他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑的制備與質(zhì)量評(píng)價(jià)

李 永，蔡文婷

(1.武漢市紅十字會(huì)醫(yī)院藥劑科，武漢 430015；2.武漢市紅十字會(huì)醫(yī)院老年病科，武漢 430015)

他達(dá)拉非是一種環(huán)狀鳥苷單磷酸(cGMP)特異性5型磷酸二酯酶(PDE5)抑制劑，主治男性勃起功能障礙[1]，該藥為生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)(BCS)中的Ⅳ型，極低的溶解度(約為2 μg·mL-1)以及較差的生物膜滲透性嚴(yán)重影響了藥物口服生物利用度[2-3]。他達(dá)拉非片(希愛(ài)力?)通過(guò)微粉化技術(shù)減小原料藥的粒徑，并在處方中加入十二烷基硫酸鈉(SDS)提高藥物的溶解度和生物利用度[4]。SDS被認(rèn)為是一種有毒物質(zhì)，能夠引起皮膚和黏膜刺激性[5]。因此，本研究將他達(dá)拉非制備成納米晶體干混懸劑，以提高藥物的溶出度及生物利用度，為他達(dá)拉非的臨床應(yīng)用提供參考。

1 儀器與試藥

1.1儀器 F-P2000E型高能全方位行星式球磨儀(湖南弗卡斯實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)；Malvern Zetasizer動(dòng)態(tài)激光粒度測(cè)定儀(英國(guó)Malvern公司)；FEI Nova 400型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(美國(guó)FEI公司)；安捷倫1100高效液相色譜儀(安捷倫科技有限公司)；RC810型藥物溶出試驗(yàn)儀(寧波新芝生物科技股份有限公司)；B-290型實(shí)驗(yàn)室小型噴霧干燥機(jī)(瑞士Buchi公司)。

1.2試藥 他達(dá)拉非原料藥(常州制藥廠有限公司，批號(hào)20190216)；聚維酮K30(PVP K30，巴斯夫中國(guó)有限公司)；山梨醇和黃原膠，均購(gòu)于湖北葛店人福藥用輔料有限責(zé)任公司；甘露醇(石家莊華旭藥業(yè)有限責(zé)任公司)；蔗糖(江西漢江藥業(yè)有限公司)；乳糖(江蘇道寧藥業(yè)有限公司)；微晶纖維素、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)和羥丙甲基纖維素(HPMC)均購(gòu)于安徽山河藥用輔料股份有限公司；十二烷基硫酸鈉(SDS,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；吐溫80(南京威爾藥業(yè)股份有限公司)；鹽酸(湖南爾康制藥股份有限公司)；醋酸(南京化學(xué)試劑股份有限公司)；磷酸二氫鉀(湖南九典制藥股份有限公司)；pH4.5醋酸緩沖液和pH6.8磷酸鹽(PBS)緩沖液，均為實(shí)驗(yàn)自制；水為實(shí)驗(yàn)室自制純化水。

2 方法與結(jié)果

2.1他達(dá)拉非平衡溶解度的測(cè)定 考察他達(dá)拉非原料藥在不同介質(zhì)中的平衡溶解度[6]。取多只具塞試管，分別加入純化水、pH值1.2鹽酸溶液、pH值4.5醋酸緩沖液、pH值6.8 PBS以及含有不同濃度的SDS的對(duì)應(yīng)溶液，再加入足量的他達(dá)拉非原料藥，水浴超聲使原料藥充分分散，置于恒溫振蕩器中，在37 ℃水浴中持續(xù)振蕩72 h，取出藥物懸濁液，離心，取上清液，經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾，經(jīng)適當(dāng)稀釋，檢測(cè)藥物含量，計(jì)算平衡溶解度，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 他達(dá)拉非在不同介質(zhì)中的平衡溶解度 (n=3，37 ℃)

由表1可知，他達(dá)拉非在不同pH溶液中的平衡溶解度均較低，約為2 μg·mL-1，溶解度不具有pH值依賴性；溶液中加入SDS后可提高藥物溶解度，且隨著表面活性劑的增加溶解度顯著增大。

2.2他達(dá)拉非納米晶體的制備 采用介質(zhì)研磨法制備他達(dá)拉非納米晶體[7-8]，配制含有質(zhì)量濃度為10 mg·mL-1PVP K30和質(zhì)量濃度為1 mg·mL-1吐溫80的混合溶液，取經(jīng)氣流粉碎的他達(dá)拉非原料藥10 g[粒徑分布為D90(表示“累計(jì)粒度分布數(shù)達(dá)到90%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑”)為10.4 μm，D50(表示“累計(jì)粒度分布數(shù)達(dá)到50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑”)為5.3 μm，D10(表示“累計(jì)粒度分布數(shù)達(dá)到10%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑”)為1.0 μm]分散到200 mL上述混合溶液中，加入載有直徑為0.6 mm氧化鋯球珠的介質(zhì)研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，研磨速度為500 r·min-1，溫度為15～20 ℃，在不同時(shí)間點(diǎn)取樣測(cè)定粒徑分布及多聚分散系數(shù)(PDI)，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同時(shí)間點(diǎn)粒徑分布及PDI (n=3)

研磨時(shí)間對(duì)減小他達(dá)拉非納米晶體粒徑極其重要，研磨時(shí)間太短，難以獲得粒徑細(xì)小且均勻的納米晶體，研磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不僅不能再繼續(xù)減小納米晶體粒徑，還可能導(dǎo)致粒徑分布不均勻[9]，因此在研磨過(guò)程中要監(jiān)控粒徑及PDI，確定最佳的研磨時(shí)間。由表2可知，隨著研磨時(shí)間的延長(zhǎng)，他達(dá)拉非納米晶體的粒徑逐漸減小，在研磨開(kāi)始階段粒徑減小較為明顯，研磨2 h后粒徑由最初的5.3 μm減小至(857.4±25.7) nm，而研磨時(shí)間延長(zhǎng)至4 h時(shí)粒徑減小至(726.8±24.8) nm，PDI為0.197±0.008，繼續(xù)研磨至6 h，粒徑不再減小，而PDI為0.241±0.010，呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。因此，確定他達(dá)拉非納米晶體的研磨時(shí)間為4 h。

2.3他達(dá)拉非納米晶體的固化 取他達(dá)拉非納米晶體溶液100 mL，加入甘露醇20 g，攪拌溶解，在噴霧干燥過(guò)程中納米晶體溶液需持續(xù)攪拌，避免沉降，噴霧干燥工藝參數(shù)如下：進(jìn)氣溫度為120 ℃，出氣溫度為68～70 ℃，進(jìn)氣量為0.1 m3·min-1，進(jìn)料流速為3 mL·min-1。收集噴霧干燥得到的他達(dá)拉非納米晶體粉末，密閉保存。取他達(dá)拉非納米晶體粉末加水復(fù)溶后，測(cè)定噴霧干燥前后納米晶體的性質(zhì)。見(jiàn)表3。

由表3可知，他達(dá)拉非納米晶體在噴霧干燥前粒徑為(732.5±32.1) nm，復(fù)溶后粒徑為(779.4±26.7) nm，略有增大，可能是由于在噴霧干燥過(guò)程中導(dǎo)致部分納米晶體發(fā)生了聚集，形成較大的粒子所致；而噴霧干燥前PDI為0.197±0.009，復(fù)溶后的PDI為0.219±0.011，二者較為接近；復(fù)溶后納米晶體的Zeta電位為(-19.2±0.8) mV，與噴霧干燥前的(-18.2±0.9) mV相近。他達(dá)拉非納米晶體經(jīng)噴霧干燥固化成顆粒狀粉末，能夠保持其粒徑大小、PDI以及Zeta電位與噴霧干燥之前性質(zhì)基本不變。

表3 他達(dá)拉非納米晶體性質(zhì)檢測(cè)結(jié)果 (n=3)

2.4他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑的制備 取他達(dá)拉非納米晶體粉末及其他輔料，依次過(guò)60目篩整粒，依照處方篩選設(shè)計(jì)，稱取處方量的主藥及輔料，采用等量遞加法將主藥與輔料預(yù)混，過(guò)20目篩網(wǎng)，混勻，即得他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑，稱量分裝至鋁箔袋中，密封保存[10]。

2.5干混懸劑質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.5.1沉降體積比(F值) 取他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑，置于50 mL具塞量筒中，加水至50 mL，密塞，用力振搖，分散形成均勻的混懸劑，測(cè)量混懸物初始高度(H0)，靜置3 h后再次測(cè)量混懸物高度(H)，按照公式計(jì)算F值，F(xiàn)=H÷H0，F(xiàn)值越大表示混懸劑越穩(wěn)定[11]。

2.5.2分散性及再分散性 取他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑，置于50 mL具塞量筒中，加水至50 mL，密塞，置于溫振蕩器中振蕩分散，頻率為100次·min-1，記錄分散時(shí)間，分散時(shí)間越短分散性越好；另將分散形成均勻的混懸劑靜置3 d，取具塞量筒用力均勻旋轉(zhuǎn)180°，計(jì)為分散1次，重復(fù)該操作直至混懸劑完全重新分散，記錄所需分散次數(shù)，旋轉(zhuǎn)次數(shù)越少表示再分散性越好[12]。

2.6處方篩選

2.6.1填充劑篩選 干混懸劑中需要加入填充劑以提高其流動(dòng)性以及分散性等性質(zhì)。分別選擇山梨醇、甘露醇、蔗糖、乳糖和微晶纖維素作為填充劑(用量為40%)，以黃原膠作為助懸劑(用量為25%)，與他達(dá)拉非納米晶體粉末及其他輔料(矯味劑、助流劑)混合，其他各組分用量均相同，按照2.3項(xiàng)下工藝制備他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑，以干混懸劑的流動(dòng)性、分散性、F值和再分散性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 填充劑篩選結(jié)果

由表4可知，以甘露醇作為填充劑制備的干混懸劑的流動(dòng)性較好，易于分裝，且分散時(shí)間較短，易分散，F(xiàn)值及再分散性均較好，因此本研究選擇甘露醇作為他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑處方中的填充劑，用量為40%。

2.6.2助懸劑篩選 干混懸劑中加入助懸劑能夠防止藥物沉降，保持體系的穩(wěn)定性。分別選擇CMC-Na、HPMC以及黃原膠作為助懸劑(用量為25%)，以甘露醇作為填充劑(用量為40%)，與他達(dá)拉非納米晶體粉末及其他輔料(矯味劑、助流劑)混合，其他各組分用量均相同，按照2.3項(xiàng)下工藝制備他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑，以干混懸劑的流動(dòng)性、分散性、F值和再分散性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 助懸劑篩選結(jié)果

由表5可知，3種助懸劑均能使混懸劑放置3 d后穩(wěn)定，F(xiàn)值均較好；以HPMC作為助懸劑的處方，混懸液放置3 d后在量筒底部可觀察到有一部分藥物沉淀，振搖多次無(wú)法分散，以CMC-Na作為助懸劑的處方，放置3 d后在量筒下部能觀察到有少量絮凝物質(zhì)出現(xiàn)，但經(jīng)旋轉(zhuǎn)量筒后絮凝物消失；使用黃原膠作為助懸劑的處方，混懸液的再分散性較好，這是由于黃原膠具有觸變性，靜止?fàn)顟B(tài)下黏度增加，能夠有效避免藥物出現(xiàn)絮凝、沉降現(xiàn)象。因此本研究選擇黃原膠作為助懸劑，用量為25%。

2.7掃描電鏡觀察 通過(guò)掃描電鏡觀察他達(dá)拉非原料藥、他達(dá)拉非納米晶體、他達(dá)拉非納米晶體噴霧干燥顆粒以及他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑的微觀形態(tài)。分別取上述樣品黏附至電膠布上，噴金，在掃描電鏡下觀察，并拍攝電鏡照片，見(jiàn)圖1。

圖1 他達(dá)拉非原料藥(A)、他達(dá)拉非納米晶體(B)、他達(dá)拉非納米晶體噴霧干燥顆粒(C)和他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑(D)的掃描電鏡圖

在掃描電鏡圖中可觀察到他達(dá)拉非原料藥呈片狀或柱狀(圖1-A)；他達(dá)拉非納米晶體呈不規(guī)則塊狀(圖1-B)，分布較均勻，粒徑大約在500～1 000 nm范圍內(nèi)；他達(dá)拉非納米晶體經(jīng)噴霧干燥后呈疏松粉末狀，粒徑分布不均勻(圖1-C)；他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑中納米晶體顆粒均勻散落在輔料之中(圖1-D)。

2.8體外溶出度比較 采用《中國(guó)藥典》2015年版四部0931項(xiàng)下第Ⅱ法(槳法)比較自制他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑與市售他達(dá)拉非片(希愛(ài)力?)的體外溶出度，溶出介質(zhì)為含有3.0 mg·mL-1SDS的水溶液，體積為900 mL，溫度為(37±0.5) ℃，轉(zhuǎn)速為(50±1) r·min-1，分別取自制他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑(規(guī)格：5 mg·袋-1)以及市售他達(dá)拉非片(規(guī)格：5 mg·片-1)，加入溶出儀中，在設(shè)定的時(shí)間間隔吸取5 mL溶出介質(zhì)(補(bǔ)加等溫等體積空白介質(zhì))，經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾，經(jīng)適當(dāng)稀釋，檢測(cè)藥物含量，計(jì)算溶出度，繪制溶出度-時(shí)間曲線。見(jiàn)圖2。

圖2 他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑與市售他達(dá)拉非片的體外溶出曲線 (n=6)

由圖2可知，他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑中藥物溶出速度非常快，在10 min內(nèi)藥物可完全溶出，而市售他達(dá)拉非片溶出速度相對(duì)較慢，說(shuō)明將他達(dá)拉非制備成納米晶體后，加速了藥物的溶出，雖然市售制劑中的原料藥進(jìn)行了微粉化處理，處方中加入了SDS，仍未達(dá)到藥物快速溶出的效果。本研究制備的他達(dá)拉非納米晶體干混懸劑體外藥物溶出速度較快，有望提高藥物的口服生物利用度。

3 討論

原研制劑廠家通過(guò)在處方中加入SDS以提高他達(dá)拉非的溶解度和生物利用度，但SDS對(duì)人體具有一定的不良反應(yīng)，因此，有必要開(kāi)發(fā)一種既不含有陰離子表面活性劑又能提高藥物口服生物利用度的給藥系統(tǒng)[13-14]。

近年來(lái)，將難溶性藥物制成納米晶體已成為提高藥物溶解度和生物利用度的有效策略[15]，且可以通過(guò)噴霧干燥和冷凍干燥等固化技術(shù)來(lái)解決納米晶體存在的不穩(wěn)定性問(wèn)題[16]。介質(zhì)研磨法是將藥物混懸液與研磨介質(zhì)置于封閉的研磨腔內(nèi)進(jìn)行研磨，在介質(zhì)研磨過(guò)程中，藥物粒子之間、藥物粒子與研磨介質(zhì)及腔體壁之間持續(xù)發(fā)生強(qiáng)烈碰撞，藥物粒子發(fā)生破裂、溶解和重結(jié)晶，同時(shí)穩(wěn)定劑會(huì)吸附到藥物粒子表面，形成穩(wěn)定的藥物納米結(jié)晶體[17]。介質(zhì)研磨工藝簡(jiǎn)單，粒徑可控，重復(fù)性好，易于擴(kuò)大生產(chǎn)，因此本研究采用介質(zhì)研磨法制備他達(dá)拉非納米晶體，并通過(guò)噴霧干燥將其固化成固體顆粒，以提高納米晶體的穩(wěn)定性。

納米晶體屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)，需要加入穩(wěn)定劑以防止藥物粒子之間的聚集和沉降，通常在處方中加入表面活性劑和高分子物質(zhì)是提高納米晶體穩(wěn)定性的有效方式，表面活性劑能夠降低液-固界面張力，潤(rùn)濕藥物粒子表面，降低粒子之間的吸附性，而高分子物質(zhì)能夠吸附在藥物粒子表面，形成一種空間膜屏障，有效避免粒子間的相互聚集[18-20]。本研究以PVP K30和吐溫80作為穩(wěn)定劑制備的他達(dá)拉非納米晶體穩(wěn)定性良好，在噴霧干燥后納米晶體性質(zhì)未發(fā)生改變。