左金胃漂浮-生物粘附小丸的制備配方研究＊

許 鋒，王洛臨，王 淳

（1. 廣東食品藥品職業學院實驗實訓中心 廣州 510520；2. 廣東省中醫藥工程技術研究院 廣州 510095）

左金胃漂浮-生物粘附小丸的制備配方研究＊

許 鋒1＊＊，王洛臨2，王 淳1

（1. 廣東食品藥品職業學院實驗實訓中心 廣州 510520；2. 廣東省中醫藥工程技術研究院 廣州 510095）

目的：本研究旨在優選左金胃漂浮-生物粘附小丸的制劑配方。方法：實驗以鹽酸小檗堿釋放度為考察指標，采用星點設計優選左金胃漂浮-生物粘附小丸丸芯的處方組成，以丸芯的圓整度和收率為評價指標，利用正交試驗優化擠出滾圓法制備丸芯的工藝參數，丸芯用卡波姆和碳酸氫鈉的混合溶液包衣。結果：以羥丙甲纖維素（HPMC K4M）為骨架材料，微晶纖維素（MCC PH301）為成球材料和崩解劑，碳酸氫鈉為助漂材料；以擠出速度30 r·min-1，滾圓速度800 r·min-1和滾圓時間20 min制備丸芯，包衣后的左金胃漂浮-生物粘附小丸均能在0.1 mol·L-1的鹽酸溶液中，在1 min內起漂，10 h持續漂浮率約80%，生物粘附率83.7%-86.8%，主要成分鹽酸小檗堿在12 h的累積釋放率＞90%。結論：左金胃漂浮-生物粘附小丸的累積釋放率較高，且在胃內的停留時間延長，制劑配方穩定可靠，為左金丸新劑型的開發和應用提供借鑒。

左金丸 胃漂浮 生物粘附 小丸 制劑配方

左金丸出自《丹溪心法》，為傳統名方，由黃連和吳茱萸照6：1的比例組成，具有泄火疏肝、和胃止痛之功效，療效確切。臨床常使用左金丸治療由幽門螺桿菌引起的胃炎、消化性潰瘍等[1-3]。左金胃漂浮-生物粘附小丸是在左金丸處方基礎上根據流體動力學平衡控釋系統原理設計的，服用后在胃內環境中與胃壁黏膜產生生物粘附，同時在胃液作用下體積膨脹形成凝膠，使其表觀密度小于胃內容物密度（約1.004 g·cm-3），從而在胃液中呈漂浮狀態[4]，延長藥物在胃內滯留時間，使釋出的藥物在胃部或緩緩經過十二指腸時有充分的局部作用或吸收時間，有利于充分發揮藥效，提高生物利用度。

1 實驗動物

雄性SD大鼠體質量250±20 g，購自廣東省醫學實驗動物中心，動物生產許可證號SCXK（粵）2003-0002，動物使用許可證號SYXK（粵）2010-0059。

2 儀器與試藥

HJ-400-P型擠出滾圓制丸機（重慶榮凱機械制造有限公司）；RC-806型智能溶出試驗儀（天津市天大天發科技有限公司）；UV-2550型紫外-可見分光光度計（日本Shimadzu公司）； BY400型糖衣機（江蘇泰興制藥機械設備廠）。

左金丸提取物（自制）；鹽酸小檗堿對照品，含量86.8%（中國食品藥品檢定研究院，批號：110713-200911）；卡波姆934（廣州杰輔貿易有限公司）；羥丙甲纖維素HPMC K100M、E5和K4M（上海卡樂康包衣技術有限公司）；微晶纖維素MCC PH101、PH102和PH301（日本旭化成公司）；鹽酸、甲醇等為分析純。

3 方法和結果

3.1 丸芯制備

按處方分別稱取過80目篩的提取物和輔料，混勻，用水作潤濕劑不斷捏合，制成軟材。經擠出機篩板（孔徑1.2 mm）擠成直徑相同、光滑致密的條狀物；打開滾圓機，選擇轉速，將條狀物料置高速旋轉的滾圓機內，直至顆粒滾制成丸；取出適度干燥，篩分，過20-30目篩即可。

3.2 含量測定

3.2.1 線性關系考察

精密稱取干燥至恒重的鹽酸小檗堿對照品28.6 mg，至50 mL量瓶中，加甲醇溶解并定容，作為對照品貯備液，備用。精密量取該貯備液0.5、1、2、3、4、5 mL，分別置于50 mL量瓶中，加甲醇稀釋至刻度，搖勻，在347 nm處測定吸光度。以鹽酸小檗堿質量濃度（C）為橫坐標，吸光度（A）為縱坐標，繪制標準曲線，經回歸分析，得回歸方程Y=0.032 91X+ 0.002 75，r=0.999 8，表明鹽酸小檗堿質量濃度在5.72-57.20 μg·mL-1范圍內呈現良好的線性關系。

3.2.2 含量測定方法

取適量左金胃漂浮-生物粘附小丸，充分研細，精密稱取一定量粉末（約相當于鹽酸小檗堿30 mg）至50 mL量瓶中；加入適量人工胃液，超聲溶解后，以人工胃液定容。溶液用0.8 μm微孔濾膜濾過，精密量取續濾液2 mL，分別置50 mL量瓶中，加人工胃液稀釋至刻度，搖勻，于347 nm波長處測定吸光度，根據回歸方程計算左金胃漂浮-生物粘附小丸中鹽酸小檗堿的含量。

3.3 質量評價指標

3.3.1 圓整度

采用平面臨界穩定法測定，即取20顆小丸置玻璃板上，輕輕抬起玻璃板一端，測量在小丸開始滾動前傾斜平面與水平面所形成的夾角，此角即為平面臨界角。測定小丸的平面臨界角可以反映小丸圓整情況，平面臨界角越小，圓整度越好。

3.3.2 持續漂浮百分率

方法測定其體外持續漂浮10 h的漂浮百分率，即取20顆小丸浸入人工胃液900 mL中，每隔一段時間觀察其漂浮情況，計算漂浮百分率。

3.3.3 累積釋放度

采用2010年版《中國藥典》（二部）XD項下釋放度測定法第一法測定釋放度。人工胃液為介質，水浴溫度為37±0.5℃，轉速為100 r·min-1。取左金胃漂浮-生物粘附小丸適量，至于轉籃中，分別于0.5、1、2、4、6、12 h時取樣10 mL，立即以0.8 μm微孔濾膜濾過，收集續濾液，并補充同體積等溫度的介質。將各釋放液按照“3.2”項下方法計算鹽酸小檗堿含量，并用以下公式計算不同時間點的累積

釋放度（Q）[5]：，Cn為第n個時間點溶出介質中藥物的質量濃度；Ci為第n-1個時間點溶出介質中藥物的質量濃度；Vi為取樣體積；V為溶出介質的總體積；W為小丸的質量；D為小丸中藥物的質量分數。

3.3.4 生物粘附率

取雄性SD大鼠的胃，處理后切成2 cm×2 cm大小，固定在載玻片上，放置包衣小丸100 mg，轉移至含有飽和鹽水的密閉容器中，潤濕水化20 min后取出。載玻片傾斜45°放置，用0.1 mol·L-1鹽酸在20 mL·min-1速度下淋洗5 min。取下大鼠胃壁上剩余的小丸，烘干后稱重，計算生物粘附率（即剩余小丸量與投料量之比）。

3.4 丸芯處方因素研究

3.4.1 不同組方的選擇[5-7]

固定載藥量40%，選取4組處方。處方①：HPMC K4M 25%、MCC PH301 20%、十六醇5%、NaHCO310%；處方②：HPMC K4M 25%、MCC PH301 25%、NaHCO310%；處方③：HPMC K4M 22.2%、卡波姆2.8%、MCC PH301 30%、NaHCO35%；處方④：HPMC K4M 22.2%、CMC-Na 2.8%、十六醇25%、PEG6000 10%。照“3.1”項下方法，在擠出速度30 r·min-1、滾圓速度800 r·min-1、滾圓時間20 min條件下制備丸芯。取1 g置于0.1 mol·L-1鹽酸中測定起漂時間和10 h持續漂浮百分率，結果見表1。

由表1可知，處方②效果較好，即選擇HPMC K4M、MCC PH301和NaHCO3進行星點設計。

表1 組方組成對丸芯質量的影響（，n=3）

表1 組方組成對丸芯質量的影響（，n=3）

3.4.2 星點設計

選擇NaHCO3質量分數（X1/%）、HPMC質量分數（X2/%）和MCC質量分數（X3/%）為考察因素，其范圍是X1：5%-20%、X2：10%-25%、X3：15%-40%。根據星點設計的原理，每個因素設置5水平，以小丸的圓整度（Y1）、10 h持續漂浮百分率（Y2）以及在2、6、12 h的累積釋放度（分別用Q2、Q6、Q12表示）為評價指標。通過Design Expert 8.0設計生成20組處方，制備小丸后對實驗結果進行分析，因素及水平見表2。

3.4.3 模型擬合、效應面優化與預測

以小丸的圓整度、10 h持續漂浮百分率以及在2、6、12 h的累積釋放度作為評價指標，使用Design Expert 8.0對各考察因素進行多元線性回歸和二次多項式擬合并以相關系數（r）作為判斷標準。根據最優擬合方程，用軟件分別繪制因素X1、X2、X3對各評價指標的效應面和等高線圖后通過等高線重疊，得到考察因素（即X1、X2、X3）的優化區域，即最佳處方區域，在最佳處方區域內選定一個處方，制備小丸并以實驗所測得的圓整度、10 h持續漂浮百分率以及在2、6、12 h的累積釋放度對預測值進行相關性分析。

表2 星點設計因素及水平表/%

表3 實驗設計及結果

3.4.4 結果

星點設計實驗結果見表3，采用Design Expert 8.0對考察因素和評價指標進行不同模型擬合，考慮本品系胃漂浮與生物粘附協同作用的小丸制劑，要求其圓整度小于15°即可，10 h漂浮百分率不小于75%；為了考察小丸的釋放是否存在突釋現象、是否具有緩釋特性以及釋放是否完全，故將小丸釋藥過程中3個時間點的累積釋藥百分率分別界定為：2 h為15%-30%，6 h為50%-70%，12 h為80%以上[6-11]。

3.4.4.1 多元線性回歸擬合結果

統計分析顯示，評價指標與考察因素間多元線性回歸擬合結果如下：

Y1=20.555-0.215X1+0.193X2-0.307X3，r=0.462 1，P＞0.05；

Y2=-28.986-0.225X1+3.666X2-0.004X3，r= 0.575 9，P＞0.05；

Q2=49.475+0.392X1-1.290X2+0.093X3，r=0.360 0，P＞0.05；

Q6=53.530-0.152X1+0.288X2+0.780X3，r=0.367 2，P＞0.05；

Q12=67.372-0.399X1+0.689X2+0.686X3，r=0.532 8，P＞0.05。

3.4.4.2 二次多項式擬合結果

二次多項式擬合結果如下：

Y1=-10.714-2.149X1+4.118X2+0.654X3+ 0.159X1X2+0.024X1X3+0.016X2X3-0.060X12-0.182X22-0.028X32，r=0.939 1，P＜0.05；

Y2=-217.801+12.724X1+10.406X2+3.753X3+ 0.300X1X2-0.100X1X3-0.500X2X3-0.618X12+ 0.093X22+ 0.114X32，r=0.913 1，P＜0.05；

Q2=-249.892+6.764X1+21.899X2+5.439X3-0.113X1X2+0.174X1X3-0.050X2X3-0.367X12-0.583X22-0.121X32，r=0.960 2，P＜0.05；

Q6=-229.170+11.108X1+20.832X2+4.310X3-0.235X1X2+0.108X1X3+0.038X2X3-0.404X12-0.533X22-0.101X32，r=0.944 4，P＜0.05；

Q12=-74.562+3.400X1+14.406X2+1.115X3-0.346X1X2+0.195X1X3+0.032X2X3-0.124X12-0.293X22-0.062X32，r=0.990 1，P＜0.05。

通過各效應面等高線圖的重合疊加，根據自變量最優預測范圍，選取較優處方條件為碳酸氫鈉質量分數為13.90%，羥丙甲基纖維素質量分數為21.78%，微晶纖維素質量分數為20.28%。

3.5 丸芯制備工藝優化

預試驗表明制丸工藝的主要影響因素有擠出轉速（A）、滾圓轉速（B）和滾圓時間（C），因此選用3因素3水平照L9（34）正交表設計試驗方案，采用“3.4”項下得到的優化處方組成制備丸芯，以圓整度（p）、收率（f）為評價指標，優化工藝條件。考慮到本品圓整度須小于25°，收率應大于50%，故以f-2p的結果為綜合評分，進行評價。正交試驗分析見表5，方差分析見表6。

表5 正交試驗分析

方差分析表明，滾圓時間及滾圓速度對丸芯性質有顯著影響，擠出轉速則無顯著影響。結合直觀分析結果，可見各因素對丸芯性質影響程度為C＞B＞A，最優工藝條件為A2B2C3，即擠出速度30 r·min-1，滾圓轉速800 r·min-1，滾圓時間20 min。

3.6 工藝驗證

照優化處方及工藝條件制備3批丸芯，考察其粉體學性質，并測定其在0.1 mol·L-1鹽酸中的起漂時間和10 h持續漂浮百分率，結果見表7。

結果表明，優化丸芯的圓整度均較好，硬度適宜，粒度分布較窄，漂浮性能良好，回收率均在80%以上，可進一步進行包衣。

3.7 包衣小丸 的制備

預試驗得到的包衣液配制方法為：攪拌下向蒸餾水中緩慢加入卡波姆934和碳酸氫鈉（10：1）的混合物，加畢再攪拌約30 min，使包衣液濃度為0.4%。將優化丸芯置滾轉包衣鍋中，控制滾轉速度為20 r·min-1、吹風溫度為45℃，制備包衣增重為4%的小丸。

將包衣小丸用顯微鏡進行觀察，并測量粒徑，除以放大倍數得到包衣小丸粒徑，計數500個以上，根據公式dav=Σ nd/Σ n計算得包衣小丸算數平均粒徑為969 μm。根據測定，3批包衣小丸的圓整度均小于30°，流動性較好[12]。

3.8 體外釋放度試驗

3.8.1 標準曲線的繪制

精密稱取干燥至恒重的小檗堿對照品28.6 mg，置于50 mL量瓶中，加甲醇溶解并定容，作為對照品貯備液。精密量取0.5、1、2、3、4、5 mL，分別置50 mL量瓶中，加甲醇定容，搖勻，在347 nm處測定吸光度（A）[3]。以濃度（c）為橫坐標，A值為縱坐標，進行線性分析，得回歸方程A=0.032 91c+0.002 75，r=0.999 8，表明小檗堿濃度在5.72-57.20 g·mL-1范圍內與吸光度線性關系良好。

3.8.2 累積釋放度試驗

采用中國藥典2010年版（二部）XD第一法。以0.1 mol·L-1鹽酸為介質，在37±0.5℃、轉速100 r·min-1下試驗。取包衣小丸適量，置轉籃中，分別于0.5、1、2、4、6和12 h時取樣10 mL（立即補充同溫等量介質），經0.8 μm微孔濾膜過濾，取續濾液在347 nm處測定吸光度，由標準曲線計算濃度，并計算各采樣點點的累積釋放率（Q）。結果見圖1。可見，3批包衣小丸的體外釋放情況較類似，2 h時累積釋放20%左右，6 h釋放60%左右，12 h時累積釋放達90%以上，表明小丸的制備工藝合格且效果穩定。

表6 綜合評分方差分析

3.8.3 包衣小丸的釋藥機制

由圖1可見，小丸中小檗堿的釋放具有緩釋特性。分別用零級、一級、Higuchi、Hixson-Crowell 和Ritger-Peppas模型對3批小丸中小檗堿的平均釋放數據進行擬合，所得方程及相關參數見表8。

由Ritger-Peppas方程可知，包衣小丸中小檗堿的釋放機制為骨架溶蝕作用，這與使用HPMC親水凝膠骨架材料相吻合。

3.9 包衣小丸的體外漂浮和粘附試驗

取包衣小丸1 g浸入900 mL 0.1 mol·L-1的鹽酸中，記錄其全部起漂所需的時間，并每隔一段時間觀察其漂浮情況，10 h后將漂浮的小丸撈起，烘干后稱重，計算漂浮百分率。結果見表9。

取雄性SD大鼠的胃，處理后切成2 cm×2 cm，固定在載玻片上，放置包衣小丸100 mg，轉移至含有飽和鹽水的密閉容器中，潤濕水化20 min后取出。載玻片傾斜45°放置，用0.1 mol·L-1鹽酸在20 mL·min-1速度下淋洗5 min。取大鼠胃壁上剩余的小丸，烘干后稱重，計算生物粘附率（即剩余小丸量與投料量之比）。結果見表9。

4 討論

由于本品處方中黃連提取物和吳茱萸提取物都具有一定的黏性，為降低小丸的內聚力，便于擠出的條形物料打斷滾圓，加入一定量的碳酸氫鈉為分散劑，并起到助漂作用。為保證小丸中有效成分的順利溶出，在處方中使用了親水凝膠材料HPMC，亦可作為黏合劑和崩解劑。滾轉包衣工藝簡單，衣膜均勻，釋放穩定。使用卡波姆和碳酸氫鈉的混合溶液進行包衣，一方面可增強小丸的生物粘附作用，另一方面還可增加小丸在胃液中的漂浮時間，從而延長小丸在胃內的停留時間。

表7 丸芯優化工藝的驗證結果（，n=3）

表7 丸芯優化工藝的驗證結果（，n=3）

結合胃漂浮制劑和生物粘附制劑的特點來制備起協同作用的緩釋小丸是在中藥制劑領域的初步嘗試，對于需要長期服藥的慢性疾病的治療有著特殊意義。隨著新工藝、新輔料的發展和應用，雖然體外粘附、起漂和釋放性能均能滿足基本要求，但如何改進體外胃漂浮和生物粘附的評定方法一直困擾著科研工作者，而且提高中藥小丸制劑的載藥量也存在一定的技術障礙，體內的胃漂浮和生物粘附如何評定等問題還有待進一步研究。

圖1 3批包衣小丸的體外釋放曲線（n=3）

表8 包衣小丸體外釋放行為的模型擬合結果

表9 3批包衣小丸的體外胃漂浮和生物粘附性能（，n=3）

表9 3批包衣小丸的體外胃漂浮和生物粘附性能（，n=3）

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參考文獻

1 孔維軍,趙 艷玲,山麗梅,等.左金丸的研究進展.中國實驗方劑學雜志, 2008, 14(5)： 73-77.

2 吳施國,蔣通榮.左金丸對幽門螺桿菌所致胃炎模型大鼠作用機制的實驗研究.山東中醫藥大學學報, 2010, 34(3)： 275-277.

3 湯慶豐,季青,周文超,等.左金丸及其加味藥在消化系統疾病防治中的研究進展.重慶醫學, 2014, 43(5)： 615-617.

4 陸彬.藥物新劑型與新技術.北京:人民衛生出版社, 2005： 29.

5 楊頌,劉文,陳大業, 等.左金胃漂浮緩釋片多組分體內釋放研究.世界科學技術-中醫藥現代化, 2013, 15(8)： 1796-1800.

6 劉陶世,趙新慧 ,狄留慶,等.左金胃漂浮緩釋片中小檗堿、巴馬汀、吳茱萸堿和吳茱萸次堿的體外釋放規律和機制研究.中草藥, 2008, 39(8)： 1154-1156.

7 黃健,高春生,單利,等.星點設計-效應面法在酒石酸美托洛爾緩釋微丸處方優化中的應用.中國藥學雜志, 2007, 42(7)： 512-515.

8 彭濤.擠出 滾圓和緩釋包衣法制備止痛緩釋微丸的研究.中國新藥雜志, 2011, 20(18)： 1809-1812.

9 沈熊,梁健,黃廼奇,等. Box-Behnken響應面法優化黃芩素微丸的緩釋包衣處方.中成藥, 2013, 35(5)： 940-944.

10 陳紅霞,賈曉斌,陳彥,等.擠出滾圓法制備復方杞芪微丸的處方及工藝優化.中國中藥雜志, 2006, 31(22)： 1862-1865.

11 汪晶,呂志陽,吳曉燕,等.不同輔料對通塞脈浸膏粉體物理性質及其微丸成型性的影響研究.中國中藥雜志, 2011, 36(1)： 37-40.

12 陳紅霞,賈曉斌,陳彥,等.擠出滾圓法制備中藥復方當歸補血微丸及其性質考察.中國新藥雜志, 2007, 16(8)： 625-628.

Study on Pharmaceutical Formulation of Zuo-Jin Gastric Floating-bioadhesive Pellets

Xu Feng1, Wang Luolin2, Wang Chun1
(1. Guangdong Food and Drug Vocational College Experimental and Training Center, Guangzhou 510520, China; 2. Guangdong Technology Institute of Traditional Chinese Medicine, Guangzhou 510095, China)

This study was aimed to screen out an optimum pharmaceutical formulation of Zuo-Jin (ZJ) gastric floating-bioadhesive pellets. The release degree of berberine hydrochloride was used as index. The central composite design (CCD) was applied in the pellet core optimization of the pharmaceutical formulation of ZJ gastric floating-bioadhesive pellets. Circularity and yield of the pellet core were used as evaluation indexes. Orthogonal test was used in the optimization of technological indexes of pellet core preparation. Mixed solution of carbopol and sodium bicarbonate was used as the coating of pellet core. The results showed that the framework material was HPMC K4M; MCC PH301 was used as the granulation material and disintegrating agent; sodium bicarbonatewas used as the floating assisted material. The extruding speed was 30 r·min-1. The spheronization speed was 800 r·min-1and the time was 20 min for the pellet core preparation. The ZJ gastric floating-bioadhesive pellets after coating can be floated in the 0.1 mol·L-1hydrochloric acid within 1 min. The 10-hour continuous floating rate was about 80%. The biological adhesion rate was 83.7%-86.8%. The 12-hour cumulative release rate of main component berberine hydrochloride was more than 90%. It was concluded that the cumulative release rate of ZJ gastric floating-bioadhesive pellets was relatively high. And its retention time in the stomach was prolonged. The pharmaceutical formulation was stable and reliable. It provided references for the development and application of new pharmaceutical formulations of ZJ pellets.

Zuo-Jin pellets, gastric floating, bioadhesive, pellets, pharmaceutical formulation

10.11842/wst.2016.01.020

R283

A

（責任編輯：朱黎婷 張志華，責任譯審：王 晶）

2015-10-13

修回日期：2015-11-12

＊ 國家自然科學基金面上項目（30873369）：黃連、吳茱萸藥對化學成分指紋圖譜在藥物吸收模型上的生物表達研究，負責人：涂瑤生。

＊＊ 通訊作者：許鋒，講師，主要研究方向：中藥制劑研究。