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Preparation of gastric floating sustained-release capsules of Tripterygium wilfordii by using multiparticulate time-controlled release technology

采用多元定时释药技术制备雷公藤胃漂浮缓释胶囊的研究



全 文 :采用多元定时释药技术制备雷公藤胃漂浮
缓释胶囊的研究
张伟1,2,宋洪涛1,张倩3
(1.南京军区 福州总医院 药学科,福建 福州 350025;
2.福建中医学院 药学系,福建 福州 350003;3.福建医科大学 药学院,福建 福州 350004)
[摘要] 目的:采用多元定时释药技术制备雷公藤胃漂浮缓释制剂。方法:采用挤出滚圆法,以90%十八醇为助漂剂制
得空白胃漂浮微丸。使用流化床包衣设备,制备载药胃漂浮微丸。再以低取代羟丙基纤维素作为内溶胀层材料,以乙基纤维
素水分散体作为外控释层材料进行包衣制备胃漂浮定时释药包衣微丸。等量称取控释层包衣增重分别为0%,8%,12%,
15%和22%的包衣微丸,混均装入硬胶囊中,即得雷公藤胃漂浮缓释胶囊。结果:当溶胀层处方及用量固定后,通过控制控释
层的厚度,可使包衣微丸在预期的不同时间定时释药。将几种控释层增重不同的包衣微丸混合后制成雷公藤胃漂浮缓释胶
囊,在溶出介质中,均立即起漂,包衣微丸8h漂浮率大于80%,并于不同时间依次释药,从而在整体上呈现出一种缓释特征。
结论:采用多元定时释药技术制备而成的雷公藤胃漂浮缓释胶囊具有良好的漂浮性能和缓释特性。
[关键词] 雷公藤;微丸;胃漂浮;缓释胶囊;多元定时释药技术
[收稿日期] 20090629
[基金项目] 福建省自然科学基金项目(2006J0116)
[通信作者] 宋洪涛,博士,教授,主要从事药剂学和临床药学方
面的研究,Tel:(0591)22859459,Email:sohoto@vip.sohu.com
[作者简介] 张伟,硕士研究生,主要从事中药制剂及质量控制研
究,Tel:(0591)22859972,Email:weiweiann61845654@yahoo.com.cn
  雷公藤提取物是有毒中药雷公藤 Tripterygium
wilfordiHook.F.去皮根部经提取纯化后得到的有
效部位,总二萜内酯类是其主要活性成分,同时也是
其毒性成分。目前市售的中药雷公藤口服制剂主要
为普通片剂,临床用于类风湿关节炎、肾小球肾炎、
肾病综合征等疾病的治疗,疗效显著,但其不良反应
也较为常见,如生殖系统毒性、皮肤黏膜反应、肝毒
性、骨髓和血液系统毒性等[12],加之患者每天需服
药3次,用药顺应性较差。为降低雷公藤的毒副作
用,减少服用次数,提高患者用药顺应性以及临床治
疗效果,本研究拟采用多元定时释药技术结合多元
胃漂浮制剂技术制备雷公藤胃漂浮缓释制剂,以期
达到减毒增效的目的。
1 材料
RCZ5A型智能药物溶出度仪(天津大学精密
仪器厂);DU650型紫外可见分光光度计(贝克曼
库尔特实验系统有限公司);JHQ100型微型流化床
包衣机(沈阳医联新药研究所);JBZ300型包衣制
粒机(沈阳医联新药研究所);BT1100E型恒流泵
(上海琪特分析仪器有限公司)。
雷公藤内酯醇对照品(中国药品生物制品检定
所,批号111567200502);雷公藤提取物(无锡开立
达实业有限公司,批号 070203);羟丙甲纤维素
(HPMC5mPa·s,上海卡乐康包衣有限公司);硬脂
酸镁(上海实验试剂有限公司);十八醇(广东汕头
市西陇化工厂);微晶纤维素(MCC,江苏常熟药用
辅料厂);十二烷基硫酸钠(SDS,浙江豪森制药有限
公司);低取代羟丙基纤维素(LHPC,营口奥达药用
辅料厂);乙基纤维素水分散体(Surelease,上海卡乐
康包衣有限公司);试剂均为分析纯。
2 方法
2.1 含量测定
取缓释微丸适量,研细,取约 400mg,精密称
定,置100mL量瓶中,加95%乙醇50mL超声提取
30min,用95%乙醇稀释至刻度,摇匀,过滤,精密量
取续滤液10mL置25mL量瓶中,用95%乙醇稀释
至刻度,即得供试品溶液。精密量取供试品溶液
30mL,分别加入2%氢氧化钾和3,5二硝基苯甲
酸溶液各05mL,摇匀显色5min,以95%乙醇同法
操作为空白,在546nm的波长处测定吸光度[3],计
算,即得。
2.2 体外释放度检查
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采用《中国药典》2005年版附录Ⅴ C溶出度测
定第三法的装置,以含 01%十二烷基硫酸钠
(SDS)的人工胃液250mL为溶出介质,转速(100±
1)r·min-1,温度(37±05)℃。在每个溶出杯中
投入雷公藤胃漂浮缓释胶囊1粒或已精密称重的雷
公藤胃漂浮缓释微丸适量(约400mg),立即计时,
分别于不同时间吸取溶液10mL(并即时在溶出杯
中补充01% SDS的人工胃液10mL),置25mL具
塞试管内,加醋酸乙酯10mL,振摇。待静置分层,
吸取上层溶液9mL,水浴加热蒸干,用95%乙醇3
mL将残留物溶解作为供试品溶液,分别加入2%氢
氧化钾和3,5二硝基苯甲酸溶液各05mL,显色5
min,在546nm的波长处测定吸光度。另取雷公藤
内酯醇对照品约 5mg,精密称定,置 100mL量瓶
中,用 95%乙醇稀释至刻度,摇匀。精密量取 50
mL于25mL量瓶中,用95%乙醇稀释至刻度,作为
对照品溶液,精密量取3mL同法显色,测定吸光度。
以雷公藤总二萜内酯的量计算不同时间的累积释放
百分率[4]。
2.3 漂浮性能检查
取样品适量,将其投入装有01%SDS的人工
胃液中,温度设为(37±05)℃,转速为 100r·
min-1,观察漂浮情况,计录起漂时间和漂浮率。漂
浮率计算公式:
漂浮率=W1/W0×100%
其中W1为8h漂浮微丸质量(8h后将漂浮在
距液面3cm内的微丸捞出,烘干,称重即得),W0为
投入溶出杯中的微丸质量。
2.4 空白胃漂浮微丸的制备
按处方量分别称取10%的微晶纤维素(MCC)
和90%的十八醇,过筛混匀,加入40%的水制软材,
设定挤出速度825r·min-1,经挤出筛孔(孔径08
mm)挤成长条状,置滚圆转盘内,设定滚圆转速825
r·min-1,滚圆时间5min,使细条状中间体滚成圆
形微丸颗粒,取出微丸于35℃烘箱中干燥4h,整粒
后,取24~40目微丸备用。
2.5 载药胃漂浮微丸的制备
将雷公藤提取物混悬于含1%HPMC(5mPa·
s)和05%SDS的水溶液中制成载药包衣液。称取
空白胃漂浮微丸适量,置于流化床包衣机内,调整鼓
风机风量至微丸全部沸腾悬浮,采用底喷式方法进
行包衣,包衣温度控制在30~35℃,喷枪喷雾压力
02MPa,恒流泵流速10mL·min-1。包衣完成后
(包衣增重12%),将微丸置于35℃干燥2h,即得。
2.6 定时释药胃漂浮微丸的制备
将载药丸芯(20~30目)适量置于微型流化床
中,调整鼓风机风量至微丸全部沸腾悬浮,控制包衣
筒出口温度为(37±2)℃,溶胀层包衣液(含 1%
HPMC、适量 LHPC和 SDS)喷液速率为10mL·
min-1,控释层包衣液(固含量为8%的乙基纤维素
水分散体)喷液速率为 05mL·min-1,喷气压力
01MPa,喷液包衣方式为底喷,包衣液连续搅拌,
在载药丸芯上依次包覆溶胀层包衣液和控释层包衣
液。包衣完成后流化干燥10min,然后置40℃烘箱
内熟化12h,即得。
2.6.1 溶胀层材料类型对药物释放的影响 分别
用LHPC、羧甲基淀粉钠(CMSNa)、交联聚乙烯吡
咯烷酮(PVPP)、交联羧甲基纤维素钠(CCNa)作为
溶胀层材料(质量分数均为3%),HPMC和 SDS质
量分数均为1%,溶胀层包衣增重为15%,控释层包
衣增重为15%,制备包衣微丸,以雷公藤总二萜内
酯为指标进行释放度测定。
2.6.2 溶胀层包衣液中 SDS浓度对药物释放的影
响 以3%LHPC为溶胀层材料,改变溶胀层包衣
液中 SDS分别为0%,05%,10%,15%,其他同
261项下,制备包衣微丸,进行释放度测定。
2.6.3 溶胀层增重对微丸释放的影响 以3%L
HPC为溶胀层材料,HPMC和 SDS均为1%,改变
溶胀层包衣增重分别为 12%,15%,20%,控释层
包衣增重均为15%,制备包衣微丸,进行释放度测
定。
2.6.4 控释层增重对微丸释放的影响 保持溶胀
层包衣增重为15%,改变控释层包衣增重,使其增
重分别为 8%,12%,15%,18%,22%,制备包衣微
丸,进行释放度测定。
2.6.5 溶出仪转速对药物释放的影响 取溶胀层包
衣增重为15%,控释层包衣增重为15%的包衣微丸,
以含01% SDS的人工胃液为溶出介质,分别在转速
为100,75,50r·min-1条件下进行释放度试验。
2.7 雷公藤胃漂浮缓释胶囊的制备及检查
等量称取控释层包衣增重分别为 0%,8%,
12%,15%,22%的包衣微丸,混合均匀,装入硬胶囊
中,即制得雷公藤胃漂浮缓释胶囊。取3批雷公藤
胃漂浮缓释胶囊,进行漂浮性能及释放度检查。
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3 结果
3.1 溶胀层材料类型对药物释放的影响
LHPC和 CMSNa具有较强的溶胀能力,
PVPP,CCNa的溶胀能力较弱,见图1。而且,只有
以LHPC为溶胀材料制备的定时释药微丸在一定
时间后,药物呈现出突释现象,在溶出介质中可见大
量飘浮的控释层包衣薄膜,推测其释药机制可能是
随着水分的渗入,溶胀层逐渐膨胀,当溶胀压足够大
时,控释层衣膜破裂,药物迅速释放。以 CMSNa为
溶胀材料制备的定时释药微丸未能呈现出定时释放
的效果,而是呈现出一种缓释机制,在溶出介质中亦
未见大量飘浮的控释层包衣薄膜,推测其释药机制
可能是由于 CMSNa在水中的体积能溶胀300倍,
随着水分的渗入,溶胀层迅速膨胀,药物通过控释层
中的孔隙开始扩散释放,但由于其产生的溶胀压不
够大,不能胀破控释层,致使药物始终不能达到爆破
释放,这种释放机制相当于膜控扩散释药,水溶性成
分的释放速率必然大于脂溶性成分,达不到同步释
药的目的。故本研究选用 LHPC作为溶胀层包衣
材料。
图1 溶胀层材料对药物释放的影响
3.2 溶胀层包衣液中SDS浓度对药物释放的影响
当SDS为0时,包衣微丸在8h内几乎没有释
药;SDS为05%时,包衣微丸在5h内几乎没有释
药,5h后释放曲线并没有呈现出期望中的爆破释
药效果,这可能是由于水的渗透速率较低,溶胀层在
期望时间内得不到充分膨胀,致使控释层衣膜不能
破裂,渗入的水在控释层衣膜破裂前到达药物层并
溶解药物,药物通过已被胀大但未破裂的控释层衣
膜而扩散;当SDS增大为1%时,包衣微丸于3h时
滞后开始释药,随后的3h累积释药达到80%以上,
控释层衣膜基本完全破裂;当SDS增大为15%时,
包衣微丸于2h时滞后开始释药,随后的2h累积释
药达到80%以上,与1%SDS包衣微丸相比,释药时
滞明显提前,见图2。这可能是因为,促使一定厚度
的外膜破裂需要一定的临界溶胀压,随着 SDS浓度
的增大水的渗透速率逐渐加快,从而使溶胀层可以
更快地达到并超过临界溶胀压,导致外膜破裂,药物
迅速释放。因此,溶胀层中SDS选择为1%。
图2 溶胀层包衣液中SDS浓度对药物释放的影响
3.3 溶胀层增重对微丸释放的影响
当溶胀层增重为 12%时,包衣微丸大约于 5
h后开始释药,随后的3h累积释药达80%以上;
当溶胀层包衣增重达15%时,于 3h时滞后开始
释药,随后的 3h累积释药达 80%以上;当溶胀
层包衣增重至 20%时,于 2h时滞后开始释药,
随后的2h累积释药达 80%以上,见图 3。试验
结果表明溶胀层包衣增重达到一定的厚度时,方
能获得较好的定时爆破释放效果。如果再增加
溶胀层厚度,要达到相同的释药时滞,需要增加
控释层的厚度,并且漂浮情况不佳。为节约控释
层辅料用量,获得较好的漂浮性能,故选择溶胀
层包衣厚度为15%。
图3 溶胀层增重对微丸释放的影响
3.4 控释层增重对微丸释放的影响
随着控释层包衣增重的增加,包衣微丸的释药
时滞逐渐增加,时滞期后的释药速率逐渐减小,控释
层增重为 8%,12%,15%,18%,22%的包衣微丸,
其释药时滞分别为 05,10,30,40,60h,见图
4。可见控释层包衣增重对释药时滞有非常显著的
影响。
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图4 控释层增重对微丸释放的影响
3.5 溶出仪转速对药物释放的影响
随着转速的增加,包衣微丸的释药速率有所提
高,见图5。
图5 溶出仪转速对药物释放的影响
3.6 雷公藤胃漂浮缓释胶囊的漂浮性能及释放度
检查
漂浮性能检查结果表明,3批雷公藤胃漂浮缓
释胶囊在人工胃液中均立即起漂,漂浮率均大于
80%,显示出良好的漂浮性。3批制剂的释放曲线
见图6。
图6 雷公藤胃漂浮缓释微丸的释药曲线
4 讨论
在前期的研究中,笔者曾采用多元定时释药技
术成功制备了复方中药舒胸缓释胶囊[5]和复方丹
参缓释胶囊[6],该技术依据双层膜时控崩解原理,
药物的释放主要与包衣膜的材料及厚度有关,而与
药物本身的理化性质关系较小,通过选择和改变溶
胀层和控释层的材料和包衣增重,可以制备具有不
同释药时滞的定时释药微丸,将其按一定比例混合
装入胶囊即可制成缓释制剂,该胶囊中的微丸在体
外可于不同时间依次释药,从而在整体上呈现出一
种缓释特征,并使理化性质不同的各成分在缓释的
同时达到了同步释放。
然而,由于受胃肠道转运的影响,该类制剂在胃
肠道中上部停留的时间较短,会有一部分微丸在释
放药物之前而到达结肠,由于结肠水分较少,可能会
导致溶胀层不能充分吸水膨胀,控释层无法完全胀
破,从而影响药物的释放。而且结肠也不是多数药
物吸收的理想部位,药物在此吸收较差,从而有可能
导致缓释制剂生物利用度降低[7]。针对这个问题,
本课题考虑将多元定时释药技术和多元胃漂浮制剂
技术相结合制备中药多元胃漂浮缓释制剂,延长制
剂在胃肠道中上部的滞留时间,使所有微丸均能在
水分较多且吸收较好的胃肠道中上部崩解释药,以
期提高制剂的生物利用度。
空白胃漂浮微丸的制备对于整个制剂能否达到
理想的漂浮效果至关重要。笔者曾考察过十六醇、
十八醇、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯等助漂剂及其用
量,结果表明,采用十八醇为助漂剂,用量达到90%
时,可以制得漂浮性能良好的空白微丸,且可承载
50%左右的包衣增重。
溶胀层材料类型、SDS的用量以及溶胀层包衣
厚度(增重)对于能否制备成定时释药微丸具有重
要影响,试验时应重点考察。控释层包衣的厚度
(增重)直接影响释药时滞,通过改变其增重可以得
到一系列具有不同释药时滞的微丸。但由于空白漂
浮微丸的承重能力有限,所以应充分权衡溶胀层与
控释层的包衣增重,以对微丸的漂浮性能不产生重
大影响为前提。
在微丸混合装入胶囊之前,应分别测定不同
包衣增重微丸的释药时滞及其释放度,根据测定
结果,进行定量“勾兑”,以期达到预期的释药效
果。3批雷公藤胃漂浮缓释胶囊的试验结果表明,
胶囊置入人工胃液后,可立即漂浮,胶囊壳在短时
间内即可溶化,微丸漂浮于胃液上部,包衣膜分步
于不同时间逐渐胀破,药物释放,并在整体上呈现
出一种缓释特征。
由于微丸是一个个破裂后所含药物全部释放,
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所以有望使制剂中理化性质不同的各成分在缓释的
同时达到同步释药,其同步释放情况拟考虑采用多
指标测定法或指纹图谱法进行评价[8],尚有待进一
步研究报道。
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Preparationofgastricfloatingsustainedreleasecapsulesof
Tripterygiumwilfordibyusingmultiparticulatetimecontroled
releasetechnology
ZHANGWei1,2,SONGHongtao1,ZHANGQian3
(1.DepartmentofPharmacy,FuzhouGeneralHospitalofNanjingMilitaryRegion,Fuzhou350025,China;
2.DepartmentofPharmacy,FujianColegeofTraditionalChineseMedicine,Fuzhou350003,China;
3.SchoolofPharmacy,FujianMedicalUniversity,Fuzhou350004,China)
[Abstract] Objective:TopreparegastricfloatingsustainedreleaseformulationofTripterygiumwilfordibyusingmultiparticu
latetimecontroledreleasetechnology.Method:Theintragastricfloatingblankpeletsweremadebyextrusionspheronizationmethod
with10% MCCasdiluentand90% cetylalcoholasfloatingassistant.Thedrugloadedpeletswerepreparedinafluidbedcoaterwith
1%HPMC,05%SDSandextractionofT.wilfordiascoatingsolution.Thegastricfloatingtimecontroledreleasepeletswerepre
paredwith3%LHPC,1%HPMCand1%SDSastheinnerswelinglayerandethylceluloseaqueousdispersionastheoutercontroled
layer.Finaly,gastricfloatingsustainedreleasecapsulesofT.wilfordiweredevelopedbyencapsulatingthefivekindsofcoatedpelets
whosecoatingloadwere0%,8%,12%,15% and22% atequivalentratioinhardgelatincapsules.Result:Afterformulationand
coatingloadofswelinglayerwasfixed,thecoatedpeletswouldreleaseactivecompositionsinthediferenttimeexpectablythrough
regulatingcoatinglevelofcontroledlayer.Severalkindsofcoatedpeletswhosecontroledlayerhaddiferentcoatingloadweremixed
andencapsulatedintogastricfloatingsustainedreleasecapsulesofTripterygiumwilfordi.Thecapsulescouldfloatimmediatelyinthe
dissolutionmediumandthefloatingrateofpeletswasmorethan80% in8h.Thevariouskindsofcoatedpeletscouldreleaseactive
compositionsinaccordancewithtimeandshowacharacteristicofsustainedreleasingasawhole.Conclusion:Thegastricfloatingsus
tainedreleasecapsulesofT.wilfordipreparedbyusingmultiparticulatetimecontroledreleasetechnologyhadefectivefloatingbehav
iorandsustainedreleasecharacteristics.
[Keywords] Tripterygiumwilfordi;pelets;gastricfloating;sustainedreleasecapsules;multiparticulatetimecontroledre
leasetechnology
[责任编辑 周驰]
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