劉洋，宋麗娜，孫淑英（1.解放軍第05醫(yī)院藥劑科，遼寧錦州11001；.沈陽(yáng)藥科大學(xué)藥學(xué)系，沈陽(yáng)110016）

微囊（Microcapsule）系利用天然的或合成的高分子材料（統(tǒng)稱為囊材）作為囊膜壁殼，將固態(tài)或液態(tài)藥物包裹成為藥庫(kù)型的微型膠囊。制備微囊的過(guò)程稱為微囊化，通過(guò)微囊化方法，可以將藥物制成緩控釋制劑或靶向制劑，一些微囊還可以將活細(xì)胞或者生物活性物質(zhì)包裹在內(nèi)。藥物微囊化后可以增加藥物的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)藥物的作用時(shí)間，防止藥物在胃內(nèi)破壞或?qū)ξ傅拇碳ぷ饔?，掩蓋藥物的不良嗅味，防止藥物的揮發(fā)損失；使某些液體藥物固體化，有利于制劑的工業(yè)生產(chǎn)；減少?gòu)?fù)方制劑中的配伍禁忌[1]。常用的微囊化方法有物理化學(xué)法、物理機(jī)械法和化學(xué)法，本文所采用的液中干燥法即屬于物理化學(xué)法。筆者以阿莫西林為模型藥物，采用乙基纖維素為囊材，加入聚乙二醇4000（PEG4000）作為致孔劑，應(yīng)用液中干燥法，利用其高分子聚合物良好的成膜性和化學(xué)穩(wěn)定性，使之有效地達(dá)到平緩而持久的緩釋作用。羥氨芐青霉素微囊的包封率已作為前期重點(diǎn)考察項(xiàng)目進(jìn)行了研究，而本次研究重點(diǎn)對(duì)制劑的制備工藝進(jìn)行篩選，并對(duì)其粉體學(xué)性質(zhì)和溶出度進(jìn)行了考察，為此制劑的中試進(jìn)行了前期準(zhǔn)備，為進(jìn)一步的工業(yè)化生產(chǎn)提供了實(shí)驗(yàn)室研究基礎(chǔ)，為其他類似藥物的緩釋研究提供了方法學(xué)借鑒。

1 材料

1.1 儀器

8HW-1型恒溫磁力攪拌器（杭州儀表電機(jī)廠）；JB50-D型增力電動(dòng)攪拌機(jī)（上海標(biāo)本模型廠）；TG328B型電子分析天平（上海天平儀器廠）；RCD-3型藥物溶出度測(cè)定儀（上海黃海藥檢儀器廠）；片劑四用儀（上海黃海藥檢儀器廠）；WFZ800-D2型紫外分光光度儀（北京第二光學(xué)儀器廠）；恒溫水浴箱（江蘇省醫(yī)療器械廠）。

1.2 藥品與試劑

阿莫西林微囊（解放軍第205醫(yī)院制劑研發(fā)組制備，批號(hào)：S100529、S100610、S100616，包 封 率 ：45.81% 、46.06% 、45.69%）；阿莫西林標(biāo)準(zhǔn)品（華北制藥集團(tuán)有限責(zé)任公司，批號(hào)：20090617，純度：≥99.5%）；乙基纖維素（日本旭化成公司，黏度：45 cPa·s）；油酸山梨坦（醫(yī)藥級(jí)，上海大眾制藥廠）；PEG4000（上海化學(xué)試劑采購(gòu)站，進(jìn)口分裝）；微粉硅膠（寧波北侖雅旭化工有限公司，批號(hào)：20100122）；液狀石蠟、鹽酸、正己烷、丙酮、氫氧化鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 制備方法

稱取乙基纖維素溶于適量丙酮中，加入相應(yīng)比例的阿莫西林標(biāo)準(zhǔn)品、微粉硅膠及PEG4000，在15～17℃攪拌20 min，分散均勻，所得的混懸液在不斷攪拌下，加入到含有油酸山梨坦的液狀石蠟中，在高速攪拌下，由15～17℃緩慢升溫至24～26℃，維持?jǐn)嚢钄?shù)小時(shí)，最后升溫至35～37℃，揮盡丙酮，減壓過(guò)濾，所得的微囊用適量正己烷洗滌3次，減壓干燥，即得。

2.2 工藝條件的篩選

2.2.1工藝條件的預(yù)試驗(yàn)篩選。本研究通過(guò)采用L16（45）的正交試驗(yàn)，對(duì)囊心與囊材的質(zhì)量比（A）、分散相與連續(xù)相的體積比（B）、PEG4000的用量（C），以轉(zhuǎn)速為800 r/min、時(shí)間為4 h進(jìn)行了篩選預(yù)試驗(yàn)。

2.2.2 工藝條件的優(yōu)化篩選。通過(guò)預(yù)試驗(yàn)確定了A、B、C為影響成囊的關(guān)鍵因素。以“2.2.1”項(xiàng)確定的轉(zhuǎn)速與時(shí)間為前提安排試驗(yàn)，采取每個(gè)因素取3個(gè)水平，用L9（34）正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝條件[2]。以微囊的圓整度[以平面臨界角（α）表示]和24～28目篩的產(chǎn)率（f）加權(quán)評(píng)分[3]。

2.3 微囊的粉體學(xué)性質(zhì)考察[3]

2.3.1 圓整度。將15 g微囊置于一光滑平板上，將平板的一側(cè)緩慢抬起，測(cè)量微囊開(kāi)始滾動(dòng)前傾斜平面與水平面的夾角（α），α越小，則微囊的圓整度越好。

2.3.2 堆密度（D）。稱取過(guò)24～28目的微囊10 g，置于10 ml量筒中，從距離平面2 cm處下落，重復(fù)10次，測(cè)定其體積。按D（g/ml）＝m（g）/V（ml）計(jì)算其堆密度。

2.3.3 脆碎度（Fr）。稱取過(guò)24～28目的微囊10 g（m1），置于片劑四用儀中，加入4個(gè)一定大小的小球，震蕩5 min，取出微囊，過(guò)35目篩，稱取留在篩網(wǎng)上的微囊質(zhì)量（m2）。按Fr＝（m1－m2）/m1計(jì)算其脆碎度。

2.3.4 產(chǎn)率。以過(guò)24～28目的微囊（m2）占微囊總質(zhì)量的（m1）百分比表示產(chǎn)率。按f＝（m2/m1）×100%計(jì)算其產(chǎn)率。

2.3.5 粒徑分布。采用篩析法，稱取微囊100 g，用標(biāo)準(zhǔn)篩篩分10 min，收集通過(guò)一系列篩網(wǎng)的微囊，分別稱其質(zhì)量，繪制粒徑分布圖。

2.4 線性關(guān)系考察

精密稱定阿莫西林標(biāo)準(zhǔn)品50 mg于250 ml量瓶中，用0.1 mol/L鹽酸溶解并加至刻度，精密量取0.5、1.0、1.5、3.0、4.5 ml，用0.1 mol/L鹽酸稀釋至25 ml，在230 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以質(zhì)量濃度（c）為橫坐標(biāo)、吸光度（A）為縱坐標(biāo)，得回歸方程A＝1.99×10－2c+1.18×10－2（r＝0.9997）。結(jié)果表明，阿莫西林檢測(cè)質(zhì)量濃度在0.1～0.9 mg/ml范圍內(nèi)與吸光度呈良好的線性關(guān)系，符合Lambert-Beer定律，說(shuō)明吸光度與阿莫西林的質(zhì)量濃度具有可靠的線性相關(guān)性。

2.5 重復(fù)性試驗(yàn)

按照“2.1”項(xiàng)下方法連續(xù)制備3批樣品，批號(hào)為S100529、S100610、S100616，以包封率為考察對(duì)象進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果，包封率RSD＝1.47%（n＝3），表明制備方法重復(fù)性較好。

2.6 回收率試驗(yàn)

精密稱定阿莫西林標(biāo)準(zhǔn)品50 mg于250 ml量瓶中，加入等量的乙基纖維素，用0.1 mol/L鹽酸溶解并加至刻度，過(guò)濾，精密量取續(xù)濾液0.5、1.0、1.5、3.0、4.5 ml，用0.1 mol/L鹽酸稀釋至25 ml，在230 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。按“2.4”項(xiàng)下標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算平均回收率為99.75%，RSD＝1.12%（n＝5）。

2.7 包封率測(cè)定[4]

精密稱取阿莫西林微囊適量，在乳缽中用0.1 mol/L鹽酸研磨溶解，精確轉(zhuǎn)移，并稀釋至250 ml，過(guò)濾，精密量取續(xù)濾液2.5 ml稀釋至25 ml，在230 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。按“2.4”項(xiàng)下標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算包封率。

2.8 溶出度測(cè)定[5]

稱取阿莫西林微囊適量，置于溶出度測(cè)定儀，設(shè)定溫度為（37±0.5）℃，溶出介質(zhì)為磷酸鹽緩沖液（PBS，pH 6.8）900 ml，以100 r/min轉(zhuǎn)速攪拌，分別在0.5、1、2、3、4、6、8、10、12 h各取5 ml溶出液（同時(shí)向溶出杯中補(bǔ)加5 ml PBS），用微孔濾膜濾過(guò)，取續(xù)濾液在230 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，按“2.4”項(xiàng)下標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算累積溶出度。

2.9 處方篩選

2.9.1 工藝條件的預(yù)試驗(yàn)篩選結(jié)果。通過(guò)預(yù)試驗(yàn)，確定轉(zhuǎn)速800 r/min和時(shí)間4 h，此條件下微囊的圓整度、產(chǎn)率較為理想；同時(shí)篩選出A、B、C作為微囊制備工藝條件優(yōu)化篩選的必要條件。影響因素與因素水平取值見(jiàn)表1。

表1 影響因素與因素水平取值Tab 1 Factors and levels

2.9.2 工藝條件的優(yōu)化篩選結(jié)果。以圓整度、產(chǎn)率來(lái)評(píng)價(jià)微囊的質(zhì)量，通過(guò)建立極差分析表統(tǒng)計(jì)正交試驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)進(jìn)行方差分析檢驗(yàn)，確認(rèn)各因素對(duì)微囊質(zhì)量的影響大小順序。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析見(jiàn)表3，正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析見(jiàn)表4。

表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果Tab 2 Results of orthogonal design

由表3、表4結(jié)果可見(jiàn)，各因素對(duì)微囊質(zhì)量的影響大小次序?yàn)椋築＞C＞A，即V分散相∶V連續(xù)相＞PEG4000用量＞m囊心∶m囊材，最優(yōu)化條件為A1B2C3，即保證成囊質(zhì)量的最佳處方為：m囊心∶m囊材為1∶0.8，V分散相∶V連續(xù)相為1∶3.5，PEG4000用量為8.0%，轉(zhuǎn)速為800 r/min，時(shí)間為4 h。

2.9.3 處方驗(yàn)證試驗(yàn)。按照“2.9.2”項(xiàng)下試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，產(chǎn)品批號(hào)分別為S100529、S100610、S100616，測(cè)定微囊的包封率。結(jié)果，包封率分別為45.81%、46.06%、45.69%，RSD＝0.412%（n＝3），表明制備方法合理、穩(wěn)定、可行。

2.9.4 微囊的粉體學(xué)性質(zhì)。取連續(xù)3批微囊樣品，批號(hào)分別為S100529、S100610、S100616，分別按“2.3”項(xiàng)下方法測(cè)定其圓整度、堆密度、脆碎度及產(chǎn)率。阿莫西林微囊的粉體學(xué)性質(zhì)考察結(jié)果見(jiàn)表5。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析Tab 3 Results of extreme difference analysis

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Tab 4 Results of variance analysis

表5 阿莫西林微囊的粉體學(xué)性質(zhì)（±s，n＝3）Tab 5Powder properties of Amoxicillin microcapsul（e±s，n＝3）

表5 阿莫西林微囊的粉體學(xué)性質(zhì)（±s，n＝3）Tab 5Powder properties of Amoxicillin microcapsul（e±s，n＝3）

產(chǎn)率，%72.471.672.0批號(hào)S100529 S100610 S100616圓整度，°13.614.413.9堆密度，g/ml 0.7990.7700.792脆碎度0.900.870.89

2.9.5 微囊的粒徑分布。取連續(xù)3批次微囊樣品，批號(hào)分別為S100529、S100610、S100616，按“2.3.5”項(xiàng)下方法測(cè)定其粒徑分布的平均值。微囊的粒徑分布見(jiàn)圖1。

圖1 阿莫西林微囊的粒徑分布Fig 1 Particle size distribution ofAmoxicillin microcapsule

由圖1可見(jiàn)，微囊粒徑符合正態(tài)分布，70%以上的微囊粒徑處于24～28目之間；粒徑＜20目和＞28目的微囊所占比例較少，均＜10%；粒徑處于20～24目之間的微囊也只占12%。表明微囊的粒徑控制較為理想，制備條件穩(wěn)定、重復(fù)性良好。

2.9.6 微囊的溶出度測(cè)定。取連續(xù)3批微囊樣品，批號(hào)分別為S100529、S100610、S100616，按“2.4”項(xiàng)下的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算微囊的溶出度。阿莫西林微囊的溶出曲線見(jiàn)圖2。

由圖2可見(jiàn)，微囊在初始的0.5 h內(nèi)未出現(xiàn)明顯的突釋現(xiàn)象，1 h內(nèi)囊壁中的藥物與部分囊心藥物釋放，1～12 h囊心藥物釋放較為平穩(wěn)，避免了普通藥物制劑的峰谷波動(dòng)情況出現(xiàn)，說(shuō)明此工藝條件下制備的微囊釋藥性符合緩釋制劑的釋放要求。

3 討論

圖2 阿莫西林微囊的溶出度曲線Fig 2 Dissolution curves ofAmoxicillin microcapsule

溫度的高低易影響乙基纖維素的乳化黏性[6]。丙酮是作為被揮散溶劑而使用的，它的用量可關(guān)系到微囊的圓整度，也可影響初始的乳化狀態(tài)。丙酮作為分散相，液狀石蠟作為連續(xù)相，使之形成溶劑-非溶劑關(guān)系，使囊材在溫度的影響下由乳化狀態(tài)而逐漸析出，對(duì)藥物進(jìn)行包裹。當(dāng)初始溫度較高時(shí)，丙酮的揮散速率較快，乙基纖維素的乳化程度下降，流體黏性較大，成囊較為明顯，粒徑較大，碰觸后易形成粘連；若初始為低溫時(shí)，乳化時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)，成囊速率較為遲緩，粒徑小而且更為圓整，出現(xiàn)粘連的情況較少。具有微囊雛形后需控制升溫速率，使囊壁逐漸硬化，黏性降低，即使在較高剪切力下，粘連情況發(fā)生亦會(huì)減少，微囊較為圓整，并有較好的包封率及粉體學(xué)性質(zhì)。揮散分散相的時(shí)間以4 h為宜，可以滿足微囊的硬化、包封、釋藥的要求。所以初始溫度、成囊溫度、分散相揮散溫度改變溫度時(shí)機(jī)的選擇和溫度的時(shí)間控制成為本研究成敗的關(guān)鍵因素。

攪拌速度能影響微囊的粒徑：轉(zhuǎn)速在600～1000 r/min時(shí)會(huì)得到圓整度好、粒徑均勻的微囊；當(dāng)轉(zhuǎn)速＜600 r/min時(shí)，剪切力明顯較低，成囊較為困難，容易出現(xiàn)粘連現(xiàn)象；當(dāng)轉(zhuǎn)速＞1000 r/min時(shí)，剪切力較大，流體性狀變化較為明顯，會(huì)顯著影響藥物的包封率，形成的空囊數(shù)量較多。PEG4000具有水溶性[7]，作為致孔劑使用，在丙酮中只以分散狀態(tài)存在，所以在微囊化過(guò)程中會(huì)有一定量裹入微囊中而不能達(dá)到預(yù)期目的，同時(shí)會(huì)降低藥物的包封率，因此在制備過(guò)程中應(yīng)注意到這一問(wèn)題的存在。

本研究主要針對(duì)制備方法中各選定參數(shù)對(duì)微囊的各項(xiàng)性質(zhì)是否具有差異性影響，而不著重強(qiáng)調(diào)差異是否具有顯著性，研究的目的之一也是為考察選定的制備方案是否具有可行性，所以P設(shè)為0.10。

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