厄貝沙坦自微乳化釋藥系統(tǒng)及其顆粒劑研究

龔麟鳳，張 琪，汪 洋(武漢市紅十字會(huì)醫(yī)院藥劑科，武漢 430015)

厄貝沙坦(IRB)是一種用于治療原發(fā)性高血壓的藥物[1]。IRB屬于生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)(BCS)2類藥物，在生理pH值范圍內(nèi)藥物溶解性較差，不利于藥物口服吸收[2-3]；自微乳化釋藥系統(tǒng)(SMEDDSs)是由油、乳化劑、助乳化劑和藥物構(gòu)成的均一、透明、各相同性的熱力學(xué)穩(wěn)定體系，加水稀釋后可迅速形成納米級(jí)微乳，可顯著提高藥物的溶解度及溶出速度[4-5]。但SMEDDSs為溶液狀，不易儲(chǔ)存，攜帶不便[6-7]。因此，本研究結(jié)合了SMEDDSs和顆粒劑的優(yōu)勢(shì)，將IRB制備成自微乳化釋藥系統(tǒng)(IRB-SMEDDSs)，并進(jìn)一步制備成顆粒劑，為提高IRB的口服生物利用度提供一種有效的解決方案。

1 儀器與試藥

1.1儀器 S10-3型轉(zhuǎn)速/溫度數(shù)顯磁力攪拌器(北京世紀(jì)科信科學(xué)儀器有限公司)；Zetasizer Nano ZS 90型激光粒度儀(英國(guó)馬爾文公司)；TG16 型臺(tái)式高速離心機(jī)(上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司)；JEM-2100F型透射電鏡(日本電子株式會(huì)社)；DS-812型溶出度儀(深圳市華溶分析儀器有限公司)；HT-110X30型恒溫水浴搖床(上海赫田科學(xué)儀器有限公司)。

1.2試藥 厄貝沙坦原料藥(浙江金立源藥業(yè)有限公司，批號(hào)20200422)；肉豆蔻酸異丙酯(IPM，浙江物美生物科技有限公司)；橄欖油(Olive oil)和蓖麻油(Castor oil)，均購自江西阿爾法高科藥業(yè)有限公司；丙二醇單辛酸酯(Capryol 90)、辛酸/癸酸甘油酯(Capmul，MCM)和中鏈三酰甘油(Labrafac CC)，均購自嘉法獅上海貿(mào)易有限公司；聚氧乙烯蓖麻油(Cremophor EL)、聚氧乙烯氫化蓖麻油(Cremophor RH40)、辛酸/癸酸三酰甘油(Miglyol 812)和聚乙二醇-15羥基硬脂酸酯(Solutol HS15)，均購自巴斯夫應(yīng)用化工有限公司；辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯(Labrasol，上海麥克林生化科技有限公司)；吐溫80(Tween 80)和吐溫20(Tween 20)，均購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；單辛酸甘油酯(Capmul MCM C8，北京百靈威科技有限公司)；聚乙二醇400(PEG400，湖南新綠方藥業(yè)有限公司)；二乙二醇單乙基醚(Trancutol P，梯希愛上?；晒I(yè)發(fā)展有限公司)；硅酸鎂鋁(Neusilin US2，羅輔醫(yī)藥科技上海有限公司)；純化水(實(shí)驗(yàn)室自制)。

2 方法與結(jié)果

2.1IRB-SMEDDSs處方組成篩選

2.1.1平衡溶解度測(cè)定 通過搖瓶法分別測(cè)定了IRB在多種油、乳化劑和助乳化劑中的溶解度。取每種輔料各2 mL，置于具塞玻璃試管中，再加入過量的IRB原料藥，密封，渦旋混合5 min，將試管置于水浴搖床中，在37 ℃以200 r·min-1振搖72 h，25 ℃平衡24 h，離心，取上清液，經(jīng)0.45 μm濾膜過濾，取續(xù)濾液，經(jīng)適當(dāng)稀釋后檢測(cè)藥物含量。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。見表1。

表1 厄貝沙坦在不同輔料中的溶解性Tab.1 The solubility of irbesartan in different excipients

藥物在油、乳化劑和助乳化劑中具有較高的溶解度，可以防止藥物在儲(chǔ)存過程中析出沉淀[8]。由表1可知，IRB原料藥在油相Capmul MCM和Capryol 90中的溶解度均較大，在乳化劑Tween 80、Cremophor RH40和Cremophor EL中的溶解度均較大，在助乳化劑Trancutol P中溶解度最大。本研究初步選擇Capmul MCM和Capryol 90作為油相，Tween 80、Cremophor RH40和Cremophor EL作為乳化劑，Trancutol P作為助乳化劑進(jìn)行研究。

2.1.2相容性研究 分別按照質(zhì)量比為4∶2∶4、4∶3∶3、4∶4∶2精密稱取上述所篩選的油相、乳化劑和助乳化劑，置于具塞試管中，渦旋混合5 min，室溫靜置48 h，離心10 min，觀察混合物的外觀；分別取外觀未分層且呈透明狀的混合物溶液0.5 mL，置于燒杯中，在50 r·min-1磁力攪拌下加入pH值為1.2的鹽酸溶液100 mL(37 ℃)，記錄形成乳狀液的時(shí)間及外觀，以A級(jí)(1 min內(nèi)形成微乳，外觀為淡藍(lán)色透明狀)、B級(jí)(1 min內(nèi)形成微乳，外觀為藍(lán)白色、略透明狀)、C級(jí)(2 min內(nèi)形成乳液，外觀為亮白色)和D級(jí)(超過2 min形成乳液，外觀為灰白色)4個(gè)等級(jí)評(píng)價(jià)自乳化效果[9]。結(jié)果見表2。

表2 不同比例油相、乳化劑和助乳化劑形成微乳能力的外觀評(píng)級(jí)Tab.2 Appearance evaluation of the ability of oil，surfactant and co-surfactant to form microemulsion in different ratios

相容性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，不同比例的油相、乳化劑和助乳化劑構(gòu)成的混合物在靜置離心后外觀均呈透明狀，未出現(xiàn)分層現(xiàn)象，說明相容性良好。油相中Capmul MCM與所選的乳化劑均表現(xiàn)出較差的乳化能力，自乳化評(píng)級(jí)為C或D級(jí)；油相Capryol 90與乳化劑Tween 80也表現(xiàn)出較差的乳化能力，自乳化評(píng)級(jí)也均為C或D級(jí)；而油相Capryol 90和乳化劑Cremophor EL自乳化效果良好，評(píng)級(jí)為A或B級(jí)。因此，確定IRB-SMEDDSs的油相為Capryol 90，乳化劑為Cremophor EL，助乳化劑為Transcutol P。

2.1.3繪制偽三元相圖 采用水滴定法繪制IRB-SMEDDSs的偽三元相圖[10-11]。按照質(zhì)量比(Km)為1∶2、1∶1、2∶1、3∶1分別稱取Cremophor EL和Transcutol P，渦旋混合5 min，構(gòu)成3種比例的乳化劑混合物(Smix)，再分別按照Km為9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9稱取油相(O)Capryol 90和上述Smix，渦旋混合5 min，制備一系列SMEDDSs。取上述SMEDDSs各0.5 mL,置于燒杯中，在50 r·min-1磁力攪拌下均加入pH值為1.2的鹽酸溶液100 mL(37 ℃)，記錄形成乳狀液的時(shí)間及外觀,并評(píng)價(jià)自乳化效果，將能夠形成A級(jí)和/或B級(jí)乳劑通過Origin 9.1軟件繪制成偽三元相圖，確定IRB-SMEDDSs的處方組成比例。結(jié)果見圖1。

Km=1∶2 Km=1∶1 Km=2∶1 Km=3∶1圖1 油、乳化劑、助乳化劑和水構(gòu)成的偽三元相圖Fig.1 Pseudo-ternary phase diagram of oil，surfactant，co-surfactant and water

由圖1可知，乳化劑和助乳化劑Km由1∶2增加到3∶1，形成的自乳化區(qū)域面積增大，具有較寬的自乳化區(qū)域，說明自乳化能力更強(qiáng)，但更高比例的乳化劑和助乳化劑黏度增大，形成較為黏稠的不流動(dòng)性液體，未進(jìn)一步研究。因此基于上述研究結(jié)果，最終確定IRB-SMEDDSs的處方組成為：Capryol 90為油相，Cremophor EL為乳化劑，Transcutol P為助乳化劑，配比為6∶3∶1。

2.2IRB-SMEDDSs的固化及顆粒劑制備 按照處方量精密稱取Capryol 90 12.0 g、Cremophor EL 6.0 g和Transcutol P 2.0 g，置于燒杯中，攪拌混合，形成透明狀油性溶液，再稱取IRB原料藥3 g加入到上述混合物中，渦旋混合直至藥物完全溶解，形成透明狀溶液，備用；取Neusilin US2 177 g加入到研缽中，將IRB-SMEDDSs 23 g邊攪拌邊滴加到Neusilin US2中，分散均勻，即得到IRB-SMEDDSs顆粒劑。

2.3IRB-SMEDDSs性質(zhì)評(píng)價(jià)

2.3.1稀釋/pH穩(wěn)定性 稀釋穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖窍胪ㄟ^體外實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)SMEDDSs進(jìn)入體內(nèi)后因胃腸道環(huán)境pH值或稀釋體積改變而可能發(fā)生相分離及藥物析出沉淀的現(xiàn)象，是評(píng)價(jià)SMEDDSs質(zhì)量的一項(xiàng)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)[12]。取IRB-SMEDDSs 0.5 mL，置于燒杯中，分別使用水、pH值為1.2的鹽酸溶液、pH值為 4.5的醋酸鹽緩沖液、pH值為6.8的磷酸鹽緩沖液(PBS)和pH值為7.4的PBS稀釋50、100、200、500倍，在37 ℃條件下放置24 h，觀察樣品外觀，并測(cè)定微乳的粒徑分布。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。結(jié)果見表3。

表3 IRB-SMEDDSs在不同稀釋度和不同pH介質(zhì)溶液中的穩(wěn)定性結(jié)果Tab.3 The stability results of IRB-SMEDDSs after different dilution and different pH media solutions

由表3可知，IRB-SMEDDSs經(jīng)不同pH值介質(zhì)稀釋不同倍數(shù)，在37 ℃條件下放置24 h后，均未出現(xiàn)相分層或析出藥物沉淀的現(xiàn)象[13]，且粒徑分布基本無差異，說明IRB-SMEDDSs 具有很強(qiáng)的抗稀釋性，與介質(zhì)溶液的pH值和稀釋體積無關(guān)，可以預(yù)測(cè)IRB-SMEDDSs進(jìn)入胃腸道后不會(huì)因?yàn)閜H值的改變而發(fā)生相分離及藥物析出沉淀。

2.3.2濁點(diǎn) 由SMEDDSs形成的微乳，其濁點(diǎn)溫度只有高于人體溫度(37 ℃)時(shí)在胃腸道中才能穩(wěn)定存在，不會(huì)發(fā)生相分離，藥物也不會(huì)析出沉淀，因此濁點(diǎn)是SMEDDSs的重要物理參數(shù)[14]。取IRB-SMEDDSs 0.5 mL，置于燒杯中，加入200倍純化水?dāng)嚢栊纬晌⑷椋糜谒≈泻闼偕郎?，觀察并記錄出現(xiàn)渾濁時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度即為濁點(diǎn)[15]。重復(fù)測(cè)定3次，取平均值。經(jīng)測(cè)定IRB-SMEDDSs形成微乳濁點(diǎn)溫度為(67.4±0.3) ℃，遠(yuǎn)高于人體溫度，說明微乳在生理環(huán)境下穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生相分離及藥物析出沉淀。

2.3.3熱力學(xué)穩(wěn)定性 取IRB-SMEDDSs 0.5 mL，置于燒杯中，加入200倍純化水?dāng)嚢栊纬晌⑷?，密封。將樣品先置于冰箱中冷?2 ℃～4 ℃)48 h，再置于40 ℃環(huán)境中48 h，連續(xù)進(jìn)行冷卻-加熱3次循環(huán)[16]，觀察樣品外觀，并將樣品以5 000 r·min-1離心10 min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，IRB-SMEDDSs形成的微乳，經(jīng)3次冷卻-加熱循環(huán)后未出現(xiàn)相分離以及藥物析出沉淀，說明樣品熱力學(xué)穩(wěn)定性良好。

2.3.4微觀形態(tài) 取IRB-SMEDDSs形成的微乳液少量,加純化水稀釋，取1滴滴加到Formvar涂覆的銅網(wǎng)格(200目)表面，用濾紙吸取多余的水分，自然晾干，再滴加50 mg·mL-1磷鎢酸溶液，負(fù)染10 min，風(fēng)干后在透射電鏡下觀察微乳形態(tài)，并拍攝照片,見圖2。由圖2可知，IRB-SMEDDSs形成的微乳呈球狀，表面光滑，無聚集，分散性良好，粒徑分布范圍為20～50 nm。

圖2 IRB-SMEDDSs形成微乳的透射電鏡照片F(xiàn)ig.2 Transmission electron microscope image of IRB-SMEDDSs microemulsion

2.4體外藥物溶出研究 使用槳法比較IRB片與IRB-SMEDDSs及其顆粒劑的體外溶出速率，介質(zhì)為pH值為1.2的鹽酸溶液，體積為900 mL，轉(zhuǎn)速為50 r·min-1，循環(huán)水浴溫度為(37±0.5) ℃，將IRB-SMEDDSs加入到0號(hào)膠囊中(藥物含量為75 mg)，取IRB-SMEDDSs膠囊、IRB-SMEDDSs顆粒和IRB片分別投入到溶出杯中，定時(shí)取出溶出介質(zhì)5 mL(同時(shí)補(bǔ)液)，經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾，取續(xù)濾液，經(jīng)適當(dāng)稀釋用高效液相色譜法(HPLC)法進(jìn)行分析，檢測(cè)藥物含量，繪制藥物累積溶出度-時(shí)間曲線。見圖3。

圖3 IRB片、IRB-SMEDDSs及顆粒劑的體外溶出曲線Fig.3 The in vitro dissolution curves of IRB Tablets,IRB-SMEDDSs and IRB-SMEDDSs Granules

溶出實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，裝入到膠囊中的IRB-SMEDDSs在膠囊破裂后迅速自乳化形成微乳，在10 min藥物的溶出度已達(dá)到95%以上，藥物基本完全溶出；IRB-SMEDDSs顆粒劑加入到溶出介質(zhì)后也迅速自乳化形成微乳，在10 min時(shí)藥物的溶出度已達(dá)到95%，溶出速率與IRB-SMEDDSs基本無差異；而IRB片中的藥物溶出較緩慢，10 min時(shí)藥物溶出在30%左右，直到60 min時(shí)藥物溶出度才超過80%。結(jié)果表明，將IRB制備成SMEDDSs可顯著提高藥物的溶出速率，有望提高藥物的口服生物利用度。

2.5穩(wěn)定性研究 分別取IRB-SMEDDSs及顆粒劑加入到西林瓶中，密封，將樣品放置到加速(40 ℃，相對(duì)濕度為75%)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)箱中，分別在1、2、3個(gè)月取樣檢測(cè)IRB-SMEDDSs及顆粒劑的外觀、10 min的藥物溶出度以及IRB-SMEDDSs加入水稀釋后的外觀和粒徑分布。結(jié)果見表4。

表4 加速穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Results of accelerated stability

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，IRB-SMEDDSs在40 ℃、相對(duì)濕度為75%的條件下放置3個(gè)月后，與最初的樣本相比，其外觀未發(fā)生顯著變化，均為澄清透明狀，無相分離或藥物沉淀析出，樣品加水稀釋后在1 min內(nèi)形成半透明狀乳液，粒徑大小也基本無變化，IRB-SMEDDSs及顆粒劑在10 min的藥物溶出度均超過95%，加速穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，IRB-SMEDDSs及其顆粒劑的穩(wěn)定性均良好，可長(zhǎng)期保存。

3 討論

本研究首先通過測(cè)定IRB在各個(gè)輔料中的溶解度，初步確定了IRB-SMEDDSs的處方中所選油相、乳化劑和助乳化劑種類，并進(jìn)一步通過輔料的相容性實(shí)驗(yàn)及繪制偽三元相圖，最終確定IRB-SMEDDSs的處方組成為：Capryol 90為油相，Cremophor EL為乳化劑，Transcutol P為助乳化劑，配比為6∶3∶1。

SMEDDSs為溶液狀態(tài)，需要制備成軟膠囊才能口服給藥，但軟膠囊生產(chǎn)工藝復(fù)雜，需要特殊的生產(chǎn)設(shè)備，且SMEDDSs與膠囊殼能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致藥物泄露[17]，可將液態(tài)SMEDDSs轉(zhuǎn)化為固體制劑來克服這些問題[18]，目前報(bào)道的固化技術(shù)包括吸附法、濕法制粒、流化床制粒、擠出滾圓、熔融擠出、噴霧干燥等[19]。Neusilin US2是由氧化鋁、氧化鎂和二氧化硅等無機(jī)鹽構(gòu)成的一種惰性無定形固體粉末，具有較大孔隙率，對(duì)油性物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附能力，且不與吸附物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，Neusilin US2已成為SMEDDSs較為理想的吸附載體[20]，因此本研究以Neusilin US2作為載體將IRB-SMEDDSs轉(zhuǎn)化成固體顆粒。研究結(jié)果顯示，與IRB片劑相比，IRB-SMEDDSs顆粒劑中的藥物溶出速率顯著提高，且IRB-SMEDDSs制備成顆粒劑后未改變藥物的溶出速率，IRB-SMEDDSs顆粒劑在加速穩(wěn)定性條件下放置3個(gè)月，其外觀及藥物在10 min的溶出度未發(fā)生改變，說明IRB-SMEDDSs顆粒劑在加速條件下穩(wěn)定性良好，可長(zhǎng)期保存。