釋放曲線（3 h 釋放度大于50%），兩者釋放相似且擬合后釋放行為符合Ritger peppas 方程，表明藥物以擴散和溶蝕相結合方式從透析袋釋放。

本研究采用非水溶媒作為輔料成功獲得了室溫下長期放置穩(wěn)定的水合氯醛灌腸劑，在水不穩(wěn)定性藥物水合氯醛的臨床應用及產(chǎn)業(yè)化方面具有積極意義。