托伐普坦納米晶口崩片的制備與質(zhì)量評(píng)價(jià)

楊 晨

咸陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,咸陽(yáng) 712000

托伐普坦(tolvaptan,Tol)是一種非肽類精氨酸加壓素V2受體拮抗劑[1],用于治療心力衰竭、肝硬化或抗利尿激素分泌異常綜合征患者的嚴(yán)重低鈉血癥[2]。托伐普坦屬于生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)Ⅳ類藥物,其溶解性和滲透性均較差,不利于體內(nèi)吸收,生物利用度極低(約2%)[3]。為了提高其口服生物利用度,市售制劑將其制備成固體分散體以提高藥物的溶解度和溶出速率,目前該技術(shù)仍處于專利保護(hù)期[4]。本研究采用反溶劑沉淀-高壓均質(zhì)法將托伐普坦制備成納米晶,經(jīng)噴霧干燥后與其他輔料混合制備成托伐普坦納米晶口崩片[5],為托伐普坦的臨床應(yīng)用提供更多選擇。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Genizer實(shí)驗(yàn)型微射流均質(zhì)機(jī)(蘇州微流納米生物技術(shù)有限公司);ZNCL-GS型智能數(shù)顯磁力攪拌水浴鍋(鄭州華特儀器設(shè)備有限公司);QFN-9000YZ型實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)(上海喬楓實(shí)業(yè)有限公司);Malvern Zetasizer Nano ZS90型納米粒徑電位分析儀(英國(guó)馬爾文公司);JSM-IT500型掃描電子顯微鏡(日本電子株式會(huì)社);KCZP-10型實(shí)驗(yàn)室智能型旋轉(zhuǎn)壓片機(jī)(北京開創(chuàng)同和科技發(fā)展有限公司);RC-8ND型溶出試驗(yàn)儀(天津市精拓儀器科技有限公司);LC220型液相色譜儀(上海儀電分析儀器有限公司)。

1.2 試藥

托伐普坦原料藥(四川仁安藥業(yè)有限責(zé)任公司);乙醇、二氯甲烷均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose SL,HPC SL,日本曹達(dá)株式會(huì)社);普朗尼克(pluronic F127,上海巴斯夫有限責(zé)任公司);交聯(lián)聚維酮(polyvinyl polypyrrolidone,PVPP,上海巴斯夫有限責(zé)任公司);甘露醇(廣西南寧化學(xué)制藥有限責(zé)任公司);三氯蔗糖(江西阿爾法高科藥業(yè)有限公司);硬脂酸鎂(遼寧奧達(dá)制藥有限公司)。

2 方法與結(jié)果

2.1 托伐普坦納米晶的制備

用反溶劑沉淀-高壓均質(zhì)法制備托伐普坦納米晶[6]。稱取托伐普坦400 mg溶解到乙醇-二氯甲烷混合溶劑(4∶1)中,攪拌溶解,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾,得到透明的藥物有機(jī)相溶液,備用;稱取各穩(wěn)定劑溶解到90 mL純化水中,配制成不同質(zhì)量濃度的穩(wěn)定劑溶液,經(jīng)1 μm微孔濾膜過(guò)濾,得到穩(wěn)定劑水溶液;在穩(wěn)定劑溶液中放入磁力攪拌子,攪拌速度為1 000 r·min-1,將藥物有機(jī)相溶液通過(guò)帶有針頭的注射器緩慢滴加到穩(wěn)定劑溶液中,析出藥物晶體,繼續(xù)攪拌20 min,減壓除去有機(jī)溶劑;將上述溶液加入高壓均質(zhì)機(jī)中,在500 bar均質(zhì)壓力下連續(xù)均質(zhì)5次,即得托伐普坦納米晶。

2.2 粒徑測(cè)定

取托伐普坦納米晶加入聚苯乙烯樣品池中,用納米粒徑電位分析儀測(cè)定其粒徑分布。參數(shù)設(shè)定:溫度25 ℃,波長(zhǎng)633 nm,散射角90°,折射率1.330。每組樣品重復(fù)測(cè)定3次,取平均值。

2.3 處方優(yōu)化

以HPC SL質(zhì)量濃度(x1)、pluronics F127質(zhì)量濃度(x2)和水相與有機(jī)相的體積比(x3)作為自變量,以托伐普坦納米晶的粒徑分布(y)作為因變量,見(jiàn)表1。采用3因素3水平的Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化處方[7],每組實(shí)驗(yàn)的批量為90 mL。自變量及其設(shè)計(jì)水平見(jiàn)表2,隨機(jī)生成17組托伐普坦納米晶處方組成并得到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,見(jiàn)表2。

表1 Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中自變量與因變量

表2 Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的處方組成及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)經(jīng)Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件處理,根據(jù)軟件給出的矯正R2、預(yù)測(cè)R2、模型P值以及失擬項(xiàng)P值進(jìn)行判斷,確定采用多元二次(Quadratic)模型擬合,其矯正R2和預(yù)測(cè)R均大于0.9,且二者之間的差值小于0.2,表明模型的實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值較為接近;而模型P值小于0.05,表明所選模型的擬合度較高;失擬項(xiàng)P值大于0.05,表明模型擬合具有足夠高的可信度[8]。擬合模型選擇結(jié)果見(jiàn)表3。擬合得到的多元二次方程為:

表3 擬合模型的選擇結(jié)果

通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,得到3個(gè)自變量HPC SL質(zhì)量濃度(x1)、pluronics F127質(zhì)量濃度(x2)、水相與有機(jī)相的體積比(x3)與因變量粒徑分布(y)之間的方差分析結(jié)果,見(jiàn)表4;并用響應(yīng)曲面圖闡明了3個(gè)自變量與因變量的關(guān)系,見(jiàn)圖1。

表4 HPC SL質(zhì)量濃度(x1)、pluronics F127質(zhì)量濃度(x2)和水相與有機(jī)相的體積比(x3)對(duì)粒徑分布(y)影響的方差分析結(jié)果

按照表2中17組處方制備的托伐普坦納米晶的粒徑分布在195.6～1 102.4 nm之間。由圖1可見(jiàn),隨著處方中HPC SL質(zhì)量濃度(x1)的增加,制備的納米晶的粒徑越小(P<0.05),這是由于高分子聚合物HPC SL作為納米晶的穩(wěn)定劑,能夠防止其聚集成大粒子,起到良好的穩(wěn)定作用[9];隨著水相與有機(jī)相體積比(x3)的增大,納米晶的粒徑越小(P<0.05),這是由于水相與有機(jī)相的體積比越大,體系的黏度越小,藥物在水相與有機(jī)相之間能夠快速擴(kuò)散,制備的納米晶粒徑小且均勻[10];而處方中的pluronics F127為表面活性劑,能夠潤(rùn)濕納米晶表面,可促使穩(wěn)定劑纏繞在納米晶表面,起到輔助穩(wěn)定劑的作用[11],其質(zhì)量濃度(x2)對(duì)納米晶粒徑的影響較小(P>0.05)。

納米晶的粒徑越小,越有利于藥物跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)至體內(nèi)[12]。本研究以制備托伐普坦納米晶的粒徑分布最小化為目標(biāo),經(jīng)實(shí)驗(yàn)軟件優(yōu)化得到最佳處方:HPC SL的質(zhì)量濃度為15 mg·mL-1,pluronics F127的質(zhì)量濃度為5 mg·mL-1,水相與有機(jī)相的體積比為9∶1。

2.4 托伐普坦納米晶固體顆粒的制備

以甘露醇作為載體,用噴霧干燥技術(shù)將托伐普坦納米晶制備成固體顆粒[13]。取新制備的托伐普坦納米晶溶液,加入甘露醇溶解,使其質(zhì)量濃度為50 mg·mL-1,進(jìn)行噴霧干燥。工藝參數(shù):空氣流速為800 m3·h-1,進(jìn)氣溫度為110 ℃,出氣溫度為74～84 ℃。將得到的托伐普坦納米晶固體顆粒儲(chǔ)存在含有干燥劑的保干器中。

2.5 掃描電鏡觀察

分別取托伐普坦納米晶及其噴霧干燥顆粒固定到碳雙面膠帶上,噴金,在加速電壓為5 kV的條件下觀察其微觀形態(tài)。結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn),托伐普坦納米晶為球形顆粒,噴霧干燥顆粒則呈多孔狀類球形分布。

注:A.托伐普坦納米晶;B.托伐普坦納米晶噴霧干燥顆粒。

2.6 再分散性評(píng)價(jià)

取托伐普坦納米晶噴霧干燥顆粒約500 mg,加入蒸餾水10 mL輕輕振搖,使其充分分散,用納米粒徑電位分析儀測(cè)定粒徑分布及Zeta電位,同時(shí)測(cè)定同一批托伐普坦納米晶的粒徑分布及Zeta電位,比較托伐普坦納米晶在噴霧干燥前后的穩(wěn)定性。每份樣品測(cè)定3次,取平均值。

托伐普坦納米晶在噴霧干燥前,其粒徑為(214.6±11.5) nm,在噴霧干燥后其粒徑為(242.1±12.6) nm,粒徑略有增大,可能是由噴霧干燥過(guò)程中水分快速蒸發(fā),納米晶之間發(fā)生聚集所致[14];納米晶在噴霧干燥前后,PDI和Zeta電位值基本未發(fā)生變化。

2.7 托伐普坦納米晶口崩片的制備

采用粉末直壓工藝制備托伐普坦納米晶口崩片。取托伐普坦納米晶噴霧干燥顆粒經(jīng)60目篩整粒,按照表5稱取處方量的托伐普坦納米晶噴霧干燥顆粒、甘露醇、交聯(lián)聚維酮、三氯蔗糖,按照等量遞加法混合均勻,再加入硬脂酸鎂,混合均勻后進(jìn)行壓片,沖模為11.0 mm的圓形平?jīng)_,理論片質(zhì)量為每片300 mg,硬度為100～150 N。

表5 托伐普坦納米晶口崩片的處方組成

2.8 溶出度比較

比較自制托伐普坦納米晶口崩片與市售托伐普坦口崩片在pH 1.2鹽酸水溶液中的溶出速率,溶出介質(zhì)中加入了質(zhì)量濃度為5 mg·mL-1的聚山梨酯80作為增溶劑,介質(zhì)體積為900 mL,溫度為(37±0.5) ℃,攪拌槳轉(zhuǎn)速為50 r·min-1。分別取自制托伐普坦納米晶口崩片與市售托伐普坦口崩片各6片加入溶出杯中,啟動(dòng)攪拌槳,在規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)取出溶出介質(zhì)5 mL(同時(shí)補(bǔ)液),經(jīng)過(guò)濾和稀釋,進(jìn)液相色譜儀檢測(cè)藥物含量,計(jì)算藥物累積溶出度。結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 自制與市售托伐普坦口崩片在pH 1.2鹽酸溶液中的體外溶出度

自制托伐普坦納米晶口崩片與市售托伐普坦口崩片在加入溶出杯后均大約在30 s內(nèi)完全崩解。自制托伐普坦納米晶口崩片在10 min時(shí)藥物已完全溶出,而市售托伐普坦口崩片中藥物的溶出速度相對(duì)較慢,直到45 min時(shí)藥物溶出約90%。

3 討論

納米晶以液體狀態(tài)長(zhǎng)期保存時(shí)存在易發(fā)生沉降、晶體生長(zhǎng)(即奧斯特瓦爾德熟化)、聚集和固態(tài)轉(zhuǎn)變等物理不穩(wěn)定性問(wèn)題[15],可通過(guò)固體化技術(shù)將納米晶轉(zhuǎn)化為適合臨床應(yīng)用的穩(wěn)定固體劑型解決[16]。然而,固體化過(guò)程容易導(dǎo)致納米晶聚集,再分散后粒徑明顯增大[17]。為了解決該問(wèn)題,通常在固化前向納米晶溶液中加入糖類(乳糖、海藻糖和蔗糖)、糖醇(甘露醇和木糖醇)或環(huán)糊精作為過(guò)固體化載體[18]。本研究以甘露醇作為托伐普坦納米晶固體化載體,經(jīng)噴霧干燥后得到多孔狀類球形固體顆粒,再分散性測(cè)定結(jié)果顯示,托伐普坦納米晶經(jīng)噴霧干燥后,其粒徑由初始的(214.6±11.5) nm增加至(242.1±12.6) nm,粒徑略有增大,而PDI和Zeta電位值基本未發(fā)生變化,表明采用甘露醇作為托伐普坦納米晶載體可以防止噴霧干燥過(guò)程中納米晶之間的聚集。