注射用牡荊素的凍干工藝參數(shù)優(yōu)化

牛海軍，李曉亮，邵 旭，許 亮，李光輝

（安徽九方藥物研究院有限公司，安徽 合肥 230088）

·實驗研究·

注射用牡荊素的凍干工藝參數(shù)優(yōu)化

牛海軍，李曉亮，邵 旭，許 亮，李光輝

（安徽九方藥物研究院有限公司，安徽 合肥 230088）

目的 優(yōu)化注射用牡荊素的凍干工藝。方法 以外觀、復(fù)溶性、pH、水分為指標，對凍干工藝中的參數(shù)進行優(yōu)化。結(jié)果 優(yōu)化的凍干工藝為，預(yù)凍開始至＋25～－40℃，2 h；－40℃，3 h；溫度逐漸升至－20℃，再由－20℃逐漸升至25℃。整個升華干燥過程約26 h，在25℃下干燥約5 h。結(jié)論 通過優(yōu)化凍干工藝參數(shù)，所得注射用牡荊素的凍干制品外觀平整，質(zhì)地疏松，加生理鹽水可迅速溶解分散成澄明溶液。

注射用牡荊素；低共熔點；冷凍干燥；凍干曲線；工藝優(yōu)化

牡荊素是從山楂葉中提取純化而得的純度達99%以上的單一化合物，成分明確，質(zhì)量可控。牡荊素口服給藥生物利用度試驗結(jié)果表明，灌胃給藥后，在大鼠體內(nèi)幾乎無吸收，或吸收后很快被代謝，生物利用度幾乎為零[1－5]。注射用牡荊素可通過提高心肌組織抗氧化能力，保護心肌細胞膜，從而保護缺血受損的心肌。牡荊素為黃酮類化合物，其適應(yīng)證為心血管類疾病，難溶于水，因其口服吸收利用度較低，做成注射制劑較好。注射劑的質(zhì)量要求較嚴，包括無菌、無熱原、澄明度、滲透壓、安全性、穩(wěn)定性等項目[6－7]。在水性環(huán)境中，牡荊素的穩(wěn)定性、微生物等都不能很好地控制，貯存期短，且進行滅菌處理時也易損害藥物活性。冷凍干燥是將需要干燥的藥物溶液先預(yù)凍成固體，然后在低壓低溫的環(huán)境下，不經(jīng)過液態(tài)，從凍結(jié)狀態(tài)直接升華除去所含水分的一種干燥方式。凍干是低溫真空干燥，不會破壞藥物活性，且能使微生物失去生物活力，延長貯存期[8－12]。經(jīng)過冷凍干燥的物品易于長期保存，加水溶解后能恢復(fù)到冷凍前的形態(tài)，且能保持原有的生物、化學(xué)特性[13－15]。對于部分生化藥物，因其不穩(wěn)定的物理、化學(xué)特性，凍干已被實踐證明為一種非常有效的手段。冷凍干燥的具體過程分為預(yù)凍、升華干燥和二次干燥（解析干燥）。本試驗中以注射用牡荊素凍干后再分散后的外觀、復(fù)溶性、pH、水分為考察指標，對注射用牡荊素的凍干工藝進行了考察。現(xiàn)報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

PHS－3C型pH酸度計（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）；FD5－2.5E型冷凍干燥機（美國西盟國際集團金西盟北京分公司）；LC－10AT型液相色譜儀，包括LC－10AT色譜泵、SPD－M10Avp DAD檢測器、SIL－10A自動進樣器、LCsolution色譜工作站(日本島津公司）。

1.2 試藥

牡荊素原料（合肥七星醫(yī)藥科技有限公司，批號為160802，含量為99.6%）；甘露醇（山東天力藥業(yè)有限公司，批號為160518）。

2 方法與結(jié)果

2.1 凍干工藝考察

2.1.1 預(yù)凍條件

新產(chǎn)品凍干時，應(yīng)先測其低共熔點，然后控制冷凍溫度在低共熔點以下，以保證冷凍干燥的順利進行。測定低共熔點的方法有熱分析法和電阻法[16－17]，根據(jù)實際情況，本試驗中采用電阻法。配制處方溶液50 mL，置低溫冰箱中冷至－50℃，冷凍5 h，取出，記錄溫度與相應(yīng)的電阻值，結(jié)果見表1，并繪制低共熔點測定曲線(圖1)。可見，拐點在－18℃，故低共熔點為－18℃。

制品干燥前必須進行預(yù)凍，如不經(jīng)過預(yù)凍而直接抽真空，當壓力降至一定程度時，溶于溶液中的氣體迅速逸出引起類似“沸騰”現(xiàn)象，部分藥液可能會冒出瓶外。預(yù)凍溫度應(yīng)低于共熔點10～20℃，因此預(yù)凍溫度設(shè)定為－40℃；預(yù)凍時間常用2～3 h，本試驗中選擇預(yù)凍時間為3 h；預(yù)凍方法有速凍法和慢凍法，本試驗中選擇了慢凍法，＋25～－40℃預(yù)凍2 h，－40℃預(yù)凍3 h。這樣凍干較實，提高了凍干效率。

表1 低共熔點測定結(jié)果

圖1 制品溫度與電導(dǎo)率關(guān)系曲線圖

2.1.2 隔板溫度與時間

升華干燥時間：升華干燥法有一次升華法和反復(fù)升華法。一次升華法適用于低共熔點－10～－20℃的制品，且溶液濃度、黏度均不大，裝量厚度在10～15 mm的情況。根據(jù)本品性質(zhì)采用一次升華法，按上述確定的處方和工藝配制溶液，3 mL／瓶灌裝于10 mL的西林瓶中，在低于－40℃下預(yù)凍3 h，同時將冷凝器溫度下降至－45℃以下，啟動真空泵，待真空度達到一定數(shù)值后，緩緩打開蝶閥，當干燥箱內(nèi)的真空度達13.33 Pa（0.1 mmHg）以下時關(guān)閉冷凍機，通過隔板下的加熱系統(tǒng)緩緩加熱，供給制品升華過程中所需熱量，使凍結(jié)產(chǎn)品的溫度逐漸升至－20℃，藥液中的水分就可升華，再使凍結(jié)產(chǎn)品的溫度逐漸升至25℃，最后可基本除盡，然后轉(zhuǎn)入在再干燥階段。整個升華干燥過程約26 h。

再干燥時間：當升華干燥階段完成后，為盡可能除去殘余的水分，需進一步干燥。再干燥溫度確定為25℃，時間約10 h。再干燥期間分別在第2，4，6，8，10 h時取樣測定水分，結(jié)果再干燥5 h后水分基本除盡，達到要求。記錄再干燥時間與凍干制品水分的考察結(jié)果，詳見表2。可見，本品在凍干后外觀為疏松塊狀，復(fù)溶后為澄明溶液，pH在要求范圍之內(nèi)，水分到最終也符合要求。

表2 再干燥時間與凍干制品水分的考察結(jié)果

2.2 工藝確定

預(yù)凍：把分裝好的藥品放入凍干箱內(nèi)的隔板上，預(yù)凍開始至＋25～－40℃，2 h；－40℃，3 h。

升華干燥：將冷凝器溫度降至－45℃以下，啟動真空泵，待真空度達到一定數(shù)值后，緩緩打開蝶閥，當干燥箱內(nèi)的真空度達13.33 Pa（0.1 mmHg）以下時關(guān)閉冷凍機，通過隔板下的加熱系統(tǒng)緩緩加熱，使凍結(jié)產(chǎn)品的溫度逐漸升至－20℃，再由－20℃逐漸升至25℃。整個升華干燥過程約26 h。

再干燥：在25℃下干燥約5 h，干燥失重符合規(guī)定。

繪制凍干工藝及曲線圖[18－19]，結(jié)果見圖2。

圖2 注射用牡荊素擱板溫度與時間關(guān)系

2.3 樣品試制

按上述確定的注射用牡荊素凍干工藝條件進行3批樣品的試制，并對凍干溫度、擱板溫度與時間等工藝路線進行記錄，確定生產(chǎn)工藝的可行性。結(jié)果見表3。可見，按同一處方工藝條件生產(chǎn)的3批樣品，各項指標重復(fù)性良好，工藝條件可行。3批樣品的凍干工藝既能達到滿意的結(jié)果，又節(jié)省了時間，故選用該凍干工藝。

3 討論

中藥注射劑是指以中醫(yī)藥理論為指導(dǎo)，采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法，從中藥或天然藥物的單方或復(fù)方中提取的有效物質(zhì)制成的、可供注入人體內(nèi)的滅菌溶液、乳狀液及供臨床用前配置成溶液的無菌粉末或濃溶液。注射劑具有藥效迅速，作用可靠，成分較明確，質(zhì)量相對可控等特點，由于可以從皮內(nèi)、皮下、肌內(nèi)、穴位、靜脈和脊椎腔等部位給藥，為很多藥物藥效的發(fā)揮，尤其是臨床治療、急救和診斷開辟了新途徑。

表3 3批樣品凍干工藝及結(jié)果

牡荊素口服吸收差，因此制成注射劑用于臨床。前期筆者對牡荊素小水針試驗進行研究，樣品溶液滅菌后雖短時間內(nèi)能保持溶液的穩(wěn)定性，但長時間放置會出現(xiàn)渾濁，含量降低，保證不了樣品質(zhì)量。鑒于小水針樣品穩(wěn)定性差，說明牡荊素原料制成小水針目前還不可行，故本試驗中對牡荊素凍干粉針進行了研究。牡荊素的結(jié)構(gòu)為碳苷，難溶于水，在不同pH水溶液中的溶解度隨著pH的增加而增加，pH較高時在溶液中主要以離子形式存在，溶解度增大。工藝中采用為堿溶液調(diào)節(jié)pH使溶解，pH控制在 8.5±0.5。臨床應(yīng)用時靜脈滴注，1次1～2瓶，用250 mL 0.9%氯化鈉注射液溶解后使用。采用本品1～2瓶與250 mL不同pH條件及與不同廠家0.9%氯化鈉注射液配伍，6 h內(nèi)性狀、pH、含量及有關(guān)物質(zhì)基本穩(wěn)定，人體血液的pH為7.40±0.05，藥物濃度在緩慢滴入血液時，藥物被稀釋，濃度降低，保證了臨床用藥的安全性和有效性，為產(chǎn)品上市提供了基礎(chǔ)。

凍干過程中最重要的過程參數(shù)是制晶的溫度和干燥箱內(nèi)的壓力。凍干曲線就是表示凍干過程中產(chǎn)品的溫度和壓力隨時間變化而變化的關(guān)系曲線。根據(jù)最佳處方，在生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP）凍干粉針劑車間進行了3批中試樣品的試生產(chǎn)，并對凍干溫度、擱板溫度與時間等工藝路線進行記錄，3批樣品凍干曲線一致，且制得樣品均合格，質(zhì)量穩(wěn)定。凍干制品中主要殘次品有塌陷、干縮、泡坑等，而其影響因素較多，如預(yù)凍時間不足，干燥時間上升過快等。通過低共熔點的測定，確定預(yù)凍的溫度和時間，保證了凍結(jié)完全；通過隔板溫度上升與時間的關(guān)系，確定凍干曲線，保證樣品不被溶化，成型率較好。

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Optimization of Freeze－Drying Process Parameters of Vitexin for Injection

Niu Haijun，Li Xiaoliang，Shao Xu，Xu Liang，Li Guanghui
（Anhui Joyfar Pharmaceutical Research Institute Co.，LTD.，Hefei，Anhui，China 230088）

Objective To optimize the freeze－drying process of vitexin for injection.M ethods The parameters of freeze－drying process were optimized by taking the appearance，solubility，pH and moisture as indexes.Results The optimized freeze－drying process was as follows：pre freezing to ＋25℃ to －40℃，2 h；－40℃，3 h；the temperature was gradually increased to －20℃，and then gradually increased from －20 ℃ to 25 ℃.The sublimation drying process was about 26 h，and it was dried for about 5 h at 25 ℃.Conclusion By optimizing the parameters of freeze－drying process，the freeze－dried vitexin has smooth appearance and loose texture，it can quickly dissolve and disperse into clear solution in saline.

vitexin for injection；eutectic point；freeze－drying；freeze－drying curve；process optimization

TQ460.6

A

1006－4931(2017)16－0006－03

2017－03－15；

2017－04－17)

10.3969／j.issn.1006－4931.2017.16.002

安徽省重大科技專項項目[15czz04082]。

牛海軍，大學(xué)本科，副主任藥師，主要從事中藥新藥創(chuàng)制工作，（電話）0551－65399988（電子信箱）niuhaijun.2008＠163.com。