5-氨基水杨酸pH依赖型控释微丸的制备及质量评价

程 娟，田丽娟，周建平，黄春玉，戴银娣，谢 俊*

1南京金陵药业股份有限公司技术中心，南京 210009；2中国药科大学药剂教研室，南京 210009

5-氨基水杨酸（美沙拉嗪）是治疗溃疡性结肠炎和克隆氏病的有效药物。在英国胃肠病学会制定的成人炎症性肠病 （inflammatory bowel disease，IBD）处理指南中建议，各类IBD以美沙拉嗪为一线治疗药物[1]。该药主要是在小肠下段局部消炎起效，定位释药、增大药物与病灶接触面积和浓度均可提高疗效[2]。因此结肠定位缓释微丸是其理想剂型的最佳选择。本文采用挤出滚圆法制备美沙拉嗪载药丸芯，对丸芯进行评价后以尤特奇（Eudrigit S100）水分散体包衣，得到了具有结肠定位释放特性的微丸。

1 仪器与试剂

1.1 仪器

E-35A型挤出机 （重庆英格制药机械有限公司）；R-250型抛圆机 （重庆英格制药机械有限公司）；流化床 （重庆精工制药机械责任有限公司）；ZRS-8G智能溶出仪 （天津大学无线电厂）；320型pH酸度计（Mettler Toledo公司）；LabTech UV Blue Star紫外可见分光光度计 （北京莱伯泰科仪器有限公司）；显微镜（Novel公司）；BT-1600图像颗粒分析系统（丹东百特科技有限公司）。

1.2 药品与试剂

5-氨基水杨酸（纯度＞98%，牡丹江恒远药业有限公司，批号：20110701）；Eudrigit S100水分散体（罗姆公司）；HPMC-E5（卡乐康公司）；PEG 6000（西陇化工有限公司）；微晶纤维素WJ-102（安徽山河药用辅料股份有限公司，批号：101001）；乳糖（美剂乐公司）；柠檬酸三乙酯 （上海晶纯试剂有限公司）；超细滑石粉（西陇化工有限公司）；其余试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 载药丸芯制备及质量评价

将药物与赋形剂粉碎过筛，混匀，加入适量粘合剂，制软材，置挤出滚圆机中制湿微丸，（60±5）℃烘干，筛分18～24目的微丸，得载药丸芯。

载药丸芯的制备受处方和工艺影响，处方筛选中对不同的载药量、赋形剂种类、粘合剂种类及其用量进行研究；工艺优化中对不同的挤出速度、滚圆机的转速、风机频率和时间进行考察。以制备所得的载药丸芯的圆整度、粒度分布和收率、脆碎度和流动性为指标进行质量评价。

2.1.1 处方因素 赋形剂是调节软材性质的重要因素，其种类和用量对载药软材的塑性和弹性都有较大影响。选择淀粉、乳糖、微晶纤维素（MCC）作为赋形剂，初步实验结果表明，MCC是较好的成丸赋形剂，载药量变化范围为60%～95%。

粘合剂的种类和用量是影响软材的粘弹性和微丸脆碎度、硬度的重要因素。选择纯化水、乙醇-水溶液、HPMC E5的乙醇-水溶液作为粘合剂[3]，初步实验结果表明，HPMC E5的乙醇-水溶液作为粘合剂，其制备的微丸较易成型，粘合剂用量范围为40～70 g/100 g混粉。

2.1.2 工艺因素 挤出速度对微丸的质量有很大影响。固定其它工艺因素和丸芯处方，考察不同挤出速度（20、30、40 Hz）对微丸质量的影响。挤出速度越快，单位时间内的挤出物越多，工作效率较高。

滚圆速度对微丸的粒径分布、收率、硬度、圆整度等均有明显影响。固定其它工艺因素和丸芯处方，考察不同的滚圆速度（20、30、40 r·min-1）和不同的滚圆时间（3、5、8 min）对微丸质量的影响，初步实验结果表明，滚圆速度的设定跟挤出物性质有关，而滚圆时间以8 min为佳，滚圆时间越长微丸的圆整度越好且硬度越大[4]。

2.1.3 正交试验 表1中以处方因素[载药量（%）、粘合剂用量（mL/100 g）]和工艺因素[挤出速度（Hz）、滚圆速度 （r·min-1）]设计了4因素3水平的正交试验，以圆整度（长短径比AR值，X），圆形度（C），目标粒径收率（%，Y），脆碎度（%，H）和流动性（休止角°，F）为素丸的质量评价指标进行处方和工艺优化。

表1 正交试验的因素和水平

圆整度是评价微丸的重要基本指标之一，图像分析软件的应用对圆整度的评价比目测更为准确可靠[5]，对微丸进行显微镜观察和BT-1600图像分析软件对微丸的圆整度进行评价，圆整度评价以圆形度数值在0.96～1区间的颗粒百分比为计。

以分样筛对微丸进行筛分，计算粒度分布和目标粒径的收率。采用脆碎度测定仪对微丸的脆碎度进行评价，以5分钟内微丸的碎裂百分数为计。通过休止角的测定对微丸的流动性进行评价。

根据评价指标对微丸质量的影响，设定每项指标的权重系数均为0.2，综合评分方法为0.2+（F/18 0 ）×0.2。首先计算各因素的极差值可以得出载药量对微丸的综合质量评价影响最大；其次是滚圆速度和挤出速度，影响最小的是粘合剂用量。根据正交设计实验结果，最佳处方应为A3D2C1B2。根据试验设计的最优处方制备微丸，得到综合评分为0.06的样品，与正交设计结果一致。

图1是正交设计各组实验所得的微丸在显微镜下的照片，可以看出高载药量组（1、2、3）成型性均较差，微丸成棒状，不易滚圆；而低载药量组（7、8、9）的微丸具有较好的圆整度和圆形度。同等载药量下，滚圆速度30 r·min-1（2、6、7）有相对较好的成型性。

图1 微丸显微镜观察

2.2 释放度的测定[2]

2.2.1 测定波长的选择 5-氨基水杨酸在0.1 mol· L-1HCl和pH 7.5磷酸盐缓冲液中于330 nm处存在最大吸收，而辅料在此波长处基本无吸收，不干扰主药测定，因此含量测定波长选择330 nm。

2.2.2 标准曲线的建立 以0.1 mol·L-1HCl和pH 7.5磷酸盐缓冲液为溶剂，配制质量浓度分别为5、10、20、30、40、50、60、70 μg·mL-1的5-氨基水杨酸溶液。在330 nm处测定吸收度A，对质量浓度C进行线性回归，在0.1 mol·L-1HCl中，线性方程为：A1= 0.0101C+0.0096（r=0.9999）；在pH 7.5磷酸盐缓冲液中，线性方程为：A2=0.0124C+0.0083（r=0.9999）。2.2.3 方法学考察结果 精密称取5-氨基水杨酸及辅料适量，分别以0.1 mol·L-1HCl，PBS（pH 7.5）配制成高、中、低浓度的溶液，经0.45 μm微孔滤膜过滤，在330nm处测定吸收度，根据标准曲线方程计算含量，以测得量与加入量计算回收率。在0.1 mol·L-1HCl中，回收率分别为99.22%、99.28%、100.21%，RSD为0.57%；在PBS（pH 7.5）中，回收率分别为100.34%、99.73%、99.15%，RSD为0.23%。日内、日间精密度RSD均＜2%。5-氨基水杨酸质量浓度为55 μg·mL-1，在PBS（pH 7.5）和0.1 mol·L-1HCl溶液中12 h之内稳定。

2.3 包衣缓释微丸的制备

采用流化床设备通过持续或短时间喷雾方法进行包衣。包衣转速为4 r·min-1，雾化压力为0.1 MPa，进风温度为45℃～55℃，隔离衣膜材选用HPMC E5，增塑剂为PEG6000，包衣增重5%，缓释衣膜材选用尤特奇水分散体，增塑剂为柠檬酸三乙酯，包衣增重6%～15%。增重达到后继续吹热空气干燥30 min，将干燥后的包衣微丸烘箱中进行热处理。2.3.1 释放度实验方法 按照 《中国药典》2010年版二部附录XD释放度测定法，以及XIXD缓释、控释和迟释制剂指导原则等进行实验。采用转篮法，转速为100 r·min-1，温度为（37±0.5）℃，释放介质为1000 mL的0.1 mol·L-1的盐酸或PBS（pH 7.5）溶液。取5-氨基水杨酸缓释微丸6份（按5-氨基水杨酸计500 mg/份），置于转篮中，在前述释放条件下，先以0.1 mol·L-1盐酸溶液为释放介质，2 h后换成PBS（pH 7.5）溶液为释放介质。在1、2、4、6、8、10、12、14h时取溶液10mL，同时补充同温同体积的新鲜介质，立即用0.45μm微孔滤膜滤过，滤液在330nm处测吸收度，代入标准曲线方程，计算药物浓度和累积释放率。

2.3.2 包衣增重筛选 包衣增重对药物释放行为有很大影响，分别考察了6%～15%的包衣增重对缓释微丸的释放度影响。结果见图2。从图2中可以看出，在2 h内，释放介质为pH 1.2人工胃液，药物几乎无释放。2 h后释放介质更换为pH 7.5人工肠液，药物随包衣膜的溶解缓慢释放，达到了结肠控释的目的。随着包衣增重的增加，释放越来越缓慢。

图2 包衣增重对释放度的影响

2.3.3 老化时间考察 由于采用的是水分散体包衣技术，因此包衣结束后的热处理对包衣膜的愈合影响较大，从而影响药物的释放曲线。对热处理的温度（40、50、60℃）和时间（12、24、48 h）进行了考察。结果表明，40℃和50℃的老化温度达不到膜愈合的最低温度，60℃才能完成老化过程，24小时可以完成膜的完全愈合，继续老化对膜愈合和释放速率无影响。因此，确定老化工艺参数为60℃、24 h。

3 结论与讨论

本文制备了5-氨基水杨酸 （美沙拉嗪）pH依赖型控释微丸。以挤出滚圆法制备了含5-氨基水杨酸80%的高载药丸芯，丸芯圆整度佳，硬度好，目标粒径收率高；以Eudright S100水分散体为膜材制备了控释微丸，在pH 7.5的人工肠液中可持续恒速释放药物。

3.1 载药丸芯制备

载药丸芯的处方组成和制备工艺对其成型均有较大影响，根据正交设计的结果，载药量是主要处方影响因素；滚圆速度和挤出速度对成型均有一定影响；粘合剂的用量的影响最小。载药量的变化其实就是主药和微晶纤维素配比的变化，微晶纤维素由于其独特的分子海绵性质，具有其他辅料不可比拟的吸水力和保水力，是挤出滚圆制备微丸的不可或缺的赋形剂[6-7]。当微晶纤维素含量提高，载药量降低时，微丸的圆整度有较大改善，这是因为微晶纤维素的含量提高后软材的整体吸水能力和保水能力提高，在滚圆的过程中，丸芯中有充足的水分保证其有一定的可塑性。软材的湿挤出条进入滚圆机后被迅速切割成短棒，粘合剂及液桥带来的作用力使得在高速滚圆的过程中短棒不会松散成粉，随着小短棒或椭圆形的丸芯在滚圆锅中自转和公转的过程，具有良好变形能力的微丸被慢慢滚圆成型[图2（7）、（8）、（9）]。如果微晶纤维素的含量较低、载药量较高，则丸芯的吸水力和保水力都下降，滚圆时丸芯的水分不充足，随着滚圆过程中的水分迅速蒸发丸芯越来越硬，无法滚圆成型，多以短棒或椭圆形成型[图2（1）、（2）、（3）]。

在丸芯的质量评价中，对圆整度的评价采用了图像软件分析的方法。该方法具有样本采集量大、分析均匀性好、分析方法精准、分析结果可靠的优势。

3.2 pH依赖型控释微丸制备

pH依赖型控释微丸的制备主要是通过流化床包尤特奇肠溶控释衣的方法，由于采用丙烯酸树脂水分散体包衣，包衣结束后需要对包衣膜进行老化，完成膜的愈合。该工艺中，包衣增加重量、包衣后的老化温度、老化时间均对释放度有影响。随着包衣增重的提高，释放速率降低。膜材在pH 1.2的酸性条件下不溶，而在pH 7.5的弱碱性条件下溶解并缓慢释放药物。如图2所示，6%～15%的增重在pH 1.2的释放介质中均无释药，在pH 7.5的释放介质中，6%的增重释药较快，1 h释药量＞25%；而15%的增重释药过慢，4 h释药量＜40%；8%、10%和12%的增重均可达到药物设计各控制点释放度的要求[8]，但8%的增重在12 h累积释药量＞90%，更符合12 h控释的设计，因此选择8%为最佳包衣增重率。水分散体包衣膜需要老化，随着老化的完成，膜逐渐完成愈合最终态，愈合后的膜是连续完整的。老化过程的工艺参数影响膜愈合的程度，从而影响药物的释放速率。

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