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离心造粒包衣技术制备姜黄素pH依赖—时控型结肠靶向小丸

2014-03-21倪文娟等

中国现代医生 2014年6期
关键词:姜黄素结肠

倪文娟等

[摘要] 目的 探讨制备姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸制备工艺。 方法 采用离心造粒包衣技术,以粉末层积法制备载姜黄素素丸,再分别包衣EC(时控内层)及Eudragit FS30D(pH依赖外层),得到姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸,并优化最佳制备工艺。结果 时控层包衣液由3.0% EC、0.6% 邻苯二甲酸二乙酯、25%滑石粉乙醇溶液组成,包衣增重2.0%;pH依赖层包衣液由Eudragit FS30D、40%滑石粉和3.0%柠檬酸三乙酯组成,包衣增重4.0%。此小丸在人工胃液2、3 h后累积释放百分率<15%,在人工结肠液5 h后累积释放百分率>85%,有显著的结肠定位及释药特性。结论 以EC作为时控内层,Eudragit FS30D作为pH依赖外层,可制备姜黄素结肠靶向释药系统。

[关键词] 姜黄素;pH依赖;时控型;结肠;体外释药

[中图分类号] R460.6 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2014)06-0071-02

姜黄素具有毒性小、较便宜等优点,逐渐被开发应用于临床[1]。小丸是一种多单元剂型,生理因素对其影响较小,在胃肠道的分布较广泛且与结肠黏膜的接触面积较大,是一种较理想的剂型[2]。将姜黄素制备成结肠定位口服释药小丸,能显著提高其药效[3]。本次研究制备姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸以及并对其体外释药进行研究,取得了满意的效果,现报道如下。

1 仪器与材料

离心包衣造粒机(LLB-400)由成都永泰制药机械厂制造,溶出试验仪(ZRS-6G)由天津天大天发制造,高效液相色谱仪(Agilent 1200)由美国公司Agilent制造,高速的分散均质机(FJ-200)由上海标本模型厂制造,脆碎度测定仪(CJY-300)由上海黄海药检仪器厂制造,试验标准筛由浙江上虞市的华康化验仪器公司制造。

姜黄素(批号20101117,质量分数90%)由浙江省温州市东升试剂厂提供;Eudragit FS30D (批号G10365040)由德国Rohm公司提供;HPMC(5cps)由上海Colorcon公司提供;滑石粉(1250目)由上海昌为医药辅料技术有限公司提供;柠檬酸三乙酯由德国公司Warck提供;乙基纤维素(EC)由山东瑞泰化工集团提供;无水乙醇、邻苯二甲酸二乙酯均由北京化学试剂厂提供。

2 制备方法

2.1 色谱条件

色谱柱:依利特Hypersil BDS C18柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm);流动相:甲醇-5%醋酸(65∶35);检测波长:260 nm;流速:1.0 mL/min;柱温:30 ℃;进样量:20 μL。

在该色谱条件下进行专属性、线性关系、精密度及回收率测定。

2.2 包衣效率

采用基于包衣微丸的衣膜增重百分数间接测定包衣效率。将包衣微丸40 ℃塑化6 h,称重,计算包衣效率。计算公式如下。其中,w0为未包衣小丸重量;w为包衣小丸重量。

2.3 姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸的制备

2.3.1 姜黄素素丸制备 采用粉末层积法载药:称取500 g 32-40目MCC空白丸芯,置离心造粒机内,将250 g过80目筛的姜黄素粉末置加料斗内,以5% HPMC(5 cps)水溶液为黏合剂层积药物。启动离心造粒机,设置参数:主机转速120 rpm,喷浆转速15 rpm,喷气压力0.3 MPa,喷枪距微丸10 cm,供姜黄素粉速度8~10 rpm。在供药物前先开启喷浆,喷雾黏合剂2 min,再开始供姜黄素粉,至粉末全部层积到微丸后降低喷浆转速至5 rpm,继续抛光2 min,出料,室温晾至近干,40 ℃烘箱中烘干12 h,即得姜黄素素丸。

2.3.2 时控层包衣制备 选取500 g姜黄素素丸,置离心造粒包衣机中,喷雾时控层包衣液,主要参数设定为:主机转速为80 rpm,浆泵转速为7 rpm,喷气压力为0.4 MPa,包衣温度为30 ℃。包衣过程不断搅拌包衣液,包衣完成后取出时控层小丸,40 ℃塑化6 h,筛分出18~24目的时控层小丸。

2.3.3 pH 依赖层包衣制备 选取500 g时控层小丸,置离心造粒包衣机中,喷雾pH依赖层包衣液,主要参数设定为:主机转速为80 rpm,浆泵转速为7 rpm,喷气压力为0.4 MPa,包衣温度为30 ℃。包衣过程不断搅拌包衣液,包衣完成后取出小丸,40 ℃塑化6 h,筛分出18~24目的姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸。

2.4 体外释放度测定

依据2010《中国药典》二部附录中的XC 转篮法进行测定。

姜黄素素丸体外释放介质:含1.5%的聚山梨酯80及0.6%抗坏血酸的pH 1.2 HCl;取样时间:10、20、30、40、60、90、120 min取样,补充同体积介质。测定含量,并计算累计释放率。

时控层小丸体外释放介质:含1.5%的聚山梨酯80及0.6%抗坏血酸的pH 1.2 HCl;取样时间:1、1.5、2、4、5、6、8、10、12 h取样,补充同体积介质。测定含量,并计算累计释放率。

pH依赖-时控型结肠靶向小丸释放介质:含1.5%的聚山梨酯80及0.6%抗坏血酸,其中pH 1.2 HCl(0~2 h)、pH 6.8 PBS(2~5 h)及pH7.4 PBS(5~12 h);取样时间:1、1.5、2、4、5、6、8、10、12 h取样,补充同体积介质。测定含量,并计算累计释放率。

2.5 处方因素影响

时控层包衣液由3.0% EC、0.6% 邻苯二甲酸二乙酯、25%滑石粉乙醇溶液组成,包衣增重2.0%;pH依赖层包衣液由Eudragit FS30D、40%滑石粉和3.0%柠檬酸三乙酯组成,包衣增重4.0%。endprint

时控层包衣液处方优化:①时控层包衣增重选择:增重1.0%、2.0%、3.0%;②邻苯二甲酸二乙酯含量选择:0.2%、0.6%、1.0%;③滑石粉含量选择:10%、25%、50%。

pH依赖层包衣液处方优化:①pH依赖层包衣增重选择:增重2.0%、4.0%、6.0%;②柠檬酸三乙酯含量选择:1.0%、3.0%、5.0%;③滑石粉含量选择:20%、40%、60%。

2.6 工艺重复性

以最优处方工艺,制备3批姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸,分别测其在2、5及12 h内累积释放率。

3 结果

3.1 色谱条件

按“2.1色谱条件”项下方法测定,以峰面积A为纵坐标,浓度C为横坐标绘制标准曲线。姜黄素在(1.00~50.00) μg/mL范围内A和C呈良好的线性关系,回归方程:A = 43.25 C-1.78,r = 0.9999(n=6)。精密度、回收率均符合要求,在12 h内样品稳定。

3.2 姜黄素素丸、时控小丸、结肠靶向小丸体外释放度

称取一定量的姜黄素素丸、时控小丸、结肠靶向小丸。分别按“2.4 体外释放度测定” 项下方法测定,计算累计释放率。结果见图1。

从图1可知,姜黄素素丸在30 min释放超过85%,表明素丸对药物释放无影响。当时控层包衣液(由3% EC、0.6% 邻苯二甲酸二乙酯、25%滑石粉乙醇溶液组成)包衣增重2.0%时,具有较好的时控作用;再在时控层微丸基础上包衣pH依赖层(由Eudragit FS30D、40%滑石粉和3.0%柠檬酸三乙酯组成),当pH依赖包衣液包衣增重4.0%,此小丸在人工胃液2 h后、人工肠液3 h后累积释放百分率<15%,在人工结肠液5 h后累积释放百分率>85%,有显著的结肠定位及释药的特性。

3.3 重复性实验

以确定的包衣处方制备3批样品,计算累积释放率,绘制释放曲线。结果见图2。

由图2可知,制备的姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸在5 h前累积释放度少于15%,5 h后释放明显加快,10 h后释放超过85%,符合结肠靶向释药特征。释放曲线无显著差异,表明制备处方工艺可行、稳定。

4 讨论

姜黄素主要是从姜科及天南星科等植物的块根中提取出的一种有效化学成分,在此类植物中的含量较高[4,5]。研究表明,其具有抗炎、降血脂、抗氧化、利胆及抗肿瘤等药理作用[6]。该类化合物是二酮类化合物之一,属于较稀少的具有二酮结构的色素。其水溶性较差,导致其在体内的吸收难,无法得到较理想的药效[7,8]。同时其体内半衰期较短,很难到达结肠部位,因此需要制备靶向的口服制剂以增加生物利用度。结肠定位的释药系统可使药物在胃、空肠、十二指肠及回肠前端不释放,待到达回盲部后再进行释药,起到靶向治疗的作用[9]。

本次研究表明,制备载药小丸及时控层和pH依赖层进行包衣时均可在同台设备上完成,其差异性较小,且工艺的重现性也较好。在对时控层包衣增重时发现,随着增重增加,其释药的速度逐渐减慢,主要是因为随着包衣膜的厚度不断增加,导致介质至包衣膜内渗透的速率下降,同时也使包衣膜抗张的强度上升[10]。

体外释放度实验结果显示,此次制备的姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸有显著的结肠定位及释药的特性。在制备姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸过程中可以通过对时控层和pH依赖层的包衣厚度的调整,制备释药良好并且靶向结肠的小丸。

[参考文献]

[1] 胡万杨,昝日增. 口服结肠靶向制剂中辅料的应用[J]. 中国实验方剂学杂志,2010,16(10):210-213.

[2] 金剑,李伟宁,李琦,等. 口服结肠定位给药系统的研究进展[J].中国临床药学杂志,2011,20(3):184-187.

[3] 王海鸥,李攀,张良珂,等. 载姜黄素的可生物降解微球的制备及其体外释药研究[J].中国中药杂志,2009,34(23):3021-3024.

[4] 单敏,李锋武. 总姜黄素脂质体的包封率和体外释药测定[J].药物分析杂志,2007,27(10):1598-1600.

[5] 张华, 张良珂, 袁佩,等. 姜黄素白蛋白纳米混悬剂的制备和体外释药研究[J]. 中国中药杂志,2011,36(2):132-135.

[6] 吴丽莎,喻红英,曾庆冰. 姜黄素mPEG114 -PCL36纳米胶束的制备及体外释药考察[J]. 中国实验方剂学杂志,2013,19(12):53-58.

[7] 刘文利,张良珂,贾运涛,等. 姜黄素自微乳化释药系统处方优化及体外评价[J]. 中国药学杂志,2011,46 (22):1730-1733.

[8] 俞佳,杨民锋,张敏. 姜黄素结肠定位给药片的处方工艺研究[J]. 中华中医药学刊,2010,28(12):2565-2567.

[9] 孙冬妮,吴烨,牛垒,等. 姜黄素长循环固体脂质纳米粒的制备及其理化性质[J]. 中国药剂学杂志,2011,9(6):105-112.

[10] 叶晓莉,王选深,王彬辉,等. p依赖-时滞型大黄素结肠定位微丸的制备及体外释药研究[J]. 中草药,2011, 42(10):1956-1962.

(收稿日期:2013-10-29)endprint

时控层包衣液处方优化:①时控层包衣增重选择:增重1.0%、2.0%、3.0%;②邻苯二甲酸二乙酯含量选择:0.2%、0.6%、1.0%;③滑石粉含量选择:10%、25%、50%。

pH依赖层包衣液处方优化:①pH依赖层包衣增重选择:增重2.0%、4.0%、6.0%;②柠檬酸三乙酯含量选择:1.0%、3.0%、5.0%;③滑石粉含量选择:20%、40%、60%。

2.6 工艺重复性

以最优处方工艺,制备3批姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸,分别测其在2、5及12 h内累积释放率。

3 结果

3.1 色谱条件

按“2.1色谱条件”项下方法测定,以峰面积A为纵坐标,浓度C为横坐标绘制标准曲线。姜黄素在(1.00~50.00) μg/mL范围内A和C呈良好的线性关系,回归方程:A = 43.25 C-1.78,r = 0.9999(n=6)。精密度、回收率均符合要求,在12 h内样品稳定。

3.2 姜黄素素丸、时控小丸、结肠靶向小丸体外释放度

称取一定量的姜黄素素丸、时控小丸、结肠靶向小丸。分别按“2.4 体外释放度测定” 项下方法测定,计算累计释放率。结果见图1。

从图1可知,姜黄素素丸在30 min释放超过85%,表明素丸对药物释放无影响。当时控层包衣液(由3% EC、0.6% 邻苯二甲酸二乙酯、25%滑石粉乙醇溶液组成)包衣增重2.0%时,具有较好的时控作用;再在时控层微丸基础上包衣pH依赖层(由Eudragit FS30D、40%滑石粉和3.0%柠檬酸三乙酯组成),当pH依赖包衣液包衣增重4.0%,此小丸在人工胃液2 h后、人工肠液3 h后累积释放百分率<15%,在人工结肠液5 h后累积释放百分率>85%,有显著的结肠定位及释药的特性。

3.3 重复性实验

以确定的包衣处方制备3批样品,计算累积释放率,绘制释放曲线。结果见图2。

由图2可知,制备的姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸在5 h前累积释放度少于15%,5 h后释放明显加快,10 h后释放超过85%,符合结肠靶向释药特征。释放曲线无显著差异,表明制备处方工艺可行、稳定。

4 讨论

姜黄素主要是从姜科及天南星科等植物的块根中提取出的一种有效化学成分,在此类植物中的含量较高[4,5]。研究表明,其具有抗炎、降血脂、抗氧化、利胆及抗肿瘤等药理作用[6]。该类化合物是二酮类化合物之一,属于较稀少的具有二酮结构的色素。其水溶性较差,导致其在体内的吸收难,无法得到较理想的药效[7,8]。同时其体内半衰期较短,很难到达结肠部位,因此需要制备靶向的口服制剂以增加生物利用度。结肠定位的释药系统可使药物在胃、空肠、十二指肠及回肠前端不释放,待到达回盲部后再进行释药,起到靶向治疗的作用[9]。

本次研究表明,制备载药小丸及时控层和pH依赖层进行包衣时均可在同台设备上完成,其差异性较小,且工艺的重现性也较好。在对时控层包衣增重时发现,随着增重增加,其释药的速度逐渐减慢,主要是因为随着包衣膜的厚度不断增加,导致介质至包衣膜内渗透的速率下降,同时也使包衣膜抗张的强度上升[10]。

体外释放度实验结果显示,此次制备的姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸有显著的结肠定位及释药的特性。在制备姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸过程中可以通过对时控层和pH依赖层的包衣厚度的调整,制备释药良好并且靶向结肠的小丸。

[参考文献]

[1] 胡万杨,昝日增. 口服结肠靶向制剂中辅料的应用[J]. 中国实验方剂学杂志,2010,16(10):210-213.

[2] 金剑,李伟宁,李琦,等. 口服结肠定位给药系统的研究进展[J].中国临床药学杂志,2011,20(3):184-187.

[3] 王海鸥,李攀,张良珂,等. 载姜黄素的可生物降解微球的制备及其体外释药研究[J].中国中药杂志,2009,34(23):3021-3024.

[4] 单敏,李锋武. 总姜黄素脂质体的包封率和体外释药测定[J].药物分析杂志,2007,27(10):1598-1600.

[5] 张华, 张良珂, 袁佩,等. 姜黄素白蛋白纳米混悬剂的制备和体外释药研究[J]. 中国中药杂志,2011,36(2):132-135.

[6] 吴丽莎,喻红英,曾庆冰. 姜黄素mPEG114 -PCL36纳米胶束的制备及体外释药考察[J]. 中国实验方剂学杂志,2013,19(12):53-58.

[7] 刘文利,张良珂,贾运涛,等. 姜黄素自微乳化释药系统处方优化及体外评价[J]. 中国药学杂志,2011,46 (22):1730-1733.

[8] 俞佳,杨民锋,张敏. 姜黄素结肠定位给药片的处方工艺研究[J]. 中华中医药学刊,2010,28(12):2565-2567.

[9] 孙冬妮,吴烨,牛垒,等. 姜黄素长循环固体脂质纳米粒的制备及其理化性质[J]. 中国药剂学杂志,2011,9(6):105-112.

[10] 叶晓莉,王选深,王彬辉,等. p依赖-时滞型大黄素结肠定位微丸的制备及体外释药研究[J]. 中草药,2011, 42(10):1956-1962.

(收稿日期:2013-10-29)endprint

时控层包衣液处方优化:①时控层包衣增重选择:增重1.0%、2.0%、3.0%;②邻苯二甲酸二乙酯含量选择:0.2%、0.6%、1.0%;③滑石粉含量选择:10%、25%、50%。

pH依赖层包衣液处方优化:①pH依赖层包衣增重选择:增重2.0%、4.0%、6.0%;②柠檬酸三乙酯含量选择:1.0%、3.0%、5.0%;③滑石粉含量选择:20%、40%、60%。

2.6 工艺重复性

以最优处方工艺,制备3批姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸,分别测其在2、5及12 h内累积释放率。

3 结果

3.1 色谱条件

按“2.1色谱条件”项下方法测定,以峰面积A为纵坐标,浓度C为横坐标绘制标准曲线。姜黄素在(1.00~50.00) μg/mL范围内A和C呈良好的线性关系,回归方程:A = 43.25 C-1.78,r = 0.9999(n=6)。精密度、回收率均符合要求,在12 h内样品稳定。

3.2 姜黄素素丸、时控小丸、结肠靶向小丸体外释放度

称取一定量的姜黄素素丸、时控小丸、结肠靶向小丸。分别按“2.4 体外释放度测定” 项下方法测定,计算累计释放率。结果见图1。

从图1可知,姜黄素素丸在30 min释放超过85%,表明素丸对药物释放无影响。当时控层包衣液(由3% EC、0.6% 邻苯二甲酸二乙酯、25%滑石粉乙醇溶液组成)包衣增重2.0%时,具有较好的时控作用;再在时控层微丸基础上包衣pH依赖层(由Eudragit FS30D、40%滑石粉和3.0%柠檬酸三乙酯组成),当pH依赖包衣液包衣增重4.0%,此小丸在人工胃液2 h后、人工肠液3 h后累积释放百分率<15%,在人工结肠液5 h后累积释放百分率>85%,有显著的结肠定位及释药的特性。

3.3 重复性实验

以确定的包衣处方制备3批样品,计算累积释放率,绘制释放曲线。结果见图2。

由图2可知,制备的姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸在5 h前累积释放度少于15%,5 h后释放明显加快,10 h后释放超过85%,符合结肠靶向释药特征。释放曲线无显著差异,表明制备处方工艺可行、稳定。

4 讨论

姜黄素主要是从姜科及天南星科等植物的块根中提取出的一种有效化学成分,在此类植物中的含量较高[4,5]。研究表明,其具有抗炎、降血脂、抗氧化、利胆及抗肿瘤等药理作用[6]。该类化合物是二酮类化合物之一,属于较稀少的具有二酮结构的色素。其水溶性较差,导致其在体内的吸收难,无法得到较理想的药效[7,8]。同时其体内半衰期较短,很难到达结肠部位,因此需要制备靶向的口服制剂以增加生物利用度。结肠定位的释药系统可使药物在胃、空肠、十二指肠及回肠前端不释放,待到达回盲部后再进行释药,起到靶向治疗的作用[9]。

本次研究表明,制备载药小丸及时控层和pH依赖层进行包衣时均可在同台设备上完成,其差异性较小,且工艺的重现性也较好。在对时控层包衣增重时发现,随着增重增加,其释药的速度逐渐减慢,主要是因为随着包衣膜的厚度不断增加,导致介质至包衣膜内渗透的速率下降,同时也使包衣膜抗张的强度上升[10]。

体外释放度实验结果显示,此次制备的姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸有显著的结肠定位及释药的特性。在制备姜黄素pH依赖-时控型结肠靶向小丸过程中可以通过对时控层和pH依赖层的包衣厚度的调整,制备释药良好并且靶向结肠的小丸。

[参考文献]

[1] 胡万杨,昝日增. 口服结肠靶向制剂中辅料的应用[J]. 中国实验方剂学杂志,2010,16(10):210-213.

[2] 金剑,李伟宁,李琦,等. 口服结肠定位给药系统的研究进展[J].中国临床药学杂志,2011,20(3):184-187.

[3] 王海鸥,李攀,张良珂,等. 载姜黄素的可生物降解微球的制备及其体外释药研究[J].中国中药杂志,2009,34(23):3021-3024.

[4] 单敏,李锋武. 总姜黄素脂质体的包封率和体外释药测定[J].药物分析杂志,2007,27(10):1598-1600.

[5] 张华, 张良珂, 袁佩,等. 姜黄素白蛋白纳米混悬剂的制备和体外释药研究[J]. 中国中药杂志,2011,36(2):132-135.

[6] 吴丽莎,喻红英,曾庆冰. 姜黄素mPEG114 -PCL36纳米胶束的制备及体外释药考察[J]. 中国实验方剂学杂志,2013,19(12):53-58.

[7] 刘文利,张良珂,贾运涛,等. 姜黄素自微乳化释药系统处方优化及体外评价[J]. 中国药学杂志,2011,46 (22):1730-1733.

[8] 俞佳,杨民锋,张敏. 姜黄素结肠定位给药片的处方工艺研究[J]. 中华中医药学刊,2010,28(12):2565-2567.

[9] 孙冬妮,吴烨,牛垒,等. 姜黄素长循环固体脂质纳米粒的制备及其理化性质[J]. 中国药剂学杂志,2011,9(6):105-112.

[10] 叶晓莉,王选深,王彬辉,等. p依赖-时滞型大黄素结肠定位微丸的制备及体外释药研究[J]. 中草药,2011, 42(10):1956-1962.

(收稿日期:2013-10-29)endprint

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