正交设计优化α细辛脑明胶微球制备工艺

1、正交设计优化 -细辛脑明胶微球制备工艺摘要目的：研究 -细辛脑明胶微球的制备工艺。方法：采用乳化-缩聚法制备 -细辛脑明胶微球，正交试验设计优化制备工艺，观察微球形态、绘制粒径分布图。结果：最优工艺微球球形圆整，载药量为 3.98%，包封率 24.25%。结论：以明胶为载体制备 -细辛脑明胶微球，可获得简单快捷微球制备工艺。关键词：-细辛脑；明胶微球；制备；正交设计Preparation and in vitro release of asarone gelatin microspheresAbstract Objective: To optimize the preparation proc

2、ess of asarone gelatin microspheres. Methods: Asarone gelatin microspheres were prepared by emulsion methods. Preparation process was optimized by an orthogonal test. Microspheres morphology was observed and particle size distribution of microspheres wasplotted. Results: Asarone gelatin microspheres

3、 were regular in its morphology. The drug loading was 3.98, the average encapsulation efficiency was 24.25.Conclusion: With gelatin as the carrier, the optimized preparation conditions of asarone gelatin microspheres were prepared by emulsion methods.Key words asarone; gelatin microspheres; preparat

4、ion; orthogonal test明胶是一类具有独特性质的天然高分子，由18种氨基酸与肽交联形成的直链聚合物，明胶作为药物缓释制剂具有良好的生物降解性、降解后形成无毒产物而排出体外，良好的生物相容性与组织相容性1。明胶微球是药物与其它活性成分溶解或分散在明胶中经固化而形成的微小球状实体的固体骨架物2，以明胶为材料制成的微球应用广泛，同时由于明胶相对白蛋白、聚乳酸、聚乳酸乙醇酸等材料价廉易得，且可通过控制交联程度实现不同的降解速度、化学性质稳定等优点。-细辛脑(-Asarne)是天南星科植物石菖蒲的主要活性成分之一，在临床上用于肺炎、哮喘和癫痫发作等方面，有较好的效果3。目前，-细辛脑的胶

5、囊、片剂和注射液被广泛应用于临床，但无论胶囊还是片剂，药物进入人体后血药浓度都非常低 4。本实验采用乳化化学交联法制备明胶微球，优化微球制备工艺，对于开发-细辛脑新剂型，提高其生物利用度具有重要意义。1 材料UV-9200 紫外分光光度计(北京瑞利分析仪器公司)；光学显微镜；800型离心机（江苏金坛市华欧实验仪器厂）；电动搅拌器（江苏省金坛市友联仪器研究所）。-细辛脑(柳州市亿康制药责任有限公司，批号 080626)；明胶（国药集团化学试剂有限公司）；其他试剂均为分析纯。2 方法与结果2.1 -细辛脑明胶微球的制备方法根据乳化缩聚法原理，微球在制备过程中，首先药物明胶溶液与油相形成 W/O 型

6、乳剂，再经固化等处理方能成球。将按正交表所示，称取 -细辛脑分散于明胶溶液中，并加热至 60左右，搅拌下滴加至 60左右的3含司盘-80 的 100ml 液体石蜡中，乳化 10min 形成 W/O 型乳剂后，立即放入 5左右的冰水浴中，待乳剂温度降至 10以下，加入 25戊二醛交联固化 2h，抽滤，以异丙醇、乙醚分次洗涤，干燥，筛分得黄色粉末状明胶微球。2.2 微球载药量和包封率测定按照本实验室建立的方法进行5，利用标准曲线计算药物含量。按下列公式分别计算载药量和包封率。微球载药量（微球中 -细辛脑的含量/微球的总重量）100%包封率=（微球中 -细辛脑重量/所投 -细辛脑的重量）100%2.

7、3 正交设计优化制备工艺在预试验的基础上，选取影响微球性质较显著的 4 个因素作为考察对象，即有明胶的浓度、乳化剂用量、搅拌速度和投料比，以载药量、包封率的总和为优化指标，通过 L9(34)正交实验设计优选制备工艺。正交试验设计及结果如表 1 和表 2 所示。表 1 正交试验的因素和水平表Tab 1 Factors and levels of The orthogonal design of asarone gelatin microspheresComment 微微微微1: mLComment 微微微微2: 即明胶的浓度因素水平A（）明胶浓度B（mL）乳化剂用量C（rmin 1）搅拌速度D（

8、细辛脑/明胶）投料比41152.06001：12202.58001：1.53253.010001：2表 2 正交设计实验与结果Tab 2 The orthogonal design and results of asarone calcium alginate microspheres试验号ABCD载药量包封率综合指标（S1）/%（S2）/%SS1S2111111.8310.2112.04212222.2616.0318.29313332.1820.1522.33421233.2521.2324.48522313.7317.0820.81623123.6218.1021.72731322.17

9、18.3220.49832132.0520.2022.25933212.8121.3524.16质K117.55319.00318.67019.003量K222.33720.45022.31020.167指K322.30022.73721.21023.020标R4.7843.7343.6404.017以载药量与包封率之和（SS1S2）对微球进行评分，S 值越大越好。5由表 2 的实验结果表明，四个因素影响顺序为 A B D C，最佳实验方案为 A2B3C2D3，即明胶浓度为 20，乳化剂用量为 3.0mL，搅拌速度 800rmin 1， 投料比 1：2。按照最优工艺制备微球 3 批，载药量 3

10、.98%，包封率 24.25%，微球制备工艺的重现性良好。2.4微球形态、粒径大小和分布取少量最优工艺制备所得的微球分散于的水中，采用显微镜观察形态。参照中国药典 2005 年版二部附录E 的方法，采用显微计数法测定微球的粒径，计数不少于 500 粒，并绘制粒径分布图。肉眼观察含药微球为黄色粉末。在光学显微镜下观察，微球呈圆形，表面光滑，显微图片见图 2。最优处方工艺制备的微球，粒径及分布情况见图 3。Comment 微微微微3: 应为 A D B C，请核实！Comment 微微微微4: 平均载药量3.98%，平均包封率 24.25% Comment 微微微微5: 中国药典 Comment

11、微微微微6: 图 1Comment 微微微微7: 图 2 Comment 微微微微8: 图 1 Comment 微微微微9: 图 2图2 -细辛脑明胶微球光学显微图图3 细辛脑明胶微球粒径分布图6Fig.2 The microscopy piture of asarone gelatin microspheres Fig.3 The particle size distribution of asarone gelatin microspheCreosmment 微微微微10: Fig.1Comment 微微微微11: Fig.23 讨论乳化凝聚法6是在搅拌或超声等外力作用下，使明胶溶液在油性

12、介质中分散、乳化成小液滴，降温冷却后固化成微球。司盘作为乳化剂有利于微球制备中 W/O 型乳液的快速形成，通过调节司盘用量可以调节微球粒径大小，使所制得的微球具有符合要求的粒径大小及分布，且具有较好的光滑圆整度。液体石蜡相对于其他植物油来说，具有价格低廉、来源广泛、性质稳定、流动性好等特点，广泛应用于乳化缩聚法制备微球中，通过调 节石蜡的用量，可以一定程度上控制微球的粒径及载药量。本实验采用乳化-缩聚法制备 -细辛脑明胶微球，运用正交试验筛选最佳处方工艺，考察明胶的浓度、乳化剂用量、搅拌速度和投料比对工艺的影响，以载药量、包封率的总和为优化指标，结果影响微球制备工艺的顺序为明胶的浓度乳化剂用搅

13、拌速度，最佳工艺明胶浓度为 20，乳化 剂用量为 3.0mL，搅拌速度 800rmin1，投料比 1：2。所得微球载药量 3.98%，包封率 24.25%，结果证明本法制备工艺稳定，各项质量指标良好，操作简便、经济、安全，便于推广。参考文献1国家药典委员会.中国药典（第二部）S.北京：化学工业出版社，2005:334.2吴红，范黎，张慧，等.糖类交联明胶微球的制备及其释药特性研究J.中国药房.2008，19(1):36-39.Comment 微微微微12: 明胶的浓度投料比乳化剂用量搅拌速度73周晖，王东凯.-细辛脑巴布剂的家兔相对生物利用度研究J.中国现代应用药学杂志，2008，25(4)：273-2754吴闯.反相高效液相色谱法测定人血清中细辛脑浓度J.中国药房，2005，16(2):123-124.5裴世成，伍善广.紫外分光光度法测定 -细辛脑明胶微球的含量J.中国药业，2010，