汉防己甲素自微乳化渗透泵片的制备与评价

刘媛媛，贺 朝

(1.咸阳职业技术学院，咸阳 712000；2.陕西中医药大学第二附属医院，咸阳 712000)

汉防己甲素是一种双苄基异喹啉类化合物，具有消炎镇痛、降血压、抗肿瘤及抗矽肺等多种药理作用，目前临床主治风湿性关节痛、肝癌、肺癌、结肠癌以及肺矽病[1-2]。由于汉防己甲素水溶性极差，且体内半衰期较短(t1/2约为1.5 h)，口服生物利用度较低[3]，影响药物治疗效果。文献报道，自微乳化释药系统不仅能增加难溶性药物的溶解度和溶出度[4-6]，且能抑制P-糖蛋白外排作用[7]，避免肝脏首过效应[8]，提高胃肠道膜通透性[9]，从而极大地改善药物的口服生物利用度[10-11]。但由于自微乳化释药系统增加药物溶出度的同时也增加了患者血药浓度剧烈波动的风险，因此，需要采用缓控释技术作为自微乳化释药系统载体，以减缓药物释放速率，这样不仅可以提高药物生物利用度，还能降低体内血药浓度的剧烈波动[12-14]。为此，本研究将汉防己甲素制备成自微乳化释药系统，进一步制备成渗透泵片，为汉防己甲素口服给药提供新思路。

1 仪器与试药

1.1仪器 VORTEX 4型旋涡混匀器(上海达姆实业有限公司)；SHA-C型水浴恒温振荡器(常州市金坛华伟仪器厂)；Agress1100型高效液相色谱仪(大连依利特分析仪器有限公司)；XP305AS型十万分之一电子天平(上海析平科学仪器有限公司)；SHJ-A6型水浴锅恒温磁力搅拌器(常州金坛精达仪器制造有限公司)；ZRS-8G型智能溶出试验仪(天津市瑞斯德科技有限公司)。

1.2试药 汉防己甲素原料药(批号20180814，质量分数为99.3%)，石药集团江西金芙蓉药业股份有限公司；辛酸/癸酸/琥珀酸三甘酯(Miglyol 829)、辛酸/癸酸三甘油酯(Miglyol 812)、丙二醇单月桂酸甘油酯(Lauroglycol FCC)、二乙二醇单乙基醚(Transcutol P)和辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯(Labrasol)，均由法国嘉法狮公司惠赠；辛酸癸酸单甘油酯(Capmul MCM)和中链甘油三酯(Captex 200 P)，均购于美国阿比泰克公司；聚氧乙烯蓖麻油(Cremophor EL)、吐温80(Tween 80)和吐温20(Tween 20)，均由巴斯夫辅料公司惠赠；聚乙二醇400(PEG 400)，南京威尔药业股份有限公司；微晶纤维素，安徽山河药用辅料股份有限公司；氯化钠，西安泰华医药科技有限公司；丙二醇和醋酸纤维素，均购于国药集团化学试剂有限公司。

2 方法与结果

2.1溶解度测定 分别测定汉防己甲素在油溶液(Miglyol 829、Miglyol 812、Capmul MCM和Captex 200 P)、表面活性剂(Cremophor EL、Tween 80、Tween 20、Lauroglycol FCC和Labrasol)以及助表面活性剂(Transcutol P、异丙醇和PEG 400)中的溶解度。取上述辅料各2 g，置于离心管中，加入过量汉防己甲素原料药，涡旋混合5～10 min后固定到37 ℃水浴振荡器中持续振荡24 h，以4 000 r·min-1离心20 min，取上清液，经0.22 μm滤膜过滤，取续滤液，加入流动相稀释，采用HPLC法[色谱柱：CAPCELL PAK C8DD反相色谱柱，流动相：二乙胺甲醇-水(80∶20，0.6 mL·L-1二乙胺)，流速：1.0 mL·min-1，检测波长：282 nm，柱温：30 ℃，进样量：20 μL]测定药物含量[15]，计算汉防己甲素在辅料中的溶解度，结果见表1。

选择对汉防己甲素溶解性较大的油相、表面活性剂和助表面活性剂作为自微乳化释药系统中的组成成分，一方面减少辅料的用量，提高安全性，另一方面提高制剂的载药能力，防止药物析出[16]。汉防己甲素在油相、表面活性剂和助表面活性剂中的溶解度测定结果见表1。由表1可知，汉防己甲素在油溶液Capmul MCM中的溶解度最高，为(74.37±0.84) mg·g-1；在表面活性剂Cremophor EL中的溶解度最大，为(225.74±3.26) mg·g-1；在助表面活性剂Transcutol P中的溶解度较高，为(174.21±3.42) mg·g-1。因此，选择Capmul MCM作为油相、Cremophor EL作为表面活性剂、Transcutol P作为助表面活性剂，通过绘制伪三元相图确定汉防己甲素自微乳化释药系统中各组分的用量范围。

表1 汉防己甲素在不同辅料中的溶解度 (n=3)Tab.1 The solubility of tetrandrine in different excipients (n=3)

2.2伪三元相图的绘制 通过伪三元相图法确定汉防己甲素自微乳化释药系统各组分的用量范围。按照质量比为1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8称取Cremophor EL和Transcutol P，涡旋混匀，形成7种透明状混合液，取7种混合液分别与Capmul MCM按照质量比为9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9涡旋混匀，即得不含药物自微乳化释药系统。称取处方量汉防己甲素原料药依次加入到上述自微乳化释药系统中，搅拌溶解，即得汉防己甲素自微乳化释药系统。取上述样品各1 g，加入100 mL纯化水(温度为37 ℃)，磁力搅拌速度为50 r·min-1，记录能够形成微乳液的处方，并使用Origin 8.0软件绘制汉防己甲素自微乳化释药系统的自微乳化区域，结果见图1。

图1 汉防己甲素自微乳化释药系统伪三元相图Fig.1 The pseudo-ternary phase diagram of tetrandrine self-microemulsifying drug delivery system

2.3汉防己甲素自微乳化渗透泵片的制备

2.3.1汉防己甲素自微乳化释药系统的制备 在伪三元相图形成微乳的区域内任选一种处方配比(Capmul MCM∶Cremophor EL∶Transcutol P为4∶1∶5)制备汉防己甲素自微乳化释药系统。按上述处方称取5 g Cremophor EL和25 g Transcutol P涡旋混匀，再称取20 g Capmul MCM加入到上述混合物中，涡旋混匀，另称取2.5 g汉防己甲素原料药溶解到上述溶液中，即得汉防己甲素自微乳化释药系统。

2.3.2汉防己甲素自微乳化渗透泵片的制备 将2.3.1项下制备的汉防己甲素自微乳化释药系统加入到一定量的微晶纤维素中，在研钵中搅拌均匀，再加入处方量的氯化钠，持续搅拌直至均匀；将湿物料放入到真空干燥箱中干燥，过20目筛网整粒，加入硬脂酸镁，混合，压片[17]；将片芯放入到包衣锅中包衣，包衣液为醋酸纤维素溶液，加入PEG 400作为致孔剂，通过控制片芯中氯化钠用量、包衣增质量以及致孔剂用量调节药物释放速率。

2.4实验设计与优化

2.4.1汉防己甲素自微乳化渗透泵片的实验优化 根据单因素实验研究结果，确定以氯化钠用量(X1)、致孔剂用量占包衣液固体含量的百分比(X2)和包衣增质量百分比(X3)作为考察因素，以药物分别在2(Y1)、6(Y2)、10 h(Y3)的药物释放量作为评价指标，通过中心复合设计-效应面法优化汉防己甲素自微乳化渗透泵片的处方，3个因素低、中、高水平值见表2，实验设计随机生成20组实验方案及结果，见表3。

表2 中心复合设计-效应面法的变量及水平Tab.2 The variables and levels of central composite experiment design-respouse surface

2.4.2方差分析 将表3中的20组实验数据通过中心复合设计-效应面法进行统计分析，结果见表4。由表4可知，Y1、Y2和Y3模型的P值均<0.05，差异均具有统计学意义，模型拟合度较高；失拟项P值均>0.05，说明实验值和模型预测值之间差异无统计学意义，模型拟合具有较高的可信度。

表3 实验设计及结果Tab.3 The experiment design and results

表4 拟合方程中各项的系数及方差分析结果Tab.4 The regression equation coefficients and ANOVA results

2.4.3效应面图分析 通过可视化效应面图进一步分析氯化钠用量(X1)、致孔剂用量占包衣液固体含量的百分比(X2)和包衣增质量百分比(X3)与汉防己甲素自微乳化渗透泵片分别在2(Y1)、6(Y2)、10 h(Y3)药物释放量的相关性。氯化钠用量与致孔剂用量占包衣液固体含量的百分比对汉防己甲素自微乳化渗透泵片在2(Y1)、6(Y2)、10 h(Y3)的药物释放量呈正相关，即随着氯化钠用量与致孔剂用量占包衣液固体含量的百分比的增加，药物在2、6、10 h的释放量均增大；而包衣增质量百分比对汉防己甲素自微乳化渗透泵片在2(Y1)、6(Y2)、10 h(Y3)的药物释放量呈负相关，即随着包衣增质量百分比的增加，药物在2、6、10 h的释放量均降低，见图2至图4。

图2 氯化钠用量(X1)、致孔剂用量占包衣液固体含量的百分比(X2)及包衣增质量百分比(X3)对汉防己甲素自微乳化渗透泵片2 h药物释放量(Y1)的效应面图Fig.2 Effect surface diagram of NaCl amount (X1)，the percentage of porogen for solid content in the coating solution (X2) and the percentage of coating weight (X3) on drug dissolution (Y1) of Tetrandrine Self-microemulsifying Osmotic Pump Tablets at 2 h

图3 氯化钠用量(X1)、致孔剂用量占包衣液固体含量的百分比(X2)及包衣增质量百分比(X3)对汉防己甲素自微乳化渗透泵片6 h药物释放量(Y2)的效应面图Fig.3 Effect surface diagram of NaCl amount (X1)，the percentage of porogen for solid content in the coating solution (X2) and the percentage of coating weight (X3) on drug dissolution (Y2) of Tetrandrine Self-microemulsifying Osmotic Pump Tablets at 6 h

图4 氯化钠用量(X1)、致孔剂用量占包衣液固体含量的百分比(X2)及包衣增质量百分比(X3)对汉防己甲素自微乳化渗透泵片10 h药物释放量(Y3)的效应面图Fig.4 Effect surface diagram of NaCl amount (X1)，the percentage of porogen for solid content in the coating solution (X2) and the percentage of coating weight (X3) on drug dissolution (Y3) of Tetrandrine Self-microemulsifying Osmotic Pump Tablets at 10 h

2.4.4模型预测与验证 本研究将汉防己甲素自微乳化渗透泵片在2、6、10 h的药物释放量分别设定为：15%80%。通过中心复合设计-效应面法优化得到汉防己甲素自微乳化渗透泵片的最优处方组成为：氯化钠用量为120 mg，致孔剂用量占包衣液固体含量的百分比为100%，包衣增质量百分比为3%，软件预测汉防己甲素自微乳化渗透泵片在2 h的释放量为18.5%，6 h的释放量为50.3%，10 h的释放量为81.7%。根据优化的汉防己甲素自微乳化渗透泵处方制备3批样品，经测定汉防己甲素自微乳化渗透泵片在2 h的释放量为19.2%，6 h的释放量为49.7%，10 h的释放量为82.1%，实测值与预测值接近，模型预测准确性较高。

2.5体外释放考察 根据《中国药典》2015年版四部通则0931中的描述方法，测定汉防己甲素自微乳化渗透泵片在4种释放介质[水，pH 1.2盐酸溶液，pH 4.5磷酸盐缓冲液(PBS)和pH 6.8 PBS]中的体外释放曲线。介质体积为900 mL，水浴温度为37 ℃，桨转速为50 r·min-1，分别在1、2、3、4、6、8、10、12 h取出5 mL释放介质，测定药物含量，计算药物累积释放量。结果见表5。

表5 汉防己甲素自微乳化渗透泵片体外释放 (n=6)Tab.5 In vitro dissolution of Terandrine Self-microemulsifying Osmotic Pump Tablets (n=6)

由表5可知，汉防己甲素自微乳化渗透泵片在4种不同释放介质中均属于零级释放，释放现象表现为恒速缓慢过程；且12 h释放量均达到了95%以上，说明释药后期药物可以完全释放。

3 讨论

汉防己甲素属于水难溶性药物，为了提高汉防己甲素的溶解度及溶出度，研究人员已将其制备成壳聚糖微球[18]、固体分散体[19]和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米粒[20]等新型给药系统。自微乳化释药系统是由药物、油相、表面活性剂和助表面活性剂组成的热力学稳定的均一液体，其在水相中，经温和搅拌即可自发形成水包油型(O/W)微乳。本研究首先通过筛选汉防己甲素在不同油相、表面活性剂和助表面活性剂中的溶解度，确定了Capmul MCM、Cremophor EL和Transcutol P分别作为自微乳化释药系统的油相、表面活性剂和助表面活性剂；再通过伪三元相图最终确定汉防己甲素自微乳化释药系统的自微乳化区域。

本研究制备的汉防己甲素自微乳化渗透泵片与释放介质接触时，包衣膜中PEG 400首先溶解，在包衣膜中形成微小孔道，少量释放介质通过半透性包衣膜孔道渗透到片芯中溶解氯化钠，在片芯内外形成渗透压差，在此渗透压差作用下释放介质持续进入片芯，片芯中汉防己甲素自微乳化系统遇水发生自微乳化，形成药物微乳液，渗透压差将含药微乳从释药小孔中释出，形成恒速缓慢的释药过程。