替米考星β－CDP載藥微球的制備及釋藥性能研究

楊黎燕，余麗麗，姚 琳，尤 靜

（西安醫(yī)學院藥學院，陜西 西安710021）

替米考星（Tilmicosin）是一種以泰樂菌素為前體半合成的畜禽專用抗生素，在獸醫(yī)臨床上具有廣闊的應(yīng)用前景，但水溶性差，導(dǎo)致藥物在動物體內(nèi)的吸收及生物利用度低，用藥成本較高，容易造成藥物殘留、過敏反應(yīng)等，并誘發(fā)耐藥菌株的產(chǎn)生，很大程度上限制了其在獸醫(yī)臨床上的推廣應(yīng)用[1］。

β－環(huán)糊精（β－CD）經(jīng)高分子化后既保持了環(huán)糊精原有的空腔結(jié)構(gòu)及緩控釋、催化和識別能力，又具有三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強了空穴的疏水性，促進了包合作用的進行[2－4］。隨著高分子科學的發(fā)展，對β－環(huán)糊精聚合物（β－CDP）的研究及應(yīng)用已成為關(guān)注熱點[5，6］。

作者采用共沉淀法制備替米考星β－CDP載藥微球，以期為研制具有緩釋性能、應(yīng)用更安全更廣泛的獸用替米考星β－CDP載藥微球提供理論基礎(chǔ)。

1 實驗

1.1 試劑與儀器

β－CDP，自制；替米考星（批號2007 060 015，湖北武穴龍翔藥業(yè)有限公司）；磷酸、無水乙醇等均為分析純，實驗用水為蒸餾水。

PHS－25型pH計，上海濟成儀器有限公司；DZF型真空干燥箱，北京科偉永興儀器有限公司；JJ－1型電動攪拌器，金壇華峰儀器有限公司；85－I型恒溫磁力攪拌器，常州國華電器有限公司；JSM6460型鎢燈絲掃描電子顯微鏡，日本電子公司；TDL－40B型離心機，上海安亭科學儀器廠；SKC－2000型激光粒度分析儀，日本SEISHIN公司；UV－265型紫外可見分光光度儀、UV－265FW型傅立葉紅外光譜儀，日本島津公司。

1.2 方法

1.2.1 空白β－CDP微球的制備[7］

向三口瓶中加入10mL質(zhì)量濃度為40%的氫氧化鈉溶液和6gβ－CD，使其完全溶解。在30℃、恒速攪拌（500r·min－1）條件下，緩慢滴加7.34g環(huán)氧氯丙烷（ECH），交聯(lián)反應(yīng)1.5h。加入0.8g含有乳化劑（Span80∶Tween20＝3∶1）的煤油，升溫至一定溫度，合成微球。依次用稀鹽酸、乙醇、蒸餾水、丙酮充分洗滌，除去各種雜質(zhì)，于60℃真空干燥箱干燥至恒重，得空白β－CDP微球。

1.2.2 替米考星β－CDP載藥微球的制備

稱取2.5g替米考星溶解于1000mL 100mg·L－1的磷酸水溶液中配成標準溶液，取該溶液100mL放入250mL的燒杯中，然后加入定量空白β－CDP微球，恒溫磁力攪拌（400r·min－1）一定時間，反應(yīng)結(jié)束后靜置冷卻至室溫，并在冰箱中冷藏24h，過濾，充分洗滌，抽濾，于50℃真空干燥至恒重，得替米考星β－CDP載藥微球。

1.2.3 替米考星β－CDP載藥微球的體外釋藥性能測試

精密稱取替米考星β－CDP載藥微球適量，轉(zhuǎn)入已處理好的長度約10cm的透析袋中，兩端系緊，分別置于200mL pH 值為7.4和1.2的溶液中，在（37±0.5）℃、50r·min－1下進行溶出，分別于不同時間點取樣5mL，同時補充等量同溫度的溶液，定容，于最大吸收波長293nm處用紫外可見分光光度儀測定吸光度，計算累積釋藥率，繪制累積釋藥曲線。

1.2.4 替米考星β－CDP載藥微球的質(zhì)量評價

取0.5g替米考星β－CDP載藥微球和10mL 10g·L－1的α－淀粉酶加入100mL蒸餾水中。在60℃下充分降解，然后取濾液稀釋到一定濃度范圍，用紫外可見分光光度儀檢測其濃度。替米考星包封率（Y1）和產(chǎn)率（Y2）按下式計算：

以包封率（Y1）和產(chǎn)率（Y2）為評價指標，綜合考慮指標的優(yōu)劣及重要程度，計算綜合評分（Y），回歸線性方程為：Y＝0.162Y1＋0.211Y2－8.204。綜合評分越高，表明替米考星β－CDP載藥微球的質(zhì)量越好。

1.2.5 替米考星β－CDP載藥微球的形態(tài)和粒徑分析

取一定量的替米考星β－CDP載藥微球真空冷凍干燥后噴金制樣，用掃描電子顯微鏡觀察其表觀形貌；向激光粒度分析儀樣品槽中加入一定量的替米考星β－CDP載藥微球至遮光率約15%，檢測其粒徑分布；測定β－CD、β－CDP微球、替米考星β－CDP載藥微球的紅外光譜。

2 結(jié)果與討論

2.1 替米考星β－CDP載藥微球制備工藝的優(yōu)化

2.1.1 投料比

取100mL 2.5g·L－1的替米考星溶液，在攪拌速度為400r·min－1、反應(yīng)溫度為60℃、反應(yīng)時間為1.5h的條件下制備替米考星β－CDP載藥微球，考察β－CDP微球質(zhì)量對替米考星β－CDP載藥微球的影響，結(jié)果見圖1。

由圖1可知，隨著β－CDP微球質(zhì)量的增加，替米考星β－CDP載藥微球的綜合評分升高；當β－CDP微球質(zhì)量為3g[即β－CDP微球與替米考星投料比（g∶g）為3∶0.25］時，綜合評分最高；當微球質(zhì)量大于3g后，綜合評分反而降低。因此，確定適宜的β－CDP微球與替米考星投料比為3∶0.25（g∶g）。

圖1 β－CDP微球質(zhì)量對替米考星β－CDP載藥微球的影響Fig.1 The effect of quantity ofβ－CDP microspheres on tilmicosinβ－CDP microspheres

2.1.2 反應(yīng)溫度

β－CDP微球與替米考星投料比（g∶g）為3∶0.25、其它條件同2.1.1，考察反應(yīng)溫度對替米考星β－CDP載藥微球的影響，結(jié)果見圖2。

圖2 反應(yīng)溫度對替米考星β－CDP載藥微球的影響Fig.2 The effect of reaction temperature on tilmicosin β－CDP microspheres

由圖2可知，隨著反應(yīng)溫度的升高，替米考星β－CDP載藥微球的綜合評分升高；反應(yīng)溫度為50℃時，綜合評分最高；反應(yīng)溫度高于50℃后，綜合評分反而降低。因此，確定適宜的反應(yīng)溫度為50℃。

2.1.3 反應(yīng)時間

反應(yīng)溫度為50℃，其它條件同2.1.2，考察反應(yīng)時間對替米考星β－CDP載藥微球的影響，結(jié)果見圖3。

由圖3可知，當反應(yīng)時間為1.0h時，綜合評分達到最高，此時包封率、產(chǎn)率達到最大，分別為66.05%、81.60%；繼續(xù)延長反應(yīng)時間，綜合評分反而下降。因此，確定適宜的反應(yīng)時間為1.0h。

2.2 替米考星β－CDP載藥微球的表征

2.2.1 替米考星β－CDP載藥微球的粒徑和形貌

測得替米考星β－CDP載藥微球的中位徑（D50）為148.25μm，D97為366.94μm，粒徑為正態(tài)分布，跨距為1.55。載藥微球的粒徑分布如圖4所示。

圖3 反應(yīng)時間對替米考星β－CDP載藥微球的影響Fig.3 The effect of reaction time on tilmicosin β－CDP microspheres

圖4 替米考星β－CDP載藥微球的粒徑分布Fig.4 Particle size distribution of tilmicosinβ－CDP microspheres

替米考星β－CDP載藥微球純化前后的掃描電鏡照片見圖5。

圖5 替米考星β－CDP載藥微球純化前后的掃描電鏡照片（放大200倍）Fig.5 The SEM images of tilmicosinβ－CDP microspheres before and after purification（magnification 200times）

由圖5可知，純化前，替米考星β－CDP載藥微球的表面存在大量的附著物，這些是未反應(yīng)的β－CD、ECH、分散劑以及沒洗掉的煤油。而經(jīng)過洗滌、抽濾及烘干處理后的微球，附著物大多已被除去了，微球的形態(tài)很好，表面比較圓整光滑，呈較好的圓球形。

2.2.2 紅外光譜表征（圖6）

圖6 β－CD（a）、β－CDP微球（b）與替米考星β－CDP載藥微球（c）的紅外光譜Fig.6 The IR spectra ofβ－CD（a），β－CDP microspheres（b）and tilmicosinβ－CDP microspheres（c）

由圖6可知，3條曲線在3500～3400cm－1處都出現(xiàn)強的－OH伸縮振動吸收峰，替米考星β－CDP載藥微球的－OH峰最強，β－CDP微球中－OH峰較β－CD明顯減弱，說明含有大量－OH的替米考星和β－CDP微球已經(jīng)結(jié)合；1300～1010cm－1處為醚鍵的特征峰，β－CDP微球的醚鍵峰又強又寬，表明β－CD和環(huán)氧氯丙烷很好地交聯(lián)；與β－CDP微球相比，替米考星β－CDP載藥微球在1200cm－1左右的酮基特征峰消失，可能是由于替米考星被β－CDP微球包載后替米考星進入到β－CDP微球的空腔內(nèi)部。

2.3 替米考星β－CDP載藥微球的體外釋藥性能（圖7）

圖7 替米考星β－CDP載藥微球體外緩釋累積曲線Fig.7 The cumulative curve of drug release of tilmicosin β－CDP microspheres in vitro

由圖7可知，在pH值為7.4的PBS中，替米考星β－CDP載藥微球剛開始的替米考星釋放速率最快，繼而變慢，整個過程呈持續(xù)緩慢釋放的趨勢。這可能是因為，剛開始替米考星的釋放推動力大，同時吸附在微球表面的藥物也快速溶解在水中，隨著釋放時間的延長，藥物釋放逐漸從微球表面過渡到微球內(nèi)部，此時微球內(nèi)部的藥物緩慢而均勻向外擴散，40h以后基本達到平衡，24h時的釋藥率達64.37%，說明釋藥較好。而在pH值為1.2的PBS中，替米考星β－CDP載藥微球24h時的累積釋藥率不到50%。因此，替米考星β－CDP載藥微球在pH值為7.4的PBS中釋藥效果較好。

對替米考星β－CDP載藥微球在pH值為7.4的PBS中的釋藥情況分別用零級、一級、Higuchi和Korsmeyer－Peppas公式進行擬合，結(jié)果見表1 。

表1 替米考星β－CDP載藥微球體外累積釋藥曲線擬合結(jié)果Tab.1 The regression equation of cumulative curve of drug release of tilmicosinβ－CDP microspheres in vitro

由表1 可知，替米考星β－CDP載藥微球的累積釋藥曲線與Korsmeyer－Peppas方程擬合較好。由釋放指數(shù)0.32719可知，n＜0.45，為菲克擴散。

3 結(jié)論

（1）在β－CDP微球質(zhì)量為3g、替米考星質(zhì)量為0.25g、反應(yīng)溫度為50℃、反應(yīng)時間為1.0h、攪拌速度為400r·min－1的條件下制得的替米考星β－CDP載藥微球的包封率為66.05%、產(chǎn)率為81.60%。

（2）替米考星β－CDP載藥微球粒徑分布均勻，外觀圓整。

（3）替米考星β－CDP載藥微球在pH值為7.4的PBS中釋藥效果較好。其累積釋藥曲線和Korsmeyer－Peppas方程擬合較好。

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