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【摘要】以明胶-阿拉伯胶为�材,用复凝聚法制备吲哚美辛载药微囊。通过比较不同条件下制得的微囊样品的外形、粒径分布、包封率初步确定复凝聚法制备吲哚美辛微囊的最佳制备工艺条件。结果显示,成囊pH为3.8,芯壁比为1:1,壁材总浓度为1%,搅拌速度为300r/min时,制得的吲哚美辛载药微胶囊外形圆滑,粘连较少,粒径分布合适,平均包封率达89.0%。
【关键词】吲哚美辛;微囊;复凝聚法;包封率
【中图分类号】R944.5【文献标识码】A【文章编号】1007-8517(2010)12-037-3
吲哚美辛(Indomethacin,IN)是一种传统的非甾体抗炎药(Nonsteraidal anti-inflammatoey drugs,NSAIDs),具有强大的镇痛、消炎作用,药效为保泰松的25倍,解热作用强于阿司匹林(Aspirin),镇痛作用为阿司匹林的10倍[1]。IN用于临床治疗已经有半个世纪的历史,在临床上用途广泛,并且越来越多的新用途被人们发现。目前IN主要用于风湿病的治疗,特别是强直性脊柱炎的治疗。
然而IN不良反应非常严重且普遍,所以一般临床上仅用于其他药物不能耐受或疗效不显著的病例。其不良反应可归纳为:消化系统不良反应;中枢神经系统不良反应;循环系统不良反应;血液系统不良反应以及泌尿系统不良反应。其中消化系统的不良反应发生率最高。
本研究将吲哚美辛微囊化,制得具有缓释效果的吲哚美辛载药微囊,减少吲哚美辛的用药次数,稳定吲哚美辛的血药浓度,从而明显减小吲哚美辛的不良反应。
1材料和仪器
1.1药品与试剂
吲哚美辛(浙江海洋学院食品与药学学院提供);明胶(化学纯,国药集团化学试剂有限公司,F20070702);阿拉伯树胶粉(化学纯,广东汕头西陇化工厂,0610061);混合磷酸盐缓冲液(上海爱建德固赛引发剂有限公司,060
801);无水乙醇(分析纯,安徽生物化学有限公司,批号0612073604)。
1.2仪器
UV2100型紫外可见分光光度计(北京莱伯泰科仪器有限公司);AN881Y-1型远红外高温鼓风干燥箱(吴江奥能电器设备厂);7HH-S型恒温水浴锅(巩义市予华仪器责任有限公司);FA-N1J-N型电子天平(上海民侨精密科学仪器有限公司);XHP-16A型显微镜(江南光学仪器厂);JJ-1型电动搅拌器(常州国华电器有限公司)。
2实验方法
2.1吲哚美辛标准曲线的绘制
精密称取105℃干燥至恒重的吲哚美辛50mg于100mL容量瓶中,用少量无水乙醇溶解后,加入pH6.9的磷酸盐缓冲液定容至刻度,摇匀,精密移取5mL,定容于50mL容量瓶,得到50μg/mL吲哚美辛标准液。再从吲哚美辛标准液中分别吸取1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL置于10.0mL容量瓶中,分别加磷酸盐缓冲液至刻度,摇匀后静置5min,以磷酸盐缓冲液为空白对照,于320nm波长处测定其吸光度A[2]。
2.2吲哚美辛载药微囊的制备
取一定质量的吲哚美辛细粉,置于研钵,加入少量水,研磨均匀。加入适量明胶-阿拉伯胶混合溶液研磨。将混悬液置于50℃水浴中,调整pH至3.4～4.4,继续搅拌约15分钟,于显微镜下观察是否成囊。观察成囊后,取出水浴锅,转移至冰水浴,并继续搅拌。
当混悬液温度低于10℃时,加入3mL戊二醛,定时搅拌90min以固化微囊。搅拌结束后再定时搅拌40min,同时慢慢滴加氢氧化钠溶液,调整pH至6.3,待微囊混悬液呈淡黄色,再缓慢滴加氢氧化钠溶液,至微囊混悬液pH接近7.0,使微囊固化完全。倾去上清液,用水洗至无醛味,抽干,即得。
2.3吲哚美辛载药微囊处方和制备工艺的探索
2.3.1吲哚美辛微囊的形状和粒径分布
成囊反应开始20min后,吸取少量混悬液,均匀涂抹于载玻片上,用光学显微镜观察成囊反应时的微囊形状和粒径分布。固化反应结束后,再吸取少量吲哚美辛微囊混悬液,均匀涂抹于载玻片上,在光学显微镜下观察微囊的形状和粒径分布。
2.3.2吲哚美辛微囊的包封率测定
精密称取0.10g、0.15g、0.20g吲哚美辛微囊各三份,用pH为6.90的混合磷酸盐缓冲溶液提取,经超声粉碎,抽滤得提取液。将滤液转移至100mL容量瓶,并用混合磷酸盐缓冲液定容至100mL,得不同浓度的吲哚美辛样品液各三份,备用。
分别精密移取5mL上述样品液至50mL容量瓶中,定容,得到三种浓度的吲哚美辛稀释样品液50mL各三份,并分别标上A1,A2,A3,B1,B2,B3,C1,C2,C3。以pH6.90的磷酸盐缓冲液为空白液,采用紫外分光光度法,于320nm处测定稀释样品液的吸光度,再根据标准曲线计算稀释样品液的吲哚美辛浓度,从而计算出吲哚美辛样品液的吲哚美辛含量及包封率。
2.3.3吲哚美辛微囊含量测定的回收率实验
精密称取按单因素法实验结果所确定的最佳处方和制备工艺条件下制得的吲哚美辛微囊样品0.1g,共三份,分别依次加入吲哚美辛标准品适量,按上述测定包封率的方法测定吲哚美辛的含量,并计算回收率。
3结果与讨论
3.1吲哚美辛的标准曲线及回归方程
按2.1所述方法测得各浓度吲哚美辛标准液的吸光度值,得到的吲哚美辛标准溶液浓度C(μg/mL)与吸光度A的回归方程为:A=0.0159C+0.0082(r=0.9999)。
3.2吲哚美辛载药微囊处方和制备工艺的研究
复凝聚法是使用带相反电荷的两种高分子材料作为复合材料,在一定条件下交联且与药物凝聚成囊的方法[3]。吲哚美辛水溶性差,与明胶有一定的亲和力,能够均匀混悬在明胶-阿拉伯胶混合溶液中,因此适合用复凝聚法微囊化。
复凝聚法制备微囊受到很多因素的影响,如体系的pH,囊材总浓度,芯壁比,搅拌速度等[4,5],本实验分别研究了这些因素对微囊形成的影响。
3.2.1囊芯与囊材的质量比对成囊的影响
成囊pH为4.0,搅拌速度为400r/min,明胶-阿拉伯胶总浓度为1%,吲哚美辛与囊材的质量比分别为2:1,1:1,1:2,制得的微囊外形如图1。
芯壁比2:1 芯壁比1:1 芯壁比1:2
图1 囊芯与�材的质量比对成囊的影响(×400)
结果显示,芯壁比为2:1时,体系无法成囊,仅仅成块状;芯壁比为1:1时,微囊饱满,外形圆整,微囊相互之间不粘连;芯壁比为1:2时,微囊载药量很少,相互粘连严重,但外形圆整。此结果说明芯壁比对单个微囊的载药量以及微囊与微囊之间的粘连程度有很大的关系,随着比值的下降,单个微囊的含药量下降,微囊粘连程度上升。当�材相对囊芯过少时,由于�材的总量不足以包裹吲哚美辛晶体,所以无法成囊。而当�材相对囊芯过多时,由于囊壁过厚,所以微囊相互之间更容易粘连。
3.2.2搅拌速度对成囊的影响
将成囊体系的pH固定在4.0,壁材总浓度固定在1%,芯壁比固定在1:1,搅拌速度分别为400r/min(a),300r/min(b),200r/min(c)时,成囊结果如图2。
机械分散(搅拌)对微囊的成形也起着重要作用,机械分散效果好,颗粒粒度小,比表面积较大,表面张力变小,悬浮体系稳定[6]。吲哚美辛细粉经水飞法研磨后,粒度在100μm左右的晶体占显微镜视野中的绝大部分面积。因此,在大部分吲哚美辛晶体都能成为外形圆整的微囊的前提下,使制得的微囊粒径尽可能小,可以将微囊最佳粒径确定为在100μm与200μm之间。
abc
图2 搅拌速度对成囊的影响(×400)
由图2可见,搅拌速度分别为400r/min,300r/min,200r/min时,微囊粒径依次增大。说明搅拌速度越大,微囊粒径越小。转速为400r/min时,微囊粒径几乎全部分布在100μm以下;转速为300r/min时,有大量微囊粒径分布于100～200μm之间,且有少量微囊分布在200μm～300μm;当转速为200r/min时,出现粒径分布于300～400μm的微囊,而粒径为300μm左右的微囊占取了各个视野内的绝大部分面积(见图2,c)。
综合上述结果,可以确定,当转速在300r/min时,粒径分布于100μm与200μm之间的微囊数最多,吲哚美辛晶体成囊较好,是最佳搅拌速度。
3.2.3囊材总浓度对成囊的影响
Burgess研究表明,高粘度的凝聚相有利于产生更稳定的微胶囊,但是如果粘度过高,包埋效果反而会消弱[7]。本实验结果显示,囊材浓度过高,不利于明胶和阿拉伯胶分子均匀分散,并在吲哚美辛表面聚集,成为独立且稳定的悬浮体系。
按2.3.1所述方法观察pH为4.0,芯壁比为1:1,搅拌速度为300r/min,浓度分别为1%,2%,3%的条件下制得的微囊,结果如图3。由图3可以看出,囊材总浓度为3%时,体系完全不能成囊;浓度为2%时,体系虽然最终成囊,但囊与囊之间相互粘连严重,且微囊外形不规则,几乎不能找到圆滑的微囊;总浓度为1%时,微囊外形圆滑,相互间粘连现象较少。
图3 不同壁材总浓度下的吲哚美辛载药微囊的成囊结果
综合上述结果,浓度对成囊影响很大。实验表明,当囊材总浓度为1%时,体系相分散均匀,成囊反应完全,是最佳浓度条件。
3.2.4体系pH值对成囊的影响
观察在pH分别为3.4,3.6,3.8,4.0,4.2,4.4,囊材总浓度为1%,芯壁比为1:1,搅拌速度为300r/min条件下制得的微囊的外形。结果表明,pH3.4时,微囊外型不规则;pH3.6～4.0,微囊外型都较圆整;随着pH从3.8变化到4.4的过程中,虽然每个视野中大型微囊数没有明显变化,但几乎不载药的小型微囊的数目渐渐增加;pH4.4时,吲哚美辛晶体几乎没有被包被成囊,体系中仅仅形成了几乎不载药的小型微囊。出现这些现象的原因可能是由体系中带异种电荷的胶体分子数目的比例决定的。
3.2.5包封率的测定
按2.3.2所述方法测定pH值分别为3.6,3.8,4.0,囊材总浓度为1%,芯壁比为1:1,搅拌速度为300r/min的条件下制得的吲哚美辛载药微囊的包封率。结果见表1。
表1 各组吲哚美辛载药微囊的包封率(%)
pH3.63.8 4.0
A1 72.0 88.4 70.0
A2 72.2 89.0 69.0
A3 71.2 87.8 68.4
B1 72.5 89.7 70.4
B2 72.0 90.2 69.1
B3 70.1 88.4 69.5
C1 72.3 90.3 69.0
C2 71.3 89.0 67.1
C3 70.7 88.1 68.5
平均值 71.6 89.0 69.0
RSD(%) 3.02.73.1
Weinbreak[8,9]等指出,当pH调整到一定值时,凝聚相粘度最大,所形成囊结果最好。为确定该pH值,对在搅拌速度300r/min,芯壁比1:1,囊材总浓度1%,pH分别为3.6、3.8、4.9的条件下所制得的微囊的包封率进行了比较。从表1可以看出,随着pH发生微小的变化,微囊包封率将产生明显的变化。当体系成囊pH为3.8时,所制得的微囊平均包封率达89.0%,明显高于其他两组。因此可以确定,以明胶、阿拉伯胶为囊材,用复凝聚法制备吲哚美辛载药微囊的最佳pH值为3.8。
3.2.6吲哚美辛微囊的回收率
按2.3.3所述方法测定回收率,结果见表2。
表2 吲哚美辛含量测定的回收率实验
编号本底量(g)加入量(g)测得量(g) 回收率(%)
10.0490.0500.098
20.0580.0500.106
30.0440.0500.093 97.3
96.7
97.5
从表2可以看出,三组实验的回收率都很高,说明微囊的囊材对吲哚美辛的含量测定干扰很小。
综上所述,本研究以微囊的外形、粒径分布、粘连程度、以及包封率为指标,初步探索了吲哚美辛载药微囊的最佳处方组成和制备工艺。
通过考察各因素对微囊成囊的影响,得出:搅拌速度、囊材总浓度、芯壁比及pH值对吲哚美辛成囊的影响很大。其中,搅拌速度明显影响微囊的粒径分布;囊材总浓度决定了体系是否能成囊;芯壁比对成囊的影响主要是芯壁比值越小,微囊囊壁越厚,粘连程度越大;pH值会明显影响微囊的外形、粒径分布以及包封率。
通过对比在各种条件下制备的吲哚美辛载药微囊的外观,初步确定吲哚美辛载药微囊的最佳处方组成和制备工艺条件为:pH3.6～4.0,搅拌速度300r/min,囊材总浓度1%,芯壁比1:1。通过对比在各pH条件下制备的吲哚美辛载药微囊的包封率最终确定最佳成囊pH为3.8。
参考文献
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