替米考星淀粉微球的制备及表征

替米考星淀粉微球的制备及表征

向具有玻璃和搅拌装置的250ml三角烧瓶中添加80ml环己烷，并将其加热至50。组件的组件60和twe60应按照m（组件60）m（组件60）2:1的比例添加调整。在30mL水中加入4g可溶性淀粉和一定量的替米考星、一定量的N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、0.6g过硫酸钾,溶解后加入油相中搅拌乳化。30min后,加入0.6g亚硫酸氢钠,升温至60℃反应约2h后停止,分别用乙酸乙脂、无水乙醇洗涤,离心分离,得产物。准确称取0.5012g在90℃下充分干燥的替米考星,然后用100mg/L的磷酸水溶液定容至500mL,分别从中吸取0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10.0mL定容至50mL,摇匀,用UV75-18PC型紫外可见分光光度计于最大吸收波长271nm处测吸光度,绘出标准曲线。根据单因素考察结果,选定替米考星和淀粉的投料质量比(A)、交联剂的质量(B)、乳化剂的质量(C)、反应时间(D)为影响因素,每个因素取3个水平(表1)。试验得到的空白淀粉微球的产率为0.82g,载药淀粉微球的产率约为0.84g,每次取0.5g替米考星载药淀粉微球,加入10mL的10g/Lα-淀粉酶,在60℃充分降解,然后取滤液稀释到一定浓度范围,用紫外可见分光光度计检测其浓度。计算替米考星载药量(Y1)和包封率(Y2)。Y1=微球中的含药量空白微球重量×100%(1)Y2=微球中的含药量体系中投入药物总量×100%(2)Y1=微球中的含药量空白微球重量×100%(1)Y2=微球中的含药量体系中投入药物总量×100%(2)采用动态透析法考察替米考星淀粉微球的体外释药。精密称取3批载药微球各适量,加入到已经处理好的透析袋中,再加5mL磷酸盐缓冲液(PBS),夹紧两端,置于装有200mLPBS的烧杯中,在37℃下磁力搅拌,分别在第0.25、0.5、1、1.5、4、6、10、12、16h取样5mL稀释一定的倍率用紫外可见分光光度计检测浓度,并在烧杯中补加5mLPBS。测定3批样品的释药特征,绘制累积释药曲线。1.7替米考星淀粉微球的表征称取多份等量载药微球,室温下在水中浸泡24h,离心分离,倾去上层清液,用滤纸吸去样品多余水分后迅速称重,按下式计算其溶胀率(SR):SR=(W-W0)/W0×100%(3)其中SR为溶胀率,W0为溶胀前干胶的质量(g),W为溶胀后水凝胶的总质量(g)。往激光粒度分布仪样品槽中加入一定量的替米考星淀粉微球至遮光率为15%左右,检测其粒径分布。取一定量的替米考星淀粉微球真空冷冻干燥后喷金制样,扫描电子显微镜观测微球形貌及表面形态;将适量替米考星淀粉微球真空冷冻干燥,使用综合热分析仪进行测试(测试温度20～600℃)。2最优工艺条件的确定及其显著性分析试验测得优化工艺条件下制得的载药微球,平均溶胀率为224.1%(n=5),结果表明载药微球的吸水性良好;经激光粒度分布仪测得的载药微球的中位径(D50)为98.72μm,D97为215.03μm,平均粒径为112.69μm,淀粉微球的粒径分布较窄,跨距为1.21,基本呈正态分布,粒径分布如图1。取一定量的替米考星载药淀粉微球真空冷冻干燥后喷金制样,在扫描电子显微镜下观测微球形貌及表面形态,见图2和3。由图2和3可知,载药淀粉微球形貌圆整,表面粗糙。由图4可知,替米考星的标准曲线回归方程为:y=11.389x,在测量范围内线性关系良好,R2为0.9981。以载药量(Y1)和包封率(Y2)为指标,综合考虑各项指标的优劣及重要程度排序,最高的记为10分,最低记为1分,其他按照比例关系计算出得分,然后相加载药量得分和包封率得分,得出每号试验结果的经验得分Y0,然后把它作为因变量,将各指标经验得分分别作为自变量Y1、Y2,求出线性回归方程:Y=7.732Y1+0.147Y2-16.408。再把各号试验的指标实测值代入线性回归方程计算即得该号试验结果的线性回归综合得分(刘毅等,2009),并对其进行直观分析,详细结果见表2。线性回归法结果的方差分析见表3。根据表2的直观分析和表3的方差分析,可知替米考星和淀粉的投料质量比(A)、交联剂的质量(B)、乳化剂的质量(C)、反应时间(D)综合评分总结果均无显著影响。因素主次为:交联剂的质量、替米考星和淀粉的投料质量比、反应时间、乳化剂的质量,经验证最佳工艺下制得的替米考星淀粉载药微球的载药量为2.24%,包封率为89.6%,回归综合得分14.08,在理论预测值范围内,因此确定最优工艺方案为A1B2C2D1,即淀粉4g、替米考星0.02g、交联剂0.95g、乳化剂0.75g、反应时间1h。综合热分析仪测试结果见图5。由图5可知,淀粉微球包合替米考星前后的热分解过程均为2个阶段。从室温至120℃属于第1阶段,淀粉微球与载药淀粉微球的失重量分别约为17%和11%,此阶段失重的主要原因是失水。从120～400℃为第2阶段,在此阶段淀粉微球的失重率可达到60%左右,载药淀粉微球的失重率呈增大趋势且较为迅速,可以判断替米考星也主要在这个阶段失重,且整个图中不存在替米考星的熔融峰,表明替米考星以无定形的状态包载在聚合物微球中,药物与淀粉微球之间存在着较强的相互作用。载药微球在245.68℃开始才因为化学键断裂而失重,充分表明替米考星淀粉微球微具有良好的热稳定性。替米考星载药淀粉的体外释药曲线见图6。由图6可知,替米考星呈持续缓慢释放的趋势。替米考星淀粉微球的释药初期为快速释药,在该阶段,存在于微球表面的药物较快地释放出来;后期为缓慢释药,存在于淀粉微球孔隙中的药物逐渐释放出来。将图6中累积释放曲线分别用零级、一级、Higuchi(1961)和Korsmeyer-Peppas模型方程拟合得回归方程,结果见表4。由表4可知,累积释放曲线与一级释放方程和Korsmeyer-Peppas模型方程拟合较好,释放指数n为0.7302(0.45<n<0.89),表明替米考星从淀粉微球网状结构中的释放以扩散为主(John等,1993),骨架溶蚀为辅。3替米考星药物载体①通过回归评分法得出替米考星淀粉微球微胶囊的最佳制备工艺条件是:环己烷80mL、水30mL、淀粉4g、替米考星0.02g、交联剂0.95g、乳化剂0.75g于60℃反应1h。②激光粒度分布仪、扫描电镜和综合热分析仪的分析结果表明:替米考星载药淀粉微球粒径分布均匀,跨度较小,外观圆整,表面粗糙,热稳定性较好。③替米考星载药淀粉微球具有一定的缓释性能,累积释放曲线一级释放方程和Korsmeyer-Peppas模型方程拟合较好,替米考星的释放以扩散为主,骨架溶蚀为辅。淀粉微球(starchmicrospheres)因具有无毒性、生物相容性、可生物降解性、价格低廉等优点,已作为靶向制剂的药物载体在医药卫生领域得到广泛研究和应用(Clovis等,2006;Lena,1998)。淀粉微球被用于包载药物(曲荣君等,2001;赵新法等,2007),并证实用淀粉微球包载药物后,药物的缓释效果增强,具有一定靶向性,有望成为理想的靶向给药系统(TDDS)药物载体(王磊等,2007)。替米考星(tilmicosin)是一种以泰乐菌素为前体半合成的畜禽专用抗生素(Norcia,1999;Nerland等,2005),是英国Elanco公司于20世纪80年代研制开发,具有很强的抗菌活性,抗菌谱广,耐药性低,对所有的革兰氏阳性菌和部分革兰氏阴性菌、螺旋体、霉形体等均有抑制作用(远立国等,2009)。目前该药已在许多国家批准上市,但替米考星具有较强刺激性,可能引起过敏反应,甚至对心脏产生较强的毒性(刘晓萍等,2008)。鉴于上述不良反应,其在兽医临床上的推广应用受到限制(朱颖等,2009)。作者研究了替米考星淀粉微球的制备工艺,并考察了其缓释性能,旨在为替米考星淀粉微球缓释药物的实际应用提供理论依据。1仪器、试剂与仪器水浴锅,离心机(TDL-40B,上海安亭科学仪器厂)、恒温干燥箱(101A-I,上海亚明热处理设备有限公司),超声波清洗器(KQ-50E,昆山市超声仪器有限公司),UV75-18紫外可见分光光度计(天津市拓普仪器有限公司)、激光粒度分布仪(BT-9300Z,丹东百特科技有限公司),KYKY1000B扫描电子显微镜(上海精密科学仪器有限公司),综合热分析仪(TGAQ500,美国TA公司)。淀粉微球(自制),替米考星(湖北武穴市某药业有限公司,2007060015),无水乙醇、乙酸乙脂、磷酸等均为分析纯试剂,试验用水