溫霜，巨曉潔，2，謝銳，2，汪偉，2，劉壯，2，褚良銀，2

（1 四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，四川成都610065； 2 四川大學(xué)高分子材料工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室，四川成都610065）

引 言

口服腸靶向給藥控釋系統(tǒng)可以保護(hù)藥物在胃內(nèi)完整，進(jìn)入小腸后再按照設(shè)定的要求釋放藥物，從而發(fā)揮局部或全身治療作用，具有廣泛的臨床應(yīng)用價值[1-6]。一方面，腸靶向控釋可以降低藥物對胃部的刺激，對胃起到保護(hù)作用；或是保護(hù)穩(wěn)定性較差的藥物(如不耐酸性以及蛋白類藥物)在胃內(nèi)不失活，提高藥物療效。另一方面，由于小腸是口服給藥時藥物的主要吸收部位，直接將藥物靶向遞送至腸部，可以提高藥效、降低用藥劑量；而且針對腸部疾病在病理區(qū)域直接釋放藥物，可以提高局部藥物濃度。具有控釋特性的口服腸靶向緩釋制劑可以控制藥物釋放的速率和時間，實(shí)現(xiàn)藥物的持久釋放，具有提高藥物安全性和有效性，減少用藥頻率的優(yōu)勢，對腸部疾病的治療起到重要作用，因此受到了廣泛關(guān)注[7-11]。目前臨床使用的口服腸靶向緩控釋制劑大多數(shù)是基于藥物擴(kuò)散機(jī)制設(shè)計的骨架型和貯庫型制劑，常見的劑型主要有片劑、丸劑和膠囊劑等，其中骨架型制劑主要通過骨架材料的逐漸溶蝕控制藥物的釋放，貯庫型制劑主要是薄膜包衣型制劑，主要通過包衣膜控制藥物的釋放。但是這些傳統(tǒng)腸靶向制劑的制備工藝復(fù)雜，且不易吞服、釋藥過程可控性較差。通過微膠囊技術(shù)將藥物包封制備成可供口服的微型膠囊，可以屏蔽藥物不良?xì)馕丁⒃黾铀幬锏姆€(wěn)定性、提高藥物生物利用度，并且藥物的釋放過程更具可控性，是一種新型的、較理想的藥物控釋制劑[12-13]。因此，開發(fā)具有控釋特性的口服腸靶向微膠囊給藥系統(tǒng)，具有較為重要的科學(xué)研究價值和良好的臨床應(yīng)用前景。

目前，在腸靶向微膠囊載體材料中，天然高分子多糖占據(jù)重要位置。海藻酸，是一種天然的陰離子多糖，具有成本低、來源廣泛、生物相容性好、無毒無免疫原性等優(yōu)點(diǎn)，是腸靶向載體材料的優(yōu)良選擇[14-22]?；诤Ｔ逅徕}的微膠囊，常用于活性物質(zhì)物質(zhì)封裝[18]和藥物靶向遞送[8,23-25]等生物醫(yī)藥領(lǐng)域，成為近年來藥物控釋領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[8,26-27]。例如，Mei 等[14,20]通過毛細(xì)管共擠出裝置結(jié)合生物硅化技術(shù)，制備了一種可供口服的毫米級海藻酸鈣/精蛋白/二氧化硅微膠囊，并進(jìn)一步在膠囊表面修飾聚甲基丙烯酸，使其具有良好的pH 響應(yīng)性能，實(shí)現(xiàn)了維生素B12分子在不同pH 條件下的控制釋放。Zhang等[26]用海藻酸鈉和乳清蛋白制成微膠囊，將疏水性藥物香芹酚通過口服給藥靶向遞送至豬腸道中，減少了藥物在胃部的吸收。但這類海藻酸鈣基微膠囊在腸部pH 條件下，囊壁穩(wěn)定性差，易發(fā)生快速溶解[14,20]，釋藥時間短[26]，極易造成藥物突釋，出現(xiàn)血藥的“峰-谷”現(xiàn)象，影響療效。因此，研制開發(fā)在腸部具有良好穩(wěn)定性的腸靶向海藻酸鈣基微膠囊以實(shí)現(xiàn)藥物在腸部的緩釋是十分具有研究意義的。

基于此，本文利用實(shí)驗室自制的毛細(xì)管共擠出裝置[18]結(jié)合靜電吸附和仿生硅化的方法[14,20,28]，研制了一種可用于藥物緩釋的腸靶向海藻酸鈣基復(fù)合微膠囊。利用殼聚糖進(jìn)行復(fù)凝聚，提高了微膠囊在腸部pH 條件下的穩(wěn)定性[8,17,29-30]。而后通過仿生硅化的方法來抑制微膠囊的溶脹行為，得到的海藻酸鈣-殼聚糖/精蛋白/二氧化硅(ACPSi)復(fù)合微膠囊，其囊膜具有pH 響應(yīng)滲透性能，通過在囊壁中嵌入pH響應(yīng)的腸溶微球作為“微閥門”，以更好地控制藥物的釋放速率。

1 實(shí)驗材料和方法

1.1 材料

海藻酸鈉(Na-Alg，分析純)、殼聚糖(純度＞99.9%)、硝酸鈣(Ca(NO3)2)、羧甲基纖維素鈉(CMC，分析純)、醋酸(分析純)、硅 酸鈉(Na2SiO3)、濃鹽 酸(純度＞99.0%)、氫氧化鈉(NaOH)、無水乙醇(分析純)、二氯甲烷(分析純)、十二烷基硫酸鈉(SDS)、磷酸二氫鉀(KH2PO4)、磷酸氫二鉀(K2HPO4)，均購自成都市科龍化工試劑廠；硫酸魚精蛋白(P4380)，購自Sigma-Aldrich 試劑公司；吲哚美辛(純度＞99%)，購自阿拉丁試劑公司；羥丙甲基纖維素鄰苯二甲酸酯(HPMCP，31%(質(zhì)量))，購自麥克林試劑公司；實(shí)驗用水為雙重去離子水(＞18.2 Ω)。

1.2 分析測試儀器

毛細(xì)管共擠出裝置，自制；注射泵(LSP01-2A型)，保定蘭格恒流泵有限公司；數(shù)碼相機(jī)(SELP1650型)，日本索尼公司；掃描電子顯微鏡(SEM，TM3030型)，日立高新技術(shù)公司；萬能測試機(jī)(EZ-LX 型)、紫外分光光度計(UV-1800 型)，日本島津公司；往復(fù)式水浴恒溫振蕩器(SHZ-B 型)，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；離心機(jī)(GK-20G-C型)，上海飛鴿有限公司；真空冷凍干燥機(jī)(FD-1C-50 型)，北京博醫(yī)康實(shí)驗儀器有限公司；電子分析天平(FA-2004 型，精度為0.01 mg)，上海良平儀器儀表有限公司；純水系統(tǒng)(Millipore Elix-10型)，Millipore公司。

1.3 制備原理

首先，采用毛細(xì)管共擠出技術(shù)和復(fù)凝聚法制備海藻酸鈣-殼聚糖(AC)微膠囊[圖1(a)、(b)]。在酸性水環(huán)境中，殼聚糖帶正電荷、海藻酸帶負(fù)電荷，帶有相反電荷的這兩種多糖通過靜電作用與鈣離子反應(yīng)形成海藻酸鈣-殼聚糖聚電解質(zhì)復(fù)合物，可以提高海藻酸鈣囊壁在較高pH 條件下的穩(wěn)定性[8,17,29-30]。然后，AC 微膠囊[圖1(b)、(e)]通過靜電作用吸附精蛋白，制得海藻酸鈣-殼聚糖/精蛋白(ACP)微膠囊[圖1(c)、(f)]；最后，在精蛋白的調(diào)控下與硅酸鈉反應(yīng)，得到海藻酸鈣-殼聚糖/精蛋白/二氧化硅(ACPSi)復(fù)合微膠囊[圖1(d)、(g)]。仿生硅化可以進(jìn)一步提高微膠囊的力學(xué)性能，抑制其在腸液pH 環(huán)境中的的溶脹行為[28]。其中，海藻酸和精蛋白分子間在不同pH 環(huán)境中的靜電相互作用使囊膜滲透性能具有pH 響應(yīng)特性：在胃液pH 條件下，精蛋白分子間由于靜電排斥作用分散在海藻酸鈣凝膠網(wǎng)絡(luò)中，囊膜擴(kuò)散滲透率低，囊壁為藥物提供保護(hù)作用，微膠囊內(nèi)負(fù)載的吲哚美辛不被釋放；而在腸液pH 條件下，精蛋白分子由于與海藻酸鈣分子間的靜電吸附作用被吸附到海藻酸鈣凝膠網(wǎng)絡(luò)上，微膠囊擴(kuò)散滲透率增大，吲哚美辛緩慢釋放，從而實(shí)現(xiàn)微膠囊的腸靶向藥物遞送和控釋性能。并且通過在囊壁中嵌入腸溶微球作為“微閥門”，利用腸溶微球在腸部pH 條件下的溶解特性，為藥物釋放提供更多“微通道”，以更好地控制藥物的釋放速率。

圖1 利用毛細(xì)管共擠出裝置制備ACPSi復(fù)合微膠囊的示意圖Fig.1 Schematic illustration of the process for preparation of Ca-alginate-based capsules by co-extrusion device

1.4 腸溶微球的制備與表征

腸溶微球是利用自制的微流控裝置結(jié)合乳化溶劑擴(kuò)散法制備的。內(nèi)相流體(IF)：稱取0.14 g HPMCP 溶于20 ml 二氯甲烷與乙醇的混合溶劑(9∶1，體積比)中，溶解制得油相，流速為500 μl/h。外相流體(OF)：含有0.6%(質(zhì)量) SDS 的水溶液，流速為1400 μl/h。接收液為去離子水，制備過程中每1 h換一次接收液。待微球完全反應(yīng)成形后，用少量去離子水洗滌三次，60°C 下干燥6 h 后得到干燥腸溶微球。

利用光學(xué)顯微鏡觀察微球形態(tài)，利用SEM 觀察腸溶微球的微觀結(jié)構(gòu)。為驗證微球的腸溶特性，將一定量的干燥微球分別分散于pH 2.5和pH 6.8的磷酸緩沖液中，在光學(xué)顯微鏡下觀察微球在不同pH條件下形態(tài)和粒徑隨時間的變化。

1.5 腸靶向ACPSi復(fù)合微膠囊的制備

基于毛細(xì)管共擠出技術(shù)結(jié)合靜電吸附和仿生硅化的方法，制備ACPSi復(fù)合微膠囊。首先，利用毛細(xì)管共擠出裝置制備AC 微膠囊。IF 為1%(質(zhì)量)的CMC 水溶液，流速為20 ml/h；OF 為含有2%(質(zhì)量)Na-Alg 和0.2%(質(zhì)量) SDS 的水溶液，流速為15 ml/h；內(nèi)外相流體通過共擠出裝置逐滴滴入含有10%(質(zhì)量) Ca(NO3)2和0.2%(質(zhì)量)殼聚糖的1%(體積)醋酸水溶液中，裝置管口距液面高度約5 cm。液滴滴入接收液數(shù)秒后即形成AC 微膠囊。然后，將AC 微膠囊加入到濃度為2 mg/ml 的硫酸魚精蛋白水溶液中，以200 r/min 速度機(jī)械攪拌30 min，帶正電的精蛋白分子被吸附在帶負(fù)電的海藻酸鈣凝膠網(wǎng)絡(luò)中，得到ACP 微膠囊。最后在相同攪拌速度下，將ACP微膠囊轉(zhuǎn)移到由0.2 mol/L 冰醋酸溶液配制的濃度為60 mmol/L 的硅酸鈉溶液中，此時硅酸鈉呈電負(fù)性，和微膠囊表面帶正電的精蛋白分子發(fā)生靜電吸附，機(jī)械攪拌1 h 后制備得到ACPSi 復(fù)合微膠囊，用0.2 mol/L 的冰醋酸溶液洗滌三次后于4°C 條件下保存?zhèn)溆?。通過在IF 中加入模型藥物，可以制備得到包載藥物的ACPSi復(fù)合微膠囊；通過在OF中加入腸溶微球，可以制備得到囊壁嵌有腸溶微球的ACPSi復(fù)合微膠囊。

1.6 腸靶向ACPSi復(fù)合微膠囊的結(jié)構(gòu)表征

利用SEM 對凍干后的ACPSi 復(fù)合微膠囊的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；利用數(shù)碼相機(jī)拍照對ACPSi 復(fù)合微膠囊的整體外觀形貌進(jìn)行表征，并利用統(tǒng)計分析軟件計算微膠囊的平均粒徑，并根據(jù)式(1)計算粒徑偏差系數(shù)(CV)值

式中，Di為第i 個微膠囊的直徑；N 為微膠囊的個數(shù)為微膠囊直徑的平均值。

1.7 腸靶向ACPSi復(fù)合微膠囊的穩(wěn)定性能研究

利用萬能材料測試機(jī)對硅化前后的ACP 微膠囊和ACPSi 微膠囊進(jìn)行抗壓實(shí)驗，研究微膠囊在受到擠壓直到囊壁破損的這一過程中應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律，從而研究復(fù)合微膠囊的抗壓性能。將ACPSi 復(fù)合微膠囊置于pH 2.5 的磷酸緩沖液中，3 h后，將其轉(zhuǎn)移到pH 6.8 的磷酸緩沖液中，期間定時用數(shù)碼相機(jī)拍照，并用統(tǒng)計分析軟件計算微膠囊在不同時刻的粒徑變化，從而分析微膠囊在不同pH緩沖溶液中的溶脹性能。

ACPSi復(fù)合微膠囊擬貯存于0.2 mol/L 的醋酸溶液中，探索其保存方法可靠性。將制備得到的ACPSi載藥微膠囊隨機(jī)分為4組，每組10顆微膠囊，取其中一組試管測量單顆微膠囊初始含藥量的平均值，將剩余3 組分別保存于0.2 mol/L 的醋酸溶液中，于0、7、14、21、28 d 定期測量各組試管中微膠囊的釋藥量，并計算單顆微膠囊的平均釋藥量，根據(jù)單顆微膠囊的初始含藥量(m0)和時間點(diǎn)i 的釋藥量(mi)，由式(2)計算時間點(diǎn)i 時微膠囊含藥量的變化率(Ri)

1.8 腸靶向ACPSi復(fù)合微膠囊的腸靶向性能研究

本實(shí)驗選擇吲哚美辛作為模型藥物。吲哚美辛難溶于水，具有抗炎和解熱鎮(zhèn)痛的功效，可用于腸部疾病如腸炎和腸癌的治療，但用藥過程中常伴有副反應(yīng)的發(fā)生，對胃有強(qiáng)刺激性，且體內(nèi)半衰期短，需要頻繁服藥。因此利用腸靶向緩釋載體可以減少吲哚美辛的服用頻率，提高藥效，同時保護(hù)胃部不受藥物刺激。

將吲哚美辛包封于微膠囊的囊芯中，分別以pH 2.5 和pH 6.8 的磷酸緩沖液來模擬胃液和腸液，研究ACPSi復(fù)合微膠囊的腸靶向藥物控釋性能。配制吲哚美辛濃度分別為2 mg/ml 和22.5 mg/ml 的混懸液作為內(nèi)相流體，并含有1%(質(zhì)量)的CMC，其他實(shí)驗步驟同1.4節(jié)，制備具有不同載藥濃度的ACPSi復(fù)合微膠囊。對兩種載藥濃度的ACPSi微膠囊分別在模擬胃液和模擬腸液中進(jìn)行釋藥實(shí)驗。37°C 條件下，將ACPSi 載藥微膠囊隨機(jī)分成3 組，每組15顆，分別置于pH 2.5 的磷酸緩沖液中釋藥3 h，再分別轉(zhuǎn)移到pH 6.8 的磷酸緩沖液中釋藥19 h，不同時間取上清液1 ml 用紫外分光光度計測定其藥物濃度，測完再將上清液倒回釋藥瓶中；最后，釋藥結(jié)束將所有微膠囊進(jìn)行機(jī)械破壞，在pH 6.8 的磷酸緩沖液和乙醇1∶1 混合液中超聲30 min，以保證藥物全部釋放，8000 r/min 離心10 min 后，測上清液中藥物的濃度，計算藥物累計釋放率。

2 實(shí)驗結(jié)果與討論

2.1 腸靶向ACPSi復(fù)合微膠囊的可控制備與表征

2.1.1 腸靶向ACPSi 復(fù)合微膠囊的形態(tài)分析 AC載藥微膠囊如圖2(a)、(b)所示，囊壁透明，囊芯由于載有吲哚美辛呈現(xiàn)白色，微膠囊粒徑均一，球形度良好。ACPSi 載藥復(fù)合微膠囊如圖2(c)、(d)所示，此時囊壁由于硅化作用由透明變?yōu)榘咨珹CPSi 復(fù)合微膠囊同樣具有良好的單分散性，并保持著良好的球形度。圖2(e)、(f)分別是兩種微膠囊的粒徑分布，AC 微膠囊和ACPSi 復(fù)合微膠囊平均直徑分別約為3.20 和3.18 mm，為毫米級尺寸，便于口服，經(jīng)計算AC 微膠囊和ACPSi 復(fù)合微膠囊的CV 值分別為1.49%和1.63%，進(jìn)一步充分說明所制備的微膠囊粒徑均一、單分散性好。本研究中復(fù)合微膠囊的制備過程具有良好的穩(wěn)定性：①復(fù)凝聚過程中，海藻酸與鈣離子的交聯(lián)反應(yīng)在數(shù)秒內(nèi)即可完成，交聯(lián)反應(yīng)迅速；②精蛋白分子通過靜電吸附作用吸附在微膠囊的表面，最后通過仿生硅化的方法使得硅酸鈉在精蛋白表面縮聚形成二氧化硅殼層，這兩步連續(xù)操作的條件溫和、反應(yīng)時間短、過程簡單，制備得到的復(fù)合微膠囊球形度良好。③毛細(xì)管共擠出技術(shù)屬于液滴微流控技術(shù)，由于對流體精確的操控能力，所制備液滴模板尺寸精確可控、尺寸均一，微膠囊的制備亦具有良好的可重復(fù)性。

圖2 AC微膠囊與ACPSi微膠囊的光學(xué)照片[(a)～(d)]與粒徑分布圖[(e)、(f)]Fig.2 Optical photos((a)—(d))and size distributions((e),(f))of AC capsules and ACPSi capsules

2.1.2 腸靶向ACPSi復(fù)合微膠囊的形貌分析 ACPSi復(fù)合微膠囊的表面和斷面的SEM 圖如圖3。ACPSi復(fù)合微膠囊表面光滑，具有良好的球形度。將ACPSi復(fù)合微膠囊機(jī)械切開，可以看到，囊內(nèi)部具有較大空腔[圖3(b)]，可用來封裝藥物或其他活性成分。由復(fù)合微膠囊的斷面SEM 圖[圖3(c)]可以觀察到，微膠囊的囊壁主要有兩層組成，最外層是二氧化硅堅硬殼層，內(nèi)層主要是海藻酸鈣-殼聚糖復(fù)合殼層。由囊壁的能譜分析中可以證實(shí)[圖3(d)]Si 元素以及N 元素的存在，其中C、O、N 元素較多，可以間接說明硅化成功。

圖3 ACPSi微膠囊的SEM圖[(a)～(c)]和EDX分析(d)Fig.3 SEM images((a)—(c))and EDX spectra(d)of ACSPSi capsule

2.2 腸溶微球的形貌分析與腸溶性能研究

腸溶微球的制備過程中，內(nèi)相油相中的乙醇不斷向外相水相擴(kuò)散，HPMCP在油相中的溶解度逐漸降低，最終形成微球析出。通過顯微鏡拍照后利用統(tǒng)計軟件測定，微球的平均粒徑約為52 μm。如圖4(a)所示，分散在純水中的微球具有良好的分散性，球形度良好，粒徑均一。微球的SEM 圖如圖4(b)所示，經(jīng)過干燥后的微球形狀完整，表面粗糙并具有孔隙結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)使得微球在特定pH 條件下更易溶解。

由于HPMCP 是典型的腸溶高分子，不溶于pH＜5.5 的酸性溶液，但于pH 6.8 的腸液中可以快速溶解[31]。HPMCP 微球在不同pH 條件下的粒徑變化如圖4(c)所示，微球在pH 2.5 的緩沖液中保存180 min 后粒徑基本保持不變；但置于pH 6.8 的緩沖液中，微球在5 min 內(nèi)迅速溶解完全，證明了制備得到的HPMCP微球具有良好的腸溶特性。

圖4 HPMCP微球在純水中的光學(xué)顯微照片(a)和SEM圖(b)，以及HPMCP微球在pH 2.5和pH 6.8條件下的粒徑變化(c)Fig.4 Microscopical photo(a)and SEM image(b)of HPMCP microspheres in pure water,and size changes of HPMCP microspheres at different pH conditions(c)

2.3 腸靶向ACPSi復(fù)合微膠囊的穩(wěn)定性能研究

2.3.1 腸靶向ACPSi 復(fù)合微膠囊的抗壓性能 圖5(a)是AC 微膠囊和ACPSi 復(fù)合微膠囊在受壓下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。隨著壓力的增大，微膠囊形變程度增大，應(yīng)變值隨之增大。當(dāng)微膠囊破裂時，壓力驟降至0，應(yīng)變也不再繼續(xù)增大，此時得到的應(yīng)力和應(yīng)變值即為相應(yīng)條件下微膠囊所能承受的最大應(yīng)力和最大應(yīng)變。硅化后的ACPSi微膠囊其最大應(yīng)力及應(yīng)變值相對硅化前均有所降低，這是由于AC 微膠囊的囊壁為凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的彈性，壓力作用下的可形變程度較大；而ACPSi 復(fù)合微膠囊最外層為堅硬的二氧化硅殼層，這使得微膠囊的彈性變差，因此在受到擠壓時囊的形變程度有所減小。因此，相較于AC 微膠囊，ACPSi 復(fù)合微膠囊所能承受的壓力較小，在較低壓力下就會發(fā)生破裂。

圖5 AC微膠囊和ACPSi微膠囊受到擠壓時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(a)，ACPSi微膠囊開始受到擠壓發(fā)生形變(b)和最終破裂(c)的照片(標(biāo)尺為1 cm)Fig.5 The stress-strain curves of AC and ACPSi capsules when they are extruded(a);the photos of ACPSi capsule starts to be squeezed(b)and finally burst(c)(the scale bar is 1 cm)

2.3.2 腸靶向ACPSi復(fù)合微膠囊的溶脹性能 為研究微膠囊的溶脹性能，分別測定了AC 微膠囊和ACPSi復(fù)合微膠囊在不同pH 條件下的粒徑變化，如圖6 所示，相比于初始保存于0.2 mol/L 的醋酸溶液中的微膠囊，AC 微膠囊和ACPSi 復(fù)合微膠囊在pH 2.5條件下靜置3 h后，粒徑幾乎不發(fā)生變化；而轉(zhuǎn)移至pH 6.8 條件下，海藻酸鈣凝膠網(wǎng)絡(luò)由于去質(zhì)子化而帶負(fù)電，隨著pH 升高，在靜電排斥作用下會發(fā)生溶脹，12 h 后，AC 微膠囊的粒徑明顯增大，相比而言，硅化后的ACPSi 復(fù)合微膠囊在pH 6.8 的緩沖液中粒徑只有略微增大，說明二氧化硅殼層能夠有效地抑制微膠囊的溶脹，提高微膠囊的機(jī)械穩(wěn)定性。

圖6 AC和ACPSi微膠囊保存于0.2 mol/L醋酸溶液以及在不同pH條件下的粒徑Fig.6 Sizes of AC and ACPSi capsules in 0.2 mol/L acetic acid solution and under different pH conditions

2.3.3 腸靶向ACPSi 復(fù)合微膠囊的保存 為研究ACPSi 載藥微膠囊的保存方法，以0.2 mol/L 的醋酸溶液為保存介質(zhì)，研究了微膠囊內(nèi)負(fù)載藥物的泄漏情況。圖7 是載藥微膠囊保存28 d 后含藥量的變化，可以看出ACPSi 載藥微膠囊的含藥量基本保持恒定，幾乎沒有發(fā)生變化。由此說明，將ACPSi微膠囊保存在0.2 mol/L 的醋酸溶液中可以有效防止囊芯藥物外泄。

圖7 ACPSi載藥微膠囊保存0.2 mol/L的醋酸溶液中含藥量的變化Fig.7 Changes in drug content of ACPSi capsules stored in 0.2 mol/L acetic acid solution

2.4 腸靶向ACPSi復(fù)合微膠囊的腸靶向性能研究

圖8 為負(fù)載藥物濃度分別為2 mg/ml和22.5 mg/ml 的ACPSi 復(fù)合微膠囊在不同pH 條件下的累計釋放率隨時間的變化。在pH 2.5 條件下，大量帶正電的精蛋白分子排斥地分布于電中性的海藻酸鈣凝膠網(wǎng)絡(luò)空隙中，堵塞了凝膠網(wǎng)絡(luò)中藥物的擴(kuò)散通道，囊壁的滲透性能較差，微膠囊?guī)缀醪会尫胚胚崦佬?，?dāng)吲哚美辛濃度為2 mg/ml 和22.5 mg/ml 時，ACPSi復(fù)合微膠囊3 h時的累計釋藥率分別為2.35%和0.33%。而在pH 6.8 條件下，帶正電的精蛋白分子由于靜電作用被吸附到了帶負(fù)電的海藻酸鈣網(wǎng)絡(luò)上，使得凝膠網(wǎng)絡(luò)通道打開，囊壁的滲透性增強(qiáng)，藥物容易擴(kuò)散出來，釋放速度加快，當(dāng)吲哚美辛濃度為2 mg/ml時，轉(zhuǎn)移至pH 6.8條件下的ACPSi復(fù)合微膠囊釋藥至22 h 時的累計釋藥率達(dá)到93.18%；當(dāng)吲哚美辛濃度提高至22.5 mg/ml時，ACPSi復(fù)合微膠囊釋藥至22 h 時的累計釋藥率達(dá)到77.78%?？梢钥闯?，隨著藥物濃度的增大，藥物累計釋放率有所下降，這是由于微膠囊的總載藥量提高了10 倍，而吲哚美辛的擴(kuò)散速率受到自身溶解性質(zhì)及囊壁阻力的限制，絕對釋放量無法相應(yīng)提高至10 倍以上，因此累計釋放率有所降低。HPMCP 腸溶微球可作為控制藥物的釋放“微閥門”嵌入囊壁，在pH 2.5 條件下，微球穩(wěn)定存在，此時“微閥門”關(guān)閉，釋藥速率幾乎無變化；而在pH 6.8 條件下，微球快速溶解，此時“微閥門”打開，釋藥速率有所提高，22 h時的藥物累計釋放率提高了約4%。因此，利用囊壁中腸溶微球“微閥門”的開關(guān)作用，在確保藥物緩釋的同時，可進(jìn)一步控制藥物在腸部的釋放速率。可以看出，該復(fù)合微膠囊具有良好的腸靶向性能和藥物控釋性能，作為口服腸靶向藥物緩釋制劑具有良好的應(yīng)用前景。

圖8 不同載藥濃度的ACPSi微膠囊在pH 2.5和pH 6.8條件下的釋藥曲線(IMC代表吲哚美辛)Fig.8 Drug release curves of ACPSi capsules with different drug loading concentrations at pH 2.5 and pH 6.8(IMC is indomethacin)

3 結(jié) 論

利用毛細(xì)管共擠出裝置結(jié)合復(fù)凝聚法、靜電吸附作用和仿生硅化的方法，成功制備得到具有腸靶向作用和緩控釋特性的ACPSi復(fù)合微膠囊。該復(fù)合微膠囊粒徑均一，且具有良好的單分散性。通過比較硅化前后的AC 微膠囊和ACPSi 復(fù)合微膠囊在不同pH 條件下的粒徑變化，充分證明外層二氧化硅層能夠有效抑制海藻酸鈣基微膠囊在pH 6.8 條件下的溶脹行為。探索了ACPSi復(fù)合微膠囊的保存方法，將其保存在0.2 mol/L 的醋酸溶液中28 d 可以有效防止囊芯藥物外泄。以吲哚美辛為藥物模型，探究了具有不同載藥濃度的ACPSi復(fù)合微膠囊在不同pH 條件下的釋藥行為，當(dāng)pH 為2.5 時，藥物釋放極少，而轉(zhuǎn)移至pH 6.8 的環(huán)境時，藥物可持續(xù)釋放，證明ACPSi復(fù)合微膠囊可以實(shí)現(xiàn)對藥物的腸靶向緩慢釋放。通過在囊壁嵌入HPMCP 腸溶微球，提供“微閥門”作用，可控制藥物在不同pH 條件下的釋放速率?？傊搹?fù)合微膠囊結(jié)構(gòu)可控、粒徑均一，具有良好的腸靶向控釋特性，可以減少藥物對胃的刺激，增強(qiáng)藥物穩(wěn)定性，提高藥物生物利用度；并且其制備過程簡單環(huán)保、成本較低，作為口服腸靶向緩控釋給藥系統(tǒng)具有良好的臨床應(yīng)用前景。此外本文中腸溶微球和微膠囊的制備過程具有良好的穩(wěn)定性和可控性，通過采用微通道并聯(lián)的方式，可以實(shí)現(xiàn)液滴模板的高產(chǎn)量生產(chǎn)，具有規(guī)模化制備的前景。