湿法研磨技术提高硝苯地平溶出度的研究

于红霞，张 宁，唐 星

（沈阳药科大学 药学院，辽宁 沈阳 110016）

湿法研磨技术提高硝苯地平溶出度的研究

于红霞，张 宁，唐 星

（沈阳药科大学 药学院，辽宁 沈阳 110016）

目的采用湿法研磨技术，对硝苯地平做速释化处理。方法 比较了聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG），泊洛沙姆（poloxamer，F68），羟丙基甲基纤维素（hydroxypropyl methylcellulose，HPMC），聚维酮（povidone，PVP）4种常用水溶性辅料与硝苯地平共研磨物的溶出度，粒径分布，并运用差式扫描量热法（differential scanning calorimetry，DSC)及X射线衍射法（X-ray diffraction，XRD）对研磨后的药物物理性质做了鉴别。此外，对HPMC研磨液的室温稳定性做了测定。结果经湿法共研磨后，硝苯地平的粒径显著减小，溶出加快，但是药物晶型经研磨后并未发生变化。HPMC研磨液室温放置两个月溶出未发生变化。结论 湿法共研磨技术能显著增加难溶性药物硝苯地平的溶出度，进而有望解决其生物利用度低的问题。

药剂学；湿法研磨物；溶出对比；硝苯地平；粒度分布；DSC；XRD

硝苯地平(nifedipine, NFP)为二氢吡啶类钙通道阻断剂，其扩张冠状动脉和周围动脉作用强[1]，目前临床上广泛用于治疗高血压，冠心病，变异型心绞痛。硝苯地平属于难溶性药物(BCSⅡ类药物)，受溶解特性限制，存在溶出度低，生物利用度低的问题。为了提高生物利用度，研究者探索了各种手段，如制备固体分散体[2]，制备环糊精包合物[3]，与水溶性辅料共研磨[4]等。然而固体分散体易老化，包合物的制备效率低，干法研磨存在易聚集等各种问题。本文作者将硝苯地平与水溶性辅料湿法共研磨，不仅提高了研磨效率，而且防止颗粒再聚集，保证了研磨效果。

本文作者选取了聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG），泊洛沙姆（poloxamer，F68），羟丙基甲基纤维素（hydroxypropyl methylcellulose，HPMC），聚维酮（povidone，PVP）4种常用水溶性辅料与硝苯地平共研磨，并对研磨物做了比较。

1 材料与仪器

纳米研磨机（北京瑞驰拓维科技有限公司），UV-7504 型紫外可见分光光度计(上海欣茂仪器有限公司)，ZRS-8G 型智能溶出仪(天津天大天发科技有限公司)，HITACHI L-2000 高效液相色谱仪(日本Hitachi公司)，ZHWY-110X30 往复式水浴恒温摇床(上海智城分析仪器有限公司)，Coulter LS-230激光粒度测定仪（美国Bekman Coulter 公司）。

硝苯地平原料药( 天津中安药业有限公司)，硝苯地平对照品(中国药品生物制品检定所)，聚维酮(PVP-K30，天津市博迪化工有限公司)，羟丙甲基纤维素 (E5，湖州展望药业有限公司)，聚乙二醇6000 (PEG6000, 天津市科密欧化学试剂有限公司)，泊洛沙姆(F68, 德国BASF公司)，色谱纯甲醇(天津康科德化学试剂有限公司)，分析纯无水乙醇(天津康科德化学试剂有限公司)。

2 方法与结果

2.1 研磨液的制备及固化处理

取硝苯地平原料药50 g，加入质量分数为20%的辅料溶液150 g，混合均匀后加入纳米研磨机，研磨频率3 000 r•min-1，研磨时间1 h。收取研磨液，避光保存，待用。

使用流化床包衣机，将研磨液层积至空白丸芯上，对研磨液进行干燥化处理。鼓风流量:35~40 Hz，喷枪喷气压力0.3 mPa，药物溶液速度为0.5~0.8 mL•min-1。取550~700μm空白丸芯，置于流化床中，启动热风，微丸预热到30 ℃，初期鼓风速度较慢，随着时间延长，微丸上层积的药物越多，微丸变重，鼓风要逐渐增加，保证微丸的流化状态，直至层积液喷完为止，继续流化干燥10 min，取出载药微丸。

2.2 载药微丸及药物辅料物理混合物溶出度的测定

取载药微丸及相应比例的药物辅料物理混合物适量，避光操作，照溶出度测定法（《中华人民共和国药典》2010 年版二部附录ⅩC 第二法）,以900 mL蒸馏水为溶出介质，转速为100 r•min-1，依法操作，于不同时间点取溶液适当，滤过，取续滤液作为供试品溶液，37 ℃恒温避光保存并即时在操作容器中补充等量溶出介质；另精密称取硝苯地平适量加无水乙醇溶解，并用蒸馏水定量稀释制成每1 mL 中约含10μg 的溶液，作为对照品溶液；取上述2种溶液，照分光光度法（《中华人民共和国药典》2010 年版二部附录ⅣA），在237 nm 的波长处分别测定吸光度，按外标一点法计算溶出度,见图1。

图1 药物与辅料物理混合物溶出曲线Fig.1 Fig.1 Dissolution profiles of pure nifedipine and physical mixtures with different excipients

由图1的药物辅料物理混合物溶出曲线可知，药物与水溶性辅料混合后，溶出速率及溶出总量较单纯的药物溶出有所增加，这主要是由于辅料增加了药物的润湿性。辅料提高药物溶出度的顺序依次为E5＞F68＞PEG＞PVP，E5与药物的混合物使得药物的溶出量由7.5%增加到了13.5%，大约增加了1倍,见图2 。

图2 载药微丸的溶出曲线Fig.2 Dissolution profiles of pure nifedipine and pellets prepared using cogrounds with different excipients

由图2 可知，药物与辅料共研磨后，药物的溶出度大大增加了，除PEG6000与药物研磨所得载药微丸外，其余载药微丸均在10 min内溶出近70%，是单纯药物在同一时间溶出量的100倍。研磨后药物溶出度增加原因有3个：a.药物经过研磨后，粒径减小，这大大增加了药物的有效溶出面积；b.药物被研细的颗粒被辅料分隔，防止颗粒的再聚集；c.水溶性辅料包被在药物颗粒表面，增加了药物的可润湿性。共研磨对溶出影响效果也不尽相同，溶出度增加顺序依次是PVP＞E5＞F68＞PEG。

2.3 研磨液及固化物复分散粒度测定

为了进一步探索各个药物辅料共研磨效果的不同，解释溶出效果的差异，测定了共研磨液及共研磨液干燥物加水复分散的粒径,见图3。

图3 各研磨液的粒径分布Fig.3 The particle size distribution of untreated NFP and NFP coground with HPMC-E5，F68，PEG6000 and PVP-K30

由图3研磨液的粒径分布图可知，未经处理的硝苯地平原料药的粒径分布很宽，小至2μm，大至400μm，平均粒径在85μm，研磨后，硝苯地平的粒径分布变窄，粒径变小。按平均粒径计算，各研磨液的粒径大小顺序为PEG＞PVP＞F68＞E5，粒径均位于15μm以下,见图4。

图4 研磨液固化物加水复分散的粒径分布Fig.4 The particle size distribution of untreated NFP and NFP in dried cogrounds with HPMC-E5，F68，PEG6000and PVP-K30 after redispersion in water

为了更好地模拟溶出实验过程，本文作者将研磨液固化物加水复分散，观察复分散后粒径分布情况。复分散后，与辅料PVP，F68，E5共研磨的干燥物迅速分散，成混悬物，而PEG研磨干燥物呈现黄色粉状颗粒，沉于底部。由图4 的粒径分布图可知，再分散的颗粒大小较研磨液直接测得粒度相比明显增大，PEG研磨干燥物复分散的平均粒径甚至达到未处理的原料药的粒度。研磨液干燥过程中，随着水分的蒸发，颗粒相互聚集，再分散时，部分粒子不能被重新分散，因而粒度增大。但是，值得注意的是，再分散得到的粒子与处理之前的实体粒子不同，大多粒子是小粒子再聚集所得，其内部有比较多的缝隙，实际的有效溶出面积大于理论所得溶出面积。

由再分散的粒度测定结果，还能发现另一问题。以平均粒径的结果推算溶出速率顺序应是F68＞E5＞PVP＞PEG，然而结果却是PVP与E5相近，F68略小。这是因为F68浓度比较大时，可能形成凝胶[5]，阻碍了药物的释放，之后溶蚀，将药物释放完全。E5的黏度大于PVP，同样对于药物溶出产生一定的阻碍。

2.4 研磨干燥物DSC测定

为了探究研磨后，药物的晶型是否变化，对未处理药物，药物与载体的物理混合物及干燥研磨物进行物相鉴别。取硝苯地平原料药，药物与载体的物理混合物及研磨干燥物适量，置于差示扫描量热仪的铝盘中，以氧化铝作为参比物，在氮气流中分析，升温范围为室温到200 ℃，以10℃•min-1的升温速率扫描，得到DSC图。如图5所示，DSC 图显示未处理药物在172 ℃附近有一明显的吸热峰，对应于药物的熔点，在药物与载体的物理混合物中也可看到药物的熔点峰。由于载体F68，PEG为结晶性高分子化合物，在51、58 ℃分别对应二者的熔点峰，此峰在物理混合物和干燥研磨物中均存在。药物与E5,F68,PEG研磨干燥物的DSC显示，药物的熔点峰明显向低温区迁移，且前沿，推测由于在升温过程中，药物缓慢的溶解于载体熔融物中，致使峰前移。由于PVP易吸湿性，药物与PVP的物理混合物及研磨干燥物的DSC图均在70℃附近出现明显水峰。此外，药物与PVP的研磨干燥物DSC图，在138 ℃左右出现吸热峰，推测是由于结晶水的丢失。

图5 药物，物理混合物，干燥研磨物DSC测定结果Fig.5 DSC thermograms of nifedipine，physical mixtures（M）and cogrounds（G）with excipients

2.5 研磨干燥物XRD测定见图6。

差式扫描量热法只能粗略了解药物是否存在结晶，粉末X-射线衍射法是最为直观地晶型测定方法，因此，本文作者对未处理药物，药物与载体的物理混合物及干燥研磨物进行XRD测定。试验条件：CuKa靶石墨单色器衍射束单色化，高压40 KV，单流40 mA，扫描2θ角度为5～60°，扫描速度为2°•min-1单位。扫描结果如图6。由图可见，硝苯地平为典型的晶体化合物，在8.086º、10.392º、11.746º、14.637º、16.208º、17.010º、19.550º、24.597º处均存在明显的晶体衍射峰，由于F68，PEG 属于结晶性载体，药物与这2种载体的物理混合物及研磨干燥物也存在载体的相应结晶衍射峰。无论是物理混合物还是研磨干燥物，药物的结晶峰都存在，且与未处理的原料药一致，因此可以确定研磨过程并未造成晶型转化。在干燥研磨物中，药物的衍射峰只是被削弱，并未完全消失，因此判断药物主要是以微晶状态分散载体中。

图6 药物，物理混合物，干燥研磨物XRD测定结果Fig.6 Powder x-ray diffraction patterns of nifedipine，physical mixtures（M）and cogrounds（G）with excipients

2.6 研磨液的稳定性

将各载体与药物的研磨液室温放置2个月，观察状态，发现除HPMC的药物研磨液外，其余载体与药物研磨液都有不同程度的分层现象，推测可能是由于HPMC较其他载体在相同浓度下最为黏稠，阻滞了药物颗粒的沉降聚集。为了更直观地考察未分层的HPMC研磨液是否发生变化，将该混悬液层积于空白MCC丸心上，考察HPMC研磨液的室温储存稳定性，溶出结果见图7。

图7 HPMC药物研磨液室温稳定性测定结果Fig.7 Release profiles of NFP pellets prepared by cogrounds before and after storage at room temperature for twomonth

由溶出结果可知，药物的溶出度未随储存时间变化，HPMC研磨液室温放置两个月仍能保持良好的溶出效果，该研磨处方可以室温储存两个月。

3 讨论

湿法研磨技术是目前比较常用的处理难溶性原料药[6]，提高其溶解度和生物利用度的方法之一。本文作者采用湿法研磨技术，选取了聚乙二醇（PEG），泊洛沙姆（F68），羟丙基甲基纤维素（HPMC），聚维酮（PVP）四种常用水溶性辅料与硝苯地平共研磨，并比较了不同研磨物的研磨效果。由粒度测定结果可知，研磨后药物的粒径显著减小，这是溶出度增大的主要原因。其次，溶解度测定结果得出，研磨后药物的溶解度也有显著增加，这就从另一方面解释了溶出度增加的原因。根据Noyes-Whitney方程：dC/dt=KS（Cs-C）（dC/dt-溶解速度，K-溶解速度常数，S-固体的表面积， Cs-溶质在溶解介质中溶解度），溶出速度与溶出的有效表面积和溶质的溶解度成正比，药物与辅料共研磨后，不仅使得粒径显著减小，增大了有效溶出面积，而且增大了溶解度，这就进一步提高了药物的溶出。

本文作者通过湿法研磨技术，解决了硝苯地平溶出度低的问题，为提高其生物利用度探索了新的方法。

[1] MINAMI J, NUMABE A, ANDOH N, et al. Comparison of once‐daily nifedipine controlled‐release with twice‐daily nifedipine retard in the treatment of essential hypertension[J]. British Journal of Clinical Pharmacology. 2004, 57(5): 632-639.

[2] 黄好武, 罗玉鸿, 梁飞华. 硝苯地平固体分散体制备工艺的研究[J]. 今日药学, 2011, 21(1): 20-24.

[3] 涂家生, 王平. 硝苯地平 β-环糊精包合物的研究[J]. 中国医药工业杂志, 1996, 27(12): 539-542.

[4] FRIEDRICH H, NADA A, BODMEIER R. Solid state and dissolution rate characterization of co-ground mixtures of nifedipine and hydrophilic carriers[J]. Drug Development and Industrial Pharmacy. 2005, 31(8): 719-728.

[5] 李欣宇. 泊洛沙姆温度敏感型原位凝胶的研制 [D]. 重庆: 重庆医科大学, 2008.

[6] 王续宁, 薛群虎, 田晓利, 等. 陶瓷墙地砖湿法球磨浆料基本性能研究[J]. 硅酸盐通报, 2013, 32(1): 94-99.

Improved dissolution of nifedipine by wet milling

YU Hong-xia, ZHANG Ning, TANG Xing
(School of Pharmacy, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China）

ObjectiveTo improve dissolution of nifedipine, wet milling method was applied . Methods nifedipine was coground with four common hydrophilic excipients, polyethylene glycol(PEG), poloxamer (F68), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) and povidone(PVP), respectively. Next, the dissolution, size distribution of these cogrounds were compared．Moreover, the physical properties of cogrounds weredetermined using differential scanning calorimetry (DSC) and powder X-ray diffraction (XRD). Followed, the stability of coground with HPMC at room temperature was investigated. Results The particle size of drug decreased and dissolution rate was enhanced after wet milling. However, the crystalline morphology of cogrounds was unaltered after grinding. Also, after two months storage at room termperature, the coground with HPMC was unchanged in dissolution. Conclusion Wet grinding process offers an alternative approach to improve the dissolution of poorly water soluble nifedipine, thereby, enhances the bioavailability of the drug potentially.

pharmaceutics; wet cogrounds; comparison of dissolution; nifedipine; size distribution; DSC ; XRD

R 94

A

（2014）04–0123–08

(本篇责任编辑：曹霞)

2014–03–10

于红霞(1988-)，女(汉族)，河北保定人，硕士研究生，E-mail woaiwodexin.2009@163.com；＊通讯作者：唐星(1964-)，男(汉族)，陕西商县人，教授，博士，博士生导师，主要从事缓控释和中药现代化等制剂学研究，Te1. 024-23986343，E-mail tanglab@126.com。