论文资料：盐酸雷尼替丁中空微球的制备及其特性.doc

精品文档 免费阅读 免费分享 如需请下载！盐酸雷尼替丁中空微球的制备及其特性魏郁梦，赵领，于明安*（重庆医科大学药学院药剂教研室，重庆400016）摘要：目的 以盐酸雷尼替丁（RH）为模型药物，研究中空微球的制备，并对制备过程中的影响因素进行考察。方法 以乙基纤维素(EC)为载体材料，乙醇/乙醚为混合溶剂，采用溶剂扩散挥发法制备盐酸雷尼替丁中空微球。以产率、平均粒径、载药量和微球形态为指标，考察了处方工艺对微球性能的影响。并考察了EC粘度，RH/EC比例以及粒径对微球释药速率的影响。结果 中空微球产率为84.51，粒径分布均匀，平均粒径632m，载药量13.71。电镜扫描显示：微球外观圆整光滑，内部为中空结构。体外释药研究表明随着EC粘度的增加释药速率降低；随着RH/EC比例和搅拌速度的增加释药速率增加。最终所得到的中空微球缓释可达24 h，体外漂浮实验表明在人工胃液中可持续漂浮48 h以上。结论 该处方工艺简便可行，制得的盐酸雷尼替丁中空微球在人工胃液中缓释性和漂浮性良好。中空微球有望成为吸收窗药物的又一新型给药系统。关键词：盐酸雷尼替丁；中空微球；溶剂扩散挥发法；漂浮中图分类号： 文献标识码： 文章编号：Preparation and Characteristics of Ranitidine Hydrochloride Hollow Microspheres WEI Yu-meng, ZHAO Ling, YU Ming-an (School of Pharmaceutics, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China)SUMMARY: OBJECTIVE The study involves preparation and evaluation of hollow microspheres with ranitidine hydrochloride (RH) as a model drug. METHODS Hollow microspheres containing ranitidine hydrochloride were prepared by a solvent diffusion and evaporation method using ethyl cellulose (EC) as carrier material and ethanol/ether as organic solvents. The yield, mean diameter (MD),drug loading efficiency（LE）and shape of microspheres were used to evaluate the influence of different formulations and preparation factors. Effects of the EC viscidity, RH/EC ratio and diameter during preparation on the drug release from microspheres were also observed. RESULTS The yield of the hollow microspheres was 84.51%, the mean diameter was 632m and the drug loading efficiency was 13.71. The scanning electron microscope confirmed their hollow structures，with smooth surfaces. The in vitro release study showed that the drug release rate decreased with increasing the EC viscidity，while increased with increasing the RH/EC ratio and the diameter. The prepared microspheres exhibited prolonged drug release (approximately 24 h) and remained buoyant more than 48 h in artificial gastric juice. CONCLUSION The prepared RH hollow microspheres showed prolonged drug release and excellent floatability. Those results suggest that the hollow microspheres have good potential for some absorption window drugs.KEY WORDS: ranitidine hydrochloride; hollow microspheres; solvent diffusion and evaporation method；float作者简介:魏郁梦，女，在读硕士 通讯作者:于明安，男，副教授，硕士研究生导师 Telmail：目前，胃漂浮释药系统中，单元剂型的研究居多（如漂浮片），这种单元剂型在胃排空过程中，药物不是全部滞留于胃中，就是全部排空，使药物在吸收过程中个体差异较大；而多单元剂型中的微粒在胃中分布均匀一致，可以避免单元剂型在胃排空过程中由于“全有”或“全无”造成的个体差异性，减少因单元释药系统局部药物浓度过高引起的局部刺激和避免单元系统控制不好时引起的药物突释。近年来，多单元药物传递系统(如漂浮型微球、生物黏附微球、控释小丸)，已应用于口服药物中，其中典型的是漂浮型微球，中空微球则被认为是一种极具开发潜力的新型漂浮系统12。在已报道的资料中多采用溶剂扩散法或溶剂挥发法来制备中空微球，这些方法中大多数所使用的混合溶剂中含毒性较强的二氯甲烷、甲醇等，对环境污染较大3-5；而其他的制备方法如冷冻干燥法6不仅成本较高，而且操作程序较复杂。对此，我们尝试采用低毒的乙醇和乙醚为混合溶剂，乙基纤维素（EC）为载体材料，选择极易溶于水的用于治疗消化性胃溃疡的H2受体拮抗剂盐酸雷尼替丁（RH）为模型药物，以溶剂扩散挥发法制备RH中空微球，并对制备工艺参数、体外药物释放和漂浮性能等进行了全面考察。1 仪器与材料ZRD6-B型药物溶出仪(上海黄海药检仪器厂)；85-2恒温磁力搅拌器（上海青浦沪西仪器厂）；光学显微镜(Olympus BX-61)；扫描电子显微镜（Hitachi S-3000N）；UV-2102pcs型紫外分光光度计(上海尤尼柯公司)；透析袋（截留相对分子质量为6000-8000，北京鼎国生物技术有限责任公司）。 盐酸雷尼替丁（重庆青阳制药有限公司，纯度99.5%）；乙基纤维素（EC10,EC45, EC100上海卡乐康包衣技术有限公司）；液体石蜡（重庆无机化学试剂厂）；司盘-80 (上海化学试剂公司)；乙醇（重庆川东化学有限公司化学试剂厂）；乙醚（重庆川东化学有限公司化学试剂厂）；其他试剂均为分析纯。2 实验方法2.1 RH中空微球的制备采用溶剂扩散挥发法制备。精密称取一定量的EC和RH在室温下溶于一定体积无水乙醇和乙醚的混合溶剂中作为分散相。取适量液体石蜡加乳化剂司盘-80置烧杯中混匀，水浴控温，作为连续相；其中分散相和连续相的体积比为1：8。在搅拌下将分散相缓慢加入连续相中，搅拌至有机溶剂挥干，静置，得到漂浮于液体石蜡液面的微球，抽滤，用正己烷洗涤3次，并用蒸馏水迅速冲洗1次，真空干燥24 h，即得产物中空微球。单独用乙醇制备的非中空微球工艺同上。2.2 微球的粒径及形态用适量液体石蜡将微球分散均匀后，在带标尺的光学显微镜下观察微球的形态及分散性，选择具有代表性的区域，测定200个粒子，计算平均粒径。将干燥微球均匀分散在样品台上，用导电胶固定后喷金，用扫描电镜（SEM）观察微球形态。2.3 微球产率的测定按公式(1)计算产率。产率（微球的重量/所投固体总重量）100 (1)2.4 微球载药量的测定精密称取一定量RH-EC微球50 mg于干燥研钵中加少量无水乙醇研磨至EC溶解，加少量蒸馏水继续研磨使RH溶于水中，将此混悬液转入100 ml容量瓶，并用蒸馏水洗涤研钵数次，洗涤液并入容量瓶中，加蒸馏水稀释定容。静置，取上清液过滤后精密量取1 ml续滤液用蒸馏水稀释至10 ml。以蒸馏水为空白对照于314 nm波长处测定其紫外吸收度值并计算微球载药量。2.5 微球体外释放度测定按照中国药典2005版第二部附录溶出度测定法（XC第三法，即小杯法）测定。精密称取RH-EC中空微球30 mg 6份，分别装入透析袋中，将此透析袋系于搅拌桨底端叶片上，置于37 的人工胃液（0.1 molL-1盐酸）250 mL中，搅拌桨转速为100 rmin-1 。于0，0.5，2，4，6，10，14，20，24 h各取样3 mL(同时补加相应体积的溶出介质)，用0.45m微孔滤膜过滤后于314 nm波长处测定其紫外吸收度值，以标准曲线法，计算药物的累积释放百分率。2.6 微球体外漂浮性能测定参考文献7所用的漂浮性能测定方法。采用溶出度测试中的小杯法进行体外漂浮性能测试。取100个微球于250 ml人工胃液（0.1 molL-1盐酸）中，温度为370.5 ，搅拌桨转速为100 rmin-1。间隔一定的时间计算未漂浮的微球个数，则漂浮百分率（微球总数量未漂浮的微球数量）/ 微球总数量1003 实验结果3.1 处方工艺单因素考察结果3.1.1 乙醇与乙醚的比例考察 考察了乙醇/乙醚以不同比例为混合溶剂制备微球，结果见表1。表1由表可见，仅用乙醇为溶剂时，由于乙醇挥发速度慢，有部分微球粘成团状，因而产率较低；所得微球为实心微球，由于微球中心不含气泡，因此微球粒径较小。加入少量乙醚即可制备出中空微球，由于乙醚挥发速度快，微球粘连减少；但随着乙醚量的增加中空微球的粒径减小，载药量降低。因此乙醇与乙醚的比例暂定为6：0.8。3.1.2 乙基纤维素不同粘度的考察 采用EC10, EC45和EC100三种粘度规格的EC制备RH中空微球。结果见表2。表2由于EC粘度对RH中空微球释药速率的影响很大，因此考察了不同EC粘度对微球的体外释药速率影响，结果见图1。图1随着EC粘度的增加，分散相的利用率降低，因此中空微球产率降低；载药量则随EC粘度的增加而增加。中空微球中RH的释放速率（图1）则随EC粘度的增加而显著降低。综合以上因素，选择EC10作为制备中空微球的载体材料。3.1.3 连续相液体石蜡中乳化剂Span80浓度的考察 加入0，1.5，3的Span80到液体石蜡中作为连续相制备RH中空微球，结果见表3。表3液体石蜡相中不加乳化剂Span80，几乎不能形成微球；当Span80浓度为3%时，中空微球产率提高不明显，粒径显著减小，载药量随粒径的减小而降低。因此连续相中Span80浓度选择1.5%。 3.1.4 盐酸雷尼替丁与乙基纤维素比例的考察 考察盐酸雷尼替丁与乙基纤维素质量比为1:1，1:3，1:6时所制备的中空微球，结果见表4。表4由于RH和EC的比例同样会影响中空微球的释药速率，因此考察了RH和EC的不同比例对中空微球释药速率的影响，结果见图2。图2当RH：EC=1：1时，微球载药量高，但破裂多，且在微球表面有大量药物晶体存在；RH：EC=1：6时，微球粒径减小，同时载药量降低。药物释放速率随载药量的增加而加快。综合考虑以上因素可以得出在选择RH：EC1：3时，可以得到较好的微球载药量和释药速率。3.1.5 反应温度的考察，在反应温度为20，30，40条件下制备RH中空微球，结果见表5。表5当反应温度为20时，EC混悬液粘度大，乳化困难；同时由于乙醚的扩散速度慢，导致液滴聚集成团状。当反应温度为40时，乙醚已经沸腾（乙醚沸点为34.5），挥发速度很快；而EC混悬液粘度也随温度的升高而降低，EC难以将所形成的气泡包裹在内，因此几乎没有微球产生。故反应温度暂定为30。3.1.6 反应搅拌速度的考察 分别考察在200，400，600 rmin-1下制备RH中空微球，结果见表6。表6搅拌速度影响微球的粒径，而微球粒径对RH的释药速率影响较大。因此考察不同粒径下的RH中空微球释药速率，结果见图3。图3搅拌速度太慢所形成的剪切力小，使形成的乳滴易粘连；搅拌速度过快，形成的微球粒径较小，膜薄，容易发生破裂。微球中药物的释放速率随微球粒径的减小而加快（图3）。综合以上因素选择搅拌速度为400 rmin-1。3.2 微球处方工艺优化及结果在对处方工艺单因素考察的基础上，选取影响微球性质较显著的4个因素作为考察对象，即乙醇与乙醚的比例（v/v）（A），盐酸雷尼替丁与乙基纤维素比例（w/w）（B），反应温度（）（C），搅拌转速（rmin-1）（D），每一因素设计三个水平，采用L9(34)正交实验设计筛选最佳处方工艺，并重复最佳制备工艺3次，以考察其重现性。因素水平见表7。表7通过对正交试验设计结果进行直观分析，影响微球质量的顺序依次为乙醇与乙醚的比例（A）RH/ EC10（B）反应温度（C）搅拌转速（D）,并确定微球的最佳处方工艺为A3B2C2D1，即乙醇/乙醚体积比为6：1.0，RH/ EC10质量比为1：3，反应温度为30，搅拌速度为300 rmin-1。3.2.1 按最佳处方工艺制备 3 批RH中空微球，进行正交复核实验，测得微球产率为84.51,粒径为 632m，载药量为 13.71。3 批RH中空微球体外释药速率曲线见图4，微球形态见图5。结果表明，中空微球制备工艺稳定，重现性较好；体外释药具有明显的缓释效果，微球内部为中空结构。3.2.2 微球形态，见图5。图53.2.3 按2.6项下漂浮百分率的计算公式计算出中空微球和实心微球不同时间点的漂浮百分率。微球漂浮率测定结果见表8。表8从结果可见，中空微球24h后有96保持漂浮，48h后有80保持漂浮，96h后仍有40保持漂浮；而非中空微球漂浮性能极差，24h后漂浮率为0。 4 讨论4.1 在预实验中发现，乙基纤维素在乙醇中的溶解速度很慢，加入乙醚后，溶解速度加快。本实验在分析参考文献的基础上，采用乙醇/乙醚混合溶剂制备RH中空微球。结果发现，约有90的微球包裹有气泡形成中空微球。这类微球的形成一方面是由于在搅拌时乙醚的快速挥发会产生大量气泡，乙基纤维素的乙醇溶液具有一定的粘度使形成的气泡可在混悬液中稳定存在；另一方面是由于乙醚能与液体石蜡互溶，这样乙醚就能从初始乳滴快速扩散到液体石蜡中，EC可立刻在有机相与液体石蜡之间沉积固化成膜而使气泡牢固地包裹在内。而单独用乙醇作为溶剂时，虽然在搅拌过程中有气泡形成，但最终却不能形成中空微球，这可能是由于乙醇和石蜡互不相溶，乙基纤维素在两相之间沉积很慢，不能把气泡包裹在内。4.2 中空微球中的空腔可以包含有空气，CO2或为真空结构。Stithit S7等人曾利用乳化溶剂挥发法制备得到微球内部含CO2的中空微球。与此不同的是，Stithit S是在加压条件下将CO2充入Eudragit RL和醋酸纤维素丁酸盐的丙酮溶液中，当撤除压力后，则会在混悬液中形成许多CO2气泡，从而在乳化时材料将气泡包裹在内成中空微球。而在本实验中，曾采用Eudragit RL 为载体材料用乙醇/乙醚为混合溶剂不仅不能制备出类似的中空微球而且得到的普通微球产率也很低。这是由于一方面Eudragit RL 的粘度较低，乳化时气泡在混悬液中不稳定，材料难以将气泡包裹在内；另一方面是由于在Eudragit RL的乙醇溶液中加入乙醚后Eudragit RL会部分析出，难以形成微球。4.3 中空微球体外漂浮性能测试证明，中空微球在0.1molL-1的盐酸中，连续搅拌48h后仍有80保持漂浮。光学显微镜下观察漂浮48h后的微球形态发现，微球仍保持完整的中空结构，虽然此时药物已经基本释放完全，这可能是由于微球表面的释药孔道并不与空腔相通或者是由于释药孔道很小使溶液难以进入空腔之中。REFERENCES 1 Yuan Y, Li SM, Mo FK. New process of floating drug delivery systems hollow microspheresJ. J Shenyang Pharm Univ (沈阳药科大学学报), 2005,22(1):235-2402 Reddy LH, Murtby RS. Floating dosage system in drug deliveryJ. Crit Rev Ther Drug Carrier Syst, 2003, 19(6):553-5853 Yoo HS. Preparation of biodegradable polymeric hollow microspheres using o/o/w emulsion stabilized by LabrafilJ.Colloids Surf B Biointerfaces, 2006,52(1); 47-514 Joseph NJ, Lakshmi S, Jayakrishnan A. A floating-type oral dosage form for piroxicam based on hollow polycarbonate microspheres: in vitro and in vivo evaluation in rabbitsJ. J Controlled Release, 2002(1-3), 79:71-795 Soppimath KS, Kulkarin AR and Aminabhavi TM. Development of hollow microspheres as floating controlled-release system for cardiovascular drugs: preparation and release characteristicsJ. Drug Dev Ind Pharm, 2001, 27(6):507-515 6 Braenden JU, Braenden JE, Skurtveit R et al. Air-filled polymeric microcapsules from emulsions containing different organic phasesJ. J Microencapsul, 2001, 18(2):159-1717 Stithit S, Chen W and Price JC. Development and shape of buoyant theophylline microspheres with near zero order release kineticsJ. J Microencapsul, 1998, 15(6):725-737表1 乙醇/乙醚不同比例对微球产率，平均粒径，载药量和形态的影响。n=3, xsTab 1 Effects of various Ethanol/Ether on yield，MD，LE and shape. n=3, xsEthanol/Ether (v/v) yield/ % MD/m LE/ % shape6：0 54.12 21523 12.81 irregular，solid microspheres6：0.2 70.34 64617 13.72 irregular，slightly conglutination，hollow microspheres6：0.8 76.51 57821 11.34 spherical，no conglutination，hollow microspheres6：2.0 83.53 39725 6.85 spherical，no conglutination，hollow microspheres表2 不同粘度的乙基纤维素对微球产率，平均粒径，载药量和形态的影响。n=3, xsTab 2 Effects of various EC viscidity on yield，MD，LE and shape. n=3, xsEC viscidity yield/ % MD/m LE/ % shapeEC10 87.80 61328 13.78 spherical，no conglutinationEC45 74.11 65817 17.32 spherical，slightly conglutinationEC100 68.21 75630 21.71 irregular，conglutination表3 Span80的浓度对微球产率，平均粒径，载药量和形态的影响。n=3, xsTab 3 Effects of various Span80 concentration on yield，MD，LE and shape. n=3, xsSpan80/% yield/ % MD/m LE/ % shape0 5.74 87424 14.23 irregular，serious conglutination1.5 79.30 61416 13.45 spherical，no conglutination3.0 82.90 38713 7.24 spherical，no conglutination表 4 RH/EC比例对微球产率，平均粒径，载药量和形态的影响。n=3, xsTab 4 Effects of various RH/EC ratio on yield，MD，LE and shape. n=3, xsRH/EC yield/ % MD/m LE/ % shape1：1 76.92 75217 15.43 irregular，serious fracture1：3 81.23 62621 12.63 spherical，no fracture1：6 88.44 41231 9.50 spherical，no fracture表5 反应温度对微球产率，平均粒径，载药量和形态的影响。n=3, xsTab 5 Effects of various temperature on yield，MD，LE and shape. n=3, xsTemperature / yield/ % MD/m LE/ % shape20 38.61 78525 14.65 irregular，serious conglutination30 76.83 61116 13.35 spherical，no conglutination40 no microspheres formed表6 搅拌速度对微球产率，平均粒径，载药量和形态的影响。n=3, xsTab 6 Effects of various agitation rate on yield，MD，LE and shape. n=3, xsagitation rate/ rmin-1 yield/ % MD/m LE/ % shape200 45.12 75326 14.73 irregular，serious conglutination 400 83.50 53120 12.26 spherical，no conglutination600 87.23 40918 9.07 spherical，no conglutination表 7 正交试验设计表Tab 7 Factors and levels for orthogonal testLevelEthanol /Ether（A） RH/ EC（B） temperature（C） agitation rate（D）v/v g/g rmin-11236：0.6 1：2 25 3006：0.8 1：3 30 4006：1.0 1：4 35 500表8 RH中空微球和实心微球漂浮百分率测定