基于正交設(shè)計法的利福平明膠微球制備工藝優(yōu)化

吳景梅，程莉莉 （蚌埠學(xué)院應(yīng)用化學(xué)與環(huán)境工程系，安徽 蚌埠233030）

利福平 （rifampicin，RFP）又名甲哌利福霉素，是一種利福霉素類半合成廣譜抗菌藥，是抗結(jié)核的主要藥物之一［1］，被廣泛用于沙眼、肺炎雙球菌、耐藥金黃色葡萄球菌、腸球菌感染等疾病的治療中［2-3］。但口服劑量過大，常可導(dǎo)致毒副作用，引起不良反應(yīng)，且有效治療濃度維持時間短，若將其制成明膠微球 （gelatin microspheres）劑，服用后后能濃集于肺部，可提高利福平的生物利用度，減少其毒副作用［4］。下面，筆者采用正交試驗及單因素對利福平明膠微球的最佳工藝條件 （包括乳化溫度、乳化時間、攪拌速度、水相和有機(jī)相的比例等）進(jìn)行了研究。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

1）儀器 Malvern Zetasizer NanoS90型動態(tài)光散射納米粒度分析 （美國馬爾文公司）；TU-1901型紫外分光光度計 （北京普析通用儀器有限公司）。

2）試劑 利福平 （AR；河南乘風(fēng)藥業(yè)有限公司 ）；明膠 （AR；上海青析化工科有限公司）；丙酮（AR；上海化學(xué)試劑公司）；石油醚 （AR；上海化學(xué)試劑公司）；Tween-80（CP；國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；Span-80（CP；天津市福晨化學(xué)試劑廠）；液體石蠟 （AR；江西南昌華南化工試劑廠）；正丙醇（AR；廣東汕頭市西隴化工廠）；甲醛 （AR；上海眾晨化工實業(yè)有限公司）。

1.2 試驗方法

將一定質(zhì)量的利福平加入一定濃度的明膠溶液中，攪拌混勻后為水相；在液體石蠟中加入適量乳化劑span-80，預(yù)熱混勻后為油相。攪拌下將水相慢慢加入油相中，在一定的水浴溫度下攪拌35min，改冰浴繼續(xù)攪拌1h，加入5ml正丙醇攪拌10min，滴加交聯(lián)劑甲醛，冷卻放置24h，固化后丙酮抽濾脫水、石油醚洗滌、自然風(fēng)干即得利福平明膠載藥微球。

2 結(jié)果與討論

2.1 表面活性劑的選擇

表面活性劑類型影響乳化反應(yīng)的速度、乳液體系的穩(wěn)定、顆粒的尺寸、圓整度及反應(yīng)過程能否正常進(jìn)行。通常采用HLB值法進(jìn)行表面活性劑的選擇。根據(jù)HLB值方法，選用span-80（HLB=4.3）與tween-80（HLB=15.0），配置成一系列不同比例具有不同HLB值的混合表面活性劑，研究HLB的變化對乳液體系的影響。把乳液體系的穩(wěn)定時間長短作為試驗指標(biāo)，試驗結(jié)果見表1。由表1可以看出，該乳液體系最佳的HLB值為6左右。當(dāng)HLB值太大，乳液的穩(wěn)定性變差，穩(wěn)定時間短，分層快，得到的乳液體系不穩(wěn)定。

2.2 乳化劑濃度的影響

固定其他影響因素不變，考察不同乳化劑濃度對微球粒徑及形態(tài)的影響，試驗結(jié)果見表2。由表2可以看出，微球的粒徑和形態(tài)受乳化劑濃度的影響較大，當(dāng)乳化劑濃度在1.5%～3.5%范圍內(nèi)，隨著乳化劑濃度的增大，微球的平均粒徑減小，粒徑分布也變的均勻；當(dāng)乳化劑濃度為在3.5%～4.5%時，隨乳化劑濃度的增大，微球的平均粒徑反而增大，這是因為乳化劑濃度超過一定范圍，體系粘度加大，攪拌過程中形成較大的乳滴，因此形成平均粒徑有所增大的微球。所以綜合考慮選擇乳化劑的濃度以3.5%為宜。

2.3 乳化時間的影響

固定其他影響因素不變，考察乳化時間對微球粒徑及形態(tài)的影響，試驗結(jié)果見表3。由表3可以看出，在制備利福平明膠微球過程中，微球顆粒大小受乳化時間的影響不是很大。但乳化時間不足，導(dǎo)致乳化過程不完全，微球有大有小，微球的粒徑分布范圍較廣，所以選擇35min作為乳化時間最適宜。

2.4 乳化溫度的影響

固定其他影響因素不變，考察乳化溫度對微球粒徑及形態(tài)的影響，試驗結(jié)果見表4。由表4可以看出，乳化時溫度的高低對明膠微球粒徑的優(yōu)化影響不大；但溫度低于40℃時存在凝膠聚集現(xiàn)象，因此溫度不能太低；但是溫度過高時，乳化過程中形成不穩(wěn)定的體系，反應(yīng)太快對微球的成球不利，得到粒徑不均勻的微球，且分布范圍不集中，所以選擇65℃作為乳化溫度最適宜。

2.5 攪拌速度的選擇

固定其他影響因素不變，考察攪拌速度對微球粒徑及形態(tài)的影響，試驗結(jié)果見表5。由表5可以看出，攪拌速度對明膠微球的制備工藝有比較大的影響，當(dāng)攪拌速度增大時，微球的粒徑逐漸減小。這是因為攪拌速度加快，剪切力變大，乳化時形成較小的乳滴，固化后得到粒徑較小的微球。但是轉(zhuǎn)速超過一定范圍時，粒徑分布的范圍廣泛，而且反應(yīng)體系出現(xiàn)劇烈震蕩，破壞微球的球型結(jié)構(gòu)，分散性差，微球團(tuán)聚粘結(jié)形成圓整性較差的的球塊，部分明膠受到離心力的作用，吸附在燒瓶內(nèi)壁上。所以綜合考慮，應(yīng)選擇900r／min的攪拌速度。

表1 HLB值對乳液穩(wěn)定性的影響

表2 乳化劑濃度對微球粒徑及形態(tài)的影響

表3 乳化時間對微球粒徑及形態(tài)的影響

表4 乳化溫度對微球粒徑及形態(tài)的影響

表5 攪拌速度對微球粒徑及形態(tài)的影響

2.6 水油相比的影響

固定其他影響因素不變，考察水油相比對微球粒徑及形態(tài)的影響，試驗結(jié)果見表6。由表6可以看出，水油相比對微球粒徑的影響不大，但對微球之間的粘連性影響較大。隨著油相在水相中所占的比例減小，微球的流動性慢慢變差，微球之間的粘連現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重；而當(dāng)油相在水相的比例增大時，微球的成球數(shù)目變多，產(chǎn)率提高。因此水油相比應(yīng)選擇為1∶20，此時微球的成球數(shù)目較多，流動性較好。

表6 水油相比對微球粒徑及形態(tài)的影響

表7 明膠濃度對微球形態(tài)及粒徑的影響

2.7 明膠濃度的影響

固定其他影響因素不變，考察明膠濃度對微球粒徑及形態(tài)的影響，試驗結(jié)果見表7。由表7可以看出，明膠濃度對粒徑的影響比較大。當(dāng)明膠的濃度小于0.15g／ml時，微球粒徑分布范圍不集中，同時制得的微球圓整度一般。當(dāng)其濃度在0.15～0.35g／ml時，隨明膠濃度的增大，微球的平均粒徑增大，這是因為粘度增大，產(chǎn)生了較大乳滴。但明膠濃度超過一定范圍時，微球的流動性將會受影響，出現(xiàn)粘連。所以綜合考慮應(yīng)選取0.15g／ml左右的明膠溶液，此時微球的粒徑分布范圍較窄、分散性比較好、圓整度較好，無粘連現(xiàn)象。

3 結(jié)論

微球的最佳工藝條件為：span-80與tween-80以1∶3（質(zhì)量比）的比例形成復(fù)配乳化劑，乳化劑濃度為3.5%，乳化時間為35min，乳化溫度為65℃，攪拌速度為900r／min，水油相比為1∶20，明膠溶液濃度0.15g／ml。在該條件下，制備的微球成球性好，大小較均勻，無粘連。

［1］林本蘭，沈小東，崔升 .磁性納米粒阿霉素明膠微球制備的初探 ［J］.中國醫(yī)院藥學(xué)雜志，2005，25（5）：424-426.

［2］任海霞，朱家壁 .微球制劑的應(yīng)用研究進(jìn)展 ［J］.藥學(xué)進(jìn)展2007，31（2）59-64.

［3］林野泉，王軍 .利福平在外科不愈傷口中的臨床應(yīng)用 ［J］.中國社區(qū)醫(yī)師 （醫(yī)學(xué)專業(yè)半月刊），2009，11（5）：55.

［4］孟廣慧，季惠軍，宋迎，等 .利福平明膠微球制備工藝的研究及包封率檢測 ［J］.黑龍江醫(yī)藥，2002，15（1）：10-14.