大黄酸结肠靶向微丸包衣处方的筛选及其释药性能评价

江蕾蕾， 王秀敏， 江昌照， 马 瑞， 叶金翠

(浙江省神经精神疾病药物研究重点实验室，浙江省医学科学院药物研究所，浙江 杭州 310013)

溃疡性结肠炎是一种慢性非特异性炎症肠病，其病因复杂，发病率高[1]，癌变几率大，被世界卫生组织称为“不是癌症的癌症”[2]，对患者日常生活造成极大的困扰。临床研究表明，大黄复方汤剂[3-5]、单味药[6]及其有效成分[7](蒽醌类、多糖类)在溃疡性结肠炎的防治上均具有一定作用，大黄酸作为该药材活性成分之一，具有显著的抗炎[8]、抗肿瘤[9]、调节肠道菌群[10]等活性，还可治疗DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎[11]，同时它在全肠段均有较好的吸收[12]。

由于溃疡性结肠炎的病灶主要在结肠，故将药物准确递送到病变部位、延长药物作用时间是未来治疗的关键，但目前临床上大黄相关制剂主要为汤剂、灌肠剂、传统口服制剂等，缺少一定结肠靶向性。因此，本实验以胃肠道pH的差异[13]为基础，大黄酸为模型药，构建一种能使药物顺利经过胃和小肠、在到达结肠部位后才开始释放的口服结肠靶向给药系统，这不仅将突破该成分在治疗溃疡性结肠炎上的制剂空白，也可为相关治疗和制剂开发提供一定的思路和参考。

1 材料

1.1 仪器 XS205、TG328A电子分析天平(瑞士Mettler-Toledo公司)；Agilent 1200 series高效液相色谱仪(美国Agilent公司)；E-50挤出机、S-250滚圆机(Enger英格造粒包衣技术有限公司)；UDT-804-8溶出试验仪[禄亘仪器设备(上海)有限公司]；Mini型流化床包衣机(沈阳医联新药研究所)。

1.2 试剂与药物 大黄酸原料药(纯度>98%，南京泽朗医药科技有限公司，批号20181012)；大黄酸对照品(纯度≥98%，上海源叶生物科技有限公司，批号Y12D3Y)。聚丙烯酸树脂(安徽天然制药有限公司，批号180207；德国罗姆公司，批号B180106202)；微晶纤维素、乳糖(郑州博研生物科技有限公司)；柠檬酸三乙酯(西安泰华医药科技有限公司)。

2 方法

2.1 微丸制备 将药物与辅料(大黄酸、MCC、乳糖比例2∶4∶1)混合均匀后过80目筛，加入适量润湿剂(超纯水)制软材。采用挤出滚圆技术，先在挤出机中以一定速度挤出条状物，再于滚圆机中以一定速度滚圆若干分钟形成微丸，最后在60 ℃烘箱中烘干2 h，过18～24目筛，即得。

2.2 质量评价

2.2.1 圆整度测定 将一定量微丸平铺于玻璃平板上，将平板一侧抬起，测定在小丸开始滚动前倾斜平面与水平面所形成的角(Φ)。Φ越小，表明圆整度越好。

2.2.2 堆密度测定 称取一定量微丸(m)，置于10 mL量筒中，从距离桌面2 cm处下落，连续操作3次，测定其体积(V)，计算堆密度(d)，公式为d=m/V。

2.2.3 脆碎度测定 称取5 g微丸放入脆碎度检查仪，振荡5 min后取出，40目筛筛分，称量留在筛网上的微丸质量(W)，计算脆碎度(Fr)，公式为Fr=(5-W)/W。

2.3 包衣液制备 取适量丙烯酸树脂(L100、S100)至一定体积95%乙醇中，充分溶胀后加入20%柠檬酸三乙酯作为增塑剂，15%滑石粉作为抗粘剂，搅拌过夜过180目筛，即得。

2.4 包衣方法、包衣参数确定 采用mini型流化床进行包衣，恒流泵输入包衣液，在包衣完成后于适宜物料温度下再干燥3 min。包衣参数为底喷包衣；体积流量0.5～0.8 mL/min；物料温度32～37 ℃；流化量25 m3/h；喷雾压力1.0～1.2 bar(1 bar=100 kPa)；进口温度45～50 ℃。

2.5 溶出介质制备 按照2015年版《中国药典》四部方法制备。

2.5.1 人工胃液(pH1.2) 量取16.4 mL稀盐酸，超纯水定容至1 000 mL，充分混匀，即得(稀盐酸配制方法为取盐酸234 mL，加水至1 000 mL，混匀，即得)。

2.5.2 人工肠液(pH6.8) 取0.2 mol/L磷酸二氢钾溶液250 mL，加0.2 mol/L氢氧化钠溶液118 mL，加水稀释至1 000 mL，摇匀，即得。

2.5.3 人工结肠液(pH7.6) 称取磷酸二氢钾27.22 g，加水溶解至1 000 mL，取50 mL，加0.2 mol/L氢氧化钠溶液42.4 mL，再加水稀释至200 mL，即得。

2.6 释放度测定 取包衣微丸(大黄酸含量约为18.2%)约0.5 g，直接置于转篮中，平行3份。按照2020年版《中国药典》四部0931溶出度与释放度测定法第一法(转篮法)，溶出介质为人工胃液、人工小肠液、人工结肠液各900 mL，设定温度为(37±0.5)℃，转速为50 r/min，先置于人工胃液中2 h，并于2 h末升起转篮，再置于37 ℃保温的人工小肠液中3 h，最后置于37 ℃保温的人工结肠液中7 h，于0.5、1、2、3、4、5、6、8、10、12 h各取样2.5 mL，同时向溶出液中注入2.5 mL相应溶出介质。根据前期建立的溶出度含量测定方法测定大黄酸含量，计算平均累积释放度。

2.7 色谱条件 Kromascil C18色谱柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相甲醇-0.1%磷酸(85∶15)；体积流量1 mL/min；柱温30 ℃；检测波长432 nm；进样量10 μL。

2.8 线性关系考察 取31.1 μg/mL对照品溶液0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1 mL至5 mL量瓶中，82.8 μg/mL对照品溶液4、3、2、1、0.5、0.25 mL至5 mL量瓶中，103.8 μg/mL对照品溶液4、2、1、0.5、0.2、0.1 mL至5 mL量瓶中，分别以pH1.2、6.8、7.6的溶出介质定容至刻度，分别精密吸取10 μL，在“2.7”项色谱条件下进样测定。以对照品质量浓度为横坐标(X)，峰面积为纵坐标(Y)进行回归，得方程分别为人工胃液Y=21.677X+4.326 7(r=0.996 4)，线性范围0.62～3.73 μg/mL；人工小肠液Y=43.343X-18.38(r=0.999 1)，线性范围4.14～66.24 μg/mL；人工结肠液Y=42.195X-98.134(r=0.999 1)，线性范围2.07～83.04 μg/mL。

3 结果

3.1 质量评价 表1显示，丸芯的质量相对稳定。

表1 大黄酸丸芯质量评价结果

3.2 处方筛选I 以pH依赖型材料Eudragit S100、L100为成膜剂，根据前期文献报道和预实验结果，按表2处方安排，对大黄酸丸芯进行包衣，按“2.3”项下方法配制包衣液，设定包衣增重25%，按“2.7”项下方法测定结肠靶向释药性能。结果，当Eudragit S100用量逐渐增加时，在人工胃液、小肠液中的泄露药物量降低，而在人工结肠液中的释放药物量升高，这是因为Eudragit L100的pH达到6.5时，外膜就开始溶蚀，而Eudragit S100的pH一般在7以上时才开始溶蚀，同时随着Eudragit L100的加入，包衣膜通透性较好。虽然Eudragit S100用量越高，处方总体释放度越低，但为了减少有效成分在胃、小肠段中的泄露量，并结合包衣微丸的通透性，本实验以Eudragit S100与L100 4∶1的比例继续开展后续试验。

表2 pH敏感层包衣处方

3.3 处方筛选Ⅱ 以pH依赖型材料Eudragit S100、L100为成膜剂，确定两者比例为4∶1，用量为10 g，选择柠檬酸三乙酯作为增塑剂，滑石粉作为抗粘剂，采用L4(23)正交设计表，以增塑剂、抗粘剂用量为影响因素，拟定表3包衣液处方，按“2.2”项下方法制备包衣液，包衣增重25%，按“2.6”项下方法测定释放度，进行综合评分，计算公式为综合评分=人工结肠液释放率-人工小肠液释放率-人工胃液释放率，结果见表4～5。由此可知，以处方3包衣时，微丸在胃液、小肠液中的药物泄漏较少，而在结肠液中释放较高，即结肠靶向释药性能较优，可能与增塑剂用量有关，可使包衣膜更加致密完整，从而较好地防止药物泄露。

表3 pH敏感层包衣处方

表4 pH敏感层包衣处方体外释放度测定结果

表5 方差分析

3.4 包衣层厚度考察 按“2.3”项下方法制备包衣液，按“2.4”项下方法包衣，使丸芯分别增重15%、25%、35%、45%，按“2.7”项下方法测定体外释放度，结果见表6。由此可知，增重25%时即可显著减少药物在胃、小肠液中的泄漏量，而且在结肠液中能较完全地释药，但如果包衣层厚度太大，则会明显影响药物在结肠液中释放的完全性，最终选择包衣增重为25%进行后续试验。

表6 pH敏感层包衣增重体外释放度测定结果

3.5 验证试验 以Eudragit S100-Eudragit L100(4∶1)为膜控材料，增塑剂、抗粘剂用量均为20%，按“2.3”项下方法制备包衣液，按“2.4”项下方法包衣，使包衣增重达25%，制备3批大黄酸包衣微丸，按“2.7”项下方法测定体外释放度，采用f2相似因子法评价其一致性。结果见表7～9、图1。由此可知，3批小丸f2均>50，表明释药具有一致性，不同工艺、批次样品之间差异较小，并与一级释药模型的相关性最好，表明其机制以单纯扩散为主。

表7 大黄酸结肠靶向微丸体外释放度测定结果

表8 大黄酸结肠靶向微丸体外释放模型拟合结果

表9 大黄酸结肠靶向微丸释放拟合f2测定结果

图1 3批大黄酸结肠靶向微丸体外释放曲线

4 讨论

本实验通过挤出滚圆-流化床包衣法制备了pH敏感型的大黄酸结肠靶向微丸，并以其体外释放结果(结肠靶向性能)为评价指标，筛选了pH敏感层包衣的处方和包衣厚度，并进行了验证试验。最终确定，最优处方为成膜剂EudragitS100与EudragitL100比例4∶1(德国罗姆公司)，增塑剂柠檬酸三乙酯用量20%，抗粘剂滑石粉用量20%，溶剂95%乙醇，配制包衣液，包衣使丸芯增重25%，在人工胃液、小肠液中大黄酸的累积泄漏率技能不足10%，而在人工结肠液中其累积释放度达90%以上，并具有良好的结肠靶向性能，值得进一步研发。

然而，本实验研制的结肠靶向微丸仍无法避免在小肠段的泄露，增加包衣膜厚度虽然能有效阻止这一现象，但又会影响结肠段释放。因此，后续将继续寻找新的pH敏感型材料或进一步优化处方，也适当参考文献[14]进行酶促、时滞、pH敏感双层包衣手段。