磷酸川芎嗪緩釋微丸研究

★ 盧道元 孫萍, 楊祺（.江西中醫(yī)藥大學(xué) 南昌 330004；.江中藥業(yè)股份有限公司 南昌330049）

磷酸川芎嗪是一種水溶性極好的藥物，具有鈣拮抗功能、清除自由基功能以及擴血管和抗血小板聚集等藥理作用［1］。目前在臨床上廣泛用于治療閉塞性腦血管疾病，如腦栓塞、腦供血不全等［2］。由于半衰期較短，因而比較適合開發(fā)成緩釋制劑。

微丸由于其粒徑較小，單次服用劑量所含微丸數(shù)目較多，比普通緩釋膠囊及片劑具有很大優(yōu)勢：釋藥點分散均勻，可有效避免普通速釋片因局部高濃度而引起的胃腸道損害［3-4］。開發(fā)磷酸川芎嗪緩釋微丸，既可減少用藥頻率，同時又能夠使藥物在體內(nèi)釋放更加平穩(wěn)，增加了患者用藥的順應(yīng)性和安全性。本實驗對骨架型與膜控型兩種緩釋微丸制備工藝進(jìn)行了研究，為磷酸川芎嗪緩釋制劑的開發(fā)提供參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Mini250擠出滾圓機(深圳市信宜特科技有限公司)；Mini Glatt流化床（德國格拉特有限公司）；1260型高效液相色譜儀（安捷倫科技<中國>有限公司）；UDT-812A-8溶出儀（美國Logan公司）；BT100-2J蠕動泵（保定蘭格恒流泵有限公司）；90-磁力攪拌器 （上海亞榮生化儀器廠）。

1.2 試藥

磷酸川芎嗪原料藥（湖北阡陌生物科技，批號：SC191024）；微晶纖維素101（曲阜市天利藥用輔料有限公司，批號：180807A）；愛多秀TM10乙基纖維素 （上?？房担?；乙基纖維素水分散體（surelease，上?？房担黄溆嘣噭┚鶠榉治黾?。

2 方法與結(jié)果

2.1 體外釋放度測定

取樣品適量（含磷酸川芎嗪約50 mg），按照2015版《中國藥典》中通則0931第二法，量取900 mL新鮮脫氣蒸餾水，注入各溶出杯中。溫度設(shè)定為（37±0.1）℃ ,槳轉(zhuǎn)速設(shè)定為 100 r/min，在 1，2，4，6，8，10，12 h 各吸取樣品 5 mL，用 0.22 μm 水系濾膜對樣品進(jìn)行過濾，取樣完成后補充恒溫補液杯中同體積介質(zhì)到各溶出杯中。取20 μL續(xù)濾液用高效液相色譜儀進(jìn)行分析，測定波長為295 nm；另精密稱定一定量磷酸川芎嗪對照品，加水溶解，配成15 μg/mL的溶液，進(jìn)行測定。按外標(biāo)法求磷酸川芎嗪濃度并計算累積釋放百分率。

2.2 骨架緩釋微丸研究

2.2.1 骨架材料的篩選分別選用HPMC、EC作阻滯劑，制備骨架微丸，當(dāng)HPMC用量較大時，擠出較為困難，在滾圓過程中擠出物較難打斷滾圓，因此選擇EC作為骨架材料。

2.2.2 黏合劑篩選用水做黏合劑時發(fā)現(xiàn)乙基纖維素比例過大時，難以制備合適的軟材，考慮到乙基纖維素的疏水性，因此選擇30%乙醇溶液作為處方的黏合劑。

2.2.2 微丸擠出制備及溶出度釋放結(jié)果固定載藥量為30%，將微晶纖維素和不同比例骨乙基纖維素（20%，30%，40%，50%）混合均勻，加入30%乙醇溶液為黏合劑攪拌制備合適軟材，放入擠出機，經(jīng)孔徑為0.8 mm的篩板擠出，收集擠出物，放入滾圓機以600 r/min轉(zhuǎn)速滾圓。待徹底滾圓后，將微丸取出烘干，用篩網(wǎng)篩分出0.6~0.9 mm 微丸，考察釋放度，結(jié)果見圖1。結(jié)果表明，不同比例EC骨架型微丸均不到2 h就已經(jīng)釋放完全，說明骨架型微丸較難以達(dá)到12 h緩釋效果。

圖1 不同比例EC骨架型微丸釋放度結(jié)果

2.3 膜控型緩釋微丸的研究

2.3.1 速釋丸芯制備取微晶纖維素140 g，磷酸川芎嗪原料藥70 g，混合均勻，并加入純化水作黏合劑制成合適軟材，用孔徑為0.6 mm擠出篩網(wǎng)擠成長條狀，在滾圓盤中以600 r/min轉(zhuǎn)速滾圓，制成含藥丸芯。取出濕丸后在60 ℃烘箱中干燥90 min，控制水分在3.0%以下，用篩網(wǎng)篩分出0.45~0.71 mm 微丸。

2.3.2 包衣液的配制參照 surelease產(chǎn)品說明書，將乙基纖維素水分散體用水稀釋，用磁力攪拌器攪拌均勻，稀釋后固含物質(zhì)量為10%。

2.3.3 流化床包衣工藝參數(shù)優(yōu)化流化床包衣過程受進(jìn)風(fēng)量、霧化壓力、包衣溫度、蠕動泵流速等工藝條件的影響。為了對速釋丸芯進(jìn)行順利包衣，本試驗對流化床包衣工藝進(jìn)行了考察。

2.3.3.1 進(jìn)風(fēng)量篩選根據(jù)廠家建議及預(yù)實驗，將進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)置為（50.0±1.0）℃、物料溫度設(shè)置為（38±1.0）℃、蠕動泵流速設(shè)置2 r/min、霧化壓力設(shè)為 0.6 MPa、噴嘴直徑 0.5 mm、烘干時間為 15 min，對進(jìn)風(fēng)量進(jìn)行篩選，結(jié)果見表1。結(jié)果表明，當(dāng)進(jìn)風(fēng)量在22 m3/h以上時，包衣過程中流化狀態(tài)良好，微丸未發(fā)生粘連?？紤]到隨著進(jìn)風(fēng)流量增大，微丸與流化床壁撞擊破碎的風(fēng)險也將增加，因此選擇進(jìn)風(fēng)量為 22~23 m3/h。

表1 進(jìn)風(fēng)量篩選結(jié)果

2.3.3.2 霧化壓力篩選噴嘴直徑0.5 mm、進(jìn)風(fēng)量設(shè)為22~23 m3/h、蠕動泵流速設(shè)置2 r/min、烘干時間15 min，在此工藝條件下按照表2設(shè)置不同霧化壓力進(jìn)行試驗，結(jié)果見表2。結(jié)果表明，當(dāng)霧化壓力0.6 MPa時，工藝可順利進(jìn)行，因此霧化壓力設(shè)為0.6 MPa。

表2 霧化壓力篩選結(jié)果

2.3.3.3 包衣溫度的篩選在流化床包衣試驗中，進(jìn)風(fēng)溫度調(diào)控著流化床內(nèi)部的物料溫度，因此只需對流化床進(jìn)風(fēng)溫度進(jìn)行考察，即可控制緩釋包衣過程中包衣溫度。根據(jù)包衣液廠家建議及預(yù)實驗，進(jìn)風(fēng)量設(shè)置為22~23 m3/h、蠕動泵流速設(shè)為2 r/min、烘干時間為 15 min，噴嘴直徑 0.5 mm，在此工藝條件下按照表3設(shè)置不同進(jìn)風(fēng)溫度進(jìn)行試驗，結(jié)果見表3。結(jié)果表明，溫度在50 ℃以上時，容易發(fā)生粘連，因此將進(jìn)風(fēng)溫度50 ℃（物料溫度：37~39 ℃）作為包衣溫度。

表3 包衣溫度篩選結(jié)果

2.3.3.4 蠕動泵流速篩選蠕動泵流速對包衣過程有著重要影響，太快的噴液速度容易造成包衣粘連甚至塌床。根據(jù)預(yù)實驗將進(jìn)風(fēng)量設(shè)置為22~23 m3/h、霧化壓力設(shè)置為0.6 MPa、進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)為50 ℃（物料溫度：37~39 ℃），烘干時間為15 min，噴嘴直徑為0.5 mm，按照表4中設(shè)置不同流速考察蠕動泵流速對包衣結(jié)果的影響,結(jié)果見表4。結(jié)果表明，當(dāng)蠕動泵流速大于2.5 r/min時，包衣過程容易粘連和堵槍，蠕動泵流速較小時，包衣時間過長，因此選擇2.5 r/min流速進(jìn)行包衣。

表4 蠕動泵流速篩選結(jié)果

2.3.4 緩釋微丸制備稱取質(zhì)量20 g的含藥速釋丸芯，放置于流化床內(nèi)，工藝參數(shù)按照噴嘴直徑0.5 mm、進(jìn)風(fēng)量 22~23 m3/h、霧化壓力 0.6 Mpa、進(jìn)風(fēng)溫度 50 ℃（物料溫度：37~39 ℃）、蠕動泵流速 2.5 r/min，對丸芯包緩釋衣，包衣液噴完成后，保持進(jìn)風(fēng)溫度50 ℃不變，繼續(xù)使微丸保持流化狀態(tài)15 min,以使包衣微丸得到充分干燥，制備磷酸川芎嗪緩釋微丸。

2.3.5 不同包衣增重的考察取同一批制備的含藥丸芯,用配制好的包衣液對其進(jìn)行包衣，制備不同包衣理論增重的緩釋微丸，包衣理論增重分別為35%，40%，43%，45%。參考2015版中國藥典緩釋制劑指導(dǎo)原則［5］，選取考察 2，6，12 h的釋放度。按照公式Q=|Q2-35|+|Q6-65|+|Q12-90|將3個時間點釋放度帶入進(jìn)行計算，其中Q代表各個時間點釋放度。最終計算得到Q值越小，越接近目標(biāo)體外釋放。結(jié)果見圖2。結(jié)果表明體外釋放度隨著包衣增重增大而減慢。計算4批微丸的Q值，結(jié)果分別為82.00，54.27，22.56，53.54。因此當(dāng)包衣增重為43%~45%之間時，釋放曲線較理想。為了能夠?qū)λ幬镌诟鱾€時間點的釋放度進(jìn)行調(diào)控，以方便對體內(nèi)釋放的調(diào)節(jié)，試驗選擇添加HPMC作為致孔劑，研究致孔劑添加量對釋放的影響。

圖2 不同理論包衣增重釋放曲線

2.3.6 致孔劑添加量對釋放的影響取同一批制備的含藥丸芯,在surelease水分散體中添加HPMC（E5）為致孔劑，水作為稀釋劑，混合攪拌均勻，將其配制成固含量為10%的包衣液，對丸芯進(jìn)行緩釋包衣。致孔劑的添加量分別為surelease水分散體干聚合物的0%，1%，2.5%，包衣理論增重為45%。結(jié)果見圖3。結(jié)果表明，隨著致孔劑HPMC含量的逐漸增大，微丸的釋放度加快。根據(jù)計算，3批微丸的Q值分別為48.58，12.38，57.09，綜合以上試驗及分析，確定最佳包衣處方為理論包衣增重45%，致孔劑添加量1%。

圖3 不同致孔劑含量釋放曲線

2.3.7 處方驗證取同一批制備的含藥丸芯，由試驗分析獲得的理想處方即理論包衣增重為45%，致孔劑用量為1%，分別制備緩釋微丸3批，并對各批微丸在水介質(zhì)中的累積釋放百分率進(jìn)行測定，驗證結(jié)果見圖4。為了對釋放曲線的相似性進(jìn)行比較,選擇公式f2=50log{100×［1+∑（R-T）/n］-0.5}（R和T為兩個不同批次微丸在第n個時間點的累積釋放百分率）［6］，以相似因子法對兩兩曲線間相似度進(jìn)行分析。對3批微丸的f2值進(jìn)行計算，結(jié)果為82.06，90.07，88.84，均大于50，表明釋放曲線兩兩之間相似性較好，該處方工藝下重現(xiàn)性好。

圖4 驗證實驗結(jié)果

2.3.8 藥物釋放機制的研究將最佳處方工藝下的釋放度結(jié)果按表5中各個模型進(jìn)行擬合，比較擬合方程的相關(guān)系數(shù)，對釋藥機制進(jìn)行分析。表5中Q代表緩釋微丸的累積釋放百分率，t代表溶出時間。結(jié)果見表5。從磷酸川芎嗪緩釋微丸的擬合結(jié)果可知，一級釋放擬合方程相關(guān)系數(shù)最高，為0.994 9，說明一級釋放模型相關(guān)性極好，緩釋微丸體外藥物釋放特征更符合一級動力學(xué)釋放，因此被動擴散為該藥物的主要釋放形式。

表5 釋放曲線模型擬合結(jié)果

3 討論

磷酸川芎嗪為高溶解性藥物，通過擠出滾圓將其制備成骨架型緩釋微丸，由于微丸粒徑較小，比表面積較大，因而各處方藥物在2 h以內(nèi)便釋放完全，難以達(dá)到長時間緩釋效果；利用擠出滾圓法將磷酸川芎嗪制成速釋丸芯，再利用流化床對速釋丸芯進(jìn)行緩釋包衣，結(jié)果顯示膜控型緩釋微丸可以較好地達(dá)到12 h緩釋效果。說明對于磷酸川芎嗪這種溶解度極高的藥物，開發(fā)成膜控型緩釋微丸制劑可實現(xiàn)緩釋效果。

乙基纖維素水分散體可直接稀釋成一定濃度包衣液進(jìn)行緩控釋包衣，可通過調(diào)整包衣增重對釋放曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)。但是為了能夠控制藥物在不同時間點的釋放度，以方便對體內(nèi)釋放的調(diào)節(jié)，試驗考察了致孔劑用量對釋放的影響。結(jié)果顯示隨著HPMC含量的逐漸增大，微丸的釋放變快。當(dāng)致孔劑HPMC用量為1%時可以達(dá)到理想的緩釋效果。目前緩釋微丸的釋藥機制主要是通過包衣膜的溶解和擴散、衣膜孔道的擴散以及緩釋微丸的內(nèi)外滲透壓來驅(qū)動微丸中藥物的釋放［7］，常用的藥動學(xué)方程主要有零級釋藥方程、一級釋藥方程和Higuchi釋藥方程等［8］，將緩釋微丸釋放度按照以上模型進(jìn)行擬合，磷酸川芎嗪緩釋微丸的體外藥物釋放擬合結(jié)果符合一級釋藥方程，由此說明該藥物的體外釋放主要為被動擴散。