壳聚糖、阿拉伯胶氟苯尼考微囊制备工艺的初探

戴瑜来，许宝青，刘新轶，林启存，刘 凯，蔡丽娟，朱丽敏

（浙江省杭州市农业科学研究院,浙江杭州 310024）

壳聚糖、阿拉伯胶氟苯尼考微囊制备工艺的初探

戴瑜来，许宝青，刘新轶，林启存，刘 凯，蔡丽娟，朱丽敏

（浙江省杭州市农业科学研究院,浙江杭州 310024）

以壳聚糖和阿拉伯胶为囊材,采用复凝聚法制备氟苯尼考微囊,探究阿拉伯胶浓度、壳聚糖浓度、给药量、搅拌速度对微囊制备工艺的影响,通过正交试验对处方和工艺进行优化。结果表明,在优化的处方及工艺条件下,所制备的氟苯尼考微囊圆整,平均粒径为10～20μm,包封率达71.80%,载药量达47.64%。

氟苯尼考；壳聚糖；阿拉伯胶；微囊

常规药物用来控制疾病受限于不同施药个体、环境,往往需要加大用药量来达到治疗目的。药物的大量使用会带来残留问题,对环境造成污染。此外,常规药物还存在首过效应,在未进入体内循环前已有部分被代谢转化,且无法达到长时间持续给药。针对常规制剂在使用上的这些缺陷,许多新型制剂不断被研制出来,有的开始得到广泛应用。其中,缓释制剂自开发以来,因其具有给药次数少,峰谷血药浓度波动小,胃肠道刺激轻,疗效持久、安全等优点越来越受到临床的重视［1］。

氟苯尼考（Florfenicol）是兽用氯霉素类广谱抗生素,具有抗菌谱广、安全高效等特点,在兽医临床上得到了广泛的应用［2］。而其常规制剂存在给药后迅速释放,作用时间短,一个疗程需反复多次给药；水溶性差,生物利用率低；具有胚胎毒性,妊娠动物禁用等缺陷［3-4］。本研究选用天然可降解材料壳聚糖和阿拉伯胶作为囊材,通过复凝聚法将氟苯尼考包裹成微囊制成缓释制剂,探究其制备工艺,旨在为氟苯尼考新剂型的研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器

岛津LC-20AT高效液相色谱仪,日本岛津公司；FA2204B电子分析天平,上海精科实业有限公司；Olympus BX53显微镜,奥林巴斯有限公司；RS-360E超声波清洗仪,上海华岩仪器设备有限公司；DSX电动搅拌机,杭州仪表电机有限公司；HS-2恒温水浴锅,太仓市华利达实验设备有限公司；PHS-3B pH计,上海天达仪器有限公司；Z323K离心机,德国哈默仪器科技有限公司。

1.1.2 药物与试剂

氟苯尼考标准品,纯度99.0%,德国DR. Ehrenstorfer公司；氟苯尼考原药,纯度98.0%,宁夏太平洋生物制药有限公司；壳聚糖、阿拉伯胶、醋酸、戊二醛、氢氧化钠等,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司。

1.2 方法

1.2.1 处理设计

为了优化制备工艺,根据预实验结果,将阿拉伯胶浓度（A）、壳聚糖浓度（B）、给药量（C）、搅拌速率（D）确定为实验影响因素,每个因素选3个水平。1-3水平：A1,A2,A3分别为1.5%, 2.0%和3.0%；B1,B2,B3分别为0.2%,0.4%和0.6%；C1,C2,C3分别为0.50,0.75和1.00 g；D1,D2,D3分别为200,400和600 r· min-1。按L9（34）正交表设计9个处理组合。

1.2.2 制备方法

将处方量阿拉伯胶溶于50 m L水中,称取处方量氟苯尼考研磨后与阿拉伯胶溶液混溶（可经超声处理混合均匀）；另称取处方量壳聚糖溶解于50mL 1%醋酸溶液中,再加入一定量氯化钙搅拌溶解。在恒温50℃条件下,将氟苯尼考和阿拉伯胶混合液缓慢加入含氯化钙的壳聚糖溶液中,保持一定速度搅拌20 m in后移出水浴锅,加2倍于反应体系的蒸馏水稀释处理,搅拌冷却后,加1 m L戊二醛固化30 min,再加20%氢氧化钠调pH至中性后继续搅拌20 m in,得含微囊溶液。静置后于离心机中以3 000 r·m in-1离心10 m in,弃上清,水洗至无醛味,离心后将沉淀于45℃烘箱中干燥即得固态微囊,干燥保存。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 表征观察

成品微囊观察。将微囊溶于生理盐水中,取少量微囊溶液于载玻片上盖上盖玻片后观察其外观,同时测量囊径大小。

1.3.2 质量浓度检测

以高效液相色谱法（HPLC）为检测方法［5］。色谱条件为：C18色谱柱（4.6 mm×250 mm×5 μm）,柱温30℃,流动相为乙腈-水-冰醋酸（300∶591∶9）,流速1.0 m L·min-1,进样量20μL,紫外检测波长224 nm。

标准曲线制作。准确称取12.5 mg氟苯尼考对照品至25 m L容量瓶,用乙腈溶解定容。分别吸取适量,用乙腈稀释,制成含氟苯尼考为2.0, 10.0,50.0,100.0,250.0和500.0μg·m L-1的标准溶液。各取20μL,用HPLC分析,制成标准曲线。

1.3.3 载药量和包封率测定

精确称取50.0 mg氟苯尼考微囊加流动相定容至100 m L,超声溶解,过滤后取滤液20μL上机按1.3.2节得定容液浓度,进而计算出载药量和包封率。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

不同浓度氟苯尼考的标准溶液经高效液相色谱上机分析后,以色谱峰面积（A）为横坐标、进样质量浓度（C）为纵坐标作标准曲线,得标准曲线C/（μg·mL-1）=3.577 5×10-5A-4.445 6,r=0.999 8。

2.2 最佳工艺

由表1结果可见,最佳制备工艺条件是A1B3C3D2,即阿拉伯胶浓度为1.5%、壳聚糖浓度为0.6%、给药量为1.0 g、搅拌速率为400 r· min-1；从极差大小判断,四因素对包封率的影响程度由大到小依次为A＞D＞B＞C。因为最佳工艺未在正交试验表中,根据最佳工艺试验制备微囊,并测其包封率为71.80%,载药量达47.64%。

表1 各处理组合的包封率

2.3 微囊表征

最佳制备工艺下制得的微囊见图1。微囊粒径在10～20μm,微囊分散均匀,形态均一,球形度较好。

图1 最佳制备工艺条件下的微囊光学显微照片

3 小结和讨论

制备微囊药物可选的壁材十分广泛,研究报道中使用的微囊壁材多为天然、半天然和合成聚合物3大类。近年来国内外对环境友好型材料的研究越来越重视,天然材料如壳聚糖、明胶、阿拉伯胶、海藻酸钠等因无毒、稳定性好、可降解且产物无毒无副作用等特点而成为研究最常用的微囊制备材料。

微囊的形成过程与投入的囊材量、投药量、搅拌速度、反应温度、溶液pH、交联剂用量、干燥方法均存在一定的关联［6-8］,本研究通过正交设计优化制备工艺,根据所用的囊材选取了文献报道中最可能影响成囊的几个因子,试验结果表明,阿拉伯胶浓度为1.5%、壳聚糖浓度为0.6%、给药量为1.0 g、搅拌速率为400 r·min-1时包封率最高,且在显微镜下观察微囊的形态均一、球形度较好。

将难溶性药物包裹成载药微囊,不但可以提高药物的稳定性,减少药物配伍禁忌,还可减小药物的粒径,从而使药物分散,表面积增大,提高药物的溶出速度,进而改善吸收,提高生物利用度。此外,通过微囊的不断溶蚀,可大大延长药物的作用时间［9-10］。将氟苯尼考制成微囊后是否具有上述优点,且能否规避常规制剂在应用中存在的缺陷,则有待进一步研究。

［1］ 朱兴年.药物缓释、控释制剂的研究进展［J］.药学实践杂志,2002,20（3）：155-157.

［2］ 李智慧,黄山,孙文静,等.氟苯尼考肠溶缓释包衣微粒的制备及体外评价［J］.中国兽药杂志,2011,45（12）：33-34.

［3］ 王艳玲,刘晨光,郝智慧.兽药缓控释制剂的研究进展［J］.中国兽药杂志,2008,42（11）：42-46.

［4］ 王加才.氟苯尼考超微粉在肉鸡体内的药动学与药效学研究［D］.南京：南京农业大学,2006.

［5］ 孔祥玲,王洪光,乔海明.氟苯尼考固体分散体的制备与分析［J］.天津化工,2010,24（2）：56-58.

［6］ Rathbone M J,Burns P J,Miller JA,et al.Controlled Release Veterinary Drug Delivery：Biological and Pharmaceutical Considerations［M］.Amsterdam：Elsevier Science B V, 2000：201-228.

［7］ Lucinda R M,Evangelista R C.Microspheres of alginatechitosan containing isoniazid［J］.J M icroencapsulation, 2003,20（2）：145-152.

［8］ Weinbreck F,Minor M,Kruif C G.Microencapsulation of oils using whey protein/gum arabic coacervates［J］.Journal of M icroencapsulation,2004,21（6）：667-679.

［9］ 艾凤伟,王佳瑜,李艳风,等.芦丁微囊的制备及质量评价［J］.中国实验方剂学杂志,2010,16（17）：32-35.

［10］ 赵亮,苏畅.丹参酮ⅡA微囊的制备及其质量考察［J］.中成药,2012,34（7）：1242-1246.

（责任编辑：张才德）

S 853

B

0528-9017（2014）03-0425-02

文献著录格式：戴瑜来,许宝青,刘新轶,等.壳聚糖、阿拉伯胶氟苯尼考微囊制备工艺的初探［J］.浙江农业科学,2014（3）：425-426,429.

2013-12-15

杭州市农业科研攻关专项（20120232B04）

戴瑜来（1986-）,男,浙江奉化人,硕士,主要从事水产病害防治与水域环境监测研究工作。E-mail：dylaiuai111 @163.com。