1-脫氧野尻霉素控釋微丸的制備及其性能研究

孫照英， 袁淑杰， 趙華南， 丁 輝， 劉志明*

(1.東北林業大學 材料科學與工程學院， 黑龍江 哈爾濱 150040; 2.哈爾濱工業大學 化工與化學學院，黑龍江 哈爾濱 150020; 3.哈藥集團技術中心， 黑龍江 哈爾濱 150020)

控釋制劑是指能在設定的時間內自動以設定的速度在體內進行釋放的藥物，血液中能夠得到平穩的藥物濃度，與普通制劑相比，控釋制劑可降低給藥頻率、減少服藥次數，方便患者服用[1>-2]。膜控型微丸是一種常見的控釋制劑，采用薄膜包衣法制備，指在載藥丸芯外包裹一層不溶性的聚合物薄膜衣，通過控制衣膜材料的種類與用量調控藥物釋放速度[3]。膜控型微丸的釋藥機理與薄膜衣成分有關，釋藥速度主要取決于包衣材料性質、衣層厚度、衣層面積等因素。制備過程為先制備空白丸芯，再在空白丸芯上包上藥層，最后在上藥層外面包裹控釋層。目前，控釋微丸作為多單元給藥系統的代表由于具有獨特的優勢，廣泛用于口服藥物控釋，與緩釋片劑或膠囊相比，對胃腸道黏膜的刺激作用大大降低[4]。控釋層材料是藥劑的重要組成部分。羥丙基甲基纖維素及衍生物作為新型控釋層材料已廣泛應用于緩控釋制劑和靶向制劑。羥丙基甲基纖維素鈦酸酯是以羥丙基甲基纖維素為原料與鈦酸酐酯化得到的性能優良的緩釋包衣材料，因其為親水性聚合物，口服后遇消化液薄膜衣溶脹形成微孔凝膠屏障控制藥物溶出[5]。丸芯材料為微晶纖維素，遇水膨脹形成推動力，推動藥物通過控釋膜[6]。1-脫氧野尻霉素為桑葉的提取物，是一種強力降血糖物質，可用于治療糖尿病[7>-9]。但是1-脫氧野尻霉素進入體內后存在釋放不平穩的特點，會導致血糖過度降低而出現不良反應，因此患者依從性差[10>-12]。研發出能持續平穩的降血糖藥物是目前臨床需要[13>-14]。因此，本研究以羥丙基甲基纖維素鈦酸酯為控釋包衣材料，將 1-脫氧野尻霉素制備成控釋微丸制劑，并對其控釋機理進行研究，以期為臨床用藥提供指導意義和價值。

1 實 驗

1.1 儀器、材料及試劑

FL-5流化床，重慶英格造粒包衣技術有限公司；Agilent 1260高效液相色譜，美國安捷倫公司；UV-1750型紫外-可見分光光度計，日本島津公司；Helios Nanolab 600i掃描電子顯微鏡，美國FEI公司；Agilent 708全自動溶出儀，美國安捷倫公司。

1-脫氧野尻霉素原料藥、1-脫氧野尻霉素速釋片(規格：20 mg), 哈藥集團制藥總廠；1-脫氧野尻霉素對照品，純度99.2%，中檢所；羥丙基甲基纖維素鈦酸酯，上海昌為醫藥輔料技術有限公司；羥丙基甲基纖維素、微晶纖維素和滑石粉，安徽山河輔料有限公司；2號羥丙基甲基纖維素材質的膠囊殼，蘇州膠囊有限公司；乙醇、甲醇、乙腈、醋酸銨、鹽酸、醋酸、磷酸，均為市售分析純。

1.2 原料藥和輔料的相容性試驗

將微晶纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素鈦酸酯、滑石粉4種輔料與1-脫氧野尻霉素原料藥按照質量比1∶1混合，取適量，分別在強光(光照(4 500±500) lx、溫度25 ℃、濕度54.7%、高溫(溫度60 ℃、光照(1 000±100) lx)、濕度47.8%)、高濕(濕度92.5%、光照(1 000±100) lx、溫度25 ℃)的條件下放置30 d，用高效液相色譜儀測定雜質1-脫氧野尻霉素乙酸酯和1-脫氧野尻霉素磺酸酯。觀察外觀是否變化以及雜質是否增加，考察輔料與1-脫氧野尻霉素原料藥的相容性。

1.3 1-脫氧野尻霉素緩釋微丸制備

1.3.1空白丸芯的制備 選擇微晶纖維素惰性材料作為丸芯材料，裝入流化床，將少量羥丙基甲基纖維素混懸于水溶液中作為黏合劑，進風溫度50～60 ℃，物料溫度35～40 ℃，霧化壓力0.1～0.12 MPa，噴液速度15～20 mL/min，采用流化床頂噴，以液相層積法制備空白丸芯。制備后的丸芯直徑范圍為0.3～0.5 mm[15]。

1.3.2包衣1-脫氧野尻霉素上藥層 將1-脫氧野尻霉素原料藥篩選出粒徑100～150 μm的樣品。進風溫度30～40 ℃，物料溫度25～35 ℃，霧化壓力0.08～0.1 MPa，噴液速度20～25 mL/min，將脫氧野尻霉素與滑石粉(抗微丸之間粘連的潤滑劑)一起混懸于羥丙基甲基纖維素(黏合劑)的水溶液中，該混懸液的制備在不超過30 ℃的溫度下進行。用流化床底噴在空白丸芯上包衣上藥層[15]。

1.3.3包衣緩釋層 將羥丙基甲基纖維素鈦酸酯和滑石粉混懸于羥丙基甲基纖維素的乙醇-水(體積比1∶1)的溶液中(因羥丙基甲基纖維素鈦酸酯溶于乙醇中，所以加入部分乙醇)。進風溫度55～65 ℃，物料溫度45～55 ℃，霧化壓力0.12～0.14 MPa，噴液速度25～30 mL/min，用流化床側噴進行包控釋層，得到控釋微丸[16]。

1.3.4裝膠囊 將烘干后的1-脫氧野尻霉素控釋微丸裝入2號羥丙基甲基纖維素膠囊殼中，裝樣量240 mg，隨機取20粒膠囊，稱量裝量差異應小于5%。

1.4 1-脫氧野尻霉素緩釋微丸表征

1.4.1形態 對1-脫氧野尻霉素控釋微丸進行掃描電子顯微鏡掃描。

1.4.3雜質測定 取1-脫氧野尻霉素控釋微丸適量，加0.1 mol/L鹽酸溶液-乙腈(體積比50∶50)混合溶劑，制成約2.0 g/L的1-脫氧野尻霉素溶液，過濾，取濾液作為供試液；精確量取1-脫氧野尻霉素對照品適量，用甲醇稀釋制成約2.0 mg/L的1-脫氧野尻霉素溶液，作為雜質對照溶液。采用高效液相色譜法，色譜條件同1.4.2節。精確量取對照品溶液與供試品溶液各10 μL，分別注入液相色譜儀，記錄色譜圖。根據中國藥典的規定，供試品溶液的色譜圖中如有雜質峰，按面積歸一化法以峰面積計算，均不得超過0.15%；單個雜質的峰面積不得大于對照溶液主峰面積的0.2%，雜質總量不得超過0.6%。

1.5 體外不同pH值介質中溶出曲線測定

分別取膠囊6粒，以pH值1.2的鹽酸鹽、pH值4.5的醋酸鹽、pH值6.8的磷酸鹽溶液為溶出介質，溶出介質900 mL，轉籃轉速為50 r/min，在1、 2、 4、 6、 8、 12 h取溶液適量，過濾，取濾液作為供試品溶液；另取1-脫氧野尻霉素速釋片作為對照，精確稱量，在同樣條件下加混合溶劑分別溶解并稀釋制成約 0.02 g/L 的溶液作為對照品溶液。采用高效液相色譜，條件同1.4.2節，精密量取供試品溶液和對照品溶液各10 μL，分別注入液相色譜儀，記錄色譜圖。按外標法以峰面積計算每粒的溶出量，并與 1-脫氧野尻霉素速釋片進行溶出曲線對比[18]。

1.6 1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊穩定性研究

將1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊于高溫60 ℃、高濕度 92.5%、光照(4 500±500) lx條件放置 30 d，考察3種因素對1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊穩定性的影響,測定時其他條件同1.2節。

2 結果與分析

2.1 1-脫氧野尻霉素與各種輔料混合物的相容性試驗

1-脫氧野尻霉素與輔料羥丙基甲基纖維素鈦酸酯、羥丙基甲基纖維素、微晶纖維素、滑石粉混合后分別在高溫、高濕、光照條件下放置30 d后，外觀無變化。如果雜質增加，說明原料與輔料之間發生了化學反應，可能產生有毒性的雜質，使雜質含量增加。對雜質的量進行測定發現，未處理時最大單雜質為0.10%，高溫、高濕和光照后分別為0.12%、 0.09%和0.10%；未處理時總雜質為0.45%，高溫、高濕和光照后分別為0.45%、 0.48%和0.51%。最大單雜質和總雜質含量均無顯著增加，說明1-脫氧野尻霉素與微晶纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素鈦酸酯、滑石粉4種輔料混合物分別在高溫、高濕、光照條件下放置30 d，原輔料相容性良好。

2.2 1-脫氧野尻霉素控釋微丸表征

2.2.1SEM表征 1-脫氧野尻霉素控釋微丸的掃描電鏡圖如圖1所示。

由圖1可看出，微丸呈近圓球狀，表面光滑完整，均勻緊致。橫切面丸芯、上藥層與控釋層各層清晰可見，各層厚度均勻一致，說明包衣工藝穩定，控釋層厚度適宜，控釋材料對微丸藥物包封性良好，使得藥物能均勻通過控釋層，從而達到控釋效果。

圖1 1-脫氧野尻霉素控釋微丸電鏡掃描圖Fig. 1 SEM images of 1-deoxynojirimycin controlled-release pellets

2.2.3雜質測定 對1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊進行雜質的測定。中國藥典規定最大單雜應小于0.5%，總雜應小于1%。經檢測1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊最大單雜質為0.10%，總雜質為0.45%，符合中國藥典的規定。

2.3 1-脫氧野尻霉素控釋微丸溶出曲線測定

1-脫氧野尻霉素控釋微丸進行不同pH值介質中溶出，溶出曲線見圖2。

圖2 1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊與速釋片在不同pH值溶出曲線對比Fig. 2 Comparison of dissolution curves of 1-deoxynojirimycin controlled-release pellets and immediate-release tablets at different pH values

1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊在pH值1.2、 4.5和6.8介質中與速釋片相比溶出速度明顯減慢，速釋片在2 h時藥物基本全部溶出，達到溶出平臺。1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊和速釋片均在pH值1.2介質中溶出速度較快，在pH值4.5介質中次之，在pH值6.8介質中溶出較慢。說明在pH值較低的胃中溶出較快，在pH值較高的腸道中溶出較慢。控釋微丸膠囊在 12 h藥物溶出完全，說明藥物全部釋放，沒有滯留現象。溶出速度緩慢而恒定，控釋效果良好，說明控釋層包衣功能良好。

將圖中不同pH值介質控釋微丸的釋放數據分別以溶出時間t為橫坐標，溶出度r(mg/L)為縱坐標進行線性回歸，pH值1.2時的回歸方程為r=6.948 5t+8.616 6，R2=0.997 8； pH值4.5時的回歸方程為r=6.876 6t+11.345，R2=0.998 3；在pH值6.8時的回歸方程為r=6.804 2t+13.294，R2=0.998 4。在pH值1.2、 4.5和6.8介質中R2均大于0.98，說明1-脫氧野尻霉素溶出度與溶出時間線性良好，1-脫氧野尻霉素呈零級釋放。

2.4 1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊存放穩定性

1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊分別經過高溫60 ℃、高濕度 92.5%、光照(4 500±500) lx條件下存放30 d，其他條件同1.2節，考察存放穩定性，結果見表1。

表1 1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊穩定性結果

實驗結果表明1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊在高溫、高濕、光照條件下質量均穩定。外觀無改變，無發黃變質現象；雜質沒有明顯增加，無有毒有害物質產生；1-脫氧野尻霉素質量分數變化不明顯，含量穩定無降解現象。所以制備的1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊耐高溫、高濕和光照，適宜長期存放，質量穩定。

3 結 論

以羥丙基甲基纖維素鈦酸酯作為控釋薄膜包衣材料，制備1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊。首先研究了輔料羥丙基甲基纖維素鈦酸酯、羥丙基甲基纖維素、微晶纖維素、滑石粉與主藥1-脫氧野尻霉素的相容性，結果表明在高溫、高濕、光照條件下放置30 d，外觀無改變，最大單雜質和總雜質含量均無明顯增加，原輔料相容性良好。1-脫氧野尻霉素控釋微丸掃描電鏡圖可見微丸呈近圓球狀，表面光滑完整，均勻緊致，橫切面丸芯、上藥層與控釋層各層清晰可見，各層厚度均勻一致，說明包衣工藝穩定，控釋層厚度適宜，控釋材料對微丸藥物包封性良好，使得藥物能均勻通過控釋層，從而達到控釋效果。1-脫氧野尻霉素控釋微丸膠囊中1-脫氧野尻霉素含量均勻度良好，說明批間差異小，該工藝適合放大生產。雜質符合規定，該藥物安全性高。通過在3種不同pH值的介質中呈現的溶出曲線，藥物溶出行為均為零級釋放，達到預期控釋效果。穩定性實驗考察結果表明該產品對高溫、高濕、光照均穩定，說明該產品質量穩定，適宜長期存放。