盐酸罗沙替丁醋酸酯脉冲控释微丸的研制
2010-11-22陈燕忠吕竹芬广东药学院广东省药物新剂型重点实验室广州市510006
廖 鹏,陈燕忠,吕竹芬,钟 龙(广东药学院,广东省药物新剂型重点实验室,广州市 510006)
盐酸罗沙替丁醋酸酯脉冲控释微丸的研制
廖 鹏*,陈燕忠#,吕竹芬,钟 龙(广东药学院,广东省药物新剂型重点实验室,广州市 510006)
目的:制备盐酸罗沙替丁脉冲控释微丸(ROXPCP)。方法:取空白丸芯分别以含药层、溶胀层(含交联羧甲基纤维素钠)和控释层(含乙基纤维素水分散体)顺序包衣制备ROXPCP,通过考察不同类型空白丸芯、溶胀层材料及溶胀层与控释层的不同包衣增重对药物释放的影响来优选工艺,并进行处方验证试验。结果:各考察因素均对药物的释放影响显著。优选工艺结果为:空白丸芯采用蔗糖型,溶胀层材料采用交联羧甲基纤维素钠,溶胀层和控释层包衣增重分别为15%、24%。以此制备的微丸时滞时间为4h左右,时滞后4h内累积释药百分率达到80%。结论:所制备的ROXPCP具有体外脉冲控释作用。
盐酸罗沙替丁醋酸酯;脉冲控释微丸;制备;包衣;药物释放
有关时辰生物学的研究[1]表明,人体内部几乎所有的机能,都具有以24h为周期的节律性变化,人体机能的时辰节律性,使许多疾病的发作也存在着明显的周期节律变化,消化性溃疡就是发病规律呈现明显时辰性的一种多发病。研究[2]表明,人体胃酸分泌从中午开始缓慢升高,至晚上20点左右急剧升高,22点左右形成高峰,抑制此时胃酸分泌能显著提高临床治疗胃及十二指肠溃疡的效果。盐酸罗沙替丁醋酸酯(Roxatidine aidcetate hydrochlore,ROX)是继雷尼替丁、法莫替丁等之后开发的又一种H2受体的选择性拮抗药,它能阻滞胃黏膜壁细胞组胺H2受体而显示持续的胃酸分泌抑制作用,同时ROX还具有黏膜保护作用,是目前治疗消化性胃溃疡病较为理想的药物[3,4]。ROX在国内使用的剂型较少,目前上市的只有普通片和缓释胶囊,其脉冲制剂的研究国内尚未见文献报道。本试验设计制备了盐酸罗沙替丁醋酸酯脉冲控释微丸(ROXPCP),其可在早上服用,并在晚上胃溃疡高发期起效,以达到时辰治疗的目的,为ROX新剂型的开发奠定试验基础。
1 仪器与试药
Aeromatic流化床包衣机(德国NIRO公司);BS224S精密分析天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);Ultimate 3000高效液相色谱仪(美国戴安公司);KQ-300VDE双频数控超声波清洗器(昆山市舒美超声仪器有限公司);ZRS-8G智能溶出仪(天大天发科技有限公司)。
ROX原料(常州龙城药业有限公司,批号:20081002,纯度:99.7%);ROX工作对照品(自制,批号:090301,纯度:99.8%);空白丸芯(杭州高成生物营养技术有限公司);ROXPCP(自制,批号:091108、091110、091112,规格:每粒0.4g);低取代羟丙基纤维素(L-HPC,湖州展望化学药业有限公司);羟丙基甲基纤维素(HPMC-E3)、乙基纤维素水分散体(Surelease)均由上海Colorcon辅料有限公司提供;交联羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、交联羧甲基淀粉钠(CCMS-Na)均由日本旭化成工业株式会社提供;交联聚维酮(PVPP,美国国际特品公司);乙腈为色谱纯,其它试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 含量测定方法的建立
2.1.1 色谱条件。色谱柱:DIONEX-Acclaim C18(250mm×4.6mm,5μm);流动相:0.3%磷酸盐缓冲液(用三乙胺调节pH值至6.2)-乙腈(78∶22);流速:1.0mL·min-1;检测波长275nm;进样量20μL。取ROX工作对照品、样品溶液和辅料溶液进样分析,色谱图详见图1。
2.1.2 线性试验。精密称取ROX工作对照品适量,用流动相制备成浓度为2.5、10、20、50、100、150μg·mL-1的系列溶液。分别取上述各溶液适量进行液相色谱测定,将ROX峰面积(A)与其浓度C(μg·mL-1)进行线性回归,得回归方程为:A=0.0935C-0.0006(r=0.9999)。结果表明,ROX检测浓度线性范围为2.5~150μg·mL-1。
2.1.3 回收率及精密度试验。按处方量120%、100%、50%精密称取ROX,按处方比例加入其它辅料,用流动相定容,超声20min,静置至室温,过滤,制备成高、中、低3种浓度的ROX溶液(每种浓度各制备3份),分别取上述浓度的溶液适量进行色谱测定,每个浓度测定5次,计算。结果,平均回收率分别为(98.97±2.76)%、(99.99±1.05)%、(99.05±1.23)%。将上述测定回收率的3种浓度的溶液同日内重复测定5次,求算日内相对标准偏差;每天测定1次,连续测定5d,求算日间相对标准偏差。结果,日内RSD<0.12%,日间RSD<0.92%。
2.2 微丸释放度试验
按《中国药典》2005年版二部附录ⅩC溶出度测定法第一法转篮法的装置,附录ⅩD释放度测定法第二法的操作[5],量取0.1mol·L-1盐酸溶液750mL注入每个溶出杯中,加热使溶液温度保持在(37±0.5)℃,转速100r·min-1。称取适量微丸(含ROX 75mg)放入转篮中,启动仪器并开始计时。分别于1、2h时用注射器吸取释放液5mL,用0.45μm微孔滤膜过滤,同时补加同温盐酸溶液5mL,第2h取样完毕并补充完介质后,于杯内加入0.2mol·L-1磷酸钠溶液250mL,调节pH值为6.8,然后于第3、4、6、8、10、12h各取样5mL,用0.45μm微孔滤膜过滤,同时都分别补加相同pH值的同温磷酸盐缓冲液5mL。取上述样品续滤液于液相色谱仪中进行测定,计算累积释药百分率。
2.3 脉冲控释微丸的制备
2.3.1 包衣液的制备。(1)含药层包衣液的制备:将黏合剂HPMC-E3溶于适量水中,磁力搅拌至完全溶解,加入适量乙醇,制备成浓度为12g·L-1的乙醇水溶液,再依次加入药物和适量微粉硅胶,搅拌至均匀,即得。(2)溶胀层包衣液的制备:将黏合剂HPMC-E3溶于水中,制备成浓度为18g·L-1的溶液,加入CMC-Na或其它溶胀材料,使其质量浓度为30g·L-1,搅拌至均匀,静置过夜,使其充分溶胀,使用前加入适量柠檬酸三乙酯。(3)控释层包衣液的制备:取Surelease用水稀释成浓度为80g·L-1的溶液,搅拌至均匀即得。
2.3.2 包衣微丸的制备。将空白丸芯置于流化床中,从含药层到控释层依次包衣,出风温度为(37.0±2.0)℃,喷液速率为1.0~1.5mL·min-1,喷雾压力为0.12~0.16MPa,以底喷方式进行包衣。每次包衣后流化干燥10min,包衣完成后置于烘箱中40℃固化12h即得。包衣增重计算公式:包衣增重(%)=(包衣后重-包衣前重)/包衣前重×100%。
2.4 处方与工艺因素对微丸释药的影响
2.4.1 丸芯类型对药物释放的影响。选用蔗糖型和微晶纤维素型2种不同丸芯进行包衣,溶胀层材料为CMC-Na,包衣增重15%,控释层包衣增重24%,制备包衣微丸,并分别进行释放度测定。2种丸芯对药物释放的影响结果见图2。
图1 高效液相色谱图A.ROX工作对照品;B.样品;C.辅料;1.ROXFig 1HPLC chromatogramsA.ROX control;B.sample;C.excipients;1.ROX
图2 丸芯类型对药物释放的影响Fig 2 Effects of types of core on the drug release
图2 结果表明,空白丸芯的类型对微丸释药行为有明显的影响。当用蔗糖型丸芯进行包衣,微丸在时滞4h之后药物快速释放,达到脉冲释药的效果。当用微晶纤维素型丸芯进行包衣时,微丸体外释放仅呈缓释效果,而且药物释放不完全。故选择蔗糖型丸芯进行包衣。
2.4.2 溶胀层材料类型对药物释放的影响。选用蔗糖型丸芯上药,保持控释层包衣增重24%,分别以CMC-Na、CCMSNa、L-HPC、PVPP和混合材料L-HPC∶PVPP(4∶1)作为溶胀层材料,包衣增重均为15%,制备包衣微丸,并分别进行释放度测定。5种溶胀层材料对药物的释放影响结果见图3。
图3 溶胀层材料对药物释放的影响Fig 3 Effects of the material of the swelling layer on the drug release
图3 结果表明,5种材料的膨胀效果CMC-Na≥CCMS-Na>L-HPC>L-HPC ∶PVPP>PVPP。CMC-Na和CCMS-Na膨胀效果相当,且明显高于其它几种,使用CMC-Na和CCMS-Na作为溶胀层材料微丸可以达到预期的脉冲释药效果,其它几种均无法达到预期效果。但用CCMS-Na进行包衣时易发生粘连,故从包衣工艺上来说,CMC-Na优于CCMS-Na。
2.4.3 溶胀层包衣增重对药物释放的影响。选用蔗糖型丸芯上药,保持控释层包衣增重24%,以CMC-Na为溶胀层材料,改变溶胀层包衣增重分别为8%、10%、15%、20%、24%,制备包衣微丸,并分别进行释放度测定。溶胀层不同包衣增重对药物释放的影响结果见图4。
图4结果表明,溶胀层包衣增重达到一定的厚度时,才能获得较好的脉冲释放效果。保持控释层增重24%,溶胀层增重为8%和10%时,释药类似缓释曲线,且控释层衣膜始终没有破裂,释药后的空壳很少。这可能是由于溶胀层薄,所产生的膨胀力不足,无法撑破控释层衣膜形成裂口,导致药物层被溶解的药物只能通过已被胀大但未破裂的控释层衣膜扩散[6]所致,因此药物释放量少。当溶胀层包衣增重达15%时,膨胀层已能产生足够的膨胀力来撑破控释层衣膜,于4h时滞后开始释药,随后的4h累积释药百分率达80%以上。当溶胀层包衣增重至20%及以上时,大约于3h时滞后开始释药,随后的3h累积释药百分率达80%以上。由于本微丸要求较长的时滞,当溶胀层包衣增重超过15%时,时滞已经不合适,因此本试验选用溶胀层包衣增重15%。
2.4.4 控释层包衣增重对药物释放的影响。选用蔗糖型丸芯上药,以CMC-Na为溶胀层材料,并保持溶胀层包衣增重为15%,改变控释层包衣增重分别为15%、20%、24%、27%,制备包衣微丸,并分别进行释放度测定。控释层不同包衣增重对药物释放的影响见图5。
图4 溶胀层包衣增重对药物释放的影响Fig 4 Effects of coating level of swelling layer on drug release
图5 控释层不同包衣增重对药物释放的影响Fig 5 Effect of coating level of controlled-release layer on drug release
图5 结果表明,在保持溶胀层包衣增重为15%,控释层增重15%时,几乎没有释药时滞;控释层增重20%时,释药时滞仅为3h;控释层增重24%时,释药时滞为4h;控释层增重为27%时,6h内几乎没有释药,6h后释放曲线并没有呈现出期望的脉冲释药效果。表明本试验以CMC-Na为溶胀层材料,溶胀层包衣增重为15%时,控释层增重不能超过24%,否则所产生的膨胀力无法撑破控释层衣膜,药物释放无法达到脉冲效果。
2.4.5 工艺结果验证。根据以上工艺制备3批ROXPCP,选用蔗糖型丸芯上药,以CMC-Na为溶胀层材料,包衣增重为15%,控释层包衣增重24%,进行体外释放度试验。结果表明,平均时滞约为4h,之后4h累积释药百分率均大于80%,结果见图6。
3 讨论
微丸制剂由于具有在胃肠道分布面积大、生物利用度高、大小均匀、易于处理(如包衣、分剂量方面)、适合复方制剂的配伍等显著优点[7],正日益受到人们的重视。目前,制备定时脉冲控释微丸制剂的方法大致有双层膜时控-崩解脉冲微丸[5]和渗透压调节型脉冲微丸[8]等几种。本文采用双层膜时控-崩解的方法制备控释微丸,该模型核心为载药微丸,在载药丸芯上包一层由溶胀材料组成的溶胀层,外面再包一层由惰性高分子材料组成的控释层。当包衣微丸口服后,并不立即释药,而是胃肠液不断通过控释层向内部渗透,溶胀层吸水逐渐溶胀,产生膨胀力,一定时滞后,溶胀层的膨胀力达到一定程度,将外面控释层胀破,药物通过裂口迅速完全释放出来[9]。其中,稳定、可重现的时滞和时滞后药物的迅速释放是制备的难点和关键。
空白丸芯的成分对微丸的释药行为有明显的影响。目前常用的空白丸芯多为蔗糖型和微晶纤维素型2种。蔗糖型丸芯在衣膜内可形成高渗溶液,有利于药物的释放,能达到脉冲释药的效果,故选用蔗糖型丸芯。
CMC-Na是优质崩解剂中的一种,其作用机制为溶胀作用[9],它自身具有很强的吸水膨胀性,崩解作用良好,在水中能吸收数倍于本身重量的水膨胀而不溶解,所产生的膨胀力能较快撑破外层衣膜,使里层的药物可以迅速释放。以CMCNa为内层溶胀材料在一定时滞之后药物的释放速率较快,能产生脉冲释药的效果,故以其作为内层溶胀层材料。
溶胀层材料、厚度(包衣增重)以及控释层厚度的选择是能否实现脉冲释药的关键。当控释层厚度一定,一定范围内随着溶胀层厚度的增加,释药时滞缩短,释药速率加快。当溶胀层厚度一定时,随着控释层厚度的增加,释药时滞明显延长,且时滞后释药速率也明显下降,甚至释药不完全。
微丸的平均胃排空时间为2~4h,小肠平均转运时间一般为3h,口服后平均结肠到达时间为5~7h。由于结肠处物质转运速度缓慢,药物能在此滞留20~30h。ROXPCP早晨服药,4h后开始释药(此时微丸运行到小肠中下部),待其逐渐释药,血药浓度逐渐升高,约10h左右达峰(大约为晚间21点左右),此时分泌的大量胃酸可被有效抑制。同时也可见微丸大部分释药行为将在结肠内进行,由于结肠吸收面积远小于小肠,且实际情况时含有大量内容物,水分含量低,故吸收率会有所下降,这一局限性可通过延长药物在结肠内的释药时间加以克服[10]。为使药物吸收尽量完全,保证制剂的生物利用度,本研究将微丸的时滞定为4h。
本研究选择蔗糖型空白丸芯制备含药丸芯,以CMC-Na为溶胀层材料,Surelease作为控释层,制备ROXPCP,当溶胀层增重15%、控释层增重24%、微丸体外释药时滞为4h、时滞后4h累积释药百分率80%以上时,达到预期效果。该制剂的体内释药行为还有待于进一步研究。
图6 3批ROXPCP累积释药曲线Fig 6 Drug release curves of 3batches of ROXPCP
[1] 陈国辉.利用生物节律探讨最佳投药时间[J].中国医药指南,2007,5(11):269.
[2] Lemmer B.Implications of chronopharmacokinetics for drug delivery:antiasthmatics,H2-blockers and cardiovascular active drugs[J].Adv Drug Deliv Rev,1991,6(1):83.
[3] 王国村.乙酰罗沙替丁的药效学、药动学和疗效[J].中国新药杂志,1994,3(2):17.
[4] 林志绣,陆 洁,吴万征.球面对称设计筛选罗沙替丁缓释片的处方及其释放度考察[J].中国药房,2006,17(14):1066.
[5] 国家药典委员会编.中华人民共和国药典(二部)[S].2005年版.北京:人民卫生出版社,2005:附录ⅩC、ⅩD.
[6] Ueda S,Yamaguchi H,Kotani M,et al.Development of a novel drug delivery system,time-controlled explosion system(TES):Ⅱ,Design of multiparticulate TES and in vitro drug release properties[J].Chem Pharm Bull,1994,42(2):359.
[7] 钱 方,蒋雪涛,王安文.微丸的进展[J].中国医药工业杂志,1996,27(1):41.
[8] Narisawa S,Nagata M,Ito T,et al.Drug release behavior in gastrointestinal tract of beagle dogs from multiple unit type rate-controlled or time-controlled release preparations coated with insoluble polymer-based film[J].J Controlled Release,1995,33(2):253.
[9] 郑春丽.双氯芬酸钠脉冲释药微丸口服给药系统的研究[D].沈阳药科大学,2002:7.
[10] 白慧东,蒋玉凤,曹丽蒙,等.几种分散片崩解剂的性能与应用现状[J].新疆医药,2007,37(1):162.
Preparation of Roxatidine Aidcetic Hydrochloride Pulsatile Controlled-release Pellets
LIAO Peng,CHEN Yan-zhong,LV Zhu-fen,ZHONG Long(Guangdong Pharmaceutical University,Guangdong Provincial Key Laboratory of New Dosage Form of Drugs,Guangzhou 510006,China)
OBJECTIVE:To prepare the roxatidine aidcetic hydrochloride pulsatile controlled-release pellets(ROXPCP).METHODS:Blank core were coated with Roxatidine aidcetic hydrochloride(ROX)as drug-containing layer,swelling agent containing croscarmellose sodium and controlled-release layer containing ethylcellulose aqueous dispersion respectively to prepare ROXPCP.The effects of the materials of blank core and swelling layer,the weight of swelling layer and controlled-release layer on the release of ROX were investigated to optimize process technology and validate formula.RESULTS:The release behavior was influenced strikingly by the types and weight of coating layer.The optimal formula was as follows:ROXPCP were prepared using croscarmellose sodium as inner layer with 15%(weight)coating level and ethylcellulose aqueous dispersion(surelease)as outer controlled-release layer with 24%(weight)coating level.The lag time of prepared pellets was about 4h and accumulative release rate reached 80%within 4h.CONCLUSIONS:The drug release of ROXPCP was shown in pulsatile way in vitro.
Roxatidine aidcetic hydrochlore;Pulsatile controlled-release pellets;Preparation;Coating;Drug release
R943;R975+.6
A
1001-0408(2010)17-1584-04
*硕士研究生。研究方向:新药及药物新剂型。电话:020-39352511。E-mail:dapeng708@126.com
#通讯作者:教授,硕士研究生导师。研究方向:新药及药物新剂型。电话:020-39352501。E-mail:doctor.c@163.com
2010-01-13
2010-03-10)