納米多孔花形乳糖裝載姜黃素干粉吸入劑的制備及體外釋藥性能研究

李楠 李旭 程鵬 孔令鈺 馮仁蕊 譚淞文

摘 要 目的：制備一種新型的納米多孔花形乳糖（FL）裝載姜黃素（Cur）干粉吸入劑（DPI），為難溶性藥物治療慢性阻塞性肺疾病提供一種安全、高效的肺內(nèi)遞藥方式。方法：采用溶液吸附法制備FL微粒裝載Cur（Cur-FL）復(fù)合粉末。以載藥量和吸附率為指標(biāo)，通過單因素試驗優(yōu)選Cur投藥濃度、Cur與FL的投藥比例（m/m）和吸附時間，以確定Cur-FL復(fù)合粉末的最佳制備工藝。采用傅里葉變換紅外光譜、掃描電子顯微鏡、差示掃描量熱法等技術(shù)對以最優(yōu)工藝制備的Cur-FL復(fù)合粉末的理化性質(zhì)進(jìn)行表征;測定其含水量并考察其空氣動力學(xué)性質(zhì);通過體外模擬人工肺液環(huán)境，探討其體外釋藥行為。結(jié)果：Cur-FL復(fù)合粉末的最佳制備工藝為Cur投藥濃度5 mg/mL、Cur與FL的投藥比例1 ∶ 4、吸附時間1 h。所得復(fù)合粉末的載藥量為（23.37±0.43）%、包封率為（91.64±0.44）%、吸附率為（30.50±0.72）%。Cur-FL微粒呈花形外觀;Cur被物理吸附在FL微?？紫秲?nèi)，未發(fā)生化學(xué)變化。Cur-FL復(fù)合粉末的松密度為（0.21±0.02） g/cm3、振實密度為（0.33±0.01） g/cm3、休止角為（24.07±0.31） °、平均粒徑為（3.96±0.80） μm、空氣動力學(xué)粒徑為（3.33±0.99） μm、含水量為（5.63±0.24）%、排空率為（92.53±0.87）%、體外有效部位沉積率為（45.93±1.77）%;其在人工肺液中的24 h溶解度[（358.93±1.67） μg/mL]為Cur的3.28倍、48 h累積體外釋放率（90.21%）為Cur的1.63倍，而Cur+FL物理混合物不能提高Cur在人工肺液中的溶解度和釋放度。結(jié)論：所制Cur-FL復(fù)合粉末的體外釋藥性能較好，且其粉體學(xué)性質(zhì)、溶解性、水分、流動性及空氣動力學(xué)性能等均符合《中國藥典》對DPI的要求。

關(guān)鍵詞 姜黃素;花形乳糖;干粉吸入劑;制備;體外釋藥

中圖分類號 R943 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1001-0408（2021）07-0794-08

ABSTRACT? ?OBJECTIVE： To preparea novel Curcumin （Cur） dry powder inhalation （DPI） loaded by nanoporous flower-shaped lactose （FL）， and to provide a safe and effective intrapulmonary drug delivery method for the therapy of chronic obstructive pulmonary disease with insoluble drugs. METHODS： FL-loaded Cur （Cur-FL） compound powder was prepared by solution adsorption method. Using drug-loading amount and adsorption rate as indicators， single-factor experiment was used to optimize Cur concentration，Cur-FL ratio （m/m） and adsorption time so as to determine the optimal preparation technology for Cur-FL compound powder. Fourier transform infrared spectroscopy， scanning electron microscope and differential scanning calorimetry were used to characterize the physical and chemical properties of Cur-FL compound powder prepared with optimal technology. The water content and aerodynamic properties were determined; in vitro drug release behavior was investigated by simulating the environment of artificial lung fluid. RESULTS： The optimal preparation technology of Cur-FL compound powder was Cur concentration of 5? ? ? mg/mL， Cur-FL ratio of 1 ∶ 4， adsorption time of 1 h. The drug-loading amount of compound powder was （23.37±0.43）%， the encapsulation rate was （91.64±0.44）%， and the adsorption rate was （30.50±0.72）%. Cur-FL particles were flower shaped;Cur was physically adsorbed in the pores of FL without chemical changes. The bulk density of Cur-FL compound was （0.21±0.02）? ? ?g/cm3， tap density was （0.33±0.01） g/cm3， angle of repose was （24.07±0.31） °， average particle size was （3.96±0.80）? μm， aerodynamic particle size was （3.33±0.99） μm， water content was （5.63 ±0.24）%， emptying rate was （92.53±0.87）%， and deposition rate of effective parts in vitro was （45.93±1.77）%. Its 24 h solubility in artificial lung fluid [（358.93±1.67） μg/mL] were 3.28 times of Cur， 48 h cumulative release ratesin in vitro （90.21%） were 1.63 times of Cur， but Cur+FL physical mixture could not improve the solubility and release of Cur in artificial lung fluid. CONCLUSIONS： Cur-FL compound powder has good in vitro release property， and its powder properties， solubility， water content， fluidity and aerodynamic properties meet the requirements of DPI in Chinese Pharmacopoeia.

KEYWORDS? ?Curcumin; Flower-shaped lactose; Dry powder inhaler; Preparation; in vitro drug release

慢性阻塞性肺疾?。–hronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種以持續(xù)呼吸道癥狀和氣流受限為特征的炎性疾病[1]。據(jù)2018 年的文獻(xiàn)報道，我國COPD患者約9 990萬，40歲以上的患病率為13.4%[2]，其病死率僅次于惡性腫瘤和腦血管疾病[3]。部分COPD患者常反復(fù)發(fā)作，肺功能降低，嚴(yán)重影響了其生活質(zhì)量，加重了其經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[4]。目前，臨床COPD常用的對癥治療藥物包括抗菌藥物、糖皮質(zhì)激素藥物和支氣管擴(kuò)張藥等，但長期使用上述藥物的不良反應(yīng)較多，限制了其臨床應(yīng)用[5]。

姜黃素（Curcumin，以下簡稱“Cur”）是從姜黃屬植物姜黃Curcuma longa L.中提取得到的一種多酚類活性物質(zhì)，其能通過抗炎發(fā)揮對COPD的治療作用[4，6-7]。有研究發(fā)現(xiàn)，Cur可有效減輕COPD模型小鼠氣道炎癥和氣道重塑[8]。但Cur生物利用度極低（<1%）且難溶于水（溶解度為0.6 μg/mL），而其在中性和堿性環(huán)境中易被水解，在體內(nèi)容易被代謝，血藥濃度很低，很難在病灶部位維持有效的治療濃度[9]。小分子藥物的吸入給藥可將藥物直接輸送到治療部位，提高治療部位的藥物濃度，降低系統(tǒng)濃度，避開藥物的首過效應(yīng)[10]。因此，改變治療藥物的給藥途徑，直接進(jìn)行靶器官給藥是COPD等呼吸系統(tǒng)疾病治療的首選途徑。

本課題組前期研制了一種新型干粉吸入劑（DPI）載體——含納米孔結(jié)構(gòu)的花形乳糖（Flower-shaped lactose，以下簡稱“FL”）微粒（所用材料是美國FDA唯一批準(zhǔn)用于DPI的安全載體純?nèi)樘牵L微粒處于α/β復(fù)合結(jié)晶態(tài)，具有花形外觀，均一度高，內(nèi)部有明顯的多孔結(jié)構(gòu)，表面積非常大;其細(xì)粉粒徑可達(dá)2～4 μm，粗粉尺寸可調(diào)。吸附藥物后，F(xiàn)L微?？捎行岣咚幬锏娜艹鏊俣扰c溶出率，較現(xiàn)有的DPI載體具有更好的藥物遞釋能力[11-13]。在本研究中，本課題組擬以Cur為原料藥、FL微粒為載體制備一種新型的FL裝載Cur（Cur-FL）DPI，用于肺部吸入給藥，以期為COPD的治療提供一種安全、高效的肺內(nèi)遞藥方式。

1 材料

1.1 主要儀器

LC-20A型高效液相色譜（HPLC）儀、Iraffinity-1S型紅外光譜儀、SPD-M20A型紫外檢測器均購自日本Shimadzu公司;AB135型十萬分之一電子天平、AL204型萬分之一電子分析天平均購自瑞士Mettler Toledo公司;Büchi-290型噴霧干燥器購自瑞士Büchi公司;S-3400N型掃描電子顯微鏡購自日本Hitachi公司;HELOS-OASIS型激光粒度儀購自德國Sympatec公司;214型差示掃描量熱儀購自德國Netzsch公司;Sorvall Legend 17R型微量離心機(jī)購自美國Thermo Fisher Scientific公司;KQ-250B型超聲波清洗器購自昆山市超聲儀器有限公司;ZNCL-T型智能磁力攪拌器購自上?？婆d儀器有限公司;PHS-3C型pH計購自上海虹益儀器儀表有限公司;Aerolizer?吸入裝置購自澳大利亞Novartis Pharmaceutical公司。

1.2 主要藥品與試劑

Cur原料藥（批號TZSW200317-1，純度99.0%）購自西安通澤生物科技有限公司;Cur對照品（批號110823-201004，純度99.0%）購自中國食品藥品檢定研究院;乳糖（批號2008004，純度99.0%）購自江蘇道寧藥業(yè)有限公司;硼酸（批號20180523）購自天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司;甲醇、乙腈為色譜純，其余試劑均為分析純或?qū)嶒炇页Ｓ靡?guī)格，水為娃哈哈純凈水。

2 方法與結(jié)果

2.1 Cur含量的測定

采用HPLC法測定Cur的含量。

2.1.1 色譜條件

色譜柱為Agilent C18（150 mm×4.6 μm，5 mm）;流動相為乙腈-5%冰乙酸水溶液（55 ∶ 45，V/V）;檢測器為紫外檢測器，檢測波長為426 nm;流速為1.0 mL/min;柱溫為35 ℃;進(jìn)樣量為10 μL。

2.1.2 溶液的制備

（1）Cur對照品溶液：精密稱取Cur對照品50 mg，置于10 mL棕色量瓶中，用無水乙醇溶解并定容，得質(zhì)量濃度為5 mg/mL的Cur對照品貯備液。取上述貯備液0.5 mL，置于50 mL棕色量瓶中，用無水乙醇稀釋并定容，即得質(zhì)量濃度為50 μg/mL的Cur對照品溶液。（2）Cur-FL供試品溶液：稱取“2.5”項下最優(yōu)工藝制備的Cur-FL復(fù)合粉末適量（約含Cur 5 mg），置于100 mL棕色量瓶中，加無水乙醇適量，超聲（頻率40 kHz，功率250 W）處理20 min使其充分溶解，然后以無水乙醇定容，搖勻，過0.45 μm濾膜，收集濾液，即得。（3）陰性對照溶液：取“2.2”項下FL微粒適量，置于10 mL量瓶中，同供試品溶液制備方法處理，即得。

2.1.3 方法學(xué)考察

按照2015年版《中國藥典》（四部）通則9101藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分析方法驗證指導(dǎo)原則相關(guān)操作進(jìn)行方法學(xué)考察[14]。專屬性試驗結(jié)果顯示，溶劑及輔料對Cur的測定無干擾，方法的專屬性較好，色譜圖見圖1;以系列Cur對照品溶液中Cur質(zhì)量濃度（X，mg/mL）為橫坐標(biāo)、峰面積（Y）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性回歸方程為Y=110 745X-53 235（r=0.999 8），Cur檢測質(zhì)量濃度的線性范圍為0.013～6.39 mg/mL;精密度試驗中，Cur峰面積的RSD為0.87%（n=6）;穩(wěn)定性（24 h）試驗中，Cur峰面積的RSD為0.93%（n=6）;重復(fù)性試驗中，Cur含量的RSD為1.43%（n=6）;取Cur-FL供試品溶液9份，置于不同10 mL棕色量瓶中，分別精密加入“2.1.2（1）”項下Cur對照品貯備液0.05、0.5、2.5 mL，每個濃度各3份，用無水乙醇定容，即得低、中、高質(zhì)量濃度樣品溶液，其平均加樣回收率分別為98.06%、98.67%、98.15%，RSD分別為1.09%、0.61%、1.21%（n=3）。方法學(xué)考察結(jié)果均符合相關(guān)要求[14]。

2.2 FL微粒的制備

采用本課題組前期篩選的工藝制備FL微粒[12-13]。稱取水100 g，分別加入乳糖10 g和硼酸1 g，溶解后進(jìn)行噴霧干燥，再用乙醇洗滌30 min，然后以600 r/min離心1 min，去除上清液。將沉淀在50 ℃下恒溫干燥至質(zhì)量恒定，即得FL微粒，研磨，備用。

2.3 Cur-FL復(fù)合粉末的制備

采用溶液吸附法制備Cur-FL復(fù)合粉末[15]。將適量Cur原料藥溶于無水乙醇中，制成一定質(zhì)量濃度的溶液。待Cur完全溶解后，加入適量FL微粒，超聲（頻率40 kHz，功率250 W）處理30 min，在37 ℃下渦旋混合一定時間使其吸附，然后以12 000 r/min離心15 min，棄去上清液，沉淀揮干，即得。

2.4 包封率、載藥量和吸附率的測定

精密稱取Cur原料藥適量（m總），置于10 mL棕色量瓶中，按“2.3”項下制備方法進(jìn)行吸附等操作，然后以12 000 r/min離心15 min。吸取上清液0.5 mL于50 mL棕色量瓶中，用無水乙醇稀釋至刻度，搖勻，過0.45 μm濾膜，收集濾液，采用“2.1”項下HPLC法測定濾液中Cur的含量（m游離）;將沉淀揮干，稱定并記錄沉淀質(zhì)量（m沉淀）。按以下公式分別計算包封率和載藥量：包封率（%）=（m總-m游離）/m總×100%;載藥量（%）=（m總-m游離）/m沉淀[16]。并根據(jù)載藥量計算出FL的吸附率：吸附率（%）=載藥量/（1-載藥量）×100%[16]。

2.5 Cur-FL復(fù)合粉末制備工藝的優(yōu)選

因FL裝載Cur的過程系物理吸附過程，因此筆者將載藥量和吸附率作為考察指標(biāo)，對Cur的投藥濃度、Cur與FL的投藥比例（m/m，下同）和吸附時間這3個因素進(jìn)行單因素考察，以確定最佳制備工藝。

2.5.1 Cur投藥濃度的確定

分別在8個燒杯中加入無水乙醇各10 mL和適量的Cur原料藥，制備成質(zhì)量濃度分別為0.25、0.5、0.75、1、2.5、5、7.5、10 mg/mL的Cur系列溶液，再分別按Cur與FL投藥比例1 ∶ 4加入FL微粒，混勻，室溫下超聲（頻率40 kHz，功率250 W）處理30 min，然后在37 ℃下渦旋混合吸附1 h。每組試驗重復(fù)3次。吸附完成后，分別以12 000 r/min離心15 min，合并3次上清液。取上清液0.5 mL，置于25 mL棕色量瓶中，用無水乙醇定容，混勻，然后采用“2.1”項下HPLC法測定溶液中Cur的含量，并按“2.4”項下方法計算載藥量和吸附率。結(jié)果見圖2A。

由圖2A可見，剛開始時，載藥量和吸附率均隨著Cur投藥濃度的增加而升高;當(dāng)Cur投藥濃度為5 mg/mL時，載藥量[（23.24±0.21）%]和吸附率[（30.27±0.42）%]均達(dá)到最大值，且此時的包封率達(dá)（93.89±1.11）%;此后，載藥量和包封率均開始降低。因此，本研究將Cur的最佳投藥濃度確定為5 mg/mL。

2.5.2 Cur與FL投藥比例的確定

以無水乙醇為溶劑制備6份質(zhì)量濃度均為5 mg/mL的Cur溶液，分別按Cur與FL的投藥比例為1 ∶ 10、1 ∶ 8、 1 ∶ 6、1 ∶ 5、1 ∶ 4和1 ∶ 3的量加入相應(yīng)量的FL微粒，其余步驟同“2.5.1”項下。采用“2.1”項下HPLC法測定溶液中Cur的含量，并按“2.4”項下方法計算載藥量和吸附率。試驗重復(fù)3次，結(jié)果見圖2B。

由圖2B可見，剛開始時，載藥量和吸附率隨著FL微粒投藥比例的增加而升高;當(dāng)Cur與FL微粒的投藥比例為1 ∶ 4時，載藥量[（23.35±0.64）%]和吸附率[（30.46±0.41）%]均達(dá)到最大值，且此時的包封率達(dá)（92.21±0.59）%;此后，載藥量與吸附率均開始下降。因此，本研究最終確定Cur與FL的投藥比例為1 ∶ 4。

2.5.3 吸附時間的確定

以無水乙醇為溶劑制備4份質(zhì)量濃度均為5 mg/mL的Cur溶液，分別按Cur與FL投藥比例1 ∶ 4加入FL微粒，吸附時間分別為0.5、1、1.5、2 h，其余步驟同“2.5.1”項下。采用“2.1”項下HPLC法測定溶液中Cur的含量，并按“2.4”項下方法計算載藥量和吸附率。試驗重復(fù)3次，結(jié)果見圖2C。

由圖2C可見，當(dāng)吸附1 h后，載藥量[（23.10±0.79）%]和吸附率[（30.04±0.29）%]均達(dá)最大，且此時包封率達(dá)（91.68±0.59）%;此后，載藥量和吸附率均開始下降。因此，本研究最終確定FL微粒吸附Cur原料藥的最佳時間為1 h。

綜上，優(yōu)選出Cur-FL復(fù)合粉末的制備工藝為：精密稱取Cur原料藥0.050 g，溶于10 mL無水乙醇中制成質(zhì)量濃度為5 mg/mL的Cur溶液;待Cur完全溶解后，加入 FL微粒0.2 g，超聲（頻率40 kHz，功率250 W）處理30 min，37 ℃下渦旋吸附1 h，然后以12 000 r/min離心15 min，棄去上清液，沉淀揮干，研磨，即得淡黃色Cur-FL復(fù)合粉末。按“2.4”項下方法測得以最優(yōu)制備工藝制得的3批Cur-FL復(fù)合粉末的載藥量為（23.37±0.43）%、包封率為（91.64±0.44）%、吸附率為（30.50±0.72）%（n=3）。

2.6 Cur-FL復(fù)合粉末的表征

2.6.1 外貌形態(tài)觀察

將少量待測樣品（按篩選的最優(yōu)工藝條件制備，下同）涂布在雙面導(dǎo)電膠上，并將導(dǎo)電膠固定于金屬板上，噴金后在掃描電子顯微鏡下觀察Cur-FL復(fù)合粉末的微粒形態(tài)。結(jié)果顯示，Cur-FL復(fù)合粉末呈現(xiàn)花形外觀。Cur-FL復(fù)合粉末的掃描電鏡圖見圖3。

2.6.2 表面化學(xué)結(jié)構(gòu)檢測

采用傅里葉紅外光譜儀對樣品的表面化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測。分別稱取樣品[Cur、FL微粒、Cur-FL復(fù)合粉末和Cur+FL物理混合物（1 ∶ 4，m/m）]各2 mg，分別與溴化鉀300 mg一起研磨均勻、烘干、壓制后，在4 000～400 cm-1波數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，得到對應(yīng)光譜圖，見圖4。

如圖4所示，本研究所得Cur的紅外圖譜符合系統(tǒng)紅外光譜庫中收錄的Cur紅外圖譜，其在1 506 cm-1處有1個明顯的特征峰[17];FL微粒在3 362、1 036 cm-1處有特征峰;Cur+FL物理混合物具有Cur和FL微粒的雙重特征峰，即在3 366、1 510、1 032 cm-1處各有1個特征吸收峰;而Cur-FL復(fù)合粉末則主要表現(xiàn)出FL微粒的特征峰，即在3 364、1 032 cm-1處各有1個吸收峰。由于FL微粒具有花形外觀且比表面積較大，因此在其花形的表面也會吸附少量的Cur，但在制備過程中筆者已棄去離心后的上清液，F(xiàn)L表面吸附的Cur溶于無水乙醇，而FL微粒不溶于無水乙醇，因此最后獲得的Cur-FL復(fù)合粉末表面少量吸附的Cur已被排除。結(jié)合圖3的掃描電鏡結(jié)果，筆者推測Cur被FL微粒主要是物理吸附于多孔淀粉的內(nèi)部孔隙之中，其化學(xué)結(jié)構(gòu)沒有變化。

2.6.3 熱轉(zhuǎn)變性質(zhì)測定

采用差示掃描量熱法測定樣品的熱轉(zhuǎn)變性質(zhì)。分別稱取Cur原料藥、FL微粒、Cur+FL物理混合物（1 ∶ 4，m/m）和Cur-FL復(fù)合粉末各約3.0 mg，置于鋁坩堝中，加蓋密封、打孔;另取一空坩堝，加蓋密封、打孔，作為參比。采用差示掃描量熱儀按測試條件（氮氣吹掃流量為60 mL/min，升溫速率為10 ℃/min，升溫范圍為20～350 ℃）進(jìn)行掃描，結(jié)果見圖5。

如圖5所示，Cur在87.35、183.35 ℃處具有特征吸收峰;FL微粒在215.82、232.14、241.41、295.98 ℃處具有特征吸收峰;Cur+FL物理混合物既有FL微粒的特征吸收峰，也具有Cur的特征吸收峰;而Cur-FL復(fù)合粉末的特征吸收峰出現(xiàn)在213.37、233.53、241.78 ℃處，已無Cur的特征吸收峰。以上結(jié)果提示，大部分的Cur已經(jīng)被FL微粒吸附在其內(nèi)部孔隙中，而少部分吸附在FL微粒表面的Cur已溶于無水乙醇上清液中被洗脫棄去。

2.6.4 Cur-FL復(fù)合粉末的粉體學(xué)性質(zhì)考察

（1）松密度。按文獻(xiàn)[18]方法進(jìn)行測定。將按最優(yōu)工藝制得的Cur-FL復(fù)合粉末研磨后過200目篩，備用。取一5 mL干燥量筒，精密稱定其質(zhì)量（m1）;然后將過篩后的Cur-FL復(fù)合粉末緩慢加入量筒中，精密稱定其質(zhì)量（m2），并讀取量筒內(nèi)粉末體積（V）。按以下公式計算Cur-FL復(fù)合干粉的松密度：松密度=（m2-m1）/V。試驗重復(fù)3次。結(jié)果顯示，Cur-FL復(fù)合干粉的松密度為（0.21±0.02） g/cm3（n=3）。

（2）振實密度。按文獻(xiàn)[19]方法進(jìn)行測定。取按最優(yōu)工藝制得的Cur-FL復(fù)合粉末適量（約1 g），緩緩加入一5 mL干燥量筒中（先稱定量筒質(zhì)量，記為m1），將量筒中粉末振實200次，記錄振實后粉末的質(zhì)量（m2，總質(zhì)量-m1），并讀取量筒內(nèi)粉末體積（V）。按以下公式計算Cur-FL復(fù)合干粉的振實密度：振實密度=m2/V。試驗重復(fù)3次。結(jié)果顯示，Cur-FL復(fù)合干粉的振實密度為（0.33±0.01） g/cm3（n=3）。

（3）休止角。采用固定漏斗法[19]進(jìn)行測定。將3只漏斗串聯(lián)并固定于距離水平放置的紙上約1 cm的高度（H）處，將樣品粉末沿漏斗壁倒入最上面的漏斗中，直到紙上形成的顆粒圓錐體尖端接觸到漏斗口為止，測量圓錐底部的直徑（2R），并計算休止角（H/R）。試驗重復(fù)3次。結(jié)果顯示，Cur-FL復(fù)合干粉的休止角為（24.07±0.31） °（n=3）。

2.6.5 平均粒徑和空氣動力學(xué)粒徑測定

使用激光粒度儀測定按最優(yōu)工藝制備的Cur-FL復(fù)合粉末的粒徑分布，試驗重復(fù)3次。結(jié)果，其平均粒徑為（3.96±0.80） μm，中位幾何粒徑為（5.52±1.20）? ? μm。然后按以下公式計算其空氣動力學(xué)粒徑（Da）：[ ρp[√][Da=De]。式中，De為中位幾何粒徑;ρp為有效顆粒密度，其數(shù)值為振實密度的1.26倍;ρ0為參照密度，為1 g/cm3;χ為動態(tài)形態(tài)因子（球形時χ=1，本文采用1）。通常認(rèn)為Da在1～5 μm的粒子可以到達(dá)肺深部[19-20]。

經(jīng)計算，本研究按最優(yōu)工藝制得的Cur-FL復(fù)合粉末的Da為（3.33±0.99） μm（n=3）。結(jié)合“2.6.4”“2.6.5”項下結(jié)果，所制Cur-FL復(fù)合粉末符合微粒的吸入要求。

2.6.6 溶解度測定

按文獻(xiàn)[21]方法配制人工肺液。在裝有人工肺液（5 mL）溶出介質(zhì)的錐形瓶中投入過量Cur原料藥（5 mg）、Cur-FL復(fù)合干粉（含Cur 5 mg）和Cur+FL物理混合物（Cur和FL的質(zhì)量比為1 ∶ 4，其中含Cur 5 mg），密封后置于37 ℃恒溫振蕩器內(nèi)反應(yīng)24 h（轉(zhuǎn)速為100 r/min），然后取樣1 mL，以12 000 r/min離心10 min，取上清液，經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后，收集濾液。采用“2.1”項下HPLC法測定濾液中Cur的含量，將測得的峰面積代入標(biāo)準(zhǔn)曲線中計算出樣品的質(zhì)量濃度，作為樣品的溶解度。試驗重復(fù)3次。

結(jié)果顯示，相較于Cur和Cur+FL物理混合物[溶解度分別為（109.34±1.52）、（93.13±1.75） μg/mL]，Cur-FL復(fù)合粉末在人工肺液中的溶解度最高[（358.93±1.67）? ?μg/mL]。Cur-FL復(fù)合粉末在人工肺液中的溶解度是Cur的3.28倍;而Cur+FL物理混合物不僅沒有提高Cur的溶解度，其溶解度反而低于Cur，可見將Cur與FL微粒單純通過物理混合的方法制成DPI不能達(dá)到提高Cur溶解度的目的。該結(jié)果提示，F(xiàn)L微?？蓪⑷芙庥跓o水乙醇的Cur吸附至其內(nèi)部孔隙中;相比于Cur和FL+Cur物理混合物，Cur在溶出介質(zhì)中可從Cur-FL復(fù)合粉末孔隙中釋放出來，顯著提高了Cur的水溶性，有望更好地改善Cur在體內(nèi)的吸收和釋放。

2.7 水分測定

按2015年版《中國藥典》（四部）通則“0832水分測定法”第二法烘干法測定樣品中水分[14]。取Cur-FL復(fù)合粉末2 g，平鋪于干燥至恒質(zhì)量的扁形稱量瓶中（厚度不超過10 mm），稱定其質(zhì)量（m1）。開啟瓶蓋，在100～105 ℃下干燥5 h，將瓶蓋蓋好，移置干燥器中，放冷30 min，稱定其質(zhì)量;重復(fù)上述干燥、冷卻操作，直至質(zhì)量恒定（連續(xù)2次稱定的質(zhì)量差異不超過5 mg），將質(zhì)量計為m2。根據(jù)減失的質(zhì)量，計算樣品含水量：含水量（%）=（m1-m2）/m1×100%。試驗重復(fù)3次。結(jié)果顯示，Cur-FL復(fù)合粉末的含水量為（5.63±0.24）%（n=3），符合DPI穩(wěn)定性要求（水分不得超過9.0%）[22]。

2.8 Cur-FL復(fù)合干粉的空氣動力學(xué)性質(zhì)考察

2.8.1 排空率測定

根據(jù)2010年版《中國藥典》（二部）附錄IL項下方法測定[23]。取10粒裝有Cur-FL復(fù)合粉末的4號明膠膠囊（直接將Cur-FL復(fù)合粉末填充于4號明膠膠囊中即得），精密稱定其質(zhì)量（m1）;然后將膠囊置于Aerolizer?吸入裝置內(nèi)，以（60±5） L/min的氣流抽吸4次，每次1.5 s，然后取出膠囊，稱定其質(zhì)量（m2）;用小刷拭凈膠囊內(nèi)的殘留內(nèi)容物，再稱定囊殼質(zhì)量（m3）。按以下公式計算每粒膠囊的排空率：排空率（%）=（m1-m2）/（m1-m3）×100%）。試驗重復(fù)3次。結(jié)果顯示，Cur-FL復(fù)合粉末的排空率為（92.53±0.87）%，均高于《中國藥典》規(guī)定的最低限度90%[23]，符合粉霧劑項下排空率的性能要求。

2.8.2 體外有效部位沉積率測定

根據(jù)2015年版《中國藥典》（四部）通則0951項下方法[14]，采用裝置1（雙級撞擊器）測定Cur-FL復(fù)合粉末的微細(xì)粒子劑量。取供試品膠囊（制備方法同“2.8.1”項下）1粒，置于Aerolizer?吸入裝置內(nèi)刺破，通過將適配器與模擬喉部連接，開啟真空泵，以氣流速度為（60±5）L/min進(jìn)行粉末的噴發(fā)，10 s后取下吸入器，重復(fù)上述操作，共測定10粒膠囊。以人工肺液作為雙級沉積瓶接收液，將收集液合并后轉(zhuǎn)入50 mL棕色量瓶中，用無水乙醇定容。按“2.1.1”項下色譜條件測定溶液中Cur含量，并計算沉積率（其值應(yīng)不小于標(biāo)示量的10%）：沉積率（%）=第2級分布瓶中Cur的藥量/樣品膠囊中Cur總藥量×100%。試驗重復(fù)3次。結(jié)果，測得Cur-FL復(fù)合粉末的體外有效部位沉積率為（45.93±1.77）%，表明其霧化性能較好，符合DPI的要求[19，21]。

2.9 Cur-FL復(fù)合粉末的體外釋藥特性考察

精密稱取Cur原料藥5 mg、Cur+FL物理混合物25 mg（Cur原料藥和FL微粒的質(zhì)量比1 ∶ 4，含Cur? 5 mg）和 Cur-FL復(fù)合粉末25 mg（含Cur 5 mg），各3份，分別置于100 mL錐形瓶中，分別加入新鮮配制的人工肺液（含0.5%聚山梨酯80）50 mL，將錐形瓶放于轉(zhuǎn)速為80 r/min、溫度為37 ℃的搖床中，于0.033、0.083、0.167、0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、3、5、7、9、12、18、24 、36、48 h時分別取液1 mL（同時補(bǔ)液1 mL于釋放介質(zhì)中）。將取出的釋放液于12 000 r/min離心10 min，吸取上清液，備測。采用“2.1”項下HPLC法測定相應(yīng)時間點（t）溶液中Cur的含量，計算其質(zhì)量濃度（ct），并計算各時間點的累積釋放量和累積釋放率：累積釋放量（Mt）=ct×50+∑ct-1;累積釋放率（%）=Mt/M0，式中M0為Cur的含量。Cur、Cur-FL復(fù)合粉末和Cur+FL物理混合物在人工肺液中的溶出曲線見圖6。

在人工肺液中，Cur、Cur+FL物理混合物和Cur-FL復(fù)合粉末的1 h累積釋放率分別為37.99%、41.32%、49.55%;Cur-FL復(fù)合粉末的48 h累積釋放率達(dá)到90.21%，約為Cur和Cur+FL物理混合物的1.63、1.78倍。上述結(jié)果顯示，在同等條件下，Cur-FL復(fù)合粉末在人工肺液中的釋放性能最好。這提示，將Cur制備成復(fù)合物DPI用于肺部吸入給藥，更適于Cur在體內(nèi)的溶解、吸收和發(fā)揮藥效。同時由圖6可見，Cur在人工肺液中溶出釋放12 h即趨于穩(wěn)定，其累積溶出率為55.45%;而Cur-FL復(fù)合粉末在36 h時才達(dá)到平臺期，這提示被FL微粒吸附于孔隙內(nèi)的Cur可緩慢溶解于釋放介質(zhì)中，相較于Cur和Cur+FL復(fù)合粉末，Cur-FL復(fù)合粉末的釋藥更為平緩，具有一定的緩釋效果。

3 討論

COPD因肺組織增生重構(gòu)、血運差，極大地影響了藥物在患者體內(nèi)的分布，故藥物的治療效果較差[24]。有文獻(xiàn)指出，COPD早期的病變基礎(chǔ)多為小氣道阻塞，且COPD的氣道重構(gòu)亦始于小氣道的重塑[25]?？梢?，小氣道疾?。⊿AD）和肺實質(zhì)的破壞（肺氣腫）是COPD重要的發(fā)病機(jī)制，也是氣流受限的主要原因，重視并及早干預(yù)小氣道阻塞對COPD的治療具有重要的現(xiàn)實意義[26]。精準(zhǔn)、靶向的小氣道遞送給藥可能是COPD治療的關(guān)鍵。通常認(rèn)為，藥物能沉積至小氣道的粒徑應(yīng)小于3～4 μm，而在理想情況下質(zhì)量中值空氣動力學(xué)直徑應(yīng)為2 μm[27]。因此，制備一種吸入給藥后可均勻沉積在大、小氣道，并具有較高肺部沉積率、可更好地改善包括小氣道在內(nèi)的整個氣道功能、更好地控制COPD病情的吸入制劑是目前肺部吸入給藥研究的重點。本研究采用FL微粒對Cur進(jìn)行物理吸附，Cur-FL復(fù)合粉末在人工肺液中的24 h溶解度為Cur的3.28倍、48 h累積體外釋放率為Cur的1.63倍，有效提高了Cur的溶解性和體外模擬肺內(nèi)的釋藥能力，有望實現(xiàn)Cur在肺內(nèi)定位靶向治療COPD的同時減少不良反應(yīng)的發(fā)生。

制備Cur-FL復(fù)合粉末的過程中，在室溫下超聲和恒溫磁力攪拌器上攪拌吸附時均需將燒杯密封，且將轉(zhuǎn)速控制在300 r/min內(nèi)，以防止乙醇揮發(fā)而影響吸附效率。吸附完成后，棄去吸附體系的上清液可排除部分未被吸附至FL微粒內(nèi)部孔隙、黏附于FL微粒表面的Cur。此外，由于Cur對光敏感，故在試驗過程中應(yīng)注意避光操作。

藥物顆粒經(jīng)呼吸道沉積至肺內(nèi)后，首先與肺襯里液體接觸，然后藥物從沉積的顆粒中溶解并釋放出來，參與肺內(nèi)吸收轉(zhuǎn)運過程。而本研究采用人工肺液模擬FL復(fù)合粉末經(jīng)呼吸道肺內(nèi)沉積后與肺襯里液體接觸的過程。由于肺上皮表層體內(nèi)襯液約20～50 mL，且厚度差異較大（0.07～15 μm），加上肺表面積大（約100 m2）[10]，因此藥物顆粒吸入后若能迅速溶解并釋放出藥物，可顯著提高藥物在病灶區(qū)域的有效濃度。因FL呈α/β復(fù)合結(jié)晶態(tài)，30 s溶解試驗結(jié)果顯示FL極易溶于水[11]，這有利于Cur-FL復(fù)合粉末一旦沉積至肺襯液較薄的區(qū)域仍能較好地溶解FL骨架，從內(nèi)部孔隙中釋放出Cur。本研究體外人工肺液釋藥試驗結(jié)果顯示，相較Cur原料藥，Cur-FL復(fù)合粉末具有更好的釋放性能，這與上述推測一致，提示Cur-FL復(fù)合粉末適宜于肺部給藥。

綜上所述，本研究采用溶液吸附法制備了一種新型的納米多孔FL微粒裝載Cur的DPI。FL微粒可將Cur吸附于其內(nèi)部的孔隙內(nèi)，在顯著提高了Cur溶解性的同時，改善了Cur的穩(wěn)定性，從而增加藥物在肺內(nèi)的沉積。進(jìn)一步對Cur-FL復(fù)合粉末的粉體學(xué)性質(zhì)、溶解性、水分和流動性（休止角）及空氣動力學(xué)性能進(jìn)行考察后發(fā)現(xiàn)，上述指標(biāo)均符合《中國藥典》對DPI的要求。

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（收稿日期：2020-11-24 修回日期：2020-02-02）

（編輯：林 靜）