含碳酸氢铵羟基喜树碱粉雾剂的研制

江荣高，薛艳，杨宗发（1.重庆三峡医药高等专科学校，重庆40410；.西安杨森制药有限公司，西安710043；3.重庆医药高等专科学校，重庆 400030）

含碳酸氢铵羟基喜树碱粉雾剂的研制

江荣高1＊，薛艳2，杨宗发3#（1.重庆三峡医药高等专科学校，重庆404120；2.西安杨森制药有限公司，西安710043；3.重庆医药高等专科学校，重庆 400030）

目的：提高10-羟基喜树碱（HPCT）粉雾剂的沉积性能。方法：利用喷雾干燥法制备HPCT粉雾剂，考察处方中加入碳酸氢铵后粉末的密度、比表面积、表面形态、粒度及体外沉积性能。结果：制备出了敲击密度为0.015g·mL－1、比表面积为19.81m2·g－1、体积平均直径为15.64μm的粉末，该低密度、大粒径的多孔性粉粒大大提高了药物的体外沉积性能，粉雾剂的体外沉积率由18.0%提高至51.6%。结论：加入碳酸氢铵能够显著提高HPCT粉雾剂的沉积性能。

10-羟基喜树碱；碳酸氢铵；粉雾剂；体外沉积

10-羟基喜树碱（10-Hydroxycamptothecin，HPCT）是喜树碱的半合成衍生物。已有体外研究[1，2]证实HPCT对肺腺癌细胞株SPC-A1或A54具有明显抑制细胞增殖作用，临床研究[3，4]也证实了HPCT在肺癌治疗上的有效性。虽然目前HPCT已作为临床上常用的抗肺癌化疗药物之一，但其静脉注射给药后主要分布于肝、肾、脾、肠等组织，在肺中的浓度非常低[5]，因而静脉注射给药途径不利于其抗肺癌作用的发挥。与静脉注射相比，HPCT吸入给药后可将肺靶器官的HPCT浓度提高13.5～27.8倍[6]，证实了吸入给药在治疗肺癌的独特优势。

干粉吸入剂（DPIs）具有不含抛射剂、靠吸气触动雾化及提高敏感性药物的稳定性等优势。低密度、大粒径的多孔性粉粒（Low density and porous particles，LDPPs）能提高DPIs的雾化和沉积性能[7]，并能延长药物在肺部的滞留时间[8]。本文在处方中加入碳酸氢铵喷雾干燥[9]，成功制备了HPCT的LDPPs，大大提高了HPCT的沉积性能，有望提高HPCT对肺癌的疗效，现介绍如下。

1 仪器与试药

喷雾干燥仪（瑞士Buchi公司）；粉体测定仪（天津药物研究院）；雾滴（粒）分布测定装置（照《中国药典》2010年版附录ⅩH自制，重庆三峡医药高等专科学校）；X-650型扫描电镜（日本日立公司）；Powderhaler吸入器（上海天平制药厂）；UV-2550型紫外-可见分光光度计（日本岛津公司）；Mastersizer 2000型激光粒度仪（英国马尔文仪器有限公司）；NOVA-2000型比表面及空隙度分析仪（美国Quantanchrome公司）。

HPCT（湖北浩信药业有限公司，批号：20060201，纯度：98.82%）；L-亮氨酸（无锡晶海氨基酸有限公司，批号：20030407，药用级）；碳酸氢铵（天津市光复精细化工研究所，批号：20060710，分析纯）；乳糖（上海华茂乳制品有限公司，批号：20030803，药用级）；HPCT粉雾剂A（处方A）制剂（批号：20110123，浓度：0.9%）、HPCT粉雾剂B（处方B）制剂（批号：20110125，浓度：0.18%）均由重庆三峡医药高等专科学校自制。

2 方法与结果

2.1 喷雾干燥法制备可吸入细粉粉末

取乳糖5g、L-亮氨酸0.5g、HPCT 50mg，加入pH10.5的氢氧化钠溶液300mL，搅拌使近溶。按照下述条件喷雾干燥得处方A：进口温度130℃，喷液速度3mL·min－1，热风量90%，雾化空气流速700L·h－1；处方B与处方A相似，不同之处在于喷雾干燥前溶液中加入了23g碳酸氢铵，目的是考察碳酸氢铵的加入对粉雾剂性能的影响。

2.2 粉末的质量

2.2.1 外观形态。2种处方喷雾干燥粉末的扫描电镜照片见图1。

图1结果表明，加入碳酸氢铵对喷雾干燥粉粒的外观影响非常大，碳酸氢铵的加入不仅大大提高了粉粒的几何粒径，且使光滑的粉粒表面密布许多50～200nm大小的圆形孔隙，而有的孔隙呈沟壑状。

图1 粉末的扫描电镜照片（×10000）A.处方A；B.处方BFig 1SEM photograph of the powder（×10000）A.prescriptionA；B.prescription B

2.2.2 比表面积。精密称取样品约40mg，以比表面及空隙度分析仪测定比表面积。结果，处方A、B粉末的比表面积分别为0.5401、19.81m2·g－1，后者为前者的36.6倍，进一步证实了粉粒电镜扫描结果所表明的多孔性结构。

2.2.3 密度及流动性。取喷雾干燥粉末适量，置于10mL量筒中，读取体积；然后在粉体测定仪上敲击1000下，再次读取体积（VT）。将粉末完全倒出并精密称取重量（m），求得堆密度（ρB＝m/10）及敲击密度（ρT＝m/VT），用Carr’s指数＝[（ρT－ρB）/ρT]×100%计算压缩度，以此评价粉末的流动性。结果，处方B的堆密度及敲击密度均远低于处方A，而Carr’s指数也小于处方A，表明其具有更好的流动性，详见表1。

表1 2种处方粉末的密度及流动性（n＝5）Tab 1Density and flow ability of 2kinds of powder（n＝5）

2.2.4 粒径。取粉末样品适量，均匀分散于丙酮中，用激光粒度仪测定粒径。为防止粉粒聚集，应即时测定，且整个操作过程控制在2min以内。与扫描电镜所得结果类似，处方B粉末的体积平均直径（15.64μm）远大于处方A（2.02μm），且B的粒度分布（0.08～120.67μm）也宽于A（0.11～7.72μm）。粉粒的空气动力学直径（da）与其几何直径（d）及粉粒密度ρ的关系如下：da＝d（ρ/ρ0x）1/2，其中ρ0为参比密度（1g·mL－1），x为形状因子（球形时为1）。根据文献推算ρT与ρ存在如下关系[10]：ρT≈0.8ρ，因此可以求出2个处方的da值。结果，2种处方的da值均约2μm，都处于可吸入的粒径范围，详见表2。

表2 2种处方粉末的平均粉粒密度与空气动力学直径（n＝5）Tab 2 Mean particle density and aerodynamic diameter of 2kinds of powder（n＝5）

2.3 体外沉积试验

2.3.1 紫外分光光度法测定药物浓度。HPCT在pH10.5的氢氧化钠溶液中在281nm波长处有最大吸收，且该波长下辅料均无干扰。含量测定方法学考察结果为：HPCT检测浓度线性范围为0.5～12μg·mL－1，回归方程为c（浓度）＝0.0616A（吸光度）－0.0022（r＝0.9999）。高、中、低浓度（12、5、0.5μg·mL－1）回收率依次为100.5%、100.1%和99.7%。对同一样品溶液测定6次，求得含量的RSD均小于0.6%，表明方法的重复性良好。但样品对光照比较敏感，应尽量避光操作。

2.3.2 沉积试验方法。控制环境相对湿度小于45%，称取上述喷雾干燥的载药细粉约30mg填装于3号胶囊，用雾滴（粒）分布测定装置和Powderhaler吸入器测定该粉雾剂的沉积性能。以pH10.5的氢氧化钠溶液为接受液，按《中国药典》2010版附录ⅩH[11]操作，每次10粒胶囊，重复5次。样品经适当稀释后用紫外分光光度法测定，用随行标准曲线计算接受液中药物含量，计算雾滴（粒）分布量，计算公式如下：

同时用pH10.5的氢氧化钠溶液清洗试验后的囊壳内药物质量，并计算其所占装量的比例作为胶囊内残留量，所得结果见表3。

表3 2种处方体外沉积及囊壳内残留结果（n＝5）Tab 3 In vitro deposition and residue in capsules of 2kinds of powder（n＝5）

由表3可见，虽然处方B的囊壳内残留量低于处方A，但二者并无显著性差异（P＞0.05）；不过处方B的可吸入部分显著高于处方A[12]（P＜0.05）。

3 讨论

（1）粒径、密度、比表面积测定结构及电镜扫描结果表明，碳酸氢铵的加入使得粉末由原来的比较“密实”的、光滑的圆整球形微粒变成了低密度的、多孔性的、大粒径的近球状粉粒。这是因为碳酸氢铵作为一种热敏感型发泡剂，在30℃左右就开始分解产生NH3和CO2，在50℃以上就产生升华现象，分解或升华均产生大量的气体促使干燥后期的粉末“爆炸”，从而使得粉粒变得疏松多孔。

（2）低密度、大粒径的孔性粉粒在DPIs的应用上独具特点[7]：一方面增加了粉粒间有效距离，减弱范德华力，有利于吸入时药物重新分散成da在5μm以下的粉粒；另一方面有利于粉粒在吸入时受到气体的牵引，使之具有较好的气流顺应性，提高沉积效果。

（3）相比于喷雾冷冻干燥法制备超轻的供吸入载药粉末[13]，本文所采用的加入碳酸氢铵后通过喷雾干燥法制备LDPPs具有工艺简单、造价低廉及生产周期短等优点。沉积试验结果表明，具有LDPPs特性的HPCT粉雾剂的体外沉积性能得到显著改善，高达51.6%的雾滴（粒）分布量远远高于普通粉雾剂通常7%～25%[13]的雾滴（粒）分布量。

（4）本研究所得LDPPs的几何粒径有些偏大，虽然大幅度提高了粉末的气流顺应性，但可能因机械截留机制而影响其沉积于深肺的效率，因此几何粒径最好降低至10μm以下。另外，笔者在试验中发现，比表面积巨大的粉末（处方B）具有较强的引湿性，这对DPIs的应用非常不利，因此如何降低该粉末的引湿性是下一步研究的重点之一。

[1] 汪为民，韩淑华，林 勇，等.喜树碱对肺腺癌细胞株中CDA1表达变化的影响[J].实用临床医药杂志，2009，13（4）：11.

[2] 顾建春，郑磊贞，陈 强.羟基喜树碱联合奥沙利铂对人肺癌细胞作用的体外研究[J].现代肿瘤医学，2009，17（2）：206.

[3] 肖震宇，熊士忠，赖景春.羟基喜树碱联合顺铂治疗56例晚期非小细胞肺癌临床报道[J].赣南医学院学报，2009，29（6）：952.

[4] 张 红，贾米山.胸腔注射羟基喜树碱等治疗肺癌胸腔积液观察[J].临床肺科杂志，2010，15（7）：1030.

[5] 孙静霞，王雷娜，尹 莉，等.HPLC-FD法测定羟基喜树碱在大鼠体内组织分布[J].中国药科大学学报，2004，35（6）：540.

[6] 陈 军，方 芸，张海霞，等.雾化吸入羟基喜树碱在兔体内的组织分布[J].药学学报，2004，39（9）：747.

[7] Edwards DA，Dunbar CA.Bioengineering of therapeutic aerosols[J].Annu Rev Biomed Eng，2002，4：93.

[8] Wang J，Ben-JebriaA，Edwards DA.Inhalation of estradiol for sustained systemic delivery[J].J Aerosol Med，1999，12（1）：27.

[9] 罗明生，高天惠.药剂辅料大全[M].第2版.成都：四川科学技术出版社，2006：1418-1419.

[10] Vanbever R，Mintzes JD，Wang J，et al.Formulation and physical characterization of large porous particles for inhalation[J].Pharm Res，1999，16（11）：1735.

[11] 国家药典委员会.中华人民共和国药典（二部）[S].2010年版.北京：中国医药科技出版社，2010：附录ⅩH.

[12] 贺建东，付廷明，郭立玮.增加吸入粉雾剂肺部沉积率的方法研究进展[J].华西药学杂志，2008，23（5）：585.

[13] 江荣高，刘 衡，王立青，等.喷雾冷冻干燥法制备超轻的供吸入干扰素粉末[J].中国药学杂志，2007，42（5）：51.

Preparation of 10-hydroxycamptothecin Inhalation Powder Containing Ammonium Bicarbonate

JIANG Rong-gao（Chongqing Three Gorges Medical College，Chongqing 404120，China）
XUE Yan（Xi’an Janssen Pharmaceutical Co.，Ltd.，Xi’an 710043，China）
YANG Zong-fa（Chongqing Medical and Pharmaceutical College，Chongqing 400030，China）

OBJECTIVE：To improve the in vitro deposition performance of 10-hydroxycamptothecin（HPCT）inhalation powder.METHODS：HPCT inhalation powder was prepared with spray drying technology，and the density，specific area，surface features，diameter and in vitro deposition were investigated when ammonium bicarbonate was incorporated into the formulation.RESULTS：The spray dried product turned out to be ultra-light，large and porous particle，with tapped density of 0.015g·mL－1，specific area of 19.81m2·g－1and volume mean diameter of 15.64μm.The in vitro depositon fraction of the dry powder inhalations was improved from 18.0%to 51.6%.CONCLUSION：Ammonium bicarbonate can greatly improve the in vitro deposition performance of HPCT inhalation powder.

10-hydroxycamptothecin；Ammonium bicarbonate；Inhalation powder；In vitro deposition

R943；R979.1

A

1001-0408（2012）01-0051-03

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2012.01.18

2011-02-28

2011-06-28）