马钱子总生物碱树脂复合物微囊包衣处方研究

徐 琪，王莹莹，王艳宏，李伟男

(黑龙江中医药大学药学院，哈尔滨150040)

将药物－树脂复合物包衣，制备成微囊形式的缓释制剂是近几年发展起来的一项新的缓控释技术.利用离子交换树脂与药物结合，形成的复合物具有一定的缓释效果.再利用高分子材料对复合物进行包衣，从而使药物在体内具有较好的缓释效果[1－3].药物 － 树脂微囊化技术很多，目前常用的有乳化溶剂挥发法、喷雾干燥法、界面缩聚法和空气悬浮法等方法[4].陈飞[5]、周红祖[6]分别对对盐酸小檗碱树脂复合物缓释微囊的制备采用了乳化溶剂挥发法.乳化溶剂挥发法方法简单，易操作，因此本实验采用乳化溶剂挥发法制备马钱子总生物碱树脂复合物微囊.

马钱子为马钱科常绿乔木植物马钱的成熟种子，冬季采收成熟果实，具有通络止痛，散结消肿，用于跌打损伤，骨折肿痛，麻木瘫痪，痈疽疮毒，咽喉肿痛等.马钱子的主要有效成分为士的宁和马钱子碱.本实验使用正交和星点效应联合实验设计，采用乳化溶剂挥发法对马钱子总生物碱与离子交换树脂复合物，进行微囊包衣的最优处方研究.

1 实验材料

1.1 试剂

乙基纤维素 ，邻苯二甲酸二乙酯，PEG－400(天津市博迪化工有限公司);石蜡，司盘－80(天津市博迪化工有限公司);石油醚(天津市百世化工有限公司);无水乙醇，丙酮(天津市恒兴化学试剂制造有限公司)

1.2 仪器

分析天平(上海良单仪器仪表有限公司)，磁力搅拌器(上海良单仪器仪表有限公司)，Waters2695－2996高效液相色谱仪.

2 方法与结果

2.1 释放度实验方法

根据《中国药典》2010版第二部附录XC溶出度方法下的第二法浆法仪器装置进行测定.释放介质选用900 mL的0.15 mol/L的 NaCl溶液，转速100 r/min，37℃分别于设定时间点取样1 mL，过微孔滤膜后进高效液相测定马钱子碱和士的宁的累积释放度.

2.2 标准曲线的绘制

2.2.1 色谱条件

色谱柱为 Diamonsil C18(250×4.6 mm，5 μm);流动相为甲醇∶水∶乙酸∶三乙胺(76∶230∶2.4∶0.3);流速1.0 mL/min;检测波长 254 nm;柱温30℃.

2.2.2 标准曲线的绘制

精密称取士的宁对照品6 mg，马钱子碱对照品5 mg定容至同一25 mL容量瓶中，用甲醇稀释至刻度.分别精密移取 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL至10 mL容量瓶中，用甲醇定容，摇匀.精密吸取10 μL，注入高效液相色谱仪.马钱子碱和士的宁的标准曲线如下:

士的宁

A= － 71 053+22 861C，r=0.999 8

马钱子碱

A= － 77 682+12 307C，r=0.999 7

2.3 马钱子总生物碱－树脂复合物的制备

精密称取粒径在160～200目的阳离子交换树脂1 g，加入至质量浓度为2 mg/mL的0.1 mol/L HCl的马钱子总生物碱溶液，搅拌1.5 h，过滤，用去离子水冲洗药物－树脂复合物表面的未吸附的马钱子总生物碱溶液，烘干，备用.

2.4 马钱子总生物碱－树脂复合物包衣处方的考察

2.4.1 药物 －树脂的浸泡

取适量的药物 －树脂复合物，加入到20%(W/V)的PEG－4000的水溶液中，室温下浸泡3 h，干燥过筛得到浸渍的药物－树脂复合物.

2.4.2 三元相图的确定

采用乳化溶剂挥发法进行包衣，制备一系列的石蜡和司盘－80的混合溶液，在搅拌条件下分别向其滴加无水乙醇，观察澄清－浑浊－分层现象，分别记录下浑浊点和分层点时无水乙醇的体积，计算各组分的体积百分比，绘制三元相图.

根据三相图所示，选用石蜡∶司盘－80∶无水乙醇=30∶3∶4为乳化体系，石蜡为连续相，无水乙醇为分散相，司盘－80为乳化剂.

2.4.3 星点效应优化包衣处方

考察因素有乙基纤维素(EC)、聚乙醇－400(PEG－400)、领苯二甲酸二乙酯(DEP)、转速和温度.因转速和温度为非连续变量，回归处理较难，通过预实验转速定为500 r/min，反应温度为35℃.根据星点效应原理，采用三因素五水平的星点设计进行优化，范围分别是EC(A)为5% ～20%，PEG－400(B)为0～15%，DEP(C)为0～15%，以药物－树脂在12 h的累计释放度作为考察指标，利用Design Expert安排实验，实际操作物理量按表1，实验安排和结果按表2.

表1 优化星点设计试验因素水平

表2 实验安排和实验结果

2.4.4 建立模型方程与显著性检验

应用Design－Expert 8.0.0软件对表2中的数据进行二次多元回归拟合，得到EC(X1)，PEG－400(X2)，DEP(X3)与马钱子总生物碱树脂微囊释放度之间的二元多项式方程:

多元二项式拟合方程相关系数较高，拟合效果较好.其中 A，B，C，A2，B2及 C2项为 3 因素对指标的单独作用，而AB、AC和BC项为因素的交互作用，方程从整体上反映了各因素及其相互作用对指标值的影响.对上述回归模型进行显著性检验，结果见表3.

由表3回归方差显著性检验表明，EC对马钱子总生物碱微囊释放度影响显著，PEG－400对马钱子总生物碱微囊释放度影响显著，DEP对马钱子总生物碱微囊释放度影响不显著.

表3 回归模型方差分析

在本实验设计范围内，回归方程显著性检测，差异高度显著说明模型与实际实验拟合良好，试验误差小，证明应用响应面法确定马钱子总生物碱树脂复合物微囊的制备是可行的.

2.4.5 响应面分析及最优包衣处方的确定

应用Design－Expert 8.0.0软件依据回归方程来绘制响应面立体分析图和等高线，考察所拟合的响应面曲线的形状，响应面立体图和等高线如图1～3所示.利用该图可以对影响马钱子总生物碱树脂复合物微囊释放度的任何两种因素的交互效应进行分析和评价，并确定最佳工艺.等高线的形状可反映交互效应的强弱.从图中可以看出，各因素间的交互作用不显著.从等高线图可以看出极值条件应在圆心处，三因素中除DEP外均对马钱子总生物碱树脂复合物微囊释放有显著的影响.因此确定最佳包衣处方为EC为11.68%、PEG－400为3.17%、DEP 为11.83%.

图1 EC和PEG－400对马钱子总生物碱树脂复合物缓释微囊的立体分析图和等高线

图2 PEG－400和DEP对马钱子总生物碱树脂复合物缓释微囊的立体分析图和等高线

图3 EC和DEP对马钱子总生物碱树脂复合物缓释微囊立体分析图及等高线

2.5 验证实验

按照30∶3∶4比例量取石蜡、司盘－80和无水乙醇，称取 EC11.68%、PEG －400 3.17%、DEP11.83%加入无水乙醇中，充分搅拌并加入马钱子总生物碱树脂复合物，将无水乙醇在搅拌下加入石蜡和司盘－80中，在35℃，500 r/min的水浴条件下搅拌至无醇味，过滤，石油醚冲洗至无残留物，烘干.按2.1方法测量马钱子总生物碱树脂复合物缓释微囊的释放度，计算偏差率分别为 1.12%、1.02%、0.98%.

3 讨论

在药剂学中常常采用均匀设计法或正交实验法对处方筛选和制剂工艺的确定进行优化，但是其实验精密度不高，且不能灵敏的考察各种因素之间的交互作用[7].鉴于以上问题近年来国内外采用了数学与统计学方法于一体的星点设计.星点设计[8]是一种新型的试验设计方法，它具有试验次数少，试验精度高等特点，在药学应用上成效显著.CCD效应面优化法目前主要应用于剂型的处方筛选和提取工艺的优化方面.如白艳杰[9]对β－环糊精包合物制备工艺的确定、黄元红[10]对丹参的提取工艺的确定等均采用了星点设计方法[11].CCD效应面法可以弥补正交实验和均与设计实验的不足，既可以找到精密的实验点又可以考察实验中各个因素之间的交互作用.因此其在药学领域具有较高的应用价值.

[1]李振华，平其能，刘国杰.口服液体控释混悬剂研究进展[J].药学进展，1998，22(1):9210.

[2]BALCAO V M，SANTOS M G，MARTINS P R，et al.Development and characterization of a gel formulation integrating microencapsulated nitrofurazone[J].Current Pharmaceutical Biotechnology，2013，14(12):1036－1047.

[3]ATYABI F，SHARMA H L，MOHAMMAD H A H，et al.Controlled drug release from coated floating ion exchange resin beads[J].Journal of controlled release，1996，42(1):25 －28.

[4]TORRES D，GARCIA E G，SEIJO B，et al.Biopharmaceutical evaluation of microencapsulated ion—exchange resins containing diclofenac[J].Eur J Pharm Biopharm，1995，21(1):1272.

[5]陈 飞.盐酸小檗碱树脂复合物胃粘附缓释微囊的制备与评价[J].医药卫生科技辑，2011，51:62.

[6]周红祖，余惠旻.液中干燥法制备盐酸小檗碱药物树脂缓释微囊的研究[J].中南药学，2010，3(8):196－199.

[7]刘艳杰，项溶武.星点设计效应面法在药学试验设计中的应用[J].中国现代应用药学杂志，2007，26(6):455－456.

[8]ZHANGW T.Statistic Analysis Courses For SPS[M].Beijing:Publishing House of Beijing Hope Electronics，2002.24.

[9]白艳杰，孙国祥，王 平.星点设计－效应面法优化小檗碱β－环糊精包合物制备工艺[J].中国实验方剂学杂志，2012，18(4):63－68.

[10]黄元红，卫天喜，张发生，等.星点设计－效应面法优选丹参提取工艺[J].中国实验方剂学杂志，2010，16(17):28.

[11]张 亮，管庆霞，赵义军，等.马钱子碱固体脂质纳米粒包封率的测定[J].哈尔滨商业大学学报:自然科学版，2014，30(3):264－265，274.