小檗堿胃粘附微球的制備和體外性質(zhì)評(píng)價(jià)

蔣紅艷,張繼芬,江尚飛Δ,蘭作平,王雙

(1.重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校 藥理教研室，重慶 400030；2.西南大學(xué) 藥學(xué)院，重慶 400715)

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小檗堿胃粘附微球的制備和體外性質(zhì)評(píng)價(jià)

蔣紅艷1,張繼芬2,江尚飛1Δ,蘭作平1,王雙1

(1.重慶醫(yī)藥高等專科學(xué)校 藥理教研室，重慶 400030；2.西南大學(xué) 藥學(xué)院，重慶 400715)

目的 制備小檗堿胃粘附微球并評(píng)價(jià)其藥劑學(xué)性質(zhì)。方法 采用液中干燥法制備小檗堿胃粘附微球，以微球的成球效果、載藥量、包封率為指標(biāo)，分別考察無水乙醇與液體石蠟體積比、Span 80濃度、小檗堿用量、乙基纖維素和卡波姆的總用量、乙基纖維素和卡波姆的比例等5個(gè)因素，篩選最佳工藝條件，對(duì)其制備的微球進(jìn)行表征，并對(duì)所制備的小檗堿胃粘附微球進(jìn)行體外釋放度評(píng)價(jià)。結(jié)果 小檗堿胃粘附微球最佳處方為無水乙醇與液體石蠟體積比為1:8，Span 80濃度為 2%，小檗堿用量為800 mg，乙基纖維素和卡波姆的用量分別為500 mg，乙基纖維素和卡波姆的比例為 1:1；制備得到的3批微球的載藥量、包封率、粒徑、表面形態(tài)以及圓整度均符合質(zhì)量檢測要求；制備的小檗堿胃粘附微球具有一定的緩釋特性，體外釋藥行為符合Higuchi方程。結(jié)論 采用液中干燥法可將小檗堿制備成微球，制備的小檗堿胃粘附微球具有良好的緩釋特性。

小檗堿；微球；液中干燥法；制備工藝；體外評(píng)價(jià)

微球(microspheres)是指藥物與高分子材料制成基質(zhì)骨架的球形或類球形的實(shí)體，藥物溶解或分散于實(shí)體中。采用粘附材料把藥物制劑制成粘附微球的形式來治療胃腸道炎癥，可以延長其在胃腸道內(nèi)的停留時(shí)間，增強(qiáng)藥物與胃腸粘膜表面的充分接觸與吸收，增加藥物對(duì)胃腸道上皮細(xì)胞的穿透力，提高藥物的生物利用度，減少用藥次數(shù)[1-3]。常用的制備粘附微球的方法有乳化交聯(lián)法、噴霧干燥法、液中干燥法、紫外交聯(lián)法，以及液-液相分離技術(shù)[4-5]。小檗堿(berberine),又稱黃連素，為季胺型異喹啉類生物堿，是黃連的主要有效成分，具有抗菌消炎、抗腸道細(xì)菌感染等作用[6-8]。目前在中藥抑制或殺滅幽門螺桿菌(helicobacter pylori，HP)的研究中，以主要含小檗堿的黃連和復(fù)方黃連素應(yīng)用最多[9]。吳靜等[10]研究了黃連與鹽酸小檗堿對(duì)幽門螺桿菌的體外抗菌活性，結(jié)果顯示黃連與鹽酸小檗堿對(duì)HP均具有一定的抗菌活性，鹽酸小檗堿最小抑菌濃度(minimal inhibitory concentration，MIC)為0.025 g/mL。但是當(dāng)前臨床所用各種小檗堿口服制劑均為一般普通制劑，服用后很快被胃排空，難以在胃內(nèi)持久地保持有效濃度。若能采用適宜的制劑法將小檗堿制成胃粘附微球，使其較長時(shí)間滯留于胃中，并保持濃度平穩(wěn)，以延長對(duì)幽門螺桿菌的作用時(shí)間和作用強(qiáng)度，必將提高抗菌效果。本實(shí)驗(yàn)使用液中干燥法制備小檗堿胃粘附微球, 并對(duì)制備工藝進(jìn)行了研究與探討，并對(duì)其進(jìn)行了藥劑學(xué)性質(zhì)評(píng)價(jià)。

1 材料與方法

1.1 儀器 78-1磁力加熱攪拌器(上海紅星儀器有限公司)；SN10N-10G高速攪拌器(德國IKA中國儀科實(shí)驗(yàn)室技術(shù)有限公司)；DHN多功能藥用試驗(yàn)機(jī)(上海銘翔儀器有限公司)；TU-1901雙光束紫外分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)。

1.2 藥品與試劑 鹽酸小檗堿對(duì)照品(中國藥品生物制品鑒定所，批號(hào)110713-200911)；小檗堿原料藥(南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司)；卡波姆C974P(carbomer 974P，C974P)(武漢鑫恒隆工貿(mào)有限責(zé)任公司)；乙基纖維素水分散體(ethyl cellulose aqueous dispersion，RT-EAD)(固含物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，上海Colorcon公司)；乙醇分析純，其他試劑均為分析純。

1.3 方法

1.3.1 紫外分光光度法測定小檗堿含量:①光譜掃描，稱取鹽酸小檗堿對(duì)照品(相當(dāng)于小檗堿5 mg)，加0.1 mol/L鹽酸溶液溶解并稀釋至100 mL，搖勻，即得對(duì)照品母液(濃度為50 μg/mL)。在200～400 nm范圍內(nèi)進(jìn)行紫外掃描，尋找小檗堿最佳吸收波長。稱取輔料5 mg，加0.1 mol/L鹽酸溶液溶解并稀釋至100 mL，搖勻，即得濃度為50 μg/mL的溶液，在200～400 nm范圍內(nèi)進(jìn)行紫外掃描，考察其是否對(duì)小檗堿的吸收產(chǎn)生影響。②繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，分別從上述對(duì)照品母液(濃度為50 μg/mL)精密吸取0.4、0.8、1.2、1.6 、2.0、2.4 mL置于10 mL 容量瓶中，加0.1 mol/L鹽酸溶液至刻度，搖勻。配制成濃度為2、4、6、8、10、12 μg/mL的6份溶液，用紫外分光光度計(jì)在最大吸收波長處測定其吸光度，測定A值。以吸光度(A)對(duì)小檗堿濃度(C)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算回歸方程。

1.3.2 液中干燥法制備小檗堿胃粘附微球：① 制備工藝流程，取乙基纖維素及卡波姆分散于無水乙醇中，冰箱中放置24 h，直至呈現(xiàn)半透明狀后攪拌均勻。加入小檗堿，攪拌使其溶解，得溶液I。并在室溫、機(jī)械攪拌下，將上述溶液加入到含有Span 80的液體石蠟中，繼續(xù)室溫?cái)嚢柚劣袡C(jī)溶劑揮干，抽濾，用石油醚洗滌，25 ℃干燥24 h，即得微球。②優(yōu)化制備工藝，采用單因素實(shí)驗(yàn)法，分別考察無水乙醇與液體石蠟體積比、Span 80濃度、小檗堿用量、乙基纖維素和卡波姆的總用量、乙基纖維素和卡波姆的比例等因素，并以制備的粘附微球的成球效果或載藥量作為考察指標(biāo)，來篩選最佳工藝條件。③評(píng)價(jià)指標(biāo)，粘附微球的成球效果：制備的小檗堿胃粘附微球球形較好、邊緣較光滑。

載藥量及包封率：取小檗堿胃粘附微球適量，研細(xì)，精密稱取30 mg(W)，置100 mL(V)量瓶中，加0.1 mol/L鹽酸溶液使其溶解，并定容至刻度，即得供試品溶液，測定吸光值，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程得其質(zhì)量，測定小檗堿含量，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算濾液中藥物濃度(C)。

載藥量=(微球中所含藥量/微球總重量)×100%

包封率=(微球中所含藥量/投入總藥量)×100%

1.3.3 微球釋放度的測定：參照《中國藥典》(2010版)二部附錄XD 釋放度測定第二法“漿法”。攪拌槳轉(zhuǎn)速為50 r/min，溫度為(37.0±0.5) ℃，溶出介質(zhì)為0.1 mol/L鹽酸溶液900 mL。稱取小檗堿胃粘附微球300 mg，投入溶出杯中，分別在0.5、1、2、3、4、6、8、10、12 h取樣5 mL(同時(shí)補(bǔ)加等量同溫介質(zhì))，用0.8 μm孔徑的微孔濾膜濾過，于266 nm 處測定其吸光度，按照分光光度法，以溶出介質(zhì)為空白，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算藥物濃度及累積釋放百分率。在相同條件下測定小檗堿原料藥在0.1 mol/L鹽酸溶液中的累積釋放百分率。

2 結(jié)果

2.1 小檗堿標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

2.1.1 檢測波長的選擇：200～400 nm范圍內(nèi)紫外波長掃描圖譜見圖1：a表示鹽酸小檗堿紫外波長掃描圖譜，分別在349、266、230 nm波長處有最大吸收；b表示空白輔料紫外波長掃描圖譜，在349、266 nm波長處無吸收，2者之間紫外吸收光譜無重疊干擾現(xiàn)象，顯然可選擇紫外分光光度法測定供試品含量，可選擇266 nm波長。

圖1 紫外波長掃描圖譜a.鹽酸小檗堿 b.空白輔料Fig.1 Scanning spectra of UV wavelengtha.Berberine hydrochloride b.The excipients

2.1.2 小檗堿的標(biāo)準(zhǔn)曲線：用紫外分光光度計(jì)在最大吸收波長266 nm處測定其吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖2，得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程y=0.634x+0.008，r=0.9997。

圖2 小檗堿標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of berberine

表明小檗堿在2～12 μg/mL濃度范圍內(nèi)，其濃度和吸光度A之間線性關(guān)系良好。

2.2 小檗堿胃粘附微球的制備

2.2.1 單因素考察結(jié)果

①無水乙醇與液體石蠟的體積比的影響，固定其他因素，無水乙醇：液體石蠟分別為1:1、1:2、1:4、1:8和1:16，考察其影響，見表1。由表1可知：當(dāng)無水乙醇與液體石蠟體積比為1:1和1:2時(shí)，水相物質(zhì)聚集成塊，無法制成微球；繼續(xù)增加液體石蠟的比例，成球性變好，且載藥量和包封率增加，但比例為1:16時(shí)球形欠佳，故無水乙醇與液體石蠟體積比為1:8時(shí)最好。

表1 無水乙醇與液體石蠟的體積比的影響

② Span 80濃度的影響，固定其他因素，當(dāng)乳化劑Span 80的用量分別為1%、2%、3%、4%、5%(W/V)時(shí)，考察其影響，見表2。由表2可知：Span 80的用量對(duì)微球的載藥量和包封率有較大的影響，Span 80的用量為2%時(shí)，載藥量和包封率都較為理想。

表2 Span 80濃度的影響

③ 乙基纖維素和卡波姆比例的影響，固定其他因素，EC:CP分別為3:1、2:1、1:1、1:2和1:3，考察其影響，見表3。由表3可知：EC與 CP 配比對(duì)成球效果的影響較大，當(dāng)EC與 CP 配比為1:1時(shí)微球均勻性較好，球形最好，故確定EC:CP為配比為 1:1 時(shí)成球較為理想。

表3 EC與 CP 的配比的影響

④ 乙基纖維素和卡波姆各自的用量的影響，固定其他因素，EC:CP為 1:1，EC與CP的用量分別為100、200、300、400、500 mg時(shí)，考察其影響見表4。由表4可知，EC與CP的用量分別為500 mg時(shí)，球形最好，且載藥量、包封率與400 mg時(shí)相差不大，故選擇EC與CP各自的用量為500 mg。

表4 EC與CP用量的影響

⑤ 小檗堿用量的影響，固定其他因素，小檗堿用量分別為200、400、600、800、1000 mg，考察其影響，見表5。由表5可知，隨著小檗堿用量的增加，載藥量和包封率隨之增加，但當(dāng)小檗堿用量大于1000 mg時(shí)，球形不好，故確定小檗堿用量為800 mg。

表5 小檗堿用量的影響

2.2.2 制備工藝確認(rèn)：小檗堿胃粘附微球最佳處方為無水乙醇與液體石蠟體積比為1:8，Span 80濃度為2%，小檗堿用量為800 mg，乙基纖維素和卡波姆的用量分別為500 mg，乙基纖維素和卡波姆的比例為 1:1。

2.3 小檗堿胃粘附微球的表征

2.3.1 載藥量及包封率測定：3批微球的載藥量及包封率結(jié)果見表6。

表6 小檗堿胃粘附微球的載藥量、包封率±s，n=3)

2.3.2 微球粒徑及表面形態(tài)：采用光學(xué)顯微鏡觀察微球的粒徑分布，取少量微球于載玻片上，加少量水分散均勻，于光學(xué)顯微鏡下測定500個(gè)微球的粒徑，計(jì)算微球的平均粒徑[11]。結(jié)果顯示，制備的小檗堿胃粘附微球平均粒徑為(850±29)μm。將小檗堿胃粘附微球置于顯微鏡下觀察其形態(tài)并攝片記錄。結(jié)果表明，小檗堿胃粘附微球球形較好、邊緣較光滑(見圖3)。

圖3 顯微鏡下觀察的微球形態(tài)(×160)Fig.3 The morphology of microspheres under the microscope(×160)

2.3.3 圓整度測定：將一定質(zhì)量的微球置于一光滑玻璃板上，玻璃板的一側(cè)稍抬起，在微球滾動(dòng)前測量，傾斜平面與水平面之間形成的角度，即為平面臨界角。以此評(píng)價(jià)微球的圓整度，此角越小，微球圓整度越高。分別取上述3批制得的微球，參照《中國藥典》(2010版)二部附錄相關(guān)內(nèi)容測定，每批各測5次。其測定結(jié)果見表7。數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，3批供試品的平面臨界角界于15.4°～16.7°之間，其圓整度比較好。

表7 小檗堿胃粘附微球平面臨界角的測定±s)

2.4 小檗堿胃粘附微球釋放度測定 鹽酸小檗堿胃粘附微球及原料藥釋藥曲線見圖4。由圖4可知，鹽酸小檗堿胃粘附微球0.5 h釋藥達(dá)33.4%，6 h釋藥達(dá)90.2%；小檗堿原料藥釋藥較快，1 h釋藥達(dá)90%以上。

圖4 小檗堿胃粘附微球在0.1 mol/L鹽酸介質(zhì)中體外釋藥曲線圖(n=5)Fig.4 Berberine gastric adhesion in 0.1 mol/L HCl medium release curve in vitro of

分別用零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和Higuchi方程擬合，擬合結(jié)果見表8。由表可知，小檗堿胃粘附微球體外釋藥行為符合Higuchi方程，提示小檗堿胃粘附微球具有一定的緩釋特性。

表8 小檗堿胃粘附微球在0.1 mol/L鹽酸介質(zhì)中體外釋藥的數(shù)學(xué)模型擬合結(jié)果

3 討論

胃粘附制劑則是一類以生物粘附材料作為藥物的載體，通過生物粘附作用長時(shí)間粘附于胃黏膜表面而發(fā)揮療效的藥物制劑。而選擇生物粘附性載體材料制備的粘附微球，可延長與粘膜的接觸時(shí)間，增加與粘膜接觸面積，在定位、緩釋、提高生物利用度等方面具有明顯的優(yōu)勢[12-14]。隨著高分子藥用輔料的發(fā)展，卡波姆(carbomer，CP)、聚卡波菲(poycarbophill，PCP)、羥丙基甲基纖維素(hydroxy propyl methyl cellulose，HPMC)、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose，HPC)、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose，HEC)、殼聚糖、海藻酸鈉、聚半乳糖醛酸和聚丙烯酸共聚物等具有良好生物粘附性的材料不斷涌現(xiàn)[15-16]，進(jìn)一步促進(jìn)了生物粘附給藥系統(tǒng)的深入研究和長足發(fā)展。

本研究采用單因素試驗(yàn)篩選了無水乙醇與液體石蠟體積比、Span 80濃度、小檗堿用量、乙基纖維素和卡波姆各自的用量、乙基纖維素和卡波姆的比例等5個(gè)因素，得到了小檗堿胃粘附微球的最佳制備工藝。采用液中干燥法制備小檗堿胃粘附微球，方法簡單，所制微球顆粒均勻。在制備過程中, 藥物溶液攪拌倒入含Span 80的液體石蠟中時(shí), 應(yīng)緩慢倒入, 攪拌速度以出現(xiàn)最小氣泡為宜，速度過快易出現(xiàn)粘連。制備的胃粘附微球體外釋藥良好，與小檗堿原料藥相比，小檗堿胃粘附微球具有一定的緩釋性。

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(編校：王冬梅)

Preparation and in vitro evaluation of stomach adhesive microspheres loaded berberine

JIANG Hong-yan1,ZHANG Ji-fen2,JIANG Shang-fei1Δ,LAN Zuo-ping1,WANG Shuang1

(1.Department of Pharmacology, Chongqing Medical and Pharmaceutical College, Chongqing 400030, China;2.College of Pharmacy, Southwest University, Chongqing 400715, China)

ObjectiveTo prepare stomach adhesive microspheres loaded berberine and evaluate its in vitro pharmaceutical characters.MethodsPrepared stomach adhesive microspheres loaded berberine by intra-liquid desiccation method.The formation of microspheres，the drug loading and the incorporation rate were used as evaluation index, the volume ratio of the liquid paraffin and ethanol, the concentration of Span 80, the amount of berberine, the total amount of ethyl cellulose and carbomer, and the ratio of ethyl cellulose and carbomer were investigated, and the prepared microspheres were characterized and in vitro release characteristics of risperidone microspheres were evaluated.ResultsThe optimal prescription of berberine gastric adhesive microspheres: ethanol volume ratio of the liquid paraffin 1:8, Span 80 concentration of 2%, the amount of berberine 800 mg, ethyl cellulose and carbomer coas of 500 mg, ethyl cellulose and carbomer ratio was 1:1;3 batches of surface morphology of microspheres prepared by drug loading, the incorporation rate,particle size distribution and roundness met quality inspection requirements;berberine stomach adhesion microspheres prepared with some slow release characteristics in vitro release behavior Higuchi equation. ConclusionStomach adhesive microspheres loaded berberine is successfully prepared using intra-liquid desiccation method, which has sustained-release characteristics.

berberine; microspheres; intra-liquid desiccation method;preparation process; in vitro evaluation

重慶市教委立項(xiàng)課題(KJ102501)；重慶市教委立項(xiàng)課題(KJ1402601)

蔣紅艷，女，碩士，副教授，研究方向：藥理學(xué)，E-mail：jianghy200568@126.com；江尚飛，通訊作者，男，碩士，講師，研究方向：藥劑學(xué)，E-mail：jion0729@126.com。

R94

A

1005-1678(2015)01-0030-04