卡維地洛鼻用微乳凝膠的制備及性質(zhì)考察

張愛武，張友智（武漢科技大學(xué)附屬天佑醫(yī)院，武漢　430064）

卡維地洛鼻用微乳凝膠的制備及性質(zhì)考察

張愛武＊，張友智#（武漢科技大學(xué)附屬天佑醫(yī)院，武漢430064）

目的：制備卡維地洛鼻用微乳凝膠，考察其性質(zhì)。方法：通過溶解度和偽三元相圖篩選微乳處方的表面活性劑、表面活性劑-助表面活性劑比例（Km）和油相；以膠凝溫度、凝膠強(qiáng)度、pH、黏附力和外觀篩選凝膠基質(zhì)泊洛沙姆和卡波姆的用量?？疾焖瓶ňS地洛鼻用微乳凝膠的主藥含量、體外釋放度、凝膠穩(wěn)定性和纖毛毒性。結(jié)果：微乳的乳化劑為聚山梨酯80，聚山梨酯80-二乙二醇單乙基醚的Km為1∶1，油相為油酸聚乙二醇甘油酯，凝膠基質(zhì)為19%的泊洛沙姆和1%的卡波姆。所制卡維地洛鼻用微乳凝膠的膠凝溫度為（33.4±0.4），凝膠強(qiáng)度為（37.5±1.2）s，pH為（5.71±0.03），黏附力為（64.4±0.5）mg/cm2，外觀為白色透明狀（n＝5），主藥含量為99.48%（n＝3）；8 h體外累積釋放度為87.11%（n＝5）；離心、低溫、高溫、光照下的RSD均小于5%且無分層、破乳現(xiàn)象（n＝3）；纖毛毒性與生理鹽水比較無差異，符合用藥要求。結(jié)論：所制備的卡維地洛微乳凝膠劑具有性質(zhì)穩(wěn)定、纖毛毒性低、可生物黏附的特點(diǎn)，較片劑釋放完全，符合鼻用制劑標(biāo)準(zhǔn)。

卡維地洛；微乳；偽三元相圖；鼻用凝膠；體外釋放度

卡維地洛（Carvedilol）是一種新型具有多種藥理作用的抗高血壓藥，其是一種α、β-受體阻滯藥，高濃度還有鈣拮抗作用；但該藥物難溶于水，半衰期較短，且有較大的首關(guān)效應(yīng)，生物利用度較低[1-2]。目前，國內(nèi)外上市的卡維地洛制劑，主要為片劑、膠囊等劑型，而這些劑型一般都被設(shè)計為等間隔、等劑量多次給藥，頻繁的給藥次數(shù)導(dǎo)致體內(nèi)血藥濃度波動較大，而大多數(shù)高血壓患者需要長期甚至終身服藥，其長期波動的血藥濃度會導(dǎo)致頭暈、頭痛、乏力及心動過緩等不良反應(yīng)[3]。為了克服這些缺點(diǎn)，筆者研制了卡維地洛鼻用微乳凝膠，通過對卡維地洛進(jìn)行微乳化后制備鼻用溫敏凝膠，避免藥物的首關(guān)效應(yīng)，延長卡維地洛的半衰期，為卡維地洛的臨床應(yīng)用提供新的給藥途徑。

1　材料

1.1儀器

LC-10Atvp型高效液相色譜（HPLC）儀，包括SPD-10Avp紫外檢測器、Class-vp型色譜工作站（日本島津公司）；3000HS型激光粒度分析儀（英國馬爾文儀器有限公限）；H27650型透射電子顯微鏡（日本Hitach公司）；TDL80型高速離心機(jī)（上海市離心機(jī)廠研究所，離心半徑：15 mm）；TG-328型光學(xué)讀數(shù)分析天平（湘儀天平儀器廠，感量：0.1 mg）；超聲波溶解儀（上海寧商超聲儀器有限公司）；ZRS-8G型智能溶出度測定儀（天津大學(xué)無線電廠）。

1.2藥品與試劑

卡維地洛原料藥（山東齊魯制藥有限公司，批號：20131026，純度：99.6%）；卡維地洛對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號：100730-201001，純度：99.5%）；卡維地洛片（山東魯抗辰欣藥業(yè)有限公司，批號：20141120，規(guī)格：10 mg/片）；聚甘油脂肪酸酯、單亞油酸甘油酯、油酸聚乙二醇甘油酯、辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯、二乙二醇單乙基醚（plurol、maisine35-1、labrafil M-1944、labrasol、transcutol P，法國Gattefosse公司）；油酸乙酯（中國醫(yī)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑公司，批號：20130822，藥用級）；聚山梨酯80（天津基準(zhǔn)化學(xué)試劑有限公司，批號：20130911，注射級）；泊洛沙姆407（P407，德國BASF公司）；卡波姆934（廊坊聚通化工有限公司，批號：20120723）；甲醇、乙腈（美國SigmaAldrich公司，色譜純）；其余試劑均為分析純。

1.3動物

中華大蟾蜍，體質(zhì)量30～40 g，♂♀兼有，由湖北省實(shí)驗(yàn)動物研究中心提供，動物合格證號：SCXK（鄂）2010-0006。

2　方法與結(jié)果

本研究通過偽三元相圖篩選合適的乳化劑，將卡維地洛制成微乳制劑，然后根據(jù)膠凝溫度和凝膠強(qiáng)度選擇適當(dāng)?shù)哪z基質(zhì)制成鼻用凝膠，并對鼻用凝膠進(jìn)行含量測定、體外釋放度和纖毛毒性實(shí)驗(yàn)評價。

2.1卡維地洛的含量測定

采用HPLC法測定卡維地洛的含量。色譜柱：大連依利特C18（250 mm×4.6 mm，5μm）；流動相：甲醇-0.033 mol/L磷酸鹽緩沖液（將4.59 g KH2PO4和0.619 g K2HPO4溶于1 000 ml蒸餾水中）-冰醋酸溶液（6∶4∶0.3）；流速：1 ml/min；檢測波長：241 nm；柱溫：30；進(jìn)樣量：20 μl。在該色譜條件下，卡維地洛的質(zhì)量濃度（c）對峰面積（A）的回歸方程為A＝12 569c+9 860.7（r＝0.999 5），質(zhì)量濃度的線性范圍為1.0～100.0 μg/ml。按相關(guān)方法[4]進(jìn)行檢測，高、中、低質(zhì)量濃度的回收率分別為98.51%、99.23%、99.33%，RSD分別為2.05%、1.75%、1.94%（n＝3）；卡維地洛溶液在室溫放置24h內(nèi)穩(wěn)定（RSD＝1.91%，n＝3）。

2.2不同溶劑對卡維地洛溶解度的影響

比較卡維地洛在不同溶劑中的溶解度。將足量的卡維地洛分別加入1 ml不同溶劑的試管中，溶劑分別為油酸乙酯、plurol、maisine35-1、labrafil M-1944、聚山梨酯80、labrasol、transcutol P，密封后將試管于50水浴中振搖24 h。然后將混合物于4 000 r/min（離心半徑15 mm）離心10 min，吸取0.5 ml上清液，用甲醇稀釋100倍，采用HPLC法測定卡維地洛的含量，計算溶解度。結(jié)果，上述溶劑中卡維地洛的溶解度分別為8.55、15.71、24.38、42.36、53.04、125.17、288.35 mg/ml，可見卡維地洛在transcutol P中的溶解度最大。

2.3微乳處方的篩選

根據(jù)“2.2”項(xiàng)下結(jié)果，以transcutol P作為微乳的助表面活性劑（COSA），以maisine35-1、labrafil M-1944、油酸乙酯為油相，以聚山梨酯80和labrasol為表面活性劑（SA），以微乳面積（ME）的大小為指標(biāo)，采用偽三元相圖[5]篩選卡維地洛微乳的SA、SA-COSA的比例（Km）、油相。

2.3.1SA的選擇在具塞的三角燒瓶中，將聚山梨酯80或labrasol與一定量的油相l(xiāng)abrafil M-1944混合均勻，使成為混合液，在不斷振搖下逐滴加入蒸餾水，同時不停振搖使各組分混合均勻，記下系統(tǒng)的狀態(tài)變化情況（由清至濁或由濁至清），記錄臨界點(diǎn)時水的質(zhì)量數(shù)，把相應(yīng)的點(diǎn)（各組分百分比）繪制在偽三元相圖上，曲線的陰影部分為ME。結(jié)果顯示，以聚山梨酯80為SA時所形成的ME較labrasol大，因此選用聚山梨酯80作為微乳的SA。不同SA的偽三元相圖見圖1。

圖1　不同SA的偽三元相圖Fig 1　The pseudo-ternary phase diagram of different SA

2.3.2Km的確定以聚山梨酯80為SA，以transcutol P為COSA，以Km分別為1∶2、1∶1、2∶1的比例混合，同“2.3.1”項(xiàng)下方法繪制偽三元相圖。結(jié)果顯示，當(dāng)Km為1∶1時所形成的ME最大，因此確定Km為1∶1。不同Km的偽三元相圖見圖2。

圖2　不同Km的偽三元相圖Fig 2　The pseudo-ternary phase diagram of different Km

2.3.3油相的選擇分別以maisine35-1、labrafil M-1944、油酸乙酯為油相，同“2.3.1”項(xiàng)下方法繪制偽三元相圖。結(jié)果顯示，以labrafil M-1944為油相所形成的ME最大，因此選用labrafil M-1944作為油相。不同油相的偽三元相圖見圖3。

圖3　不同油相的偽三元相圖Fig 3　The pseudo-ternary phase diagram of different oil phase

2.4卡維地洛微乳的制備

根據(jù)“2.3”項(xiàng)下結(jié)果，將5.0 g卡維地洛溶于適量labrafil M-1944中作為油相，然后將混合乳化劑（聚山梨酯80-transcutol P之比為1∶1）加入到油相中，渦旋均勻，緩慢加水到混合油相中，油、乳、水三者比例為2∶4∶4，最后使成100 ml。形成的乳劑外觀半透明，具白色乳光。

2.5卡維地洛微乳的質(zhì)量評價

2.5.1外觀形態(tài)[6]將載有支持膜的銅網(wǎng)置于臘板上，在膜上分別滴加卡維地洛微乳液各1滴，自然晾干30 min，再滴加2%磷鎢酸1滴，自然晾干10 min，用濾紙吸去多余的液體，置于透射電子顯微鏡下觀察。結(jié)果顯示，卡維地洛微乳的外觀圓整，粒徑分布均勻。卡維地洛微乳的透射電子顯微鏡圖見圖4。

圖4　卡維地洛微乳的透射電子顯微鏡圖（×55000）Fig 4　Transmission electron micrograph of Carvedilol microemulsion（×55000）

2.5.2粒徑及Zeta電位的測定采用激光粒度分析儀分別測定卡維地洛微乳的粒徑分布和Zeta電位。結(jié)果，卡維地洛微乳的平均粒徑為（60.3±10.8）nm，Zeta電位為（－1.63±0.02）mV（n＝9），表明所制得卡維地洛微乳的粒徑較小、帶負(fù)電荷量較大，利于微乳的穩(wěn)定和保存。

2.5.3穩(wěn)定性考察將卡維地洛微乳于12 000 r/min（離心半徑15 mm）離心20 min，與離心前微乳相比無明顯差異，體系不分層、無沉淀、均勻半透明，表明卡維地洛微乳穩(wěn)定性較好。

2.6載藥鼻用微乳凝膠的制備

2.6.1基質(zhì)種類及用量選擇鼻用凝膠目前以溫敏型凝膠基質(zhì)材料采用得最多，常見的有泊洛沙姆、卡波姆、殼聚糖、纖維素等。參考相關(guān)文獻(xiàn)[7]，本研究以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的P407和卡波姆組成不同鼻用凝膠處方，以膠凝溫度（29～33）[6]及凝膠強(qiáng)度（＜40 s）作為篩選標(biāo)準(zhǔn)，篩選基質(zhì)用量，基質(zhì)配方組成和結(jié)果見表1。

表1　鼻用凝膠基質(zhì)處方組成和結(jié)果（n＝5）Tab 1　The dosage screening results of nasal gel matix（n＝5）

由表1可知，配方3、4、5、6的膠凝溫度和凝膠強(qiáng)度在合適范圍內(nèi)，考慮鼻腔內(nèi)溫度為32～34[8]。結(jié)合膠凝溫度和凝膠強(qiáng)度的數(shù)據(jù)，選用配方3、4作為適宜配方作進(jìn)一步優(yōu)化研究。

2.6.2載藥鼻用微乳凝膠的制備與處方優(yōu)化稱取0.5 g、1.0 g卡波姆分別加入至10.0 g卡維地洛微乳中放置24 h使其充分溶脹，將混合物冷卻至4，然后緩慢加入不同量的P407，邊加邊攪拌，加蒸餾水至100 g；將混合物放置于4過夜，得乳白色黏液，即得2組配方的卡維地洛鼻用微乳凝膠。然后考察2組配方鼻用微乳凝膠的pH、膠凝溫度、凝膠強(qiáng)度、黏附力和外觀，進(jìn)一步優(yōu)化處方，結(jié)果見表2。

表2　不同配方卡維地洛鼻用微乳凝膠的理化性質(zhì)（x ±s，n＝5）Tab 2　Physicochemical property of Carvedilol microemulsion-based nasal gels with different formula（x ±s，n＝5）

鼻用微乳凝膠不僅需要具有適宜的膠凝溫度，使其能在人體生理溫度內(nèi)發(fā)生相轉(zhuǎn)變，而且應(yīng)具有合適的黏附力（50～100 mg/cm2），過低易從鼻黏膜上脫落，過高則易造成鼻黏膜的損傷[9]。由表2可知，綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)，以配方4為最適宜配比，因此選用配方4制成卡維地洛鼻用微乳凝膠進(jìn)行含量測定、體外釋放度、穩(wěn)定性和纖毛毒性實(shí)驗(yàn)。

2.7鼻用微乳凝膠性質(zhì)考察

2.7.1含量測定取自制的卡維地洛鼻用微乳凝膠3批，精密稱取5.0 g（相當(dāng)于卡維地洛25 mg），置于50 ml量瓶中，用甲醇適量破乳后加甲醇至刻度，搖勻過濾，精密量取續(xù)濾液3 ml至25 ml量瓶中，流動相稀釋至刻度，按“2.1”項(xiàng)下色譜條件測定峰面積，以外標(biāo)法分別計算3批樣品中卡維地洛的含量。結(jié)果，卡維地洛平均含量分別為標(biāo)示量的98.45%、100.31%、99.67%（n＝3）。

2.7.2體外釋放度測定取自制卡維地洛鼻用微乳凝膠和市售卡維地洛片，照溶出度測定法[2015年版《中國藥典》（四部）溶出度與釋放度測定法][10]，分別以500 ml蒸餾水、pH 6.8磷酸鹽緩沖液為溶出介質(zhì)，轉(zhuǎn)速為50 r/min，溫度為37。分別于1、2、4、8、12、24 h取樣2 ml，并補(bǔ)液2 ml，經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾。取續(xù)濾液20 μl注入HPLC儀進(jìn)行分析，并計算累積釋放度，結(jié)果見圖5。

圖5　卡維地洛鼻用微乳凝膠和片劑的體外釋放曲線（n＝5）Fig 5　Cumulative release curves in vitro of Carvedilol microemulsion-based nasal gels and Carvedilol tables（n＝5）

由圖5可知，鼻用微乳凝膠中卡維地洛快速均衡釋放，在2 h后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，然后緩慢持續(xù)釋放，8 h達(dá)到累積釋放度87.11%，藥物釋放比較完全；而片劑中卡維地洛8 h累積釋放度為59.13%，釋放較慢且不規(guī)則，累積釋放度較鼻用微乳凝膠??；但兩者24h的累積釋放度差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.1）。

2.7.3凝膠穩(wěn)定性試驗(yàn)按照2015年版《中國藥典》（四部）9001（原料藥物與制劑穩(wěn)定性試驗(yàn)指導(dǎo)原則）進(jìn)行離心、低溫、高溫和光照試驗(yàn)。結(jié)果，卡維地洛鼻用微乳凝膠制劑穩(wěn)定，無分層、破乳現(xiàn)象。

2.7.4纖毛毒性實(shí)驗(yàn)[11]采用在體蟾蜍上顎模型法考察卡維地洛鼻用微乳凝膠的纖毛毒性，以生理鹽水作對照，結(jié)果見表3。

表3　卡維地洛鼻用微乳凝膠對蟾蜍纖毛運(yùn)動時間的影響（n＝6）Tab 3　Effects of Carvedilol microemulsion-based nasal gels on the duration of toad ciliary movement（n＝6）

由表3可知，卡維地洛鼻用微乳凝膠的纖毛持續(xù)運(yùn)動時間為生理鹽水的96.0%，經(jīng)統(tǒng)計分析，兩組差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），說明卡維地洛鼻用微乳凝膠的纖毛毒性很低，作為鼻用制劑具有較好的安全性。

3　討論

目前微乳凝膠多用于鼻黏膜給藥[12]。乳劑型凝膠含有水、油、乳化劑和凝膠基質(zhì)，當(dāng)局部應(yīng)用黏膜給藥時，藥物的藥-時曲線下面積有很大提高[13]。本研究制備了具有一定黏附力和良好透過效果的卡維地洛鼻用微乳凝膠，兼具了微乳和凝膠兩種劑型的優(yōu)點(diǎn)。微乳中卡維地洛能快速釋放，凝膠在鼻腔內(nèi)原位凝膠化并迅速黏附于黏膜表面，延長了藥物作用時間，提高了藥物療效。

溫敏型鼻用凝膠是根據(jù)貯藏條件與鼻腔內(nèi)溫度差異而使高分子溶液發(fā)生“溶液-凝膠”的相轉(zhuǎn)變過程，目前國內(nèi)外常用的鼻用凝膠基質(zhì)為泊洛沙姆，泊洛沙姆溶液具有反向膠凝的特性，當(dāng)溫度升高時可由溶液狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z狀態(tài)。其機(jī)制是泊洛沙姆分子在水溶液中形成以疏水性PPO為內(nèi)核，以親水性PEO為外殼的球狀膠束，當(dāng)溫度升高至膠凝溫度時，膠束間相互纏結(jié)和堆積，從而形成半固體狀的凝膠。本試驗(yàn)以P407為主要凝膠基質(zhì)，輔以一定量的卡波姆，這是因?yàn)镻407溶液的膠凝溫度受聚氧乙烯/聚氧丙烯的比例、濃度等影響，在P407中加入一定濃度的卡波姆可以起到調(diào)節(jié)膠凝溫度、凝膠強(qiáng)度和黏附力的作用[14]，且卡波姆可增加藥物的釋放速率[15]，提高生物利用度[16]。

鼻用微乳凝膠制劑不僅要在鼻腔溫度下膠凝、吸附，而且要有一定的藥物釋放速度和釋放時間，筆者從卡維地洛微乳的制備，鼻用微乳凝膠的基質(zhì)篩選，膠凝溫度、凝膠強(qiáng)度、凝膠黏附力和體外釋放度的測定，最后確定了卡維地洛鼻用微乳凝膠的處方。所制備的凝膠各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，為卡維地洛的臨床應(yīng)用開發(fā)了新的給藥途徑。

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（編輯：鄒麗娟）

Preparation and Properties Study of Carvedilol Microemulsion-based Nasal Gels

ZHANG Aiwu，ZHANG Youzhi（The Affiliated Tianyou Hospital of Wuhan University of Science and Technology，Wuhan 430064，China）

OBJECTIVE：To prepare Carvedilol microemulsion-based nasal gels，and to investigate its properties.METHODS：The surfactant，the ratio of surfactant to cosurfactant（Km）and oil phase of microemulsion prescription were screened by using solubility and pseudo-ternary phase diagram.The amounts of gel matrix as poloxamer and carbomer were screened by using gelation temperature，gel strength，pH，adhesion and appearance.The nasal gels was inspected in respects of the content of main component，release rate in vitro，gel stability and the cilia toxicity.RESULTS：The emulsifier was tween-80；Kmof tween-80-diethylene glycol monoethyl ether was 1∶1；oil phase was labrafil M-1944；gel matrix were 19%poloxamer and 1%carbomer.The parameters of prepared nasal gel were as follows as gelation temperature of（33.4±0.4），gel strength of（37.5±1.2）s，pH of（5.71± 0.03），adhesion of（64.4±0.5）mg/cm2，white transparent appearance（n＝5）.The content of main component was 99.48%（n＝3），and 8 h accumulative release rate in vitro was 87.11%（n＝5）.RSDs were all lower than 5%and no stratification or demulsification was found under the condition of centrifugation，low temperature，high temperature and light（n＝3）.There was no difference in cilia toxicity and normal saline，and they conformed to claim of drug use.CONCLUSIONS：Prepared Carvedilol microemulsion gels show the characteristics of quality stabilization，low cilia toxicity and biological adhensive.Prepared gels can be released completely compared to tablet and in line with the standard of nasal preparations.

Carvedilol；Microemulsion；Pseudo-ternary phase diagram；Nasal gel；Release degree in vitro

R943

A

1001-0408（2016）28-3992-04

10.6039/j.issn.1001-0408.2016.28.32

＊主管護(hù)師。研究方向：合理用藥。電話：027-51228526。E-mail：1095454743@qq.com

主任藥師。研究方向：藥物制劑。電話：027-51228443。E-mail：zyz_0525@sina.com

（2016-01-11

2016-04-18）