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双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂的制备及质量评价

2022-03-08孙礼轩朱全垒郑增娟

食品与药品 2022年1期
关键词:酸钠喷雾容器

孙礼轩,朱全垒,郑增娟*,甘 勇

(1.潍坊医学院,山东 潍坊 261053;2.中国科学院上海药物研究所,上海 201203)

复发性口腔溃疡是常见的可能因情绪或压力等问题导致的疾病之一,因发病时口腔患处疼痛难忍,严重影响生活质量[1]。口腔膜剂因具有体积小,起效迅速,剂量准确,局部口腔给药的良好顺应性等特点,在治疗复发性口腔溃疡方面有显著优势[2-4]。目前市面上治疗复发性口腔溃疡的口腔膜剂的释药特性以速释型为主[5],速释型口腔膜剂可在短时间内快速镇痛。但对于大多数患者而言,可能需要的是更持久的镇痛效果,但市面上缓释型口腔膜剂甚至速缓双释型的口腔膜剂较少见。笔者认为开发具有多功能释药行为的口腔膜剂,可更显著地改善患者的治疗效果。

在前期工作中,笔者以溶剂浇铸法制备了双氯芬酸钠速释口腔膜剂和缓释口腔膜剂,单因素法筛选双氯芬酸钠速释口腔膜剂与缓释口腔膜剂的处方组成。为延长口腔膜剂治疗溃疡时的镇痛效果,改善患者的生活质量,本文以具有消炎镇痛作用的双氯芬酸钠[6-7]为模型药物,以优化后速释口腔膜剂和缓释口腔膜剂处方,经喷雾干燥方法,制备速缓双释的口腔膜剂,并对其外观、厚度、药物含量、耐折度和释放度进行评价。

1 仪器与材料

1.1 仪器

TU-1900型双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用);XS205型电子天平(梅特勒-托利多);ME204型电子天平(梅特勒-托利多);SK5210HP型超声波清洗器(上海科导);DHG9070A型鼓风干燥箱(上海精宏);数显游标卡尺(上海美耐特);ks 3000i型圆周振荡摇床(广州艾卡);RH digital型磁力搅拌器(广州艾卡);Agilent 709-DS型溶出度仪(安捷伦);CHC-38型高效包衣机(江苏创志机电)。

1.2 试药

双氯芬酸钠原料药(铁岭天德制药有限公司,批号:2020032);羟丙基甲基纤维素 E5(hydroxypropyl methylcellulose,HPMC E5,安徽山河药用辅料股份有限公司);乙基纤维素(陶氏化学公司);聚乙烯吡咯烷酮K30[polyvinylpyrrolidone K30,PVP K30,巴斯夫(中国)有限公司];无水乙醇,甘油,丙二醇,磷酸二氢钾,无水磷酸氢二钠,盐酸,氢氧化钠(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);吐温80(分析纯,上海凌峰化学试剂有限公司);水为超纯水(实验室自制)。

2 方法和结果

2.1 双氯芬酸钠口腔膜剂的紫外分光光度法药物含量测定方法验证[8]

2.1.1 溶液的制备

2.1.1.1 PBS缓冲溶液(pH 6.8) 精密量取0.2 mo1/L磷酸二氢钾溶液250 ml,再加入0.2 mo1/L氢氧化钠溶液118 ml,用水稀释至1000 ml,摇匀,即得。

2.1.1.2 双氯芬酸钠对照品储备液 精密称取干燥至恒重的双氯芬酸钠原料药10 mg,置于100 ml量瓶中,加入适量PBS缓冲液(pH 6.8),溶解后,加入超纯水定容至刻度,摇匀,即得浓度为0.1 mg/ml双氯芬酸钠对照品储备液。

2.1.1.3 辅料溶液 按照双氯芬酸钠口腔膜剂处方比例称取适量辅料溶解于100 ml PBS缓冲液(pH 6.8)中,超声,摇匀,即得辅料溶液。

2.1.2 双氯芬酸钠检测波长的选择 精密量取双氯芬酸钠对照品储备液0.2 ml置入10 ml量瓶,定容,摇匀,即得20 μg/ml双氯芬酸钠溶液,在200~500 nm波长范围内,以PBS缓冲液(pH 6.8)作为空白对照扫描其紫外吸收图谱。双氯芬酸钠在276 nm处有最大吸收,与《中国药典》(2020年版)二部附录中标准一致,故选取276 nm作为双氯芬酸钠的检测波长,用于双氯芬酸钠样品的吸光度检测。

2.1.3 专属性实验 按照处方组成,配制空白辅料溶液,精密量取适量,配制成相当于含20 μg/ml双氯芬酸钠的辅料溶液,在200~500 nm波长范围内,以PBS缓冲液(pH 6.8)作为空白对照扫描其紫外吸收图谱。空白辅料在276 nm处无紫外吸收,表明辅料对双氯芬酸钠的测定无干扰。

2.1.4 标准曲线的绘制 分别精密量取对照品储备液2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0 ml,置入25 ml量瓶,以PBS缓冲液(pH 6.8)定容至刻度,即得浓度分别为8,12,16,20,24,28,32 μg/ml溶液,分别测定其在276 nm处的紫外吸光度值,以双氯芬酸钠浓度(C)为横坐标,吸光度(A)为纵坐标,绘制标准曲线。得到回归方程为A=0.0338C-0.0048,R2=0.9996,双氯芬酸钠在8~32 μg/ml浓度范围内与吸光度的线性关系良好。

2.2 双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂的制备工艺研究

为了能使口腔膜剂达到快速镇痛、持续起效的预期目的,在双氯芬酸钠速释口腔膜剂和缓释口腔膜优化后处方基础上制备双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂。优化后的双氯芬酸钠速释膜剂各组分重量比为:双氯芬酸钠:HPMC E5[9]:甘油:吐温80=5:70:20:5。双氯芬酸钠缓释膜剂各组分的重量比为:双氯芬酸钠:乙基纤维素[10-11]:PVP K30[12-13]:丙二醇:吐温80=5:61.75:3.25:25:5。

因该剂型同时具有速释层和缓释层,溶剂浇铸法无法一次性制备速缓双释口腔膜剂。因此,采用高效自动包衣机通过喷雾干燥技术制备双氯芬酸钠口腔速缓双释膜剂,首先制备缓释层,再将速释层喷敷于缓释层,制成同时具备速释和缓释药物特性的双层口腔膜剂,并对该剂型进行质量评价。在制备双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂前,通过单因素考察法对制备工艺参数进行优化,考察该因素对膜剂外观和厚度的影响,筛选优化后的制备工艺条件。

2.2.1 双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂的制备方法

2.2.1.1 速释层膜剂溶液与缓释层膜剂溶液的制备取一500 ml烧杯,加入400 ml无水乙醇溶液,再依次加入处方量乙基纤维素、双氯芬酸钠、丙二醇和吐温80,物料溶液常温下500 r/min搅拌至所有物料完全溶解,膜剂溶液超声10 min以上至溶液无气泡,密封保存,即得固含量4 %的双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂缓释层溶液。

取一500 ml烧杯,加入400 ml超纯水,再依次加入处方量HPMC E5、双氯芬酸钠、甘油和吐温80,物料溶液常温下500 r/min搅拌至所有物料完全溶解,膜剂溶液超声10 min以上至溶液无气泡,密封保存,即得固含量5 %的双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂速释层溶液。

2.2.1.2 双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂的制备工艺取4个20 ml透明空西林瓶,封盖密封并称重每个西林瓶的重量。在包衣锅中加入约450 g素片作为包衣片床,将西林瓶置入包衣锅中,启动包衣锅,使西林瓶随片床一起均匀滚动,锅体预热10 min,设置工艺条件,启动喷枪制备膜剂,每隔20 min暂停制备,观察膜剂外观,并称重西林瓶。喷雾完后,西林瓶称重并置于常温阴凉处干燥10 min,待制备速释层。

取制备好缓释层的西林瓶,称重每个西林瓶的重量。在包衣锅中重新加入约450 g素片作为包衣片床,将西林瓶置入包衣锅中,启动包衣锅,使西林瓶随片床一起均匀滚动,锅体预热10 min,设置工艺条件,启动喷枪制备膜剂,每隔30 min暂停制备,观察西林瓶表面膜剂外观,并称重西林瓶。喷雾完成后,西林瓶称重并置于常温阴凉处干燥至完全成膜。将干燥后的双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂从西林瓶上完整剥离,将膜剂裁剪为5 cm×2 cm的长方形薄片,每片膜剂约含2.5 mg双氯芬酸钠。保存于封口膜中,25 ℃干燥柜中保存等待进一步表征。

2.2.2 单因素考察 通过预实验,发现对膜剂质量有影响的主要因素为膜剂溶液固含量、仪器进风温度、锅体转速、喷雾速度、雾化压力和吹扁压力。设定双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂的缓释层喷雾干燥条件为进风温度40 ℃,锅体转速10 r/min,喷雾速度15 r/min,雾化压力0.08 bar,吹扁压力0.10 bar。在相同时间内制备不同溶液固含量膜剂的缓释层,平行制备3批次。考察不同溶液固含量对膜剂缓释层的外观、药物含量和厚度的影响,根据单因素实验结果选定较优的溶液固含量范围。同样地,控制5个工艺条件不变,改变1个工艺条件,根据单因素实验结果选定缓释层较优的工艺条件范围。

2.2.2.1 工艺条件对口腔膜剂缓释层质量的影响 结果见表1~表6。

表1 不同溶液固含量缓释层的评价结果(n=3)

表2 不同进风温度缓释层的评价结果(n=3)

表3 不同锅体转速缓释层的评价结果(n=3)

表4 不同喷雾速度缓释层的评价结果(n=3)

表5 不同雾化压力缓释层的评价结果(n=3)

表6 不同吹扁压力缓释层的评价结果(n=3)

2.2.2.2 各工艺条件对口腔膜剂质量的影响 以2.2.2.1项处方工艺优化结果,制备口腔膜剂缓释层,然后,设定速释层喷雾干燥条件为进风温度55 ℃,锅体转速12 r/min,喷雾速度4 r/min,雾化压力0.12 bar,吹扁压力0.12 bar。在相同时间内制备不同溶液固含量膜剂的速释层,平行制备3批次。考察不同溶液固含量对整体膜剂的外观、药物含量和厚度的影响,根据单因素实验结果选定较优的溶液固含量范围。同样的,控制5个工艺条件不变,改变1个工艺条件,根据单因素实验结果选定较优的工艺条件范围。结果见表7~表12。

表7 不同速释层溶液固含量口腔膜剂的评价结果(n=3)

表8 不同速释层进风温度口腔膜剂的评价结果(n=3)

表9 不同速释层锅体转速口腔膜剂的评价结果(n=3)

表10 不同速释层喷雾速度口腔膜剂的评价结果(n=3)

表11 不同速释层雾化压力口腔膜剂的评价结果(n=3)

表12 不同速释层吹扁压力口腔膜剂的评价结果(n=3)

由表2和表8可见,当进风温度过低时,膜溶液干燥速度慢而与片床黏连,产生破损;过高时,溶剂挥发快,导致膜溶液在容器表面留存大量气泡。由表3和表9可见,当锅体转速过低时,膜溶液干燥速度减慢,易与片床黏连。而锅体转速过高时,膜剂与锅体碰撞程度过于剧烈,导致膜剂整体破损。由表4和表10可见,当喷雾速度过高时,膜剂因单位时间喷敷于容器表面的溶液质量过大而使容器表面物料分布不均导致破损和浑浊。由表5和表11可见,当雾化压力过低时,容器或膜剂表面因喷雾液滴粒径较大而发生物料分布不均,最终导致膜剂破损现象;当雾化压力过高时,喷雾液滴较小,溶剂挥发速度较快,而使膜剂表面有少量气泡。由表6和表12可见,吹扁压力过低时,喷雾面积过大,单位时间喷敷在容器表面的溶液过多,易造成膜溶液辅料分布不均,导致膜表面浑浊;但当吹扁压力提高时,喷雾面积会随之减小,单位时间喷敷在容器表面的溶液减少,喷雾效率降低,为了提高效率,选取能保证膜剂质量且较低的吹扁压力作为双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂吹扁压力优化结果。

综上,得出优化后制备工艺条件,见表13。

表13 双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂制备工艺条件

2.2.3 双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂的质量评价 依照表13优化后制备工艺条件制备双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂,进行质量评价。

2.2.3.1 外观 肉眼观察膜的均匀性、颜色、透明度和表面性质。要求:制备的膜无裂痕,厚度一致,颜色均匀等。速缓双释口腔膜剂外观见图1,由图可见,双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂外观光滑透明,无明显气泡。

图1 工艺优化后同一批次5 cm×2 cm双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂外观图

2.2.3.2 厚度 用游标卡尺卡住剪裁好的膜剂的上下端,在膜剂的5个不同的位置(中心和4个角)测量其厚度,每个处方的膜剂平行测量3次,取平均值。平均厚度范围应在0.05~0.10 mm。结果表明,速缓双释口腔膜剂厚度为0.09±0.01 mm,符合要求。

2.2.3.3 耐折度 对所制备的膜剂进行手动测量。在膜的同一地方反复折叠,直到断裂;薄膜的折叠次数,可表示为薄膜的耐折强度。每个处方的膜剂平行测量3次,取平均值。平均耐折度超过100次,表明薄膜韧性良好。结果表明,速缓双释口腔膜剂的平均耐折度为54次,可能因本剂型为双层膜剂,不同成膜材料结合在一起时导致膜剂耐折度降低。

2.2.3.4 含量均匀度 取10片自制双氯芬酸钠口腔膜剂,分别置入100 ml量瓶,以PBS缓冲液(pH 6.8)溶解并稀释至刻度,取10 ml样品溶液于 15 ml离心管中,3000 r/min 离心10 min 后,取上清,紫外分光光度计法测定溶液吸光度,带入标准曲线方程,计算得每片口腔膜剂中的双氯芬酸钠含药量为4931.50±1.80 μg,约为理论含药量(5 mg,速释层与缓释层的理论含药量皆为2.5 mg)的 98.63 %。根据《中国药典》2020年版四部“0941 含量均匀度检查法”计算得知,A+2.2 S<L(L=15),表明口腔膜剂的含量均匀度符合要求。

2.2.3.5 释放度实验 按《中国药典》2020版四部通则(0931)释放度测定方法,采用第四法桨碟法。取同一批制备的双氯芬酸钠口腔膜剂裁剪为5 cm×2 cm的长方形薄片,将其速释层朝上固定在两个网碟之间,放于溶出杯底部。精密加入1000 ml 37 ℃磷酸盐缓冲液(pH 6.8),在水浴中保持37 ℃恒温,在有机玻璃盖孔中通过搅拌桨,与网碟间隔25±2 mm,转速50 r/min,盖上杯盖防止水分蒸发。分别于1,3,5,7,10,30,60和90 min时取10 ml溶液,取样后同时补充等温等量的释放介质,通过0.45 μm的膜滤器过滤收集的样品。以相同重量空白膜剂的磷酸盐缓冲液(pH 6.8)为空白对照,在276 nm处采用紫外分光光度法测定吸光度,代入标准曲线方程得出每个时间点的药物浓度,以时间为横坐标,累积释放百分比为纵坐标,绘制双氯芬酸钠速释口腔膜剂的累积释放曲线。每批口腔膜剂的释放度实验平行试验3次,累积释放度结果取平均值。

释放度结果见图2,由图2可见,双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂可在10 min内释出52 %的药物,与速释层2.5 mg标示量接近,并在3 h内缓慢释放剩余药物。

3 讨论

在通过喷雾干燥法制备双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂的过程中发现:(1)溶液固含量的大小主要影响膜剂溶液的黏度。若溶液黏度过大,将以大液滴形式从喷枪喷出,喷敷在容器表面,形成大小不均一的点,最终使口腔膜剂外观凹凸不平。而当溶液固含量低黏度小时,此时溶液呈现浓度较低的水溶液或醇溶液形式,在相同喷雾速度下,难以在容器表面迅速干燥,导致容器表面的膜剂与片床黏连,最终膜剂破损。因此,需要控制膜剂溶液固含量大小,使其在适宜的黏度范围,膜剂溶液能以均匀大小的液滴喷敷于容器表面。(2)进风温度主要影响膜剂溶液的干燥速度。进风温度越高,干燥速度越快,先喷敷于容器表面的膜剂溶液干燥完全时,后喷敷于容器表面的溶液还未形成薄膜黏附于容器表面,这就导致膜剂将不再是均匀的整体,因此,从外观上看,是差异明显的多层结构。相反,进风温度越低,干燥速度越慢,会导致膜剂溶液与片床发生黏连,膜剂破损。因此,要控制进风温度的大小,使容器表面的溶液在短时间实现整体干燥,呈现膜状。(3)锅体转速直接影响喷枪在单位时间内喷敷于容器表面的溶液质量的多少,片床与容器表面膜剂的磨损程度。转速过快,干燥过快,膜剂表面与片床碰撞过于剧烈,易造成膜剂破损。但转速过慢,干燥过慢,片床与膜剂易黏连。(4)喷雾速度直接影响喷枪喷出溶液的流量,流量过大,单位时间内喷敷溶液的质量过多,膜剂干燥后厚度不一致;但是,转速过慢,喷雾效率过低。(5)雾化压力的作用是使溶液呈雾状喷出,其大小直接影响喷雾液滴的大小。溶液液滴粒径与雾化压力呈正比,但在高温下,干燥程度过于剧烈,膜剂表面分层明显,难以形成完整的条状膜剂。因此,雾化压力不宜过高,同时限制喷雾液滴粒径大小,使液滴尽可能均匀喷敷在容器表面,干燥后形成完整的薄膜状。(6)吹扁压力的作用是使喷雾呈扁平状喷敷容器表面,吹扁压力越大,溶液喷射的形状越为扁平,促使喷雾更加均匀,但制备效率过低,因此,吹扁压力也不宜过高。由此可见,双氯芬酸钠速缓双释口腔膜剂的质量是受上述制备工艺互相影响的综合结果。

以喷雾干燥法制备的双氯芬酸钠口腔速缓双释膜剂,外观光滑透明,无明显气泡,厚度均匀,含量均匀度符合要求,同时具备速释与缓释药物的功能。本研究制备的双氯芬酸钠口腔速缓双释膜,为口腔溃疡的治疗,提供了一种新的递药方式,预期能起到快速镇痛并持续缓解疼痛的临床效果,显著提高患者的用药顺应性和生活质量。后期,笔者将通过动物实验进一步探究该剂型对于口腔溃疡的治疗效果。

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