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住粉宦
5 years ago
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1 药剂酶控渗透泵型结肠定位微丸的制备及体外释放度考察杨志欣, 常爽, 谢丽, 杜素美 ( 黑龙江中医药大学药学院, 哈尔滨 50040) 摘要 : 目的制备以果胶钙和醋酸纤维素为包衣材料,5- 氨基水杨酸 (5-ASA) 为模型药物的酶触发渗透泵型结肠定位微丸, 并考察其体外释药特征及释药机制方法采用包衣锅法制备含药丸芯, 选用 L 9 () 4 正交实验设计, 以体外释放度为评价指标优化包衣液处方及丸芯中渗透剂的用量, 并进行体外释药模型拟合结果制备 5-ASA 渗透泵酶触发微丸最佳工艺参数为 : 包衣增重 5%; 药物与 NaCl( 丸芯 ) 比为 ; 醋酸纤维素与果胶钙 ( 包衣液 ) 用量比为所得微丸在人工胃液中 h, 人工小肠液中 4 h 累计释放率 <8%, 人工结肠液 h 累计释放率 >70%, 表明结肠定位性较为突出, 且可以在结肠持续释放药物以维持局部药物浓度, 进一步研究释药机理表明为零级释放结论采用果胶钙与醋酸纤维素为包衣材料制备渗透泵酶触发结肠定位微丸可实现结肠定位作用关键词 :5- 氨基水杨酸 ; 果胶钙 ; 微丸 ; 渗透泵中图分类号 :R94.4 文献标志码 :B 文章编号 : (0) Preparation for Colon-specific Pellets Controlled by Enzyme Triggering Osmotic Pump and Its Investigation of the Release in Vitro YANG Zhixin, CHANG Shuang, XIE Li, DU Sumei(College of Pharmacy, Heilongjiang University of Traditional Chinese Medicine, Harbin 50040, China) ABSTRACT: OBJECTIVE To prepare colon-specific pellets controlled by enzyme triggering osmotic pump with coating materials of calcium pectate and cellulose acetate, and with 5-amino salicylic acid(5-asa) as a model drug, as well as to investigate the characteristics and mechanisms of drug delivery in vitro. METHODS Pan coating was adopted to prepare medicine containing pellets. L 9 () 4 orthogonal design was applied to optimize the formulation of coating solution and dosage of penetrant in pellets with evaluation index of release in vitro, while mathematical models of the in vitro drug release was fitted. RESULTS The optimum process parameters preparing for 5-ASA colon-specific pellets controlled by enzyme triggering osmotic pump was as follows: coating weight gain was 5%, the dosage ratio of 5-ASA to NaCl in pellets was, the dosage ratio of cellulose acetate to calcium pectate in coating solution was. The cumulative release rate of prepared pellets was lower than 8% in simulated gastric fluid ( h) and in simulated intestinal fluid (4 h) while over 70% in simulated colonic fluid( h). All this showed that the pellets possessed excellent colon-specific performance and maintained local drug concentrations by a sustained release in colon. A further study on the release mechanism demonstrated that the in vitro drug release performance belonged to zero-order release. CONCLUSION Colon-specific pellets controlled by enzyme triggering osmotic pump with coating materials of calcium pectate and cellulose acetate have the function of colon-targeting. KEY WORDS: 5-amino salicylic acid; calcium pectate; pellet; osmotic pump 一个理想的结肠定位给药系统应能阻止药物在胃和小肠中释放, 进入结肠时应能引起突然释放, 这就需要一个能感应结肠生理变化的触发因子研究人员已经提出了几种结肠定向传递路径, 如 : 药物前体 ph 依从性系统时间依从性系统微生物活化系统 [-5] 目前已上市的 5- 氨基水杨酸 (5-ASA) 结肠定位制剂主要为前种, 但似乎均未达到理想状态结肠菌的发酵活动逐渐被认作是实现结肠定位给药的较好触发机制 [6-7], 本试验即采用此种释药机制, 通过薄膜包衣技术实现结肠定位仪器与材料. 仪器高效液相色谱仪系统 ( 美国 Waters 公司,996 光电二极管阵列检测器,695 分离单元,Empower 色谱工作站 );BY00A 型小型包衣机 ( 上海黄海药检仪器有限公司 );MP000 电子天平 ( 上海第二天基金项目 : 黑龙江省自然科学基金 (D0067); 黑龙江中医药大学科研基金 (00704) 作者简介 : 杨志欣, 女, 博士, 副教授 Tel: (045) zhixin.y@6.com 中国现代应用药学 0 年 5 月第 8 卷第 5 期 Chin JMAP, 0 May, Vol.8 No.5 45

2 平仪器厂 );TN 型托盘式扭力天平 ( 上海天平仪器厂 );RC-8DS 智能溶出度测试仪 ( 天津新天光分析仪器技术有限公司 );85-A 数显测速恒温磁力搅拌器 ( 江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司 ); 标准检验筛 ( 浙江省上虞县纱筛厂 );DZF-6090 型真空干燥箱 ( 上海一恒科学仪器有限公司 ). 试药与试剂 5-ASA( 上海金贸泰化工有限公司, 药用级, 含量 99.0%); 微晶纤维素 (MCC, 上海金科贸易有限公司, 药用级辅料, 含量 97.0%~0.0%);PVP K0( 上海蓝季科技发展有限公司, 进口分装, 纯度 99%); 醋酸纤维素 (CA, 上海醋酸纤维素厂, 分析纯 ); 果胶钙 ( 实验室自制 ) 甲醇为色谱纯, 其余试剂均为分析纯方法与结果. 色谱条件色谱柱 :Diamonsil(R) C 8 柱 (4.6 mm 50 mm,5 μm); 流动相 : 甲醇 -0.l mol L 磷酸二氢钠水溶液 (5 95); 流速 :.0 ml min ; 检测波长 : 96 nm; 柱温 :0 ; 进样量 :0 μl. 标准曲线制备取五氧化二磷干燥器中干燥至恒重的 5-ASA 适量, 精密称取.8 mg, 置 5 ml 量瓶中, 加入流动相定容至刻度, 摇匀备用分别精密移取备用液 0.,0.5,0.5,.5,.5,5 ml 置 0 ml 量瓶中, 用流动相定容至刻度, 摇匀后经 0.45 μm 微孔滤膜过滤, 取续滤液, 按. 项下色谱条件进行测定, 记录色谱图, 以 5-ASA 峰面积 (A) 为纵坐标, 浓度 (C,mg ml ) 为横坐标进行线性回归, 在 5.~60 μg ml 内, 回归方程为 A= C 649 0,r= 见图. 辅料干扰实验 5-ASA 微丸辅料的紫外吸收光谱 (00~400 nm) 表明辅料不存在紫外吸收, 不干扰测定.4 回收率与精密度试验按处方量 0%,00%,80% 精密称取 5-ASA 对照品适量, 分别加处方比例辅料, 以流动相配制高中低种浓度的 5-ASA 溶液按. 项下测定峰面积, 得测定值测定值与加入量比较, 计算 5-ASA 平均回收率为 (00.07±.)% 低中高个浓度, 分别于 d 内测定次, 连续 d, 每日测定次, 根据药物峰面积计算日内日间精密度结果日内精密度 RSD<.%, 日间精密度 RSD<.%.5 样品含量测定取批干燥至恒重的 5-ASA 未包衣微丸适量, 分别置于研钵中, 用适当的力度将微丸研碎 ( 保证空白丸芯不被研碎 ), 去除空白丸芯, 将研细的粉末过 00 目筛取过筛的批上述细粉适量, 精密称取 4.,4.0,4. mg, 分别置 5 ml 量瓶中, 加入流动相约 0 ml, 超声 0 min, 放置到室温, 用流动相定容, 摇匀, 过 0.45 μm 微孔滤膜过滤, 取续滤液按. 项下色谱条件进行测定, 记录峰面积, 代入标准曲线, 计算批未包衣微丸 ( 不含空白丸芯 ) 中 5-ASA 含量, 结果平均含量为 66.54% 色谱图见图图 Fig 样品高效液相色谱图 HPLC chromatogram of sample 图 5-ASA 高效液相色谱图 Fig HPLC chromatogram of 5-ASA [7].6 大鼠盲肠内容物 (RCM) 的配制取 5 只 SD 大鼠 [ 每只体重 00~00 g, 正常饮食, 实验动物由长春高新医学动物实验研究中心提 45 Chin JMAP, 0 May, Vol.8 No.5 中国现代应用药学 0 年 5 月第 8 卷第 5 期

3 供, 动物质量合格证号 :SCXK( 吉 )000004] 在试验前 7 d 开始每日灌胃 % 果胶溶液 ml, 以此来激活存在于结肠的果胶酶试验前 0 min 将大鼠腹腔注射过量的乌拉坦, 使之死亡打开腹腔, 找出盲肠, 结扎两端, 剪下后用减重法将盲肠内容物称重, 并将内容物混悬于 5% 碳酸氢盐缓冲溶液 ( 称取 NaHCO 9.40 g,na HPO 7.5 g,nacl 0.47 g,kcl 0.45 g,cacl 0.07 g,mgcl g, 加蒸馏水稀释至 000 ml, 即得 ) 中, 取其上清液备用在 RCM 的制备过程和模拟结肠环境的体外释放度实验过程中, 始终通入 N 以模拟人体结肠道内的无氧环境.7 释放度测定按中国药典 00 年版二部附录 XD 释放度测定法, 称取适量包衣微丸, 依次置于种 [0. mol L HCl ph 6.8 磷酸盐缓冲溶液 (PBS) RCM] 去空气的新鲜溶出介质中, 温度 7, 转速 75 r min, 在 900 ml 0.l mol L HCl 溶出 h, 在 900 ml ph 6.8 PBS 溶出 4 h, 均采用转篮法, 在 00 ml RCM 中溶出 h, 采用小杯浆法每次变换溶出介质时, 微丸用蒸馏水冲洗次, 变换操作在 5 min 内完成定时取样 ml, 及时补加 ml 相应的释放介质, 0.45 μm 微孔滤膜过滤, 取续滤液, 按. 项下色谱条件进行测定, 记录峰面积, 代入标准曲线方程, 计算各取样点 5-ASA 的浓度, 计算释药量及累积释药百分率.8 微丸的制备.8. 载药微丸的制备采用包衣锅法, 将 MCC 空白丸芯置包衣锅中, 将药物 MCC 和 NaCl 按一定比例 ( 见正交表 ) 混匀后, 以 4%PVPK0 溶液为黏合剂, 喷入适量黏合剂使空白丸芯表面湿润, 撒入药物与辅料的混合粉, 滚圆, 干燥后再如上操作, 使之滚转长大, 直至得到大部分粒度范围在 6~0 目间的小丸, 停止供粉和黏合剂, 将微丸在包衣锅内继续滚转 45 min 使其滚实,60 干燥 4 h, 收集 6~0 目微丸, 即得.8. 包衣微丸的制备.8.. 包衣液的配制将自制果胶钙用粉碎机粉碎, 过 400 目筛用丙酮配制一定浓度的 CA 溶液, 加入邻苯二甲酸二丁酯 (DBP) 为增塑剂, 其用量为处方中 CA 的 0%, 再按比例加入处方量的果胶钙, 搅匀即得.8.. 包衣工艺取一定量的素丸置于包衣锅中, 将其预热 5 min, 调节喷雾枪的物化压力, 包衣温度为 50, 包衣液流速为.5 ml min, 包衣锅转速为 55 r min 直至微丸达到一定的包衣增重, 继续吹入热空气 0 min, 再在 40 温度下干燥 5 h, 取出过筛, 即得 ( 注 : 包衣过程中, 包衣液要不断搅拌 ) 包衣增重 =( 包衣后重量包衣前重量 )/ 包衣前重量 00%.9 微丸包衣处方及助渗剂用量优选.9. 正交实验优选处方组成采用 L 9 ( 4 ) 正交试验表进行正交设计优化微丸处方选择影响药物释放的个因素 :A: 包衣增重 ;B:NaCl 用量 ( 药量 NaCl);C: 果胶钙用量 (CA 果胶钙 ), 因素水平表见表本试验采用加权评分法, 对正交试验结果进行分析, 选择个评价指标 : 药物在 0~6 h 的累积释放度 L, 以 0% 为标准, 权重系数为 ; 药物在 6~8 h 的累积释放度 L, 以 80% 为标准, 权重系数为 ; 药物在 6~8 h 的累积释放度同释放时间 t 的线性关系作为评价指标, 以 r 为为指标, 权重系数为 L 越小, 表示处方越接近理想的结肠定位效果计算公式为 :L= L 0% 00 + L 80% 00 + r 表正交实验因素水平表 Tab Factors and levels of formulation for orthogonal test 水平因素 A B C 0% % 7%.9. 结果按 L 9 ( 4 ) 正交表和因素水平表安排试验确定包衣最优处方, 正交试验结果见表由极差 R 可知, 各因素对药物的释放影响顺序为 C(CA 果胶钙 )>A( 包衣增重百分比 )>B( 药量 NaCl) 因此,A,B,C 因素的最佳水平为 A B C 以此条件制备包衣微丸, 批包衣微丸进行释放度实验, 并绘制释放度曲线, 结果见图采用美国 FDA 推荐使用的相似因子法 (similarity factor,f ) 分析其相似性 [8], 即 f =50 lg{[+/nσ (Y Rt Y Tt ) ] }, 其中 Y Rt 和 Y Tt 分别代表参比和受试制剂在 t 时间的累积释放度 ;n 为测试点数 f 为 00 时, 代表两条中国现代应用药学 0 年 5 月第 8 卷第 5 期 Chin JMAP, 0 May, Vol.8 No.5 45

4 表正交试验设计结果表 Tab The design and results of formulation for orthogonal test 序号 A B C D L /% L /% r L K K K R 释放曲线完全重合,f 越小, 两条曲线的不相似性越大美国 FDA 规定 f 值在 50~00 之间代表参比和受试制剂的释放曲线相似结果表明批微丸的 ƒ 值均 >50%, 相似度良好 L 平均值为 9.07, 正交试验结果相近模型为 5-ASA 结肠定位微丸释放的最佳拟合模型表体外释放模型拟合结果 Tab Results of model fitting analysis 模型方程 r 零级释药 M t /M =0.055t 一级释药 ln( M t /M )= t Higuchi 方程 M t /M =0.68 7t / 图批样品的释放度曲线 Fig The release curve of three batches coated pellets [7].0 释药动力学模型拟合按最佳处方制备包衣微丸, 根据中国药典 00 年版二部附录 XIX D 缓释控释及迟释制剂指导原则, 选用了零级释药模型一级释药模型 ( 即单指数模型 ) Higuchi 方程种模型, 将 6~8 h 各取样时间点的实测数据分别与这个动力学模型进行拟合, 用相关系数 (r) 为判断依据, 结果见表可知,5-ASA 结肠定位微丸的释药曲线以零级释药方程拟合时,r 最大, 拟合最佳因此, 零级释药讨论本试验拟将渗透泵技术与酶触发结肠定位机制结合研究口服 5-ASA 结肠定位片, 一方面可以实现准确结肠定位的作用效果, 另一方面通过加入助渗透物质使药物持续向外释放研究结果表明, 以果胶钙作为致孔剂 NaCl 作为助渗透物质基本可以实现上述设计, 且释药过程为零级释放实验数据表明药物在胃和小肠仍有少量释放, 分析可能果胶钙的钙化程度有关, 关于果胶钙的钙化程度钙离子浓度对释放的影响, 将另文报道 REFERENCES [] RUBINSTEIN A. Approaches and opportunities in colonspecific drug delivery [J]. Crit Rev Ther Drug Carrier Syst, 995, (/): [] YANG L, CHU J S, FIX J A. Colon-specific drug delivery: new approaches and in vitro/in vivo evaluation [J]. Int J Pharm, 00, 5(/): -5. [] FRIEND D R. Colon-specific drug delivery [J]. Adv Drug Deliv Rev, 98, 7(): [4] BASIT A W. Oral colon-specific drug delivery using amylosebased film coatings [J]. Pharm Tech Europe, 000, (): 454 Chin JMAP, 0 May, Vol.8 No.5 中国现代应用药学 0 年 5 月第 8 卷第 5 期

5 0-6. [5] YANG L, WATANABE S, LI J, et al. Effect of colonic lactulose availability on the timing of drug release onset in vivo from a unique colon-specific drug delivery system (CODES TM ) [J]. Pharm Res, 00, 0(): [6] MCCONNELL E L, SHORT M D, BASIT A W. An in vivo comparison of intestinal ph and bacteria as physiological trigger mechanisms for colonic targeting in man [J]. J Control Release, 008, 0(): [7] HUI L. Study on budesonide colon targeted site-specific dosage form[d]. Shenyang: Shenyang pharmaceutical university, 007,. [8] MOORE J W, FLANNER H H. Mathematical comparison of dissolution profiles [J]. Pharm Tech, 996, 0(6): 收稿日期 :

g ml 10% ph 色谱条件 kinetex C μm 100 A 4. 6 mm 150 mm 25 5 μl A B 10 mmol /L ml /min

g ml 10% ph 色谱条件 kinetex C μm 100 A 4. 6 mm 150 mm 25 5 μl A B 10 mmol /L ml /min 25 4 2013 8 监测技术 5 1 2 1 ( 1. 江苏省疾病预防控制中心, 江苏南京 210009; 2. 南京医科大学第二附属医院, 江苏南京 210029) 5 Phenomenex kinetex C 18 2. 6 μm 4. 6 mm 150 mm 10 mmol /L ph 2. 5 + 60 40 DAD 280 nm 5 20. 0 mg /L ~ 100 mg /L 0.