王家玉,李 琳,陳 琳
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬婦女兒童醫(yī)院(重慶市婦幼保健院) 藥學(xué)部,重慶 401147)
雙嘧達(dá)莫(dipyridamole,Dim)臨床用于防治心絞痛和抗血小板凝集、防治血栓形成,通常需長期服用。但Dim具有pH溶解依賴性,在胃中酸性條件(37 ℃,pH 1.0)下溶解度較高,而在腸道堿性條件(37 ℃,pH 7.0)下溶解度極低,這種特性造成口服Dim在胃腸道中吸收、溶出不規(guī)則,個體吸收差異性大。這種pH溶解依賴性是造成Dim生物利用度較低的主要原因[1-2]。
胃漂浮型制劑是一類能延長制劑在胃內(nèi)滯留時間,增加藥物胃吸收程度的新型制劑[3]。果膠(pectin,Pct)是一種以多聚D-半乳糖醛酸為主鏈的水溶性多糖,具有良好的生物相容性和安全性。Pct分子中的羧基可與一些二價、三價金屬離子反應(yīng)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠。Pct金屬離子凝膠結(jié)構(gòu)在胃中酸性條件下較穩(wěn)定[4-5]。
本文以Pct為載體材料,鋇離子為交聯(lián)劑,碳酸氫鈉為制泡劑,制備了果膠鋇凝膠胃漂浮微丸(Dim-Ba)。為改善Dim在酸性條件中的突釋,我們選取不同類型的聚丙烯酸樹脂材料用于制備Dim固體分散體,再將載藥固體分散體包入果膠鋇凝膠微丸中。通過實(shí)現(xiàn)Dim在胃內(nèi)持續(xù)釋藥,有望解決藥物的pH溶解依賴性問題,實(shí)現(xiàn)藥物在胃部的靶向緩釋,長時間維持有效血藥濃度,提高生物利用度。
UV-3150型紫外分光光度儀(日本島津公司);AR2140精密電子天平(美國OHAUS公司);85-2數(shù)顯恒溫磁力攪拌儀(上海司樂儀器有限公司);SHZ-88臺式水浴恒溫振蕩儀(江蘇太倉市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠);實(shí)驗(yàn)用水為超純水,其他試劑均為分析純。
Dim(芮城縣虹橋藥用中間體有限公司);Pct(衢州果膠有限公司,酯化度15 %~25 %,黏度為0.015 Pa/s);Eudragit L100(L100,德國ENOVIK公司);Eudragit RLPO(RLPO,德國ENOVIK公司)。
2.1.1 Dim果膠鋇凝膠胃漂浮微丸(Dim-BaPct)的制備 精密稱取適量Dim和碳酸氫鈉(1.75 %,w/v),溶解于適當(dāng)濃度的Pct溶液中,攪拌使其充分分散,然后將混懸液經(jīng)9號針頭滴入快速攪拌中的氯化鋇醋酸溶液中,針頭距液面8 cm,固化交聯(lián)15 min,漏斗過濾,超純水洗滌多次,40 ℃烘箱干燥1 h,即制得Dim-BaPct[6]。
2.1.2 載Dim固體分散體胃漂浮微丸(DimSD-BaPct)的制備 稱取Dim,L100和RLPO適量,溶于甲醇和二氯甲烷(1:1,v/v)混合溶液,55 ℃水浴蒸干,40 ℃真空干燥12 h,充分碾磨后過100目篩,制得雙嘧達(dá)莫固體分散體(DimSD)[7-8]。精密稱取適量DimSD和碳酸氫鈉(1.75 %,w/v),按2.1.1項(xiàng)下方法操作,制得載DimSD胃漂浮微丸(DimSD-BaPct)。
取適量DimSD-BaPct,使用標(biāo)尺測量微丸直徑,計(jì)算平均粒徑和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。見圖1。其外觀圓整,大小均勻。將多顆微丸平行排列后測得其平均粒徑(1.6±0.11)mm。
圖1 微丸外觀
分別稱取適量Dim-BaPct、DimSD-BaPct,投入盛有100 ml人工模擬胃液(HCl溶液,pH 1.2)的錐形瓶中。將錐形瓶置于恒溫振蕩儀中,轉(zhuǎn)速75 r/min,溫度37 ℃,測定兩種微丸的溶脹情況。分別于15 min、30 min、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h取出微丸,用濾紙吸干微丸表面水分,記錄微丸此時質(zhì)量Wt。按下式計(jì)算微丸溶脹率。結(jié)果見圖2。
圖2 Dim-BaPct和DimSD-BaPct在人工模擬胃液中的溶脹曲線(n=3)
其中,S為溶脹率,W0為微丸初始質(zhì)量,Wt為溶脹過程中微丸不同時間點(diǎn)的質(zhì)量。
由圖2可見,在人工模擬胃液中,DimSDBaPct和Dim-BaPct均在1 h左右達(dá)到溶脹平衡。同時,固體分散體對于微丸的溶脹行為沒有顯著影響。
隨機(jī)選取100顆Dim-BaPct和100顆DimSDBaPct,分別放入有100 ml人工模擬胃液的錐形瓶中,并將錐形瓶置于恒溫水浴振蕩儀,設(shè)置轉(zhuǎn)速為75 r/min,溫度為37 ℃,分別在1,2,3,4,5,6,7,8,9 h觀察漂浮于液面的微丸數(shù)量,按公式計(jì)算漂浮率。
漂浮率(%)=漂浮的微丸數(shù)/100×100
Dim-BaPct和DimSD-BaPct在人工模擬胃液中持續(xù)9 h的漂浮率為96.33 %±1.15 %(n=3),Dim-BaPct和DimSD-BaPct均具有良好的漂浮性。固體分散體對微丸的漂浮性能沒有顯著影響。
以人工模擬胃液配制Dim溶液,經(jīng)紫外掃描確定Dim最大吸光度波長為283 nm,輔料在此波長處基本無吸收,因此以283 nm作為Dim的測定波長。精密稱取Dim 10.0 mg,置于50 ml量瓶中,加人工模擬胃液至刻度,制得儲備液。精密移取100,200,300,400,500,600,700 μl儲備液至5 ml量瓶中,用人工模擬胃液稀釋至刻度,搖勻,在283 nm波長處測定紫外吸收度(A)值,以A對相應(yīng)的濃度(C,μg/ml)做線性回歸,得標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程:A=19.67C+0.0078(r=0.9991)。
取適量微丸,置于有100 ml人工模擬胃液的錐形瓶中,置于水浴恒溫振蕩儀,轉(zhuǎn)速75 r/min,溫度37 ℃,分別在0.5,1,2,3,4,5,6,9 h取出3 ml釋放介質(zhì),同時補(bǔ)入同溫介質(zhì)3 ml。樣品在4000 r/min下離心10 min,取上清0.5 ml,用人工模擬胃液定容至5 ml,于283 nm處測定樣品的吸光度(A)值。按2.5項(xiàng)下標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程計(jì)算樣品中Dim濃度及微丸在不同時間點(diǎn)的累積釋放率。
2.6.1 Pct濃度對Dim-BaPct中藥物釋放行為的影響分別取4 %,7 %,10%Pct溶液10 ml,按2.1.1項(xiàng)下方法制備胃漂浮微丸(4%Dim-BaPct,7%Dim-BaPct,10%Dim-BaPct),測定Dim在人工模擬胃液中的累積釋放度。結(jié)果見圖3。3種微丸中的藥物在1 h之內(nèi)均基本釋放完全,不同濃密Pct交聯(lián)制備的載藥微丸在人工模擬胃液中釋藥無明顯差異,表明增加Pct濃度對Dim釋放曲線無顯著影響。產(chǎn)生這種現(xiàn)象最可能的原因是凝膠骨架結(jié)構(gòu)空隙較大,難以阻滯Dim從微丸中快速釋放。Dim-BaPct中的藥物釋放為擴(kuò)散型,酸易溶性小分子藥物在人工模擬胃液中表現(xiàn)為速釋。
圖3 Dim-BaPct在人工模擬胃液中釋放曲線(n=3)
2.6.2 L100用量對DimSD-BaPct釋藥行為的影響 為改善Dim-BaPct在人工模擬胃液中的藥物突釋,酸性條件下不溶的L100被選為載體材料用于制備Dim固體分散體。按1:1,2:1,3:1的載體材料與藥物摩爾比,分別精密稱取L100和Dim,按2.1.2項(xiàng)下方法制備DimSD-BaPct,測定藥物在人工模擬胃液中的累積釋放度。結(jié)果見圖4。
圖4 按不同L100:Dim制備的DimSD-BaPct在人工模擬胃液中的釋放曲線(n=3)
由圖4可見,隨著L100:Dim的質(zhì)量比增加,Dim釋放速率和累積釋放度均隨之下降,持續(xù)釋放時間超過6 h,表明L100固體分散體可有效延緩Dim在人工模擬溶液中的釋放,延長藥物釋放時間。造成該現(xiàn)象的可能原因是L100為腸溶性材料,能阻滯酸性溶液的滲入,減慢Dim在人工模擬胃液中的溶解。當(dāng)L100:Dim=1:1時,Dim 9 h的累積釋放率為55 %左右, L100:Dim=3:1時,9 h的累積釋放度下降至15 %左右,分析原因是Dim被L100固體分散體包埋較深,導(dǎo)致Dim難以從微丸中擴(kuò)散并釋放出來。L100的比例越高,累積最大釋放率越低。
2.6.3 L100、RLPO用量對DimSD-BaPct釋藥行為的影響 為提高DimSD-BaPct在人工模擬胃液中的最大藥物累積釋放率,親水性材料RLPO和酸性條件下不溶的L100共同作為載體材料用于制備Dim固體分散體。按1:1:1,1:1:2,1:1:3的比例,分別精密稱取L100、Dim和RLPO,按2.1.2項(xiàng)下方法制備DimSD-BaPct,考察Dim-SD-BaPct在人工模擬胃液中的釋放行為。結(jié)果見圖5。
圖5 不同用量L100、RLPO制備的DimSD-BaPct在人工模擬胃液中的釋放曲線(n=3)
由圖5可見,隨著RLPO用量的增加,Dim最大累積釋放率顯著提高。當(dāng)L100:Dim:RLPO=1:1:3,6 h的藥物累積釋放率可升高至70 %左右。RLPO是一種親水性材料,通過在固體分散體中添加RLPO,使人工模擬胃液更易滲入微丸內(nèi)部,藥物更容易從微丸中擴(kuò)散并釋放出來。
基于L00和RLPO的特性,通過調(diào)整固體分散體中兩種材料的比例,可按照治療需要和藥物性質(zhì)獲得理想的藥物釋放速率、藥物持續(xù)釋放時間和最大累積釋放率。
取DimSD-BaPct(L100:Dim=1:1)、DimSDBaPct(L100:RLPO:Dim=1:1:1)和Dim-BaPct的藥物釋放數(shù)據(jù),分別用零級、一級、Higuchi、Korsmeyer-Peppas釋放模型擬合,結(jié)果見表1。D i m-B a P c t 釋放曲線較符合一級釋放模型,擬合r值為0.99901。而以L100作為載體材料和聯(lián)用L100和RLPO作為載體材料所獲微丸的釋放曲線較符合Higuchi模型,DimSD-BaPct(L100:Dim=1:1)的擬合r值為0.99914,DimSDBaPct(L100:RLPO:Dim=1:1:1)的擬合r值為0.99855。
表1 DimSD-BaPct體外釋放數(shù)據(jù)的模型擬合
前期試驗(yàn)中,研究者分別用1 %,1.5 %,1.75 %,2 %,2.5 %碳酸氫鈉制備微丸并考察其漂浮性能。預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,5種微丸在外觀品質(zhì)和漂浮性能方面存在顯著差異。在漂浮性能方面,隨著碳酸氫鈉濃度從1 %升高至1.75 %,微丸9 h漂浮率從84 %提升至93 %,微丸具備了良好的漂浮性能。當(dāng)碳酸氫鈉濃度超過1.75 %后,微丸持續(xù)9 h的漂浮率均未超過94 %。在外觀品質(zhì)方面,當(dāng)碳酸氫鈉濃度小于1.75 %時,微丸成形性和一致性較好。碳酸氫鈉濃度超過1.75 %后,一部分微丸發(fā)生破裂,造成該現(xiàn)象原因可能是過多氣泡的產(chǎn)生使微丸不易成形,外觀一致性不佳。綜合考慮,選擇最優(yōu)碳酸氫鈉濃度為1.75 %。
本研究中采用的載體材料是低酯果膠,酯化度小于50 %。前期實(shí)驗(yàn)中分別用5 %,6 %,7 %,8 %,9 %果膠溶液制備微丸。結(jié)果顯示,果膠濃度大于8 %時,或小于6 %時,微丸的成形性均不理想。因此,選擇果膠溶液濃度為7 %。
載藥果膠鋇凝膠胃漂浮微丸,可實(shí)現(xiàn)藥物主要在胃部釋放,解決Dim溶解pH依賴性的問題,但果膠鋇凝膠微丸難以延遲酸易溶性藥物在酸性條件下的快速釋放。因此,在本次研究中,具備不同溶解特性的載體材料被用于制備載藥固體分散體,并用于制備載藥的胃漂浮微丸。這種多單元胃漂浮給藥系統(tǒng)具有較高的安全性、生物相容性及釋放可調(diào)節(jié)性,具有良好的應(yīng)用前景。