阿苯达唑纳米微粉制备工艺研究

陈 迹， 马运芳， 王建华

(新疆医科大学第一附属医院药学部， 乌鲁木齐 830054)

阿苯达唑(Albendazole，ABZ)为苯并咪唑类药物，广泛应用于临床治疗钩虫病、蛔虫病、鞭虫病、蛲虫病、旋毛虫病、绦虫病、囊虫病等寄生虫病，临床疗效良好。近年来临床用于治疗棘球蚴和泡球蚴病也取得了良好的疗效，被WHO推荐为抗包虫病的首选药物[1]。 但阿苯达唑属难溶性药物，现有的阿苯达唑片剂、胶囊剂、颗粒剂等，口服后肠道吸收差，生物利用度相对较低，病灶部位药物浓度低，长期用药毒副作用增加，影响了阿苯达唑的抗包虫作用[2]。为此，结合药剂学中纳米药物的优势，目前对阿苯达唑制剂进行的研究包括阿苯达唑β-环糊精包合物、阿苯达唑聚氰基丙烯酸正丁醋纳米球(ABZ-PBCA-NP)[3]、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)将ABZ、ABZSX制成固体分散剂等，但都因为传统阿苯达唑原料所固有的难溶性使得载药量低而无法工业化生产。近年来纳米药物晶体成为难溶性药物给药系统研究的热点之一，纳米药物晶体可解决多数难溶性药物的溶解度和溶出度问题，提高其口服生物利用度，改善体内分布[4]。本研究从解决药物原料溶解性的角度出发，依据纳米药物晶体的常见制备方法[5]，并结合阿苯达唑的特性，采用液相沉淀法将阿苯达唑普通粉体原料制备为纳米粉体原料(已获国家发明专利，专利号ZL201010527042.2)，从而改善其溶解特性，为制备其他制剂提供条件。

1 仪器与试药

1.1仪器高速离心机(北京医用离心机厂，LG10-2.4A),离心机(上海安亭科学仪器厂，TGL-16B),激光粒度仪(英国马尔文公司， Nano-ZS90),透射电子显微镜(日本电子株式会社，JEM-1230),扫描电子显微镜(日本电子株式会社，JSM-6380),电热恒温干燥箱(上海跃进医疗器械厂，GZX-DH-40X45-S),电子天平(Sartorius公司，BP310S),电子天平(Sartorius公司，BP211D),双频数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司，KQ-200VDB型),精密增力电动搅拌器(金坛市科析仪器有限公司，JJ-1),精密pH计(上海雷磁仪器厂，PHS-3B),冷冻干燥机(日本，Blomedical Freezer),超声波细胞粉碎机(宁波新芝科技股份有限公司，JY92-ⅡDN)。

1.2试药阿苯达唑原料药(广西桂林南药股份有限公司，20040301)，无水乙醇(天津市北方玻采购销售中心，20040401)，冰醋酸(天津市巴斯夫化工有限公司，20031009)，聚丙烯酸钠(sigma-aidrich，09922AH)，泊洛沙姆-188型(南京威尔化工公司，20020506)，吐温-80(天津市福晨化学试剂厂，20021212)，氢氧化钠(安徽合肥工业大学化学试剂厂，20051006)为分析纯，水为超纯水。

2 方法与结果

2.1阿苯达唑纳米微粉的制备采用液相沉淀法，精密称取处方量的阿苯达唑于冰醋酸中使其完全溶解，制得阿苯达唑冰醋酸溶液。同时配制含有适量聚丙烯酸钠和泊洛沙姆-188的混合溶液，采用NaOH调pH在所需范围。超声或搅拌条件下，将此混合溶液快速加入到恒温的阿苯达唑的冰醋酸溶液中，得到阿苯达唑混悬液。

将制得的阿苯达唑混悬液，在高速离心机上10 000 r/min离心30 min。取出离心产品，弃除其上清液，向管中沉淀加入适量蒸馏水，清洗沉淀，再于离心机上离心20 min，同法再次清洗沉淀。将最终清洗的沉淀置于-35℃冰箱中预冻12 h后冷冻干燥；待其完全干燥后得阿苯达唑纳米微粉。将其置于干燥器中避光保存。

2.2阿苯达唑纳米微粉的粒径及电位的测定精密称取适量阿苯达唑纳米微粉于10 mL容量瓶中，加入100 μL的10%吐温溶液润湿，超声5 min后用超纯水定容至刻度，续超声30 min。取5 mL分散溶液用激光粒径检测仪测定粒径及电位。

2.3阿苯达唑纳米微粉的电镜检测透射电镜检测：称取适量阿苯达唑纳米微粉，加入超纯水，超声使其充分分散。采用薄层显色喷雾器雾化后均匀喷于铜网膜上，采用透射电镜对其进行观察。扫描电镜检测：在载物盘上粘上双面胶带，然后取少量粉末试样在胶带上的靠近载物盘圆心部位，然后用吹气橡胶球朝载物盘径向朝外方向轻吹，以使粉末可以均匀分布在胶带上，把粘结不牢的粉末吹走，真空蒸镀金膜处理后，采用扫描电镜和透射电镜对制备的ABZ纳米微粉进行形态学观测。另外，对原料药的粒径分布图和阿苯达唑纳米微粉粒径图进行比较，对比ABZ原料药和液相沉淀法制备的ABZ纳米微粉的扫描和透射电镜图、粒径分布图,原料药为粗粉，粒径为300～1 200 nm，粒度分布范围广，其外观为不规则多面体，分布不均匀；液相沉淀法制备的ABZ纳米微粉为超细粉，粒径为200 nm左右，D(90)为382 nm，粒度分布范围狭窄为105～531 nm，其外观呈不规则粒状，且分布均匀,见图1。

A：ABZ原料药扫描电镜图(×10 000) B: ABZ原料药透射电镜图(×25 000) C: ABZ原料粒径分布图

D: ABZ微粉扫描电镜图 (×20 000) E: ABZ微粉透射电镜图(×25 000) F: ABZ微粉粒径分布图

2.4工艺优化

2.4.1 单因素考察 采用液相沉淀法，按“2.1”项下所述方法制备阿苯达唑混悬液，测得混悬液的初始pH约为3，在此基础上用1 mol/L的NaOH溶液调节混悬液的pH值，使其分别为5、6、7、10、12。并将其混悬液制成微粉。使用马尔文粒径仪测定各不同pH值下的混悬液和微粉复溶后的粒径、电位，粒径在pH=3时最小，随着pH值不断增大，粒径相应变大。当pH≥5时，粒径基本保持不变，结果见图2。

图2 混悬液pH值与阿苯达唑微粉粒径关系图

经方差分析，结果表明：pH=3与pH=5、6、7、12均存在统计学差异(P≤0.05)。通过对各pH值粒径大小的比较， pH=3时所得粒径最小，纳米混悬液平均粒径为(58.00±0.28) nm，获得干粉平均粒径为(177.00±2.25) nm。因此，阿苯达唑纳米微粉的最佳制备pH值，为其初始pH值(即pH=3),实验结果见表1。

表1 不同pH值下阿苯达唑的粒径、电位(n=3)

2.4.2 正交试验 结合单因素试验(pH)的结果，在其基础上建立正交试验设计，选取温度(因素A)、搅拌速度(因素B)和超声时间(因素C)作为考察因素，每个因素设3个水平，筛选最佳工艺参数,见表2。

表2 因素和水平表

注：搅拌时间均为20 min。

由因素和水平设计表，设计L9(34)正交试验表。按照正交试验表条件，采用液相沉淀法制备阿苯达唑的混悬液和纳米微粉。对其粒径进行检测及形貌观测，结果见表3、4。

表3 正交试验结果(n=3)

表4 方差分析表(n=3)

对结果进行直观分析，可知各因素对ABZ纳米微粉粒径的影响大小顺序为A>B>C,且A2>A1>A3, B3>B1>B2,C1>C3>C2。本实验以粒径为参考指标，微粉粒径越小，其方案愈优。故最优方案组合为A3B2C2，即制备温度40℃,搅拌速度500 r/min,超声时间10 min。

正交结果进行方差分析显示：温度和搅拌速度对粒径影响有统计学差异，超声时间无统计学差异。按均方大小排列各因素的贡献大小为：A>B>C，即制备温度为主要影响微粉粒径的原因，搅拌速度次之，而超声与否不会影响微粉粒径。正交结果的直观分析和方差分析，结果基本一致，因此选定制备温度40℃、500 r/min搅拌为最佳制备工艺。

2.4.3 验证试验结果 为了考察上述优选制备条件工艺的稳定性及可行性,按照上述筛选的最佳工艺制备3批阿苯达唑纳米微粉，进行验证试验。结果RSD=1.73%，用优选的制备条件,阿苯达唑纳米微粉的粒径均较小，且分散均匀，粒径为200 nm左右，工艺稳定，重现性好，见表5。

表5 验证试验结果

3 讨论

目前常用的药物微粉化方法可分为两类：一类是通过机械方法将大块固体粉碎，如球磨法、气流粉碎法、高压均质法等;另一类是将原子或分子态的物质凝聚成所需超细颗粒，如超临界法、液相沉淀法、喷雾干燥法、喷雾-冷冻干燥法等[6-7]。气流粉碎法和球磨法一般存在着产品粒度分布宽、能耗大、效率低、易使热不稳定药物的结构破坏或降解等特点；球磨法还易造成产品的污染；超临界法设备昂贵，对溶剂的要求很高，而且不容易得到粒度分布均匀的药物[8]；喷雾干燥法不适于热敏性药物颗粒的制备，并且由于溶剂的大量使用，而使实验结果不能排除溶剂的干扰； 喷雾-冷冻干燥法能耗较高。相比之下，液相沉淀法具有成本低、工艺简单、易操作等优点，应用前景较广。

液相沉淀法制备阿苯达唑纳米微粉的原理实际是溶解在良溶剂中的阿苯达唑在不良溶剂中迅速析出结晶的过程，此过程也是一个晶体生长的过程，是一个相变的过程，对于溶液中晶体的生长，这个过程可以分为成核阶段和长大阶段，为获得粒度分布均匀且平均粒径小的颗粒必须满足以下条件：(1)高浓度；(2)浓度分布均一；(3)所有颗粒有同样的晶体生长时间。在阿苯达唑溶液加入不良溶剂中的瞬间，在局部反应区内可形成很高的过饱和度，适当的混合方式对溶液浓度分布的均一性及所有颗粒有同样的晶体生长环境及时间具有重要的意义。本实验发现匀速搅拌较超声波的混合方式有效，溶液的温度及pH值是晶体成长的重要条件，温度及pH值对最终得到的纳米微粉的粒径均有明显影响。另外在形成的阿苯达唑混悬液中，纳米晶体是高度分散的多相体系，拥有巨大的比表面积，需用稳定剂维持稳定性。加入亲水性高分子物质、表面活性剂等稳定剂，一方面可在晶体析出时利用其特殊的空间结构有效控制晶体的大小在纳米范围；另一方面可对纳米微粉进行表面修饰，并利用其分子空间位阻作用避免粒子聚集，增加阿苯达唑纳米微粉的稳定性及抗团聚能力。本研究分别选用表面活性剂泊洛沙姆-188及亲水性的聚电解质聚丙烯酸钠作为稳定剂并兼具纳米晶体的表面修饰作用，获得了较好的结果，得到了粒径较小、分布均匀、形貌较好的阿苯达唑纳米微粉，其中作为食物添加剂的聚丙烯酸钠运用到药物纳米微粉的制备国内文献未见报道，此项研究获得了国家发明专利。

参考文献：

[1] 杨炬,刘天锡.包虫病流行病学研究进展[J]. 宁夏医学杂志,2008,30(4):378-379.

[2] 王建华，温浩.阿苯达唑的体内过程和剂型研究进展[J].中国寄生虫病防治杂志,2002,15(3):187-189.

[3] 张学农,张强,温浩,等.乳化聚合法制备阿苯达唑聚氰基丙烯酸酯纳米球的方法比较及稳定性[J].中国药学杂志,2003,38(5):357-359.

[4] 欧阳武，刘科秋，苗百超.纳米技术对药效学的影响[J].药学实践杂志,2003, 21(2):85-87.

[5] 夏怡然,王健半,朱金屏,等.纳米药物晶体的制备技术研究进展[J].中国医药工业杂志,2010, 41(2):134-140.

[6] Zhong J, Shen Z, Yang Y, et al. Preparation and characterization of uniform nanosized cephradine by combination of reactive precipitation and liquid anti-solvent precipitation under high gravity environment[J].Int J Pharm, 2005, 301(1-2):286-293.

[7] 续京，刘晓林，陈建峰.微细硫酸沙丁胺醇颗粒的制备[J].过程工程学报,2004, 4(2):150-154.

[8] Kharb M,Bhatia M, Dureja H, et al. Nanoparticle technology for the delivery of poorly water-soluble drugs[J].Pharm Tech, 2006, 2(2):82-92.