楊流寬，黃維佳，張明華，陳志濤

（深圳萬和制藥有限公司，廣東 深圳 518000）

維生素是一類人體自身不能合成，但機(jī)體缺乏會引發(fā)各種疾病的重要營養(yǎng)物質(zhì)[1]。大部分維生素不穩(wěn)定，易受空氣、光、熱等環(huán)境因素的影響而失去生物活性，且脂溶性維生素在水中幾乎不溶，因此生產(chǎn)和臨床應(yīng)用受到一定限制[2]。狹義的維生素A即視黃醇，廣義的維生素A還包括視黃醛、視黃酸、視黃醇乙酸酯和視黃醇棕櫚酸酯等在內(nèi)的視黃醇衍生物。目前市售的維生素A主要為視黃醇醋酸酯和視黃醇棕櫚酸酯[3]。本文中維生素A指視黃醇棕櫚酸酯即維生素A棕櫚酸酯。維生素A棕櫚酸酯中的共軛雙鍵導(dǎo)致其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易于發(fā)生加成、氧化、聚合、裂解和脫水等反應(yīng)，羥基易發(fā)生氧化和脫水等反應(yīng)，酯基則易于發(fā)生脫羧等反應(yīng)。光、氧氣、熱和自由基等能引發(fā)以上反應(yīng)或使這些反應(yīng)加速進(jìn)行[3]。維生素D從結(jié)構(gòu)上劃分，屬于十幾種固醇類衍生物的統(tǒng)稱，研宄表明，維生素D的種類已超過十幾種，最主要的是維生素D2和維生素D3兩種。兩者結(jié)構(gòu)相似，雙鍵數(shù)量較多，在光照、溫度及空氣條件下都易發(fā)生降解和變質(zhì)[4]，本文中維生素D指維生素D2。目前國內(nèi)已批準(zhǔn)上市的維生素AD制劑主要有軟膠囊劑和滴劑，含維生素AD的多元維生素復(fù)方制劑都是普通的片劑，如金施爾康、善存和21金維他[2]。

微膠囊技術(shù)是一種將固體、液體或氣體物質(zhì)包埋在微型的、密封的膠囊里面，且在一些特定條件的影響下能控制其釋放的技術(shù)[1]。微膠囊外觀一般是半透性的，粒徑從1 μm到1000 μm不等的球形微小粒子[5]。微膠囊具有隔離能起反應(yīng)的物質(zhì)、控制囊芯物的釋放條件、將液體或氣體藥物固體化、隔絕氧氣和水、提高穩(wěn)定性、掩蓋色味、改變堆密度、增加流動(dòng)性等多種優(yōu)點(diǎn)[6]。制備微囊的物理機(jī)械法有噴霧干燥法、噴霧凍結(jié)法、多空離心法及鍋包法等，其中噴霧干燥法最常用[7]。文獻(xiàn)報(bào)道的微囊大多是采用常規(guī)制備工藝，且微囊為小粒徑（1～250 μm）、粉末狀固體。本文采用的噴射冷凝法是將乳化好的乳液用蠕動(dòng)泵輸送至噴頭，在泵的壓力下乳液從噴頭垂直向下呈直線射入裝有液氮的冷凝罐中，在自身重力、液體黏度的作用下射流液體分解成大小均勻的液珠，在液氮中快速冷凝固化。本工藝操作簡單、收率高，且能避免高溫對維生素A、維生素D的影響，可進(jìn)一步應(yīng)用于后續(xù)制劑工藝。

1 儀器與材料

1.1 儀器

WTFL-T35-8/W1-6.5多功能流化床（重慶英格造粒包衣技術(shù)有限公司）；AS200 basic振蕩篩（德國Retsch）；RM超高速多功能攪拌機(jī)（日本PRIMIX）；乳化-噴射冷凝設(shè)備（自制）；HX204快速水分測定儀（瑞士梅特勒-托利多）。

1.2 材料

明膠[羅賽洛（廣東）明膠有限公司，藥用，批號：2835997]；蔗糖（南寧市桂之隆藥用輔料有限公司，藥用，批號：100120200802）；苯甲酸鈉（成都華邑藥用輔料制造有限責(zé)任公司，藥用，批號：20201001）；脫氫乙酸鈉（南通醋酸化工股份有限公司，食用，批號：2009103）；玉米油（江西益普生藥業(yè)有限公司，藥用，批號：20190501）；維生素A棕櫚酸酯[帝斯曼（荷蘭）營養(yǎng)品有限公司，藥用，批號：UT17120303]；鈣化醇（四川省玉鑫藥業(yè)有限公司，食用，批號：190401）；司盤20[百時(shí)佳泰生物科學(xué)（蘇州）有限公司，藥用，批號：0001403210]；滑石粉（廣西龍勝華美滑石粉開發(fā)有限公司，藥用，批號：202007136）；單硬脂酸甘油酯（江西阿爾法高科藥業(yè)有限公司，藥用，批號：20200602）；二氧化硅（安徽山河藥用輔料有限公司，藥用，批號：200322）；純化水（自制）。

2 方法

本工藝乳化噴射冷凝裝置主要由真空乳化機(jī)、蠕動(dòng)泵、噴射噴頭、液氮冷凝罐組成，詳見圖1。

圖1 噴射冷凝裝置圖

試驗(yàn)處方詳見表1。

表1 維生素AD微囊處方

2.1 維生素AD玉米油溶液制備

稱取表1所示處方量的維生素A棕櫚酸酯、玉米油、司盤20、維生素D2，將維生素A棕櫚酸酯置50 ℃恒溫水浴中加熱融化，與玉米油、司盤20、維生素D2一并倒入攪拌杯中，設(shè)置循環(huán)水浴溫度50 ℃，用RM超高速多功能攪拌機(jī)攪拌30 min，制得維生素AD玉米油溶液，作為油相備用。

2.2 水相溶解

稱取表1所示處方量的純化水，將純化水放入通有50 ℃循環(huán)水浴的真空乳化機(jī)的乳化罐中預(yù)熱，純化水預(yù)熱后加入處方量的明膠、蔗糖、苯甲酸鈉、脫氫乙酸鈉，攪拌溶解備用。

2.3 乳化

水相物料溶解后，加入維生素AD玉米油溶液，開啟均質(zhì)，乳化成乳液，并用顯微鏡觀察乳液中維生素AD玉米油油滴粒徑。

2.4 噴射冷凝

當(dāng)冷凝罐溫度下降至≤-80 ℃時(shí)，開啟乳化噴射冷凝設(shè)備中的蠕動(dòng)泵，將乳液輸送至噴射噴頭，同時(shí)開啟噴頭旋轉(zhuǎn)，使乳液噴射入裝有液氮的冷凝罐中，直至乳液噴完，待冷凝罐溫度上升至≥-20 ℃，收料。本文采用23全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，按表2進(jìn)行分組試驗(yàn)，考察噴射冷凝工藝中供料速度、噴頭旋轉(zhuǎn)速度和水相溶解時(shí)單位固體用水量對合格粒徑維生素AD微囊收率的影響，篩選出最佳工藝參數(shù)。

2.5 干燥

將維生素AD微囊濕品及處方量的滑石粉、單硬脂酸甘油酯一并放入流化床中，15 ℃干燥2 h，升溫至30 ℃干燥3 h，再升溫至60 ℃干燥3 h，直至微囊干燥失重不大于5 %。干燥結(jié)束，關(guān)閉加熱，使物料冷卻至室溫，收料。

2.6 過篩

將上述維生素AD微囊干品加入處方量的二氧化硅混合除靜電后，過1180 μm和600 μm振蕩篩，將600 μm篩上，1180 μm篩下微囊計(jì)為合格品，并稱重，計(jì)算收率。

2.7 觀察微囊外觀性狀

采用光學(xué)顯微鏡觀察維生素AD微囊外觀性狀。

2.8 測定維生素AD微囊溶出曲線

采用《中國藥典》溶出度測定法第二法（槳法）[8]，取維生素AD微囊450 mg，使用純化水900 ml作為溶出介質(zhì)，以50 r/min的速度進(jìn)行測定（避光）。

2.9 初步穩(wěn)定性考察

將維生素AD微囊采用聚酯/鋁/聚乙烯藥用復(fù)合膜包裝后，置溫度：40±2 ℃，相對濕度（RH）：75 %±5 %和溫度：25±2 ℃，RH：60 %±5 %條件下考察維生素AD微囊含量變化。

3 結(jié)果

3.1 乳液中油滴及微囊外觀

通過光學(xué)顯微鏡觀察到維生素AD玉米油溶液以極小的粒徑（約2.5 μm）高度分散于囊材中，見圖2。最終所得維生素AD微囊呈完整球形，外觀光滑（見圖3），粒徑為600～1180 μm，平均粒徑約797 μm。

圖2 乳液中維生素AD玉米油溶液

圖3 維生素AD微囊外觀

3.2 噴射冷凝工藝參數(shù)篩選試驗(yàn)結(jié)果

不同試驗(yàn)組微囊收率見表2。

表2 噴射冷凝工藝參數(shù)篩選試驗(yàn)結(jié)果

用Mintab軟件進(jìn)行因子回歸分析，見表3。數(shù)據(jù)顯示：噴頭轉(zhuǎn)速、單位固體用水量、噴頭轉(zhuǎn)速與單位固體用水量的交互作用、供液速度與噴頭轉(zhuǎn)速的交互作用對維生素AD微囊粒徑合格品收率有顯著性影響；彎曲項(xiàng)P值小于0.05說明模型有彎曲，后續(xù)將增加試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)，使模型更加準(zhǔn)確。根據(jù)方差分析結(jié)果，刪除不顯著因子，簡化模型，得到回歸方程：合格品率（%）=-62.7+0.0534供液速度+3.207噴頭轉(zhuǎn)速+58.46每單位固體用水量-0.001172供液速度*噴頭轉(zhuǎn)速-1.212噴頭轉(zhuǎn)速*每單位固體用水量+8.47CtPt。根據(jù)擬合方程，輸入?yún)?shù)值，預(yù)測得到最佳工藝參數(shù)為：供液速度：500 r/min；噴頭轉(zhuǎn)速：60 r/min；單位固體用水量：1.8 kg/kg；收率：95.6 %。最終驗(yàn)證最佳工藝參數(shù)與預(yù)測一致，粒徑合格品收率為96.0 %，與預(yù)測基本一致。

表3 方差分析表

3.3 維生素AD微囊溶出曲線

制備的維生素AD微囊溶出曲線見圖4。結(jié)果顯示，在水中維生素AD微囊能在5 min內(nèi)完全崩解，維生素A棕櫚酸酯及維生素D2溶出量在5 min即能達(dá)到平臺，溶出量能達(dá)90 %以上，說明維生素AD微囊能在水中極快速溶出。

圖4 維生素AD微囊溶出曲線

3.4 維生素AD微囊穩(wěn)定性

維生素AD微囊穩(wěn)定考察結(jié)果見圖5、圖6，結(jié)果顯示常溫下18個(gè)月維生素A棕櫚酸酯效價(jià)能保留約95 %，維生素D2效價(jià)能保留約99 %；高溫下6個(gè)月維生素A棕櫚酸酯效價(jià)能保留約90 %，維生素D2效價(jià)能保留約95 %。

圖5 25±2 ℃/RH 60 %±5 %條件下含量變化

圖6 40±2 ℃/RH 75 %±5 %條件下含量變化

4 討論與結(jié)論

本文采用噴射冷凝工藝制備維生素AD微囊，避免維生素AD受高溫影響，經(jīng)整個(gè)工藝處理后維生素A棕櫚酸酯含量保留100 %，維生素D2含量保留95 %以上。采用該技術(shù)將維生素AD制成微囊，提高了維生素AD穩(wěn)定性。本文采用水溶性輔料明膠作為囊材，通過高速乳化方式將維生素AD油溶液包裹于囊材中，維生素AD玉米油溶液高度分散于囊材中，維生素AD玉米油液在囊材中分布的平均粒徑約2.5 μm，含量均勻性好，在溶出介質(zhì)中能快速溶出。

本文中噴射冷凝工藝系采用蠕動(dòng)泵將乳液輸送至由數(shù)個(gè)微小孔徑的針頭組成的噴頭，然后從噴頭垂直向下呈直線射入裝有液氮的冷凝罐中，在自身重力、液體黏度的影響下分解成大小均勻的液珠，液珠在液氮中快速冷凝固化成型，所以噴頭針頭孔徑、針頭數(shù)量、供液速度、乳液黏度（單位固體用水量）、噴頭轉(zhuǎn)速都可能會影響微囊粒徑大小從而影響產(chǎn)品的收率。本文固定噴頭針頭數(shù)量及孔徑，采用23全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，考察各參數(shù)對微囊收率的影響。結(jié)果顯示，噴頭轉(zhuǎn)速、單位固體用水量（乳液黏度）、噴頭轉(zhuǎn)速與單位固體用水量的交互作用、供液速度與噴頭轉(zhuǎn)速的交互作用對維生素AD微囊粒徑合格品收率有顯著性影響。

噴射冷凝工藝制得明膠微囊外觀為球形顆粒，外觀光滑、完整，流動(dòng)性極好，平均粒徑為約800 μm。通過調(diào)整參數(shù)可制得不同粒徑大小的球形顆粒，從而制成各種固體制劑如片劑、膠囊劑、顆粒劑等，擴(kuò)大維生素AD使用途徑。噴射液氮冷凝工藝操作簡單、無污染、易產(chǎn)業(yè)化，適合高溫不穩(wěn)定藥物的微囊劑制備。