DTPA胃漂浮囊心緩釋片制備與體外釋放性能

王立強， 盧迅， 應(yīng)俠， 陳銳

(1. 華僑大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)學(xué)院， 福建 泉州 362021；2. 廣州優(yōu)米健醫(yī)藥科技有限公司， 廣東 廣州 510060)

DTPA胃漂浮囊心緩釋片制備與體外釋放性能

王立強1， 盧迅1， 應(yīng)俠1， 陳銳2

(1. 華僑大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)學(xué)院， 福建 泉州 362021；2. 廣州優(yōu)米健醫(yī)藥科技有限公司， 廣東 廣州 510060)

采用粉末直接壓片法制備二乙基三胺五乙酸(DTPA)胃漂浮囊心緩釋片，并對其進行體外漂浮性能、釋放性能和釋藥機理研究.結(jié)果表明：DTPA胃漂浮囊心緩釋片在人工胃液中可以立即起漂，持續(xù)漂浮時間長達24 h，其釋藥過程用Korsmeyer-Peppas(Tlag)模型擬合的擬合度最好；同時，應(yīng)用Harland方程進行驗證，證明該制劑的釋藥過程主要為擴散和骨架溶蝕共同作用.通過該法制備的胃漂浮囊心緩釋片具有起漂時間短、持續(xù)漂浮時間長、緩釋效果好，漂浮性能不受制劑輔料和制備工藝的影響等優(yōu)點. 關(guān)鍵詞： 二乙基三胺五乙酸； 胃漂浮囊心緩釋片； 漂浮性能； 釋藥機理

漂浮緩釋制劑屬于口服定位釋藥系統(tǒng)，具有吸收部位停留時間長、藥物釋放穩(wěn)定等特點，是目前國內(nèi)外緩控釋劑型的研究熱點[1].傳統(tǒng)的胃漂浮型緩釋制劑的漂浮性能和釋藥性能都要受制劑輔料和制備工藝的影響.二乙基三胺五乙酸(diethylene triamine pentaacetic acid，DTPA)是一種放射性核素促排藥物，目前臨床上使用的是DTPA-ZnNa3和DTPA-CaNa3的注射劑和噴霧制劑[2-3].它們雖有較好的促排效果，但是,此類無菌液體制劑在大規(guī)模核輻射事故爆發(fā)時，不利于大規(guī)模的儲存、運輸和使用.鑒于國內(nèi)外目前尚未有DTPA的口服制劑上市，因此，本文將DTPA作為模型藥物，制成一種新型的胃漂浮囊心緩釋片，并對其體外漂浮性能、釋放性能和釋藥機理進行考察.

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

DTPA(瑪雅試劑有限公司)，DTPA對照品(Sigma公司)，乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)基準試劑(天津基準化學(xué)試劑有限公司)，羥丙基甲基纖維素(HPMC，K4M)、微晶纖維素、糊精、卡波姆樹脂和尤特奇S100(上海昌為醫(yī)藥輔料技術(shù)有限公司)，滑石粉(上海泰坦科技股份有限公司)，低取代羥丙基纖維素和四丁基碘化銨(上海晶純生化科技股份有限公司)，硬脂酸鎂、鹽酸和六水合三氯化鐵(國藥集團化學(xué)試劑有限公司)，檸檬酸三乙酯(上海阿達瑪斯有限公司)，甘氨酸(Amresco公司)，甲醇(美國天地公司)，無水乙醇(西隴化工股份有限公司).

2450型紫外可見分光光度計(日本島津公司)，壓片模具(哈爾濱東方模具廠)，壓片儀(日本島津公司)，RC-806型溶出試驗儀(天津市天大天發(fā)科技有限公司)，1200型高效液相色譜儀(安捷倫公司)，OM220型智能鼓風干燥箱(上海歐邁科學(xué)儀器有限公司)，HH.S11-2S型恒溫水浴鍋(上海躍進醫(yī)療器械廠)，BSA124S型電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)，SPH 111B型恒溫搖床(上海世平實驗設(shè)備有限公司)，HJ-4型多頭磁力加熱攪拌器(江蘇省金壇市友聯(lián)儀器研究所)，LRH型生化培養(yǎng)箱(上海一恒科技有限公司)，H1650-W型臺式微量高速離心機(湖南長沙湘儀離心機儀器有限公司)，KQ-500E型超聲儀(江蘇省昆山市超聲儀器有限公司).

1.2 DTPA胃漂浮囊心緩釋片的制備

1.2.1 半片的制備 精密稱取DTPA，HPMC(K4M)、微晶纖維素、糊精、低取代羥丙基纖維素、滑石粉和硬脂酸鎂，按等量遞增法混合，并過五號篩((180.0±7.6) μm)充分混勻；然后，使用特制的壓片模具(上沖模Φ=8.22 mm，下沖模Φ=13.64 mm)，壓制出中部有凹面、周沿呈平面狀的半片，半片質(zhì)量為400 mg，硬度控制在4～5 kg之間，備用.

1.2.2 囊心材料的配制 量取處方量的無水乙醇和去離子水，混合，在室溫條件下用攪拌器攪拌混勻，得混合溶劑；然后，稱取處方量的尤特奇S100慢慢地分批倒入上述混合溶劑中，攪拌60 min，得尤特奇S100溶液；隨后，將卡波姆加入到上述尤特奇S100溶液中，繼續(xù)攪拌30 min，得混合溶液；最后，加入處方量的檸檬酸三乙酯，充分攪拌30 min，用三號篩((355±13) μm)過濾，得到囊心材料備用.

1.2.3 片劑單元的制備 將上述已制備好的囊心材料均勻噴灑在上述已制備好的半片的凹面處及其周沿，在凹面處及其周沿的表面形成包衣層，半片和囊心材料共同組成片劑單元.

1.2.4 囊心片劑的制備 在上述所得的片劑單元的囊心材料未凝固前，將兩片片劑單元具有凹面的一面相對應(yīng)扣合，在5～20 N的壓力下將兩個片劑單元的周沿粘合起來形成具有囊性空間的囊心片劑；然后，將粘合好的囊心片劑置于烘箱中，在40～60 ℃的溫度下干燥烘干，即得該新型胃漂浮囊心緩釋片.

1.3 體外釋放度的測定

采用離子對高效液相色譜(HPLC)法檢測DTPA的含量.根據(jù)已有文獻[4-7]的報道，采用的色譜條件：色譜柱為依利特Sinochrom ODS-BP(5 μm，4.6 mm×150 mm)；流動相為緩沖液(pH=2.8的甘氨酸-鹽酸緩沖溶液)-甲醇(體積比為92∶8)，內(nèi)含4 mmol·L-1的TBA-I；流速為1.0 mL·min-1；檢測波長為280 nm；柱溫為室溫；進樣量為20 μL；內(nèi)標物質(zhì)為EDTA-2Na.體外釋放度測定參照《中國藥典》(2010年版，二部)附錄XD釋放度測定法的第一法與XC溶出度測定法的第二法進行[8].

2 實驗結(jié)果與分析

2.1 標準曲線的繪制

精密稱取0.4 g的DTPA對照品置于100 mL容量瓶中，加入0.1 mol·L-1鹽酸溶解并定容至刻度線，搖勻，得4 mg·mL-1儲備液.分別精密吸取該儲備液0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 mL置于50 mL容量瓶中，精密加入1.5 mL的4 mg·mL-1的EDTA-2Na內(nèi)標溶液；然后，分別加入2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0 mL的4.96 mg·mL-1的 FeCl3溶液；最后，加入流動相定容至刻度線，搖勻，置于55 ℃水浴中反應(yīng)1 h，取出，迅速冷卻至室溫，搖勻，過濾，吸取20 μL分別進樣，按色譜條件分別進行測定.濃度在0.04～0.36 mg·mL-1范圍之內(nèi)，DTPA與內(nèi)標峰面積的比值(Y)與DTPA濃度(X)呈良好的線性關(guān)系，其回歸方程為

表1 回收率試驗結(jié)果

Y=8.027 83X+0.048 85, R=0.999 89.

2.2 回收率試驗

分別精密稱取320，400，480 mg的DTPA各3份置于100 mL容量瓶中，按處方比例加入空白輔料；然后，用0.1 mol·L-1的鹽酸溶液配制成濃度為3.2，4.0，4.8 mg·mL-1的DTPA溶液，搖勻，測定DTPA含量，計算回收率，結(jié)果如表1所示.由表1可知：平均回收率為100.10%；相對標準偏差(RSD)值為0.29%.

2.3 體外釋放性能分析

圖1 DTPA制劑的釋藥性能Fig.1 Drug release characteristics of DTPA preparation

在轉(zhuǎn)速為75 r·min-1，溫度為(37.0±0.5) ℃，釋放介質(zhì)為900 mL的人工胃液中，分別在不同時段取樣5 mL，經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過，同時補充等溫等體積的釋放介質(zhì)；然后，分別取續(xù)濾液適量于5 mL容量瓶中，加入適量的FeCl3和EDTA-2Na溶液，用流動相定容成待測溶液；最后，取待測溶液以HPLC法測定，計算每片在不同時間的累積釋放度.

分別考察DTPA的胃漂浮囊心緩釋片、半片制劑和無囊心胃漂浮緩釋片的釋藥性能(n=6)，如圖1所示.圖1中：η為DTPA的累積釋放度；t為時間.由圖1可知：DTPA半片制劑的藥物釋放速率明顯比其他兩種制劑快，12 h內(nèi)藥物就釋放完全;無囊心的DTPA胃漂浮緩釋片的釋藥性能在釋藥前8 h與DTPA胃漂浮囊心緩釋片基本相似，只是在釋藥8 h后，制劑沉入杯底，藥物的釋放才會明顯增快.

2.4 體外漂浮性能分析

將半片和囊心片劑分別置于(37.0±0.5) ℃的900 mL人工胃液中，轉(zhuǎn)速為75 r·min-1，用照相機定時拍照，觀察并記錄半片和囊心片劑的起漂時間和持續(xù)漂浮時間.分別考察DTPA的胃漂浮囊心緩釋片、半片制劑和無囊心胃漂浮緩釋片的漂浮性能，如圖2所示.由圖2可知：DTPA半片制劑在整個釋藥過程始終不能漂浮，而DTPA胃漂浮囊心緩釋片和無囊心的DTPA胃漂浮緩釋片可以立即起漂.只是無囊心的DTPA胃漂浮緩釋片在釋藥8 h后，會在不定的時間點出現(xiàn)不同程度的破裂，致使片劑內(nèi)部充滿液體而沉入杯底；而DTPA胃漂浮囊心緩釋片在整個釋藥過程中可以始終保持漂浮狀態(tài)，持續(xù)漂浮24 h以上.

(a) DTPA胃漂浮囊心緩釋片 (b) DTPA的半片制劑 (c) 無囊心的DTPA胃漂浮緩釋片圖2 制劑的漂浮性能Fig.2 Floating characteristics of preparation

2.5 體外釋藥機理

表2 DTPA胃漂浮囊心緩釋片的釋藥模型擬合結(jié)果

2.5.2 釋藥機理分析 Korsmeyer-Peppas(Tlag)模型是Korsmeyer-Peppas模型的修飾形式，主要是考慮了藥物從制劑中釋放的滯留時間.Korsmeyer-Peppas(Tlag)模型是一個半經(jīng)驗公式，它是Higuchi模型的一般形式.對于圓柱型制劑(如片劑)而言，當擬合曲線時，只取藥物累積的釋放度在5%～60%的數(shù)據(jù)點，此時,可以通過擬合方程中的n值大小進一步分析藥物的釋放機理.n值的大小與制劑的幾何形狀、粒度分布等因素有關(guān).當n≤0.45時，制劑的釋藥機制為Fick擴散；當0.45

為了進一步驗證DTPA胃漂浮囊心緩釋制劑的釋藥過程是non-Fick擴散，采用Harland等提出的Harland方程，對其進行進一步的驗證,即

式中：F為t時間緩釋片劑的累積釋藥量；α，β為常數(shù)；αt1/2為Fick擴散項；βt為骨架溶蝕項.

圖3 DTPA累積釋放度的擬合曲線Fig.3 Fitted curve of DTPA cumulative release

相應(yīng)的擬合曲線(Harland方程，n=6)，如圖3所示.依據(jù)擬合的方程，分別計算出各時間點的Fick擴散釋藥量與骨架溶蝕釋藥量在累積釋藥量中的比例(w)(n=6)，如圖4所示.由圖4可知：在整個釋藥過程中，F(xiàn)ick擴散與骨架溶蝕作用始終同時發(fā)生，即DTPA胃漂浮囊心緩釋制劑的釋藥過程始終是non-Fick擴散.同時，在整個釋藥過程中，F(xiàn)ick擴散始終占主導(dǎo)地位；隨著時間的延長，F(xiàn)ick擴散所占比例逐漸減少，骨架溶蝕作用釋藥所占比例逐漸增大.

圖4 Fick擴散和骨架溶蝕作用所占釋藥比例Fig.4 Drug release rate of Fick diffusion and matrix erosion

3 討論

所制備的DTPA胃漂浮囊心緩釋片主要是依靠囊心結(jié)構(gòu)的存在，來保證片劑在整個釋藥過程中始終保持它的完整性，可以持續(xù)漂浮直至釋藥完全，不會在釋藥過程中出現(xiàn)制劑下沉和瞬間釋放現(xiàn)象.DTPA半片制劑在整個釋藥過程始終不能漂浮，無囊心的DTPA胃漂浮緩釋片可以立即起漂，但是在釋藥8 h后會沉入杯底.除此之外，囊心結(jié)構(gòu)的存在可以使胃漂浮緩釋片的漂浮性能不受制劑輔料和制備工藝的影響，制劑的輔料和制備工藝只影響藥物的溶出和釋放.該緩釋片可在胃內(nèi)持續(xù)漂浮，延長胃內(nèi)滯留時間，緩慢釋放藥物，從而達到減少服藥次數(shù)、降低血藥濃度的波動性，及提高患者用藥依從性的目的.尤其是在大規(guī)模核輻射事故爆發(fā)時，該制劑便于患者自主用藥，從而擴大使用范圍.

采用多種釋藥模型對DTPA胃漂浮囊心緩釋片的釋藥曲線進行了擬合，制劑的釋藥過程與Korsmeyer-Peppas模型(Tlag)擬合程度最高.進一步的研究表明，DTPA在此種新型骨架片中的釋藥過程為non-Fick擴散，即該制劑的釋藥過程是Fick擴散和骨架溶蝕的共同作用.隨著時間的延長，F(xiàn)ick擴散所占比重逐漸減少，骨架溶蝕作用釋藥所占比重逐漸增大.

所制備的胃漂浮囊心緩釋片通過體外實驗證明，其體外漂浮性能和釋放性能都較好，可進一步通過體內(nèi)實驗來證實.此外，含有這種囊心結(jié)構(gòu)的片劑不僅僅只適用于DTPA這一種藥物，在以后的研究中，可以將更多種適于制成胃漂浮片的模型藥物用于制成此種制劑.

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(責任編輯： 黃曉楠 英文審校： 劉源崗)

Preparation andInVitroRelease of DTPA Intragastric Floating Sustained-Release and Capsule-Heart Tablets

WANG Liqiang1， LU Xun1， YING Xia1， CHEN Rui2

( 1. School of Biomedical Sciences， Huaqiao University， Quanzhou 362021， China；2. Guangzhou Youmijian Pharmaceutical Technology Company Limited， Guangzhou 510060， China)

Diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA) intragastric floating sustained-release and capsule-heart tablets were prepared by pressing the powder directly， and theinvitrofloatation， release characteristics and release mechanism were studied. Results indicated that DTPA intragastric floating sustained-release and capsule-heart tablets could float immediately in the simulated gastric fluid， floating up to 24 hours continuously， and theinvitrodrug release with Korsmeyer-Peppas (Tlag) model fitting was the best. At the same time， it was proved that the drug release was controlled by diffusion and matrix erosion together using Harland equation for validation. In conclusion, intragastric floating sustained-release and capsule-heart tablets have the advantages of short floating lag time， long floating duration and good sustained-release effect. In addition， the floating characteristics were not affected by the excipients and the preparation technologies. Keywords： diethylene triamine pentaacetic acid； intragastric floating sustained-release and capsule-heart tablets； floating characteristics； release mechanism

10.11830/ISSN.1000-5013.201702008

2016-10-25

王立強(1970-)，男，教授，博士，主要從事藥劑學(xué)和創(chuàng)新藥物研發(fā)的研究.E-mail:wlq1599@163.com.

福建省自然科學(xué)基金資助項目(2015J01342)

R 944

A

1000-5013(2017)02-0175-05