祁靜波,王 敏,謝 鵬
(1.唐山市協(xié)和醫(yī)院藥劑科,唐山 063000;2.唐山職業(yè)技術(shù)學(xué)院,唐山 063000)
他達(dá)拉非(TDF)是一種選擇性磷酸二酯酶抑制劑,臨床主治勃起功能障礙和良性前列腺增生[1-2]。TDF屬于生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)(BCS)Ⅱ類藥物,溶解性極差(在水中溶解度約為2 μg·mL-1),口服生物利用度低[3-5]。自乳化釋藥系統(tǒng)(SMEDDS)是由藥物、油相、乳化劑和自乳化劑組成的均一、透明、各相同性的熱力學(xué)穩(wěn)定體系[6-7],進(jìn)入體內(nèi)在胃腸道蠕動(dòng)下即可自發(fā)形成納米級(jí)水包油(O/W)型微乳狀液,可顯著提高藥物的溶解度及溶出速度,進(jìn)而有望提高藥物的口服生物利用度[8-10]。已有研究表明,將液態(tài)SMEDDS轉(zhuǎn)化為固體劑型能夠降低生產(chǎn)成本,易于儲(chǔ)存,增加制劑的穩(wěn)定性,同時(shí)患者方便攜帶和使用,也改善了用藥依從性[11-12]。因此,本研究將TDF開發(fā)成自乳化片(TDF-SMEDDS-FDTs),為提高TDF的臨床療效提供一種有效的解決方案。
1.1儀器 90-2型恒溫定時(shí)磁力攪拌器(上海精科實(shí)業(yè)有限公司);ELSZ-2000型納米粒度/Zeta電位儀(大塚電子蘇州有限公司);TD5G型臺(tái)式過濾離心機(jī)(長沙湘銳離心機(jī)有限公司);JEM-2100F型透射電鏡(日本電子株式會(huì)社);KYKY-EM8100型掃描電子顯微鏡(北京中科科儀股份有限公司);RT600型溶出度儀(深圳市銳拓儀器設(shè)備有限公司);DPL-1型沸騰干燥制粒包衣機(jī)(重慶精工制藥機(jī)械有限責(zé)任公司);GYROMAX939型軌道式和往復(fù)式水浴搖床(世聯(lián)博研北京科技有限公司);DP30A型單沖壓片機(jī)(北京國藥龍立科技有限公司)。
1.2試藥 他達(dá)拉非原料藥(TDF,天方藥業(yè)有限公司,批號(hào)TF190118);油酸乙酯(Ethyl oleate,江西益普生藥業(yè)有限公司);蓖麻油(Castor oil,江西阿爾法高科藥業(yè)有限公司);葵花籽油(Sunflower oil,上海瑞楚生物科技有限公司);丙二醇二癸酸酯(Labrafac PG,上海鼎運(yùn)化工貿(mào)易有限公司);辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯(Labrasol,湖北廣奧生物科技有限公司);聚氧乙烯去水山梨醇單月桂酸酯(Tween 80,南京威爾藥業(yè)股份有限公司);聚乙二醇-15羥基硬脂酸酯(Solutol HS 15)和聚氧乙烯蓖麻油(Cremophor EL),均購自巴斯夫應(yīng)用化工有限公司;丙二醇單辛酸酯(Capryol 90)和單辛酸甘油酯(Capmul MCM C8),均購自嘉法獅上海貿(mào)易有限公司;辛酸/癸酸甘油酯(Akoline MCM,北京華邁科生物技術(shù)有限責(zé)任公司);聚乙二醇600(PEG600)和聚乙二醇400(PEG400),均購自廣東光華化學(xué)廠有限公司;硅酸鎂鋁(羅輔醫(yī)藥科技上海有限公司);聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP K30,巴斯夫新材料有限公司);微晶纖維素(山東聊城阿華制藥股份有限公司);交聯(lián)羧甲基纖維素鈉(明臺(tái)化工股份有限公司);磷鎢酸鈉(上海阿拉丁生化科技股份有限公司);十二烷基硫酸鈉(安徽山河藥用輔料股份有限公司);0.45 μm聚偏四氟乙烯膜(杭州科百特過濾器材有限公司);硬脂酸鎂(安徽山河藥用輔料股份有限公司)。
2.1平衡溶解度測定 通過測定TDF在不同油相、乳化劑和助乳化劑中的溶解度,確定TDF自乳化釋藥系統(tǒng)(TDF-SMEDDS)的處方組成。輔料類型見表1。按照表1中所列的輔料類型,每種輔料各取2 g,置于離心管中,再加入足量的TDF原料藥,加蓋密封后渦旋混合5 min,置于37 ℃水浴中以150 r·min-1持續(xù)振搖72 h。藥物溶解達(dá)到平衡后,將離心管置于離心機(jī)中,以5 000 r·min-1離心10 min,上清液用0.45 μm聚偏四氟乙烯膜過濾,取適量續(xù)濾液加入甲醇溶解并稀釋,通過HPLC法[13]測定藥物含量,計(jì)算TDF在不同輔料中的平衡溶解度,每份樣品重復(fù)測定3次。見表1。
選擇對(duì)TDF具有較高溶解度的輔料可以提高SMEDDS的載藥量,減少輔料的用量。由表1可知,在所篩選的油相中Capryol 90對(duì)TDF的溶解性最好,乳化劑中Labrasol對(duì)TDF的溶解能力最大,助乳化劑中PEG600對(duì)TDF具有較大的溶解度,因此本研究選擇Capryol 90作為TDF-SMEDDS的油相,Labrasol作為乳化劑,PEG600作為助乳化劑,用于進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。
表1 他達(dá)拉非在不同輔料中的平衡溶解度
2.2偽三元相圖的繪制 使用水滴定法繪制由油相(O)、乳化劑與助乳化劑混合物(Smix)和水相(W)構(gòu)成的偽三元相圖[14]。將乳化劑Labrasol與助乳化劑PEG600分別按照質(zhì)量比(Km)為1∶2、1∶1、2∶1配制成混合物,然后與油相Capryol 90按照質(zhì)量比為1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1混勻,在50 r·min-1磁力攪拌速度下滴加水相,直到形成澄清透明的微乳,記錄加水量,繼續(xù)滴加,當(dāng)微乳又重新出現(xiàn)渾濁時(shí),再次記錄加水量,計(jì)算形成微乳及變渾濁時(shí)各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù),使用Origin 8.0軟件繪制偽三元相圖,以形成的微乳區(qū)域面積作為評(píng)價(jià)指標(biāo),確定TDF-SMEDDS的處方用量,結(jié)果見圖1。
由圖1可以評(píng)估油相、乳化劑與助乳化劑的組合物的自乳化能力。深色區(qū)域?yàn)榧铀笞园l(fā)形成微乳,淺色區(qū)域?yàn)榧铀蟛荒苄纬晌⑷?,?dāng)乳化劑與助乳化劑混合物比例從1∶2增加到2∶1時(shí)形成微乳的區(qū)域逐漸增大,這是由于乳化劑占比增大,乳化能力增強(qiáng),形成的微乳粒徑更小,穩(wěn)定性越好,因此確定處方中乳化劑與助乳化劑的質(zhì)量比為2∶1;另外,處方中乳化劑用量過大會(huì)對(duì)胃腸道造成不良反應(yīng),用量越小對(duì)人體越安全[15],因此最終根據(jù)圖1確定TDF-SMEDDS的處方組成為:Capryol 90作為油相,Labrasol作為乳化劑,PEG600作為助乳化劑,最佳配比為0.7∶0.2∶0.1。
圖1 油相(O)、乳化劑與助乳化劑混合物(Smix)和水相(W)構(gòu)成的偽三元相圖
2.3TDF-SMEDDS的制備及固化 按照2.2項(xiàng)下篩選的TDF-SMEDDS最優(yōu)處方,分別稱取Capryol 90 35.0 g、Labrasol 10.0 g和 PEG600 5.0 g,置于燒杯中,攪拌混合,形成透明狀油性溶液;稱取TDF 4.0 g,置于燒杯中,攪拌混合至藥物完全溶解,得到澄清透明狀TDF-SMEDDS。取制備好的TDF-SMEDDS加入純化水250 mL,攪拌形成微乳,再加入PVP K30 25 g攪拌至完全溶解,備用。
通過流化床制粒工藝固化TDF-SMEDDS[16],取硅酸鎂鋁200 g,置于流化床鍋中,安裝0.8 mm噴霧針頭,進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)置為45 ℃,啟動(dòng)機(jī)器,調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)速度,使鍋中顆粒處于完全流化狀態(tài),并開啟連續(xù)抖袋,防止顆粒吸附到濾袋表面,待物料溫度達(dá)到33~35 ℃時(shí)進(jìn)行噴液,霧化壓力設(shè)置為2 mbar,噴液速度為5~10 g·min-1,在實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)顆粒流化狀態(tài)適時(shí)調(diào)整噴液速度,防止塌鍋。噴液結(jié)束后,顆粒繼續(xù)流化干燥,得TDF-SMEDDS顆粒,收集全部顆粒,稱質(zhì)量,密封保存。
2.4TDF-SMEDDS-FDTs的制備 采用粉末直接混合壓片工藝制備TDF-SMEDDS-FDTs。將TDF-SMEDDS顆粒過20目篩網(wǎng)整粒,按照處方用量稱取原輔料,等量遞加混勻,轉(zhuǎn)移至單沖壓片機(jī)中壓片,沖模為11.0 mm圓形平?jīng)_,理論片質(zhì)量為450 mg,目標(biāo)硬度為150~200 N。見表2。
表2 TDF-SMEDDS-FDTs的處方組成
2.5制劑性質(zhì)表征
2.5.1粒徑分布、Zeta電位測定 取少量TDF-SMEDDS,加入適量蒸餾水,輕輕振搖,分散形成微乳;另取一片TDF-SMEDDS-FDTs,加入適量蒸餾水,輕輕振搖,片劑完全崩散,離心10 min,上層為微乳液。依次取2份微乳液,采用納米粒度/Zeta電位儀測定微乳的粒徑分布及Zeta電位,每份樣品測定3次,取平均值,結(jié)果見表3。
表3 制劑性質(zhì)檢測結(jié)果
TDF-SMEDDS加水形成微乳的粒徑較小,外觀呈透明狀淡藍(lán)色溶液,經(jīng)測定粒徑為(57.2±4.2)nm,但TDF-SMEDDS固化成顆粒后重新分散形成的微乳粒徑增大至(69.8±3.6) nm,這可能是由于流化床制粒工藝或者處方中加入PVP K30導(dǎo)致微乳粒徑增大;而將TDF-SMEDDS顆粒壓制成片劑后重新分散形成的微乳液粒徑分布與TDF-SMEDDS顆粒相近,說明壓縮過程不改變形成微乳的能力。
2.5.2透射電鏡觀察 取少量TDF-SMEDDS,加入適量蒸餾水,輕輕振搖,分散形成微乳;另取一片TDF-SMEDDS-FDTs,加入適量蒸餾水,輕輕振搖,片劑完全崩散,離心10 min,上層為微乳液。分別取2份微乳液少量,加入蒸餾水稀釋,取稀釋液均勻鋪展到碳覆銅網(wǎng)上,加1滴質(zhì)量濃度為50 mg·mL-1的磷鎢酸鈉溶液,負(fù)染10 min,揮干水分,在透射電鏡下觀察2種微乳的微觀形態(tài)。見圖2。
由圖2可知,TDF-SMEDDS 形成微乳的粒徑大約為50 nm(圖2A),而TDF-SMEDDS-FDTs形成的微乳粒徑稍大(圖2B),這與粒度測定儀測定的結(jié)果相似;2種微乳均呈球形或類球形分布,無黏連,也未觀察到藥物晶體析出。
圖2 TDF-SMEDDS(A)和TDF-SMEDDS-FDTs(B)形成的微乳透射電鏡照片
2.5.3掃描電鏡觀察 取TDF-SMEDDS顆粒固定到電膠布上,噴金,在掃描電鏡下觀察其微觀形態(tài)。見圖3。
圖3 TDF-SMEDDS顆粒的掃描電鏡照片
由圖3可知,TDF-SMEDDS形成的微乳黏附在載體顆粒表面,這是由于微乳溶液與黏合劑被噴散在酸鎂鋁載體顆粒表面后,水分從顆粒表面迅速蒸發(fā),微乳被固定到顆粒表面,能夠保留微乳的特性。
2.6溶出度比較 比較TDF-SMEDDS-FDTs與他達(dá)拉非片的體外藥物溶出速率,選用《中國藥典》2015年版四部0931項(xiàng)下第Ⅱ法(槳法),溶出介質(zhì)為含有3 mg·mL-1十二烷基硫酸鈉的水溶液,體積為900 mL,槳轉(zhuǎn)速為50 r·min-1,取TDF-SMEDDS-FDTs與他達(dá)拉非片,置于溶出杯中,在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)取出溶出介質(zhì)5 mL(同時(shí)補(bǔ)液),過濾,稀釋,檢測藥物含量,繪制藥物累積溶出度-時(shí)間曲線。見圖4。
圖4 TDF-SMEDDS-FDTs與他達(dá)拉非片的體外溶出曲線
TDF-SMEDDS-FDTs在溶出杯中迅速崩解,在5 min藥物溶出度已超過90%,10 min時(shí)藥物已完全溶出,藥物能夠達(dá)到快速溶出的目的;而他達(dá)拉非片雖然也能快速崩解,但是其溶出速度相對(duì)較緩慢,在5 min藥物溶出不足30%,60 min時(shí)藥物才能溶出完全。由圖4可知,將TDF制備成TDF-SMEDDS-FDTs后藥物溶出速率顯著提高,有望提高藥物的吸收速度與程度,增加藥物口服生物利用度。
2.7穩(wěn)定性考察 取TDF-SMEDDS-FDTs,置于高密度聚乙烯瓶中,封口,置于加速實(shí)驗(yàn)箱中(40 ℃,相對(duì)濕度為75%)考察其穩(wěn)定性,分別在1、2、3、6個(gè)月取樣檢測外觀、硬度、崩解時(shí)限和10 min溶出度,結(jié)果見表4。由表4可知,TDF-SMEDDS-FDTs放置在加速條件下6個(gè)月內(nèi),其外觀、硬度、崩解時(shí)限以及10 min藥物溶出度均未發(fā)生顯著變化,說明穩(wěn)定性較好。
表4 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
諸多文獻(xiàn)報(bào)道[17],SMEDDS能夠增加難溶性藥物的溶解度,提高藥物口服生物利用度。但SMEDDS為液體,需要包裝到軟膠囊中使用,軟膠囊生產(chǎn)工藝復(fù)雜,且內(nèi)容物易與明膠囊殼發(fā)生作用,導(dǎo)致囊殼破裂,藥物穩(wěn)定性較差[18]。為了克服上述缺點(diǎn),可以將SMEDDS轉(zhuǎn)化為固體制劑,目前將SMEDDS轉(zhuǎn)化為固體的技術(shù)包括吸附、噴霧干燥、擠出滾圓、濕法制粒和流化床制粒等[19]。研究報(bào)道,SMEDDS經(jīng)固化后不改變其本身具有的自乳化性質(zhì),因此本研究采用流化床制粒固化TDF-SMEDDS,制備成顆粒,并與其他外加輔料混合最終制備成片劑。
硅酸鎂鋁是一種白色無定形固體顆粒,粒徑為60~120 μm,密度為0.13~0.18 g·cm-3,擁有足夠大的孔隙率及比表面積,能夠吸附大量液體,特別是對(duì)油性物質(zhì)的吸附性極強(qiáng),可長時(shí)間保持穩(wěn)定性和流動(dòng)性,同時(shí)保證最終制備的片劑具備合適的硬度,因此硅酸鎂鋁成為SMEDDS最常用的固化載體材料[20],本研究經(jīng)流化床制粒工藝將TDF-SMEDDS制備成固體顆粒,通過電鏡照片可觀察到顆粒中存在一些空隙,增加了比表面積,與水接觸后有利于快速自乳化。