伊曲康唑纳米晶体的制备及药剂学性质表征

伊曲康唑纳米晶体的制备及药剂学性质表征

托吡鲁酯（tz）是一种三醇类抗真菌药物，通过干扰真菌膜成分的麦角醇合成，起到了抗真菌作用。可用于由浅表细菌感染和深部真菌引起的系统感染。ITZ属于生物药剂学分类系统(BCS)Ⅱ类药物,水难溶性是影响药物口服吸收的主要限制因素,对于胃酸减少的患者,吸收进一步降低纳米晶体技术(nanocrystaltechnology)作为一种新颖的增加难溶性药物溶解度,改善溶出,提高生物利用度的药剂学途径越来越受到关注,该技术与微粉化相比,改善溶解及吸收的效果更为显著,与固体分散体、β-环糊精包合物、脂质纳米粒等其他技术相比,仅含有少量稳定剂,辅料用量少,载药量高,对分子结构及大小无特殊要求,且无有机溶剂残留问题1材料表面1.1环保材料ITZ(药用级,含量99.3%,湖北威德利化学科技有限公司,批号140422);泊洛沙姆407(P407,武汉新大地环保材料有限公司,批号140902);ITZ胶囊(天津力生制药股份有限公司,批号1304043,规格0.1g);泊洛沙姆188(P188,湖北恒硕化工有限公司,批号140809);十二烷基硫酸钠(SDS,上海源叶生物技术有限公司,批号150713);聚山梨酯80(杭州永星五交化有限公司,批号150315);实验用水为重蒸水。1.2冷冻干燥机和紫外分光光度计QM-3SP04型行星式球磨机(南京大学仪器厂);LGJ-10型冷冻干燥机(北京四环科学仪器厂);UV2600型紫外可见分光光度计(天津大发科技有限公司);RC-8D型溶出测定仪(天津市光学仪器厂);Nano-ZS90型纳米粒度测定仪(英国马尔文公司)。2方法2.1itz纳米晶体混悬液的制备采用介质研磨结合冷冻干燥技术制备ITZ纳米晶体。称取10%,20%,40%或80%(相对于主药量)的P407,P188,SDS或聚山梨酯80,置于100mL研磨罐中,加入10mL水使溶解,加入ITZ并超声分散,加入氧化锆研磨珠(φ0.8mm),设定球磨机转速及研磨时间,研磨结束后分离得到ITZ纳米晶体混悬液。将混悬液置于蒸发皿内,于-40℃低温冰箱冷冻12h后,置于冷冻干燥机中,于冷阱温度-40℃、真空度20Pa条件下干燥6h,即得。2.1.1稳定剂质量分数采用“2.1”项下工艺,分别考察稳定剂种类(P407,P188,SDS或聚山梨酯80),稳定剂质量分数(主药量的10%,20%,40%或80%),ITZ质量浓度(100,150,200,250,300,350,400mg·mL2.2itz纳米晶的形成2.2.1粒径及粒度分布利用马尔文纳米粒度测定仪分别测定ITZ混悬液冷冻干燥前后的药物粒径以及粒度分布。混悬液用适量纯化水稀释后测定,冻干粉末用适量纯化水超声分散后测定。测定参数为:室温,折光率为1.33。2.2.2扫描电镜观察分别称取ITZ原料药及纳米晶体适量,加适量纯化水超声分散后,用毛细管吸取适量样品置于载玻片上,自然晾干,喷金后用扫描电镜观察原料药和纳米晶体形态。2.2.3x-射线衍射分析(1)差示扫描量热分析:分别取ITZ原料药、ITZ纳米晶体、P407及物理混合物(ITZ与P407比例同纳米晶体)4种样品粉末进行差示扫描量热测定,测试条件为:参比物Al(2)X-射线粉末衍射分析:分别取ITZ原料药、ITZ纳米晶体、P407及同比例物理混合物(ITZ与P407比例同纳米晶体处方)4种样品粉末进行X-射线粉末衍射测定。检测条件为:Cu靶,管压40kV,Ni泥片,管流120mA,扫描速度4°·min(3)红外光谱分析:分别取少量ITZ原料药和纳米晶体,在研钵中研磨后,加入KBr粉末使两者充分混匀,压片,用傅立叶红外光谱仪扫描其在4000~500cm2.2.4待纯化水为5.2%固体水溶液称取过量ITZ原料药、纳米晶体和物理混合物(ITZ与P407比例同纳米晶体处方)各4份,置于50mL具塞的锥形瓶中,分别加入50mLpH1.2盐酸溶液,pH4.0醋酸盐溶液,pH6.8磷酸盐溶液以及纯化水,在(37±0.5)℃下磁力搅拌72h,取样,置于离心管中,以4000r·min2.2.5体外溶出度测定采用浆法,分别对ITZ原料药(100mg),ITZ纳米晶体(相当于ITZ100mg),物理混合物(相当于ITZ100mg,ITZ与P407比例同纳米晶体处方)以及市售ITZ胶囊(规格为100mg/粒)进行体外溶出度测定。实验温度(37±0.5)℃,转速75r·min3结果3.1通过优化和验证itz纳米晶悬浮液制备工艺3.1.1稳定剂为复合剂对混悬液粒径的影响固定投药量200mg·mL实验结果提示,P188作为稳定剂效果较差,4种质量分数时混悬液粒径均大于1000nm。采用P407、SDS、聚山梨酯80为稳定剂时,所制得的混悬液粒子粒径均较小,最小粒径可达到400nm以下,且PDI值较小。考虑到SDS为阴离子表面活性剂,对人体可能有副作用,而采用液体聚山梨酯80为稳定剂时冷冻干燥的后处理问题,且本着粒径小及辅料用量越少越好的原则,因此,实验选择质量分数为20%(相对于主药量)的稳定剂P407。3.1.2研磨粒径检测固定P407用量为主药量的20%,纯化水10mL,研磨介质20g,研磨转速600r·min实验结果提示,在一定范围内,随着主药质量浓度的增加,平均粒径由大变小。当主药质量浓度达200mg·mL3.1.3研磨时间对药物粒径及pdi值的影响固定ITZ质量浓度为200mg·mL实验结果提示,随着研磨时间的增加,药物粒径及PDI值明显减小,但6h后,随研磨时间延长,药物粒径及PDI值又有所增加。因此,研磨时间选为6h。3.1.4转速对药物粒径及pdi值的影响固定ITZ质量浓度为200mg·mL实验结果提示,在考察范围内,随着转速的增大,药物粒径及PDI值呈现先减小后增大的趋势。综合分析后选择研磨速度为600r·min3.1.5研磨珠用量对粒径及pdi值的影响固定ITZ质量浓度为200mg·mL实验结果提示,在考察范围内,药物粒径及PDI值随着研磨珠用量的增加呈现先减小后增大的趋势。综合分析后选择研磨珠用量为30g。3.1.6商业技术的验证ITZ纳米晶优化的处方工艺为:投药量200mg·mL3.2itz纳米晶体的性能3.2.1itz纳米粒子的表征采用“2.2.1”及“2.2.2”项下方法分析优化工艺制备的样品。结果表明,ITZ纳米混悬液及冷冻固化ITZ纳米粒子的平均粒径分别为309nm和317nm,PDI值分别为0.25和0.29,ITZ粒度主要分布在100~400nm范围内。ITZ纳米晶体呈现块状不规则形态。ITZ纳米混悬液及纳米粒子的粒径和粒度分布见图6,ITZ原料药和ITZ纳米晶体的电镜扫描分别见图7、图8。3.2.2itz与辅料的物理混合物p407采用“2.2.3(1)”项下方法分析得到的DSC图谱见图9。DSC曲线中ITZ原料药在170℃左右处有一个吸热峰,对应ITZ的熔点;空白辅料(P407)在60℃左右处有一明显的吸热峰;ITZ与辅料的物理混合物在60℃与170℃左右处有明显的吸热峰,显示出ITZ原料药和空白辅料吸热峰简单叠加的特征;纳米晶体在170℃和60℃左右处也有明显的吸热峰,同样是由于ITZ与辅料图谱叠加的结果。实验结果提示,制备纳米晶体后,ITZ晶型没有发生明显变化,仍以晶体形式存在。3.2.3itz纳米晶体结构采用“2.2.3(2)”项下方法分析得到的XRPD图谱见图10。ITZ原料药和物理混合物在8.74°,10.72°,13.98°,17.54°,20.38°,23.48°,26.38°,27.12°处有明显的结晶衍射峰;而ITZ纳米晶体在同样的位置也有明显的衍射峰。实验结果提示,制备纳米晶体后,ITZ晶型没有发生明显变化,仍以晶体形式存在。3.2.4ir图谱的建立采用“2.2.3(3)”方法分析得到IR图谱见图11。ITZ原料药及纳米晶体在1698,1650~1450,2963cm3.3平衡溶解度测定采用“2.2.4”项下方法进行平衡溶解度测定,结果见表1。与物理混合物相比,将ITZ制成纳米晶体后,在pH1.2、pH4.0、pH6.8的溶液和水等4种介质中的ITZ溶解度分别提高了4.2,1.7,2.3和2.1倍,对不同溶出介质中物理混合物和纳米晶体进行平衡溶解度比较,各组数据均有显著性差异(P<0.05)。实验结果提示,将ITZ制备成纳米晶体后,与未纳米化的物理混合物相比,药物的溶解性能得到明显改善。虽然纳米化后药物晶型未发生变化,但由于粒径降到纳米级,使得药物粒径显著减小,药物粒子表面积增大,药物溶解度也显著增大,这一结果符合Freundlich-Ostwald方程反映的规律。稳定剂P407的加入可以改善ITZ的润湿性,使之均匀分散于水性介质中,防止颗粒的团聚。3.4纳米晶体的溶出效果采用“2.2.5”项下方法进行溶出度测定,结果见图12。在pH1.2、pH4.0、pH6.8的溶液和水等4种溶出介质中,ITZ纳米晶体的溶出效果最好,上市胶囊次之,物理混合物和原料药的溶出效果最差。实验结果提示,ITZ原料药制备成纳米晶体后,药物溶出度明显增加。以45min药物积累溶出度进行两两多重比较,除ITZ原料药和ITZ物理混合物差异无显著性外,其余两两差异均有显著性(P<0.05)。4itz纳米晶的表征及物理混合物的性质由于ITZ水溶性差(在pH1的盐酸溶液中,饱和溶解度约为5mg·L本实验采用介质研磨法结合冷冻干燥技术制备ITZ纳米晶体。首先,以平均粒径及PDI为评价指标,通过单因素实验优化了制备ITZ纳米混悬液的工艺条件。进一步地,为了便于多种制剂的应用及解决液体混悬液的稳定性问题,采用冷冻干燥技术将纳米混悬液固化成纳米粒子。药剂学性质研究表明,实验条件下制备的ITZ纳米晶粒子平均粒径为317nm,粒子的PDI值为0.29,纳米晶体呈块状不规则形态,粒度分布比较均匀。由ITZ纳米晶体的表征及物理混合物溶解度与溶出度对比研究表明,制成纳米晶体后,ITZ的溶解度和溶出度明显提高的原因并非晶型变化或辅料作用的结果,而是由于药物粒径减小至纳米级的结果,这符合FreundlichOstwa