ACA微囊的處方和工藝因素對囊膜通透性及強度的影響

呂超，傅紅興，吳嵐嵐，李慧，劉云西，賈雪超，閆麗

（溫州醫學院 藥學院，浙江 溫州 325035）

ACA微囊的處方和工藝因素對囊膜通透性及強度的影響

呂超，傅紅興，吳嵐嵐，李慧，劉云西，賈雪超，閆麗

（溫州醫學院 藥學院，浙江 溫州 325035）

目的：通過考察不同處方和工藝制備的吲哚美辛海藻酸鈉-殼聚糖-海藻酸鈉（ACA）微囊的體外釋放，研究影響囊膜通透性及膜強度的因素。方法：以吲哚美辛為模型藥物，采用不同的交聯劑氯化鈣、氯化鋇，改變海藻酸鈉、殼聚糖、檸檬酸鈉濃度及制備工藝來制備微囊，以藥物的體外釋放曲線來評價囊膜的通透性，通過超聲破碎評價微囊的強度。結果：影響微囊中藥物釋放的主要因素為處方中的交聯劑，提高海藻酸鈉、殼聚糖濃度、降低液化囊心時間，微囊通透性下降；氯化鈣為交聯劑制備的微囊強度較小。結論：通過處方和工藝調節有望得到通透性和膜強度適宜的ACA微囊。

微囊；通透性；強度；吲哚美辛

微囊化細胞、蛋白質或小肽等藥物進行移植或口服給藥是目前正在發展的前景廣闊的給藥途徑[1-3]，用殼聚糖、聚左賴氨酸包裹海藻酸鈣/鋇芯粒子制備的海藻酸鈉-殼聚糖-海藻酸鈉（ACA）微囊和海藻酸鈉-聚左賴氨酸-海藻酸鈉（APA）微囊廣泛應用于該領域[4-7]。

殼聚糖是一種多功能材料，無毒、化學穩定性好。制備海藻膠-殼聚糖微膠囊通常是將海藻酸鈣/鋇芯粒子懸浮在殼聚糖醋酸溶液中成膜[8]，制備條件溫和，不需要有機溶劑，適合于有生物活性的蛋白質類藥物，在化工、食品科學等領域也有很好的應用[9-11]。但微囊囊膜的通透性和機械強度是困擾其廣泛應用的兩大因素，文獻對Ca2+和Ba2+用于制備此種含藥微囊有較多報道[12-13]，但有關處方和工藝因素對其膜通透性和強度的影響研究報道較少。

本研究以難溶性藥物吲哚美辛為模型藥物，通過不同處方和工藝制備含藥ACA微囊，考察其體外釋放和微囊的超聲強度，研究影響囊膜通透性及膜強度的因素，為開發具有適宜膜通透性和強度的ACA微囊奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 試劑和儀器

1.1.1 試劑：海藻酸鈉（上海精細化工科技有限公司）；氯化鈣（華盛化工試劑有限公司）；氯化鋇（西隴化工股份有限公司）；吲哚美辛（99.0%，江蘇太倉制藥廠）；泊洛沙姆188（F68，德國巴斯夫公司），十二烷基硫酸鈉（SDS，國藥集團化學試劑有限公司）；殼聚糖（分子量51000 Da，浙江金殼生物化學有限公司）；其余均為分析純。

1.1.2 儀器：D-800LS智能藥物溶出儀（天津大學無線電廠）；UV-7502 PC紫外分光光度計（上海欣茂儀器有限公司）；磁力攪拌器（上海志威電器有限公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 ACA微囊的制備：參考微囊的制備工藝[10-11]，將含一定量吲哚美辛的海藻酸鈉溶液通過滴管滴至100 mmol/L的氯化鈣或氯化鋇溶液中反應形成海藻酸鈣/鋇膠珠；用0.9%氯化鈉溶液洗滌3次，棄去上清液得到膠珠I；加入殼聚糖溶液10 mL，反應一定時間，用0.9%氯化鈉溶液洗滌3次，棄去上清液得到膠珠II；再將膠珠II混懸于0.15%的海藻酸鈉溶液中反應一定時間，用0.9%氯化鈉溶液洗滌3次，棄去上清得到膠珠III；將膠珠III混懸于枸櫞酸鈉溶液中液化囊心，用0.9%氯化鈉溶液洗滌3次，得到含吲哚美辛的ACA微囊IV。

選擇不同的處方和工藝，將制備得到的不同膠珠和微囊分別進行釋放度測定，考察微囊的通透性；并對微囊進行超聲破碎和膨脹率測定，考察其囊膜強度。

1.2.2 吲哚美辛含量測定方法的建立：吲哚美辛在1%十二烷基硫酸鈉溶液中溶解度約為0.9 mg·mL-1。藥物在十二烷基硫酸鈉水溶液中紫外掃描結果顯示，在265 nm處有較好吸收。精密稱取吲哚美辛原料制備標準曲線，以吸光度（A）對濃度（μg·mL-1）作圖，得到的標準曲線方程為：C（μg·mL-1）＝23.706 A－0.6215，r=0.9999，說明藥物在濃度2.5～30.0 μg·mL-1范圍內線性良好，確定了藥物的紫外測定方法。

1.2.3 囊膜強度的評價：①超聲破碎：選取20個微囊置于蒸餾水中，在80 W功率下超聲，觀察不同時間微囊的破損率。②膨脹率：文獻報道也可用膨脹率S表示微囊強度[2]。膜強度與膨脹率成反比。

注：Dt：微膠囊的平均直徑；D0：微膠珠的平均直徑

1.2.4 囊膜通透性的評價：以吲哚美辛藥物的體外釋放快慢來評價微囊膜的通透性。按照《中華人民共和國藥典》2010年版二部釋放度測定方法第一法，以500 mL 1%的十二烷基硫酸鈉水溶液為釋放遞質，轉速100 r·min-1，溫度（37.0±0.5）℃，分別于不同時間取樣5 mL，同時補充等體積同溫釋放遞質，于265 nm處測吸光度，以空白釋放遞質調零，計算藥物的累積釋放百分率，并畫出藥物累積釋放曲線圖。

2 結果

2.1 ACA微囊的外觀性狀 本方法制備的吲哚美辛ACA微囊外觀均為白色、圓整的小球，直徑約為4.0 mm，大小均勻，但肉眼觀察以氯化鋇為交聯劑的微囊比以氯化鈣為交聯劑制得的微囊表面光滑。

2.2 不同配方和工藝制備得到的吲哚美辛ACA微囊通透性考察

2.2.1 不同金屬離子交聯劑的影響：處方一：用1.5%海藻酸鈉與100 mmol/L CaCl2溶液中反應10 min，加入0.3%殼聚糖溶液反應5 min，再將微珠混懸于0.15%海藻酸鈉溶液中5 min，用55 mmol/L枸櫞酸鈉溶液液化囊心5 min；處方二：用1.5%海藻酸鈉與100 mmol/L BaCl2溶液反應10 min，其余處方和工藝同處方一。

對處方一和處方二不同制備階段得到的膠珠和微囊進行釋放度測定，得到的釋放曲線見圖1。

圖1 不同金屬離子交聯劑制備的各階段膠珠和微囊的藥物平均累積釋放結果

由圖1可知，以氯化鈣為交聯劑得到的各階段膠珠藥物釋放均比以氯化鋇為交聯劑的快。以氯化鈣為交聯劑，藥物膠珠在液化囊心后釋放最快，說明液化囊心對微囊的藥物釋放有較大影響；而該趨勢在以氯化鋇為交聯劑得到的各階段膠珠中變化不明顯，提示以Ba2+為交聯劑得到的各階段膠珠膜孔均較致密。

2.2.2 海藻酸鈉、殼聚糖和檸檬酸鈉濃度對ACA微囊藥物釋放的影響：為研究影響囊膜通透性的處方因素，本研究在處方一中選擇與氯化鈣反應的海藻

酸鈉濃度分別為1.5%、1.6%、1.8%、2.0%，殼聚糖濃度為0.1%、0.3%、0.5%，檸檬酸鈉濃度為70、55、40 mmol/L，其余不變，得到的ACA微囊D的藥物釋放曲線見圖2。

圖2 不同配方因素制備的ACA-吲哚美辛微囊的藥物平均累積釋放結果

由圖2可知，海藻酸鈉濃度越高，藥物釋放越慢，增加殼聚糖和檸檬酸鈉的濃度，也可使藥物釋放速率減慢，此可能解釋為囊膜的通透性與海藻酸鈉與氯化鈣的交聯程度、殼聚糖與氯化鈣的置換程度呈正相關，而與檸檬酸鈉液化囊心的程度呈負相關。

2.2.3 不同制備工藝對ACA微囊藥物釋放曲線的影響：以Ca2+為交聯劑，分別選擇海藻酸鈉與氯化鈣反應時間為2、4、7 min，與殼聚糖反應的時間為3、5、8 min，液化囊心時間為3、4、5、6 min得到的ACA-Ca微囊D的藥物釋放曲線圖見圖3。

圖3 不同工藝因素制備的ACA-吲哚美辛微囊的藥物累積釋放結果

由圖3可知，海藻酸鈉與氯化鈣反應的時間不同，檸檬酸鈉液化囊心的時間在4～6 min內，藥物的累積釋放速率并沒有顯示相應的變化，說明此工藝條件下ACA微囊的性質并無大改變，但液化囊心時間為3 min時，藥物釋放較慢，可能為檸檬酸鈉液化囊心不完全，藥物要透過海藻膠形成的屏障，到達囊膜外。

2.3 微囊強度 根據“2.2”的結果，我們選擇配方一與配方二的不同交聯劑制備的ACA微囊D進行膨脹率和超聲破碎實驗比較，結果如表1。

表1 氯化鈣和氯化鋇為交聯劑制備的微囊膨脹率及超聲破碎率比較

從表1可以看出，以氯化鈣為交聯劑制備的微囊與以氯化鋇為交聯劑制備的微囊相比，膨脹率較高，而囊膜強度比氯化鋇為交聯劑的低。

3 討論

ACA微囊的開發具有廣闊的市場前景。ACA微囊的制備方法文獻報道較多，配方濃度和反應時間也有不同報道，因此導致處方不均勻，本研究有助于各微囊研究人員進行微囊相關藥物的開發提供通透性和強度變化因素的參考。

處方中交聯劑Ca2+、Ba2+的選擇對囊膜的通透性有較大影響；海藻酸鈉、殼聚糖濃度的提高使囊膜的通透性下降，而檸檬酸鈉濃度的提高則使囊心液化的程度提高，囊膜也可能被部分液化，使藥物釋放加快；在一定范圍內改變海藻酸鈉與氯化鈣反應時間、海藻酸鈣膠珠與殼聚糖反應時間和檸檬酸鈉液化囊心時間，藥物累積釋放曲線均無明顯改變，但縮短液化囊心時間，則微囊液化囊心不充分，藥物釋放速率較慢。

本實驗中筆者也曾用過氯化鎂和殼聚糖直接作為第一步反應的交聯劑，但海藻酸鈉與兩者反應10 min后，得到的膠珠強度均太低，只在海藻膠珠外形成一層薄膜。此外在殼聚糖溶液中添加不同濃度的泊洛沙姆188做致孔劑，調節氯化鋇和氯化鈣不同濃度制備ACA吲哚美辛微囊，但藥物的釋放均不受影響。微囊最終在藥物釋放后溶解于釋放遞質中，因此顯示了該微囊很好的降解性能。

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R944

B

1000-2138（2012）01-0075-04

2011-08-08

國家自然科學基金資助項目（81071277）；浙江省自然科學基金資助項目（Y2080915）；浙江省大學生科技創新活動資助項目（2011R413006）。

呂超（1988-），男，安徽亳州人，本科生。

傅紅興，藥劑學碩士，講師，Email：hx_fu79@163.com。

丁敏嬌）

·論 著·