孫禮軒,朱全壘,鄭增娟*,甘 勇
(1.濰坊醫(yī)學(xué)院,山東 濰坊 261053;2.中國科學(xué)院上海藥物研究所,上海 201203)
復(fù)發(fā)性口腔潰瘍是常見的可能因情緒或壓力等問題導(dǎo)致的疾病之一,因發(fā)病時(shí)口腔患處疼痛難忍,嚴(yán)重影響生活質(zhì)量[1]。口腔膜劑因具有體積小,起效迅速,劑量準(zhǔn)確,局部口腔給藥的良好順應(yīng)性等特點(diǎn),在治療復(fù)發(fā)性口腔潰瘍方面有顯著優(yōu)勢(shì)[2-4]。目前市面上治療復(fù)發(fā)性口腔潰瘍的口腔膜劑的釋藥特性以速釋型為主[5],速釋型口腔膜劑可在短時(shí)間內(nèi)快速鎮(zhèn)痛。但對(duì)于大多數(shù)患者而言,可能需要的是更持久的鎮(zhèn)痛效果,但市面上緩釋型口腔膜劑甚至速緩雙釋型的口腔膜劑較少見。筆者認(rèn)為開發(fā)具有多功能釋藥行為的口腔膜劑,可更顯著地改善患者的治療效果。
在前期工作中,筆者以溶劑澆鑄法制備了雙氯芬酸鈉速釋口腔膜劑和緩釋口腔膜劑,單因素法篩選雙氯芬酸鈉速釋口腔膜劑與緩釋口腔膜劑的處方組成。為延長口腔膜劑治療潰瘍時(shí)的鎮(zhèn)痛效果,改善患者的生活質(zhì)量,本文以具有消炎鎮(zhèn)痛作用的雙氯芬酸鈉[6-7]為模型藥物,以優(yōu)化后速釋口腔膜劑和緩釋口腔膜劑處方,經(jīng)噴霧干燥方法,制備速緩雙釋的口腔膜劑,并對(duì)其外觀、厚度、藥物含量、耐折度和釋放度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
TU-1900型雙光束紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用);XS205型電子天平(梅特勒-托利多);ME204型電子天平(梅特勒-托利多);SK5210HP型超聲波清洗器(上??茖?dǎo));DHG9070A型鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏);數(shù)顯游標(biāo)卡尺(上海美耐特);ks 3000i型圓周振蕩搖床(廣州艾卡);RH digital型磁力攪拌器(廣州艾卡);Agilent 709-DS型溶出度儀(安捷倫);CHC-38型高效包衣機(jī)(江蘇創(chuàng)志機(jī)電)。
雙氯芬酸鈉原料藥(鐵嶺天德制藥有限公司,批號(hào):2020032);羥丙基甲基纖維素 E5(hydroxypropyl methylcellulose,HPMC E5,安徽山河藥用輔料股份有限公司);乙基纖維素(陶氏化學(xué)公司);聚乙烯吡咯烷酮K30[polyvinylpyrrolidone K30,PVP K30,巴斯夫(中國)有限公司];無水乙醇,甘油,丙二醇,磷酸二氫鉀,無水磷酸氫二鈉,鹽酸,氫氧化鈉(分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);吐溫80(分析純,上海凌峰化學(xué)試劑有限公司);水為超純水(實(shí)驗(yàn)室自制)。
2.1.1 溶液的制備
2.1.1.1 PBS緩沖溶液(pH 6.8) 精密量取0.2 mo1/L磷酸二氫鉀溶液250 ml,再加入0.2 mo1/L氫氧化鈉溶液118 ml,用水稀釋至1000 ml,搖勻,即得。
2.1.1.2 雙氯芬酸鈉對(duì)照品儲(chǔ)備液 精密稱取干燥至恒重的雙氯芬酸鈉原料藥10 mg,置于100 ml量瓶中,加入適量PBS緩沖液(pH 6.8),溶解后,加入超純水定容至刻度,搖勻,即得濃度為0.1 mg/ml雙氯芬酸鈉對(duì)照品儲(chǔ)備液。
2.1.1.3 輔料溶液 按照雙氯芬酸鈉口腔膜劑處方比例稱取適量輔料溶解于100 ml PBS緩沖液(pH 6.8)中,超聲,搖勻,即得輔料溶液。
2.1.2 雙氯芬酸鈉檢測(cè)波長的選擇 精密量取雙氯芬酸鈉對(duì)照品儲(chǔ)備液0.2 ml置入10 ml量瓶,定容,搖勻,即得20 μg/ml雙氯芬酸鈉溶液,在200~500 nm波長范圍內(nèi),以PBS緩沖液(pH 6.8)作為空白對(duì)照掃描其紫外吸收?qǐng)D譜。雙氯芬酸鈉在276 nm處有最大吸收,與《中國藥典》(2020年版)二部附錄中標(biāo)準(zhǔn)一致,故選取276 nm作為雙氯芬酸鈉的檢測(cè)波長,用于雙氯芬酸鈉樣品的吸光度檢測(cè)。
2.1.3 專屬性實(shí)驗(yàn) 按照處方組成,配制空白輔料溶液,精密量取適量,配制成相當(dāng)于含20 μg/ml雙氯芬酸鈉的輔料溶液,在200~500 nm波長范圍內(nèi),以PBS緩沖液(pH 6.8)作為空白對(duì)照掃描其紫外吸收?qǐng)D譜??瞻纵o料在276 nm處無紫外吸收,表明輔料對(duì)雙氯芬酸鈉的測(cè)定無干擾。
2.1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 分別精密量取對(duì)照品儲(chǔ)備液2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0 ml,置入25 ml量瓶,以PBS緩沖液(pH 6.8)定容至刻度,即得濃度分別為8,12,16,20,24,28,32 μg/ml溶液,分別測(cè)定其在276 nm處的紫外吸光度值,以雙氯芬酸鈉濃度(C)為橫坐標(biāo),吸光度(A)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到回歸方程為A=0.0338C-0.0048,R2=0.9996,雙氯芬酸鈉在8~32 μg/ml濃度范圍內(nèi)與吸光度的線性關(guān)系良好。
為了能使口腔膜劑達(dá)到快速鎮(zhèn)痛、持續(xù)起效的預(yù)期目的,在雙氯芬酸鈉速釋口腔膜劑和緩釋口腔膜優(yōu)化后處方基礎(chǔ)上制備雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑。優(yōu)化后的雙氯芬酸鈉速釋膜劑各組分重量比為:雙氯芬酸鈉:HPMC E5[9]:甘油:吐溫80=5:70:20:5。雙氯芬酸鈉緩釋膜劑各組分的重量比為:雙氯芬酸鈉:乙基纖維素[10-11]:PVP K30[12-13]:丙二醇:吐溫80=5:61.75:3.25:25:5。
因該劑型同時(shí)具有速釋層和緩釋層,溶劑澆鑄法無法一次性制備速緩雙釋口腔膜劑。因此,采用高效自動(dòng)包衣機(jī)通過噴霧干燥技術(shù)制備雙氯芬酸鈉口腔速緩雙釋膜劑,首先制備緩釋層,再將速釋層噴敷于緩釋層,制成同時(shí)具備速釋和緩釋藥物特性的雙層口腔膜劑,并對(duì)該劑型進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。在制備雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑前,通過單因素考察法對(duì)制備工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,考察該因素對(duì)膜劑外觀和厚度的影響,篩選優(yōu)化后的制備工藝條件。
2.2.1 雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑的制備方法
2.2.1.1 速釋層膜劑溶液與緩釋層膜劑溶液的制備取一500 ml燒杯,加入400 ml無水乙醇溶液,再依次加入處方量乙基纖維素、雙氯芬酸鈉、丙二醇和吐溫80,物料溶液常溫下500 r/min攪拌至所有物料完全溶解,膜劑溶液超聲10 min以上至溶液無氣泡,密封保存,即得固含量4 %的雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑緩釋層溶液。
取一500 ml燒杯,加入400 ml超純水,再依次加入處方量HPMC E5、雙氯芬酸鈉、甘油和吐溫80,物料溶液常溫下500 r/min攪拌至所有物料完全溶解,膜劑溶液超聲10 min以上至溶液無氣泡,密封保存,即得固含量5 %的雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑速釋層溶液。
2.2.1.2 雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑的制備工藝取4個(gè)20 ml透明空西林瓶,封蓋密封并稱重每個(gè)西林瓶的重量。在包衣鍋中加入約450 g素片作為包衣片床,將西林瓶置入包衣鍋中,啟動(dòng)包衣鍋,使西林瓶隨片床一起均勻滾動(dòng),鍋體預(yù)熱10 min,設(shè)置工藝條件,啟動(dòng)噴槍制備膜劑,每隔20 min暫停制備,觀察膜劑外觀,并稱重西林瓶。噴霧完后,西林瓶稱重并置于常溫陰涼處干燥10 min,待制備速釋層。
取制備好緩釋層的西林瓶,稱重每個(gè)西林瓶的重量。在包衣鍋中重新加入約450 g素片作為包衣片床,將西林瓶置入包衣鍋中,啟動(dòng)包衣鍋,使西林瓶隨片床一起均勻滾動(dòng),鍋體預(yù)熱10 min,設(shè)置工藝條件,啟動(dòng)噴槍制備膜劑,每隔30 min暫停制備,觀察西林瓶表面膜劑外觀,并稱重西林瓶。噴霧完成后,西林瓶稱重并置于常溫陰涼處干燥至完全成膜。將干燥后的雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑從西林瓶上完整剝離,將膜劑裁剪為5 cm×2 cm的長方形薄片,每片膜劑約含2.5 mg雙氯芬酸鈉。保存于封口膜中,25 ℃干燥柜中保存等待進(jìn)一步表征。
2.2.2 單因素考察 通過預(yù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)對(duì)膜劑質(zhì)量有影響的主要因素為膜劑溶液固含量、儀器進(jìn)風(fēng)溫度、鍋體轉(zhuǎn)速、噴霧速度、霧化壓力和吹扁壓力。設(shè)定雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑的緩釋層噴霧干燥條件為進(jìn)風(fēng)溫度40 ℃,鍋體轉(zhuǎn)速10 r/min,噴霧速度15 r/min,霧化壓力0.08 bar,吹扁壓力0.10 bar。在相同時(shí)間內(nèi)制備不同溶液固含量膜劑的緩釋層,平行制備3批次。考察不同溶液固含量對(duì)膜劑緩釋層的外觀、藥物含量和厚度的影響,根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果選定較優(yōu)的溶液固含量范圍。同樣地,控制5個(gè)工藝條件不變,改變1個(gè)工藝條件,根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果選定緩釋層較優(yōu)的工藝條件范圍。
2.2.2.1 工藝條件對(duì)口腔膜劑緩釋層質(zhì)量的影響 結(jié)果見表1~表6。
表1 不同溶液固含量緩釋層的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
表2 不同進(jìn)風(fēng)溫度緩釋層的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
表3 不同鍋體轉(zhuǎn)速緩釋層的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
表4 不同噴霧速度緩釋層的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
表5 不同霧化壓力緩釋層的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
表6 不同吹扁壓力緩釋層的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
2.2.2.2 各工藝條件對(duì)口腔膜劑質(zhì)量的影響 以2.2.2.1項(xiàng)處方工藝優(yōu)化結(jié)果,制備口腔膜劑緩釋層,然后,設(shè)定速釋層噴霧干燥條件為進(jìn)風(fēng)溫度55 ℃,鍋體轉(zhuǎn)速12 r/min,噴霧速度4 r/min,霧化壓力0.12 bar,吹扁壓力0.12 bar。在相同時(shí)間內(nèi)制備不同溶液固含量膜劑的速釋層,平行制備3批次??疾觳煌芤汗毯繉?duì)整體膜劑的外觀、藥物含量和厚度的影響,根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果選定較優(yōu)的溶液固含量范圍。同樣的,控制5個(gè)工藝條件不變,改變1個(gè)工藝條件,根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果選定較優(yōu)的工藝條件范圍。結(jié)果見表7~表12。
表7 不同速釋層溶液固含量口腔膜劑的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
表8 不同速釋層進(jìn)風(fēng)溫度口腔膜劑的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
表9 不同速釋層鍋體轉(zhuǎn)速口腔膜劑的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
表10 不同速釋層噴霧速度口腔膜劑的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
表11 不同速釋層霧化壓力口腔膜劑的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
表12 不同速釋層吹扁壓力口腔膜劑的評(píng)價(jià)結(jié)果(n=3)
由表2和表8可見,當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度過低時(shí),膜溶液干燥速度慢而與片床黏連,產(chǎn)生破損;過高時(shí),溶劑揮發(fā)快,導(dǎo)致膜溶液在容器表面留存大量氣泡。由表3和表9可見,當(dāng)鍋體轉(zhuǎn)速過低時(shí),膜溶液干燥速度減慢,易與片床黏連。而鍋體轉(zhuǎn)速過高時(shí),膜劑與鍋體碰撞程度過于劇烈,導(dǎo)致膜劑整體破損。由表4和表10可見,當(dāng)噴霧速度過高時(shí),膜劑因單位時(shí)間噴敷于容器表面的溶液質(zhì)量過大而使容器表面物料分布不均導(dǎo)致破損和渾濁。由表5和表11可見,當(dāng)霧化壓力過低時(shí),容器或膜劑表面因噴霧液滴粒徑較大而發(fā)生物料分布不均,最終導(dǎo)致膜劑破損現(xiàn)象;當(dāng)霧化壓力過高時(shí),噴霧液滴較小,溶劑揮發(fā)速度較快,而使膜劑表面有少量氣泡。由表6和表12可見,吹扁壓力過低時(shí),噴霧面積過大,單位時(shí)間噴敷在容器表面的溶液過多,易造成膜溶液輔料分布不均,導(dǎo)致膜表面渾濁;但當(dāng)吹扁壓力提高時(shí),噴霧面積會(huì)隨之減小,單位時(shí)間噴敷在容器表面的溶液減少,噴霧效率降低,為了提高效率,選取能保證膜劑質(zhì)量且較低的吹扁壓力作為雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑吹扁壓力優(yōu)化結(jié)果。
綜上,得出優(yōu)化后制備工藝條件,見表13。
表13 雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑制備工藝條件
2.2.3 雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑的質(zhì)量評(píng)價(jià) 依照表13優(yōu)化后制備工藝條件制備雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑,進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。
2.2.3.1 外觀 肉眼觀察膜的均勻性、顏色、透明度和表面性質(zhì)。要求:制備的膜無裂痕,厚度一致,顏色均勻等。速緩雙釋口腔膜劑外觀見圖1,由圖可見,雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑外觀光滑透明,無明顯氣泡。
圖1 工藝優(yōu)化后同一批次5 cm×2 cm雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑外觀圖
2.2.3.2 厚度 用游標(biāo)卡尺卡住剪裁好的膜劑的上下端,在膜劑的5個(gè)不同的位置(中心和4個(gè)角)測(cè)量其厚度,每個(gè)處方的膜劑平行測(cè)量3次,取平均值。平均厚度范圍應(yīng)在0.05~0.10 mm。結(jié)果表明,速緩雙釋口腔膜劑厚度為0.09±0.01 mm,符合要求。
2.2.3.3 耐折度 對(duì)所制備的膜劑進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量。在膜的同一地方反復(fù)折疊,直到斷裂;薄膜的折疊次數(shù),可表示為薄膜的耐折強(qiáng)度。每個(gè)處方的膜劑平行測(cè)量3次,取平均值。平均耐折度超過100次,表明薄膜韌性良好。結(jié)果表明,速緩雙釋口腔膜劑的平均耐折度為54次,可能因本劑型為雙層膜劑,不同成膜材料結(jié)合在一起時(shí)導(dǎo)致膜劑耐折度降低。
2.2.3.4 含量均勻度 取10片自制雙氯芬酸鈉口腔膜劑,分別置入100 ml量瓶,以PBS緩沖液(pH 6.8)溶解并稀釋至刻度,取10 ml樣品溶液于 15 ml離心管中,3000 r/min 離心10 min 后,取上清,紫外分光光度計(jì)法測(cè)定溶液吸光度,帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,計(jì)算得每片口腔膜劑中的雙氯芬酸鈉含藥量為4931.50±1.80 μg,約為理論含藥量(5 mg,速釋層與緩釋層的理論含藥量皆為2.5 mg)的 98.63 %。根據(jù)《中國藥典》2020年版四部“0941 含量均勻度檢查法”計(jì)算得知,A+2.2 S<L(L=15),表明口腔膜劑的含量均勻度符合要求。
2.2.3.5 釋放度實(shí)驗(yàn) 按《中國藥典》2020版四部通則(0931)釋放度測(cè)定方法,采用第四法槳碟法。取同一批制備的雙氯芬酸鈉口腔膜劑裁剪為5 cm×2 cm的長方形薄片,將其速釋層朝上固定在兩個(gè)網(wǎng)碟之間,放于溶出杯底部。精密加入1000 ml 37 ℃磷酸鹽緩沖液(pH 6.8),在水浴中保持37 ℃恒溫,在有機(jī)玻璃蓋孔中通過攪拌槳,與網(wǎng)碟間隔25±2 mm,轉(zhuǎn)速50 r/min,蓋上杯蓋防止水分蒸發(fā)。分別于1,3,5,7,10,30,60和90 min時(shí)取10 ml溶液,取樣后同時(shí)補(bǔ)充等溫等量的釋放介質(zhì),通過0.45 μm的膜濾器過濾收集的樣品。以相同重量空白膜劑的磷酸鹽緩沖液(pH 6.8)為空白對(duì)照,在276 nm處采用紫外分光光度法測(cè)定吸光度,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程得出每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的藥物濃度,以時(shí)間為橫坐標(biāo),累積釋放百分比為縱坐標(biāo),繪制雙氯芬酸鈉速釋口腔膜劑的累積釋放曲線。每批口腔膜劑的釋放度實(shí)驗(yàn)平行試驗(yàn)3次,累積釋放度結(jié)果取平均值。
釋放度結(jié)果見圖2,由圖2可見,雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑可在10 min內(nèi)釋出52 %的藥物,與速釋層2.5 mg標(biāo)示量接近,并在3 h內(nèi)緩慢釋放剩余藥物。
在通過噴霧干燥法制備雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑的過程中發(fā)現(xiàn):(1)溶液固含量的大小主要影響膜劑溶液的黏度。若溶液黏度過大,將以大液滴形式從噴槍噴出,噴敷在容器表面,形成大小不均一的點(diǎn),最終使口腔膜劑外觀凹凸不平。而當(dāng)溶液固含量低黏度小時(shí),此時(shí)溶液呈現(xiàn)濃度較低的水溶液或醇溶液形式,在相同噴霧速度下,難以在容器表面迅速干燥,導(dǎo)致容器表面的膜劑與片床黏連,最終膜劑破損。因此,需要控制膜劑溶液固含量大小,使其在適宜的黏度范圍,膜劑溶液能以均勻大小的液滴噴敷于容器表面。(2)進(jìn)風(fēng)溫度主要影響膜劑溶液的干燥速度。進(jìn)風(fēng)溫度越高,干燥速度越快,先噴敷于容器表面的膜劑溶液干燥完全時(shí),后噴敷于容器表面的溶液還未形成薄膜黏附于容器表面,這就導(dǎo)致膜劑將不再是均勻的整體,因此,從外觀上看,是差異明顯的多層結(jié)構(gòu)。相反,進(jìn)風(fēng)溫度越低,干燥速度越慢,會(huì)導(dǎo)致膜劑溶液與片床發(fā)生黏連,膜劑破損。因此,要控制進(jìn)風(fēng)溫度的大小,使容器表面的溶液在短時(shí)間實(shí)現(xiàn)整體干燥,呈現(xiàn)膜狀。(3)鍋體轉(zhuǎn)速直接影響噴槍在單位時(shí)間內(nèi)噴敷于容器表面的溶液質(zhì)量的多少,片床與容器表面膜劑的磨損程度。轉(zhuǎn)速過快,干燥過快,膜劑表面與片床碰撞過于劇烈,易造成膜劑破損。但轉(zhuǎn)速過慢,干燥過慢,片床與膜劑易黏連。(4)噴霧速度直接影響噴槍噴出溶液的流量,流量過大,單位時(shí)間內(nèi)噴敷溶液的質(zhì)量過多,膜劑干燥后厚度不一致;但是,轉(zhuǎn)速過慢,噴霧效率過低。(5)霧化壓力的作用是使溶液呈霧狀噴出,其大小直接影響噴霧液滴的大小。溶液液滴粒徑與霧化壓力呈正比,但在高溫下,干燥程度過于劇烈,膜劑表面分層明顯,難以形成完整的條狀膜劑。因此,霧化壓力不宜過高,同時(shí)限制噴霧液滴粒徑大小,使液滴盡可能均勻噴敷在容器表面,干燥后形成完整的薄膜狀。(6)吹扁壓力的作用是使噴霧呈扁平狀噴敷容器表面,吹扁壓力越大,溶液噴射的形狀越為扁平,促使噴霧更加均勻,但制備效率過低,因此,吹扁壓力也不宜過高。由此可見,雙氯芬酸鈉速緩雙釋口腔膜劑的質(zhì)量是受上述制備工藝互相影響的綜合結(jié)果。
以噴霧干燥法制備的雙氯芬酸鈉口腔速緩雙釋膜劑,外觀光滑透明,無明顯氣泡,厚度均勻,含量均勻度符合要求,同時(shí)具備速釋與緩釋藥物的功能。本研究制備的雙氯芬酸鈉口腔速緩雙釋膜,為口腔潰瘍的治療,提供了一種新的遞藥方式,預(yù)期能起到快速鎮(zhèn)痛并持續(xù)緩解疼痛的臨床效果,顯著提高患者的用藥順應(yīng)性和生活質(zhì)量。后期,筆者將通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究該劑型對(duì)于口腔潰瘍的治療效果。