难溶弱酸性药物固体分散体的非pH依赖性释放研究-袁园

 1难溶弱酸性药物固体分散体的非pH依赖性释放研究袁园1,2陈莉1张莉1（1武警医学院药剂教研室，天津300162；2武警湖北总队恩施州支队卫生队，恩施445000；）摘要：目的以尼美舒利为难溶弱酸性模型药物，研究提高该类药物释放速率的方法。方法以聚乙二醇6000（PEG6000）为载体，采用熔融法制备尼美舒利固体分散体；测定含不同碱化剂（包括NaOH、KOH、Ca(OH)2、Na2CO3、CaCO3）的尼美舒利固体分散体中药物的释放速率。结果加入碱化剂能显著增加尼美舒利在蒸馏水中的释放度，碱化剂不同，药物的释放度不同。结论在尼美舒利PEG6000固体分散体中加入碱化剂可显著改善该类药物的体外释放特点，并呈现明显的非pH依赖性。关键词：难溶弱酸性药物；碱化剂；固体分散体；尼美舒利；聚乙二醇；溶出速率；pH调节pH-independentdrugreleaseofaweaklyacidicpoorlywater-solubledrugfromsoliddispersionsYUANYuan1,2，CHENLi，ZHANGLi2*（DepartmentofPharmacy，MedicalCollegeofChinesePeople’sArmedPoliceForces，Tianjin300162，China）Abstract:ObjectiveArepresentativepoorlywater-solubleandweaklyacidicdrug,nimesulide,waschosenasamodeldrugduetoitspH-dependentreleaseproperty.MethodsThesoliddispersions(SDs)werepreparedwithdrugandpolyethyleneglycol6000(PEG6000)withoutorwithalkalizersusingthehotmeltmethod.ThedissolutionratesofdrugfromSDscontainingalkalizersincludingNaOH,KOH,Na2CO3,CaCO3,Ca(OH)2weredetermined.ResultsThedissolutionratesofdrugfromSDscontainingalkalizersweremorepronouncedwhencomparedwiththe                                                             [作者简介]袁园，男，硕士，主要从事药物新制剂的研究与开发。E-mail：[e-mail]通讯作者：张莉，女，教授,Email：[e-mail] 2physicalmixturesandrawpowder,especiallyindistilledwater.ConclutionItwasevidentthatthealkalizersinSDscouldmaximizethedissolutionrateofweaklyacidicdruglikenimesulide,thusresultinginpH-independentdrugrelease.KEYWORDS:poorlywater-solubleweaklyacidicdrug;alkalizers;soliddispersions;nimesulide;polyethyleneglycol;dissolutionrate;pHmodulation近来，为改善水难溶性药物的溶出从而提高其生物利用度的研究报道日益增多。其中，利用聚乙二醇、羟丙基纤维素、聚维酮以及其他不同亲水性辅料为载体的固体分散技术是常用的方法之一[1]。一般认为固体分散体（SD）可改变药物的结晶状态并减小粒径，增加药物的分散度和可润湿性，从而加快了药物的释放速度，促进了药物的吸收[2]。在制剂中加入适当的pH调节剂，对于调节某些可离子化的pH依赖性水难溶性药物的释放速率也是一种很有效的方法[3,4]。尼美舒利（NIM）具有独特的甲基磺酰苯胺结构，为典型的难溶性弱酸性药物，可在一定条件下离子化，因而其溶解度具有pH依赖性，生物利用度波动较大[5]。为提高其体外释放度，孙彦辉等[6]以水溶性聚乙二醇6000、泊洛沙姆188和聚维酮K30为载体，制备了NIM速释分散体。本研究在此基础上，以PEG6000为载体并加入不同碱化剂制备NIM固体分散体（NIM-SD），通过比较碱化剂加入前后以及不同释放介质对药物体外溶出速率的影响，进行pH依赖性水难溶弱酸性药物的溶出机制的初步研究，以期实现pH依赖性水难溶性药物的非-pH依赖性体外释放，为开发相应的固体制剂奠定理论基础。1仪器与材料UV-1800紫外分光光度计（日本岛津）；RCZ-5A型智能药物溶出仪（天津大学精密仪器厂）；DF-101B集热式恒温加热磁力搅拌器（郑州长城科工贸有限公司）；PHS-3C精密pH计（上海雷磁仪器厂）。尼美舒利原料药（天津药物研究院药物有限公司，含量99.3%）；聚乙二醇6000（PEG6000，天津天泰精细化学品有限公司）。其他试剂均为分析纯。2方法2.1NIM溶解度研究取过量NIM于塑料套管中，加入适量磷酸盐缓冲液（n=3），于（37±0.5） 3℃下，平衡96h后取样，微孔滤膜（0.80μm）过滤，取续滤液适当稀释后，用UV法测定。2.2NIM-SD的制备2.2.1熔融法制备NIM-SD按质量比1:8:24精确称取碱化剂（NaOH、KOH、Na2CO3、CaCO3、Ca(OH)2）、NIM和PEG6000。先将载体分别置80℃水浴上，待其完全熔融后，磁力搅拌下缓慢加入相应处方量的碱性剂，至完全混合均匀后同法再加入NIM，充分搅拌使混均匀后，迅速置-20℃冷冻固化8h。将产品置真空干燥箱中干燥约12h后，用小型超微粉碎机粉碎，过80目筛，即得含不同碱化剂的NIM-PEG6000-SD（分别用所加的碱化剂对各处方命名），分别置干燥器皿中待用。2.2.2研磨法制备物理混合物首先按“2.2.1”项下方法得PEG6000细粉，再按质量比为1：3称取NIM和PEG6000细粉置洁净的研钵中，边加边研磨至充分研磨后置真空干燥箱中干燥约12h，过80目筛，即得一定质量比的物理混合物（mixer），置干燥器皿中待用。2.3NIM-SD的释放度考察2.3.1NIM最大吸收波长的选择量取NIM标准液用0.1mol·L-1氢氧化钠溶液稀释，采用紫外分光光度计在200～500nm波长范围内扫描[7]。NIM在波长393nm处有最大吸收，在此波长处上述载体均对测定无干扰，因此选择393nm为测定波长。2.3.2标准曲线的绘制精密量取NIM标准液50、100、150、200、300、350μL分别加至10mL容量瓶中，用0.1mol·L-1氢氧化钠溶液定容至刻度，得系列质量浓度的NIM溶液，分别在393nm处测定吸收度（A），回归得到标准曲线方程为C=19.85A+0.016，r=0.9995（n=5）。NIM质量浓度在1.88～13.16μg·mL-1内与吸光度呈良好的线性关系。2.3.3释放度的测定采用转篮法。转速100r·min-1；温度：37±0.5℃；释放介质分别为：A液（蒸馏水）和B液（pH8.8硼酸盐缓冲液）。 4取贮存于干燥器中的各处方的样品，精密称取相当于NIM25mg，分别置3号空胶囊壳内，再将胶囊壳置于装有900mL释放介质的溶出杯中，分别于10、15、30、45、60、75、90min定时定位取样5mL，用0.45μm微孔滤膜滤过，弃去初滤液，同时补加5mL空白缓冲溶液，在393nm处测定吸光度，计算药物质量浓度及药物不同时间累积释放的质量浓度，制作释放度-时间曲线图。3结果与讨论3.1溶解度研究结果表明，弱酸性药物NIM的溶解度具有pH依赖性，在碱性条件下较好，而在蒸馏水和偏酸性条件下几乎不溶（表1）。由于药物的溶解度不足是药物生物利用度不高的主要限制因素，因此，适当提高pH来增加药物的溶解度有望促进药物的吸收[错误！未定义书签。]。表1NIM在不同pH缓冲液及蒸馏水中的溶解度（37±1℃，n=3）Table1ThesolubilityofNIMindifferentpHsolutionpHsolubility(μg·mL-1)water9.39±2.875.022.646±0.2446.048.805±0.2816.8638.88±0.7527.4195.54±2.7458.00175.3±12.189.06427.7±8.16810.01491.5±7.57311.18743.5±60.2412.030756.5±1871.63.2NIM-SD的性状如表2所示，NIM-KOH-PEG、NIM-NaOH-PEG、NIM-Ca(OH)2-PEG处方的分散体粉末呈橘黄色，其中NIM-Ca(OH)2-PEG颜色稍浅，NIM-KOH-PEG处方在粉碎过程中即出现一定程度的吸湿现象，NIM-NaOH-PEG处方粉碎后也出现一定程度的吸湿现象，NIM-Ca(OH)2-PEG不吸湿；NIMCaCO3-PEG和NIM-Na2CO3-PEG处方的分散体粉末呈黄色，其中NIM-Na2CO3-PEG处方颜色稍深，也未出现吸湿现象。由于SD表面积大，本身具有一定的吸湿性，所以，碱化剂的选择显得格外重要。 5表2不同碱化剂处方固体分散体的性状Table2ThecharacterofNIM-SDwithdifferentalkalizers处方性状吸湿性NIM-PEG淡黄色粉末-NIM-KOH-PEG橘黄色，明显结块++NIM-NaOH-PEG橘黄色粉末，略有结块+NIM-Ca(OH)2-PEG橘黄色粉末，颜色稍浅-NIMCaCO3-PEG黄色粉末-NIM-Na2CO3-PEG黄色粉末，颜色稍深-说明：-、+、++分别表示不吸湿、吸湿和容易吸湿3.3不同碱化剂对释放度的影响不同碱化剂对NIM在蒸馏水和硼酸盐缓冲液的释放速率的影响见图1。结果表明，NIM从SD中释放仍具有pH依赖性（即药物的释放度及释放速率随pH的升高而显著升高）；随着碱化剂的加入，NIM在蒸馏水中的释放速率增加非常明显，表现出一定的非pH依赖性。这种溶出速率的增加，可能是由于在所得的三元SD中的碱化剂可升高药物粒子所处微环境的pH，并一定程度上抑制析晶。研究还发现，以蒸馏水为释放介质时，这种增强效应与碱化剂的类别有关，碱性越强效果越明显，如氢氧化物强于相应的碳酸盐，即Ca(OH)2NaOHKOHNa2CO3CaCO3）。Ca(OH)2处方的效果更佳，可能是由于NaOH或KOH水中溶解度过好，可迅速释放，其对药物所处微环境的维持作用减弱，而水中难溶的Ca(OH)2却可较长时间维持微环境较高的pH，从而使释药速率更快且更完全[8]。图1不同碱化剂对NIM在硼酸盐缓冲液（pH8.8）和蒸馏水中溶出度的影响Fig1ThedissolutionrateofdifferentNIMSDindifferentsolvent如图2所示，Ca(OH)2的加入使NIM在蒸馏水中的释放速率和程度明显增 6加，而在pH为8.8的硼酸盐缓冲液中却没有差异，释放曲线基本重合。说明实验所制备的含有Ca(OH)2的分散体可以在一定程度上实现药物的非pH依赖性释放，有效降低可能存在的生物药剂学问题。图2含有Ca(OH)2的NIMSD的非pH依赖释放Fig2ThepH-independentdrugreleaseNIMSDwithCa(OH)23.4溶出介质pH值的测定为验证究竟是因为固体分散体系中微环境pH的改变，还是因为释放介质pH的改变导致了药物溶出速率的加快，本实验进一步测定了释放实验结束释放介质的pH（表3）。在900mL的蒸馏水中，粉末状SD迅速分散，且最终碱化剂的浓度仅有0