1-脱氧野尻霉素控释微丸的制备及其性能研究

孙照英， 袁淑杰， 赵华南， 丁 辉， 刘志明*

(1.东北林业大学 材料科学与工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150040; 2.哈尔滨工业大学 化工与化学学院，黑龙江 哈尔滨 150020; 3.哈药集团技术中心， 黑龙江 哈尔滨 150020)

控释制剂是指能在设定的时间内自动以设定的速度在体内进行释放的药物，血液中能够得到平稳的药物浓度，与普通制剂相比，控释制剂可降低给药频率、减少服药次数，方便患者服用[1>-2]。膜控型微丸是一种常见的控释制剂，采用薄膜包衣法制备，指在载药丸芯外包裹一层不溶性的聚合物薄膜衣，通过控制衣膜材料的种类与用量调控药物释放速度[3]。膜控型微丸的释药机理与薄膜衣成分有关，释药速度主要取决于包衣材料性质、衣层厚度、衣层面积等因素。制备过程为先制备空白丸芯，再在空白丸芯上包上药层，最后在上药层外面包裹控释层。目前，控释微丸作为多单元给药系统的代表由于具有独特的优势，广泛用于口服药物控释，与缓释片剂或胶囊相比，对胃肠道黏膜的刺激作用大大降低[4]。控释层材料是药剂的重要组成部分。羟丙基甲基纤维素及衍生物作为新型控释层材料已广泛应用于缓控释制剂和靶向制剂。羟丙基甲基纤维素钛酸酯是以羟丙基甲基纤维素为原料与钛酸酐酯化得到的性能优良的缓释包衣材料，因其为亲水性聚合物，口服后遇消化液薄膜衣溶胀形成微孔凝胶屏障控制药物溶出[5]。丸芯材料为微晶纤维素，遇水膨胀形成推动力，推动药物通过控释膜[6]。1-脱氧野尻霉素为桑叶的提取物，是一种强力降血糖物质，可用于治疗糖尿病[7>-9]。但是1-脱氧野尻霉素进入体内后存在释放不平稳的特点，会导致血糖过度降低而出现不良反应，因此患者依从性差[10>-12]。研发出能持续平稳的降血糖药物是目前临床需要[13>-14]。因此，本研究以羟丙基甲基纤维素钛酸酯为控释包衣材料，将 1-脱氧野尻霉素制备成控释微丸制剂，并对其控释机理进行研究，以期为临床用药提供指导意义和价值。

1 实 验

1.1 仪器、材料及试剂

FL-5流化床，重庆英格造粒包衣技术有限公司；Agilent 1260高效液相色谱，美国安捷伦公司；UV-1750型紫外-可见分光光度计，日本岛津公司；Helios Nanolab 600i扫描电子显微镜，美国FEI公司；Agilent 708全自动溶出仪，美国安捷伦公司。

1-脱氧野尻霉素原料药、1-脱氧野尻霉素速释片(规格：20 mg), 哈药集团制药总厂；1-脱氧野尻霉素对照品，纯度99.2%，中检所；羟丙基甲基纤维素钛酸酯，上海昌为医药辅料技术有限公司；羟丙基甲基纤维素、微晶纤维素和滑石粉，安徽山河辅料有限公司；2号羟丙基甲基纤维素材质的胶囊壳，苏州胶囊有限公司；乙醇、甲醇、乙腈、醋酸铵、盐酸、醋酸、磷酸，均为市售分析纯。

1.2 原料药和辅料的相容性试验

将微晶纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素钛酸酯、滑石粉4种辅料与1-脱氧野尻霉素原料药按照质量比1∶1混合，取适量，分别在强光(光照(4 500±500) lx、温度25 ℃、湿度54.7%、高温(温度60 ℃、光照(1 000±100) lx)、湿度47.8%)、高湿(湿度92.5%、光照(1 000±100) lx、温度25 ℃)的条件下放置30 d，用高效液相色谱仪测定杂质1-脱氧野尻霉素乙酸酯和1-脱氧野尻霉素磺酸酯。观察外观是否变化以及杂质是否增加，考察辅料与1-脱氧野尻霉素原料药的相容性。

1.3 1-脱氧野尻霉素缓释微丸制备

1.3.1空白丸芯的制备 选择微晶纤维素惰性材料作为丸芯材料，装入流化床，将少量羟丙基甲基纤维素混悬于水溶液中作为黏合剂，进风温度50～60 ℃，物料温度35～40 ℃，雾化压力0.1～0.12 MPa，喷液速度15～20 mL/min，采用流化床顶喷，以液相层积法制备空白丸芯。制备后的丸芯直径范围为0.3～0.5 mm[15]。

1.3.2包衣1-脱氧野尻霉素上药层 将1-脱氧野尻霉素原料药筛选出粒径100～150 μm的样品。进风温度30～40 ℃，物料温度25～35 ℃，雾化压力0.08～0.1 MPa，喷液速度20～25 mL/min，将脱氧野尻霉素与滑石粉(抗微丸之间粘连的润滑剂)一起混悬于羟丙基甲基纤维素(黏合剂)的水溶液中，该混悬液的制备在不超过30 ℃的温度下进行。用流化床底喷在空白丸芯上包衣上药层[15]。

1.3.3包衣缓释层 将羟丙基甲基纤维素钛酸酯和滑石粉混悬于羟丙基甲基纤维素的乙醇-水(体积比1∶1)的溶液中(因羟丙基甲基纤维素钛酸酯溶于乙醇中，所以加入部分乙醇)。进风温度55～65 ℃，物料温度45～55 ℃，雾化压力0.12～0.14 MPa，喷液速度25～30 mL/min，用流化床侧喷进行包控释层，得到控释微丸[16]。

1.3.4装胶囊 将烘干后的1-脱氧野尻霉素控释微丸装入2号羟丙基甲基纤维素胶囊壳中，装样量240 mg，随机取20粒胶囊，称量装量差异应小于5%。

1.4 1-脱氧野尻霉素缓释微丸表征

1.4.1形态 对1-脱氧野尻霉素控释微丸进行扫描电子显微镜扫描。

1.4.3杂质测定 取1-脱氧野尻霉素控释微丸适量，加0.1 mol/L盐酸溶液-乙腈(体积比50∶50)混合溶剂，制成约2.0 g/L的1-脱氧野尻霉素溶液，过滤，取滤液作为供试液；精确量取1-脱氧野尻霉素对照品适量，用甲醇稀释制成约2.0 mg/L的1-脱氧野尻霉素溶液，作为杂质对照溶液。采用高效液相色谱法，色谱条件同1.4.2节。精确量取对照品溶液与供试品溶液各10 μL，分别注入液相色谱仪，记录色谱图。根据中国药典的规定，供试品溶液的色谱图中如有杂质峰，按面积归一化法以峰面积计算，均不得超过0.15%；单个杂质的峰面积不得大于对照溶液主峰面积的0.2%，杂质总量不得超过0.6%。

1.5 体外不同pH值介质中溶出曲线测定

分别取胶囊6粒，以pH值1.2的盐酸盐、pH值4.5的醋酸盐、pH值6.8的磷酸盐溶液为溶出介质，溶出介质900 mL，转篮转速为50 r/min，在1、 2、 4、 6、 8、 12 h取溶液适量，过滤，取滤液作为供试品溶液；另取1-脱氧野尻霉素速释片作为对照，精确称量，在同样条件下加混合溶剂分别溶解并稀释制成约 0.02 g/L 的溶液作为对照品溶液。采用高效液相色谱，条件同1.4.2节，精密量取供试品溶液和对照品溶液各10 μL，分别注入液相色谱仪，记录色谱图。按外标法以峰面积计算每粒的溶出量，并与 1-脱氧野尻霉素速释片进行溶出曲线对比[18]。

1.6 1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊稳定性研究

将1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊于高温60 ℃、高湿度 92.5%、光照(4 500±500) lx条件放置 30 d，考察3种因素对1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊稳定性的影响,测定时其他条件同1.2节。

2 结果与分析

2.1 1-脱氧野尻霉素与各种辅料混合物的相容性试验

1-脱氧野尻霉素与辅料羟丙基甲基纤维素钛酸酯、羟丙基甲基纤维素、微晶纤维素、滑石粉混合后分别在高温、高湿、光照条件下放置30 d后，外观无变化。如果杂质增加，说明原料与辅料之间发生了化学反应，可能产生有毒性的杂质，使杂质含量增加。对杂质的量进行测定发现，未处理时最大单杂质为0.10%，高温、高湿和光照后分别为0.12%、 0.09%和0.10%；未处理时总杂质为0.45%，高温、高湿和光照后分别为0.45%、 0.48%和0.51%。最大单杂质和总杂质含量均无显著增加，说明1-脱氧野尻霉素与微晶纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素钛酸酯、滑石粉4种辅料混合物分别在高温、高湿、光照条件下放置30 d，原辅料相容性良好。

2.2 1-脱氧野尻霉素控释微丸表征

2.2.1SEM表征 1-脱氧野尻霉素控释微丸的扫描电镜图如图1所示。

由图1可看出，微丸呈近圆球状，表面光滑完整，均匀紧致。横切面丸芯、上药层与控释层各层清晰可见，各层厚度均匀一致，说明包衣工艺稳定，控释层厚度适宜，控释材料对微丸药物包封性良好，使得药物能均匀通过控释层，从而达到控释效果。

图1 1-脱氧野尻霉素控释微丸电镜扫描图Fig. 1 SEM images of 1-deoxynojirimycin controlled-release pellets

2.2.3杂质测定 对1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊进行杂质的测定。中国药典规定最大单杂应小于0.5%，总杂应小于1%。经检测1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊最大单杂质为0.10%，总杂质为0.45%，符合中国药典的规定。

2.3 1-脱氧野尻霉素控释微丸溶出曲线测定

1-脱氧野尻霉素控释微丸进行不同pH值介质中溶出，溶出曲线见图2。

图2 1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊与速释片在不同pH值溶出曲线对比Fig. 2 Comparison of dissolution curves of 1-deoxynojirimycin controlled-release pellets and immediate-release tablets at different pH values

1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊在pH值1.2、 4.5和6.8介质中与速释片相比溶出速度明显减慢，速释片在2 h时药物基本全部溶出，达到溶出平台。1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊和速释片均在pH值1.2介质中溶出速度较快，在pH值4.5介质中次之，在pH值6.8介质中溶出较慢。说明在pH值较低的胃中溶出较快，在pH值较高的肠道中溶出较慢。控释微丸胶囊在 12 h药物溶出完全，说明药物全部释放，没有滞留现象。溶出速度缓慢而恒定，控释效果良好，说明控释层包衣功能良好。

将图中不同pH值介质控释微丸的释放数据分别以溶出时间t为横坐标，溶出度r(mg/L)为纵坐标进行线性回归，pH值1.2时的回归方程为r=6.948 5t+8.616 6，R2=0.997 8； pH值4.5时的回归方程为r=6.876 6t+11.345，R2=0.998 3；在pH值6.8时的回归方程为r=6.804 2t+13.294，R2=0.998 4。在pH值1.2、 4.5和6.8介质中R2均大于0.98，说明1-脱氧野尻霉素溶出度与溶出时间线性良好，1-脱氧野尻霉素呈零级释放。

2.4 1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊存放稳定性

1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊分别经过高温60 ℃、高湿度 92.5%、光照(4 500±500) lx条件下存放30 d，其他条件同1.2节，考察存放稳定性，结果见表1。

表1 1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊稳定性结果

实验结果表明1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊在高温、高湿、光照条件下质量均稳定。外观无改变，无发黄变质现象；杂质没有明显增加，无有毒有害物质产生；1-脱氧野尻霉素质量分数变化不明显，含量稳定无降解现象。所以制备的1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊耐高温、高湿和光照，适宜长期存放，质量稳定。

3 结 论

以羟丙基甲基纤维素钛酸酯作为控释薄膜包衣材料，制备1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊。首先研究了辅料羟丙基甲基纤维素钛酸酯、羟丙基甲基纤维素、微晶纤维素、滑石粉与主药1-脱氧野尻霉素的相容性，结果表明在高温、高湿、光照条件下放置30 d，外观无改变，最大单杂质和总杂质含量均无明显增加，原辅料相容性良好。1-脱氧野尻霉素控释微丸扫描电镜图可见微丸呈近圆球状，表面光滑完整，均匀紧致，横切面丸芯、上药层与控释层各层清晰可见，各层厚度均匀一致，说明包衣工艺稳定，控释层厚度适宜，控释材料对微丸药物包封性良好，使得药物能均匀通过控释层，从而达到控释效果。1-脱氧野尻霉素控释微丸胶囊中1-脱氧野尻霉素含量均匀度良好，说明批间差异小，该工艺适合放大生产。杂质符合规定，该药物安全性高。通过在3种不同pH值的介质中呈现的溶出曲线，药物溶出行为均为零级释放，达到预期控释效果。稳定性实验考察结果表明该产品对高温、高湿、光照均稳定，说明该产品质量稳定，适宜长期存放。