王慧穎,鮑輝,秦玄,李芳,周聯波
(東北制藥集團沈陽第一制藥有限公司,遼寧 沈陽 110001)
維生素C又叫L-抗壞血酸,是一種水溶性維生素。我國30%的人維生素C攝入量不足,即4億人缺乏維生素C,需要通過補充或服用維生素C,才能維持正常生理需要,保證身體健康。口服維生素C通常在小腸上方(十二指腸和空腸上部)被吸收,而僅有少量被胃吸收,同時口中黏膜也吸收少許。而其吸收過程是一個主動運輸的過程,吸收能力與載體的數量有關。因此,瞬時大劑量服用維生素C,由于載體飽和,大部分維生素C被排出體外,僅有小部分被吸收。如臨床上需要大劑量服用維生素C時,則將進行每日3~4次的頻繁給藥。這就帶來了很多缺陷:一方面患者依從性差,同時,還經常有漏服情況發生。另一方面,瞬時加大劑量的服用會導致大量維生素C無法被吸收,不但達不到治療效果,而且還造成很大浪費。因此,將維生素C制備成緩釋制劑在療效和便利上具有較大優勢。但是,維生素C對光、熱、水穩定性較差,能達到治療效果的大載藥量的緩釋微丸制備工藝難度較大,生產重現性差。本研究探討了可用于工業生產維生素C緩釋微丸的處方及工藝,為大劑量維生素C微丸以及其緩釋微丸制備奠定基礎。
擠出滾圓機JC-50、離心式制粒機LC(WL)-300、流化床制粒包衣機LBL-1(重慶科旭制藥機械設備制造有限公司);濕法混合制粒機HLSY10A(上海信宜藥機廠);電子天平YP1002N(上海精密科學儀器有限公司);藥物溶出儀DISREK 2500(美國DISTEK);電子精密天平JA50002(上海舜宇恒平科學儀器有限公司)
維生素C(東北制藥集團);微晶纖維素101(日本旭化成有限公司);羥丙基甲基纖維素E5(HPMC E5)(美國陶氏集團);超細滑石粉(旭峰化工有限公司)。
2.1 維生素C微丸制備方法篩選[1-2]微丸的制備工藝有多種方法,其中包括擠出滾圓法、離心流化法(粉末層積法)、流化床制備微丸、液相層積法、液中干燥法等。由于維生素C為水溶性,且其在水中穩定性差。因此,選擇基礎滾圓法和粉末層積法用于維生素C微丸制備。將維生素C與微晶纖維素按處方比例過80目篩混合備用,并采用不同工藝制備維生素C微丸。
2.1.1 擠出滾圓法 將備好的維生素C和微晶纖維素混粉,加入HPMC E5配置粘合劑適量制成軟材,經擠出篩板(孔徑0.8 mm)擠成直徑相當細條狀(擠出速度20 r/min),然后將條狀物料放進滾圓機(滾圓速度120 r/min),取出微丸,流化烘干,使水分含量控制在2%以下,取18~24目的微丸。
2.1.2 粉末層積法 采用微晶纖維素空白丸心,HPMC E5配置粘合劑,將上述混粉層積至空白丸心(轉盤轉速40 r/min,噴槍壓力0.2 MPa,鼓風頻率 20 Hz,噴液速度 5~10 r/min);層積至 18~24目時即可,取出微丸,流化烘干,使水分含量控制在2%以下,取18~24目的微丸。
2.1.3 穩定性考察 2種方法制備的維生素C微丸含量均未有明顯變化,但是采用擠出滾圓方法制備的維生素C微丸外觀顏色變化明顯。故選用粉末層積法作為維生素C微丸制備工藝。見表1。

表1 2種制備工藝維生素C微丸穩定性考察
2.2 維生素C微丸烘干工藝及烘干溫度篩選 維生素C對熱和水穩定性較差,降低維生素C微丸含水量是微丸穩定性保證的基礎和前提。因此,不同的烘干方式對維生素C微丸影響較大。本研究采用2.1.2粉末層積法制備的維生素C微丸進行不同烘干方式及烘干溫度篩選。
2.2.1 烘干工藝篩選 (1)烘箱(熱風循環)烘干法:將維生素C微丸放置于烘箱內,設定烘干溫度60℃。(2)流化烘干法:將維生素C微丸置于流化床內,風機頻率35 Hz,噴槍壓力1 kg·cm3,進風溫度35℃;出風溫度60℃,流化烘干至微丸含水量小于2%為最終目標。結果顯示,2種烘干方式制備維生素C,維生素C含量在干燥后24 h均無明顯改變,但是采用烘箱烘干法的微丸,在干燥放置后外觀顏色明顯變黃。見表2。

表2 維生素C微丸烘干工藝篩選
2.2.2 烘干溫度篩選 采用流化烘干法對維生素C微丸烘干,為保證烘干過程中維生素C微丸質量,同時提升烘干效率,對烘干溫度開展如下考察,結果顯示40℃和60℃烘干溫度下,維生素C微丸外觀及含量均沒有明顯改變,同時60℃烘干用時更短。見表3。

表3 維生素C微丸烘干溫度篩選
2.3 維生素C微丸丸心制備方法篩選 由于采用粉末層積法制備維生素C微丸,以空白丸心層積微丸,微丸載藥量較低。為了提升微丸載藥量,考慮采用載藥微丸制備丸心,將維生素C原粉與微晶纖維素(pH 101)8∶2過80目篩混合備用,分別采用如下方式制備丸心。
2.3.1 離心造粒法制備丸心 將過篩后維生素與微晶纖維素混粉加入供粉斗中,調整攪拌刀和噴槍的位置及角度,攪拌刀的位置應使物料在鍋內呈回旋狀回轉運動,使噴槍霧化扇面達到最大:轉盤轉速80 r/min,噴槍速度25 r/min,供粉速度25~30 r/min;供風量15 Hz。
2.3.2 濕法制粒法制備丸心 將上述混料投入至濕法制粒鍋中混合3 min,加入HPMC E5粘合劑,濃度為2.5%(w/w),切刀速度1 800 r/mim,攪拌速度180 r/mim。
2.3.3 流化制粒法制備丸心 將上述混料投入至流化床內,加入HPMC E5粘合劑,濃度為2.5%(w/w),噴槍壓力45 Hz,噴液速度:風機頻率 45 Hz,進風溫度50℃,出風溫度40℃。
對上述三種工藝制備丸心,并對丸心流化烘干,通過堆密度、收率以及烘干后穩定性對三種微丸進行穩定性考察,結果顯示三種工藝制備丸心堆密度均較好,穩定性也未有顯著差異,但是濕法制粒法制備丸心收率更高。見表4。

表4 維生素C微丸丸心制備工藝篩選
2.4 粘合劑篩選 由于維生素C穩定性較差,對光、熱以及在高濕條件下易氧化,因此,需要選擇穩定性較好的HPMC作為粘合劑。選擇HPMC E5作為粘合劑,考察不同濃度對微丸收率與圓整度的影響,結果顯示濃度為2.5%(w/w)粘合劑制備微丸效果最好。見表5。

表5 維生素C微丸粘合劑濃度篩選
2.5 緩釋包衣處方及釋放度考察[3]對上述篩選工藝及處方制備維生素C微丸,采用尤特奇?NE30D包制緩釋衣膜,包衣增重8%,采用超細滑石粉作為抗粘劑。
根據中國藥典2010年版第二部附錄XC,采用第一法(籃法),分別在2、4、6、8、10、12 h自動取樣,在0.1 mol/L鹽酸(加入0.05%依地酸二鈉和0.05%L-半胱氨酸溶液)[1]作為溶出介質測定釋放度。12 h釋放度滿足釋放要求。可見采用此包衣處方及工藝可制備釋放良好的維生素C緩釋微丸。
維生素C對光、熱、水穩定性較差,能達到治療效果的大載藥量的緩釋微丸制備工藝難度較大,生產重現性差。為了提升維生素C微丸載藥量,本文采用了載藥丸心制備方法進行了篩選。分別考察了擠出滾圓法和粉末層積法,其中擠出滾圓法雖然是最常用的微丸制備方法,但在擠壓過程中難免產生熱量,初制維生素C微丸內含水量較高,雖后續采取烘干,但其水分多有機械力與物料相連,除去較難,在烘干后,放置外觀仍出現嚴重變色。為避免穩定性差的問題,本研究創新采用粉末層積與流化干燥相結合方式制備穩定的維生素C微丸,并對維生素C微丸丸心制備工藝進行了篩選。
為了進一步提升穩定性及提高微丸載藥量,本研究選取了濕法制粒方式制備丸心,雖然粉末層積和流化制粒是傳統的丸心制備方法,但是由于維生素C成型性較好,采用濕法制粒方式也可制備母核,這樣能夠極大提高載藥量。
維生素C穩定性差,尤其含水微丸,多種制備方式制備微丸均在放置過程中變黃,后期雖然采用常規烘箱干燥方式,但烘箱干燥屬于靜態干燥,物料干燥面積小,同時由于物料堆積過后,物料內部水分來不及擴散到表面,因此,長時間在高溫高濕環境下,維生素C微丸變色嚴重。本研究采用流化烘干法,通過物料翻騰或懸浮狀態,使物料粉粒彼此分開,增大了干燥的面積,加速了維生素C微丸干燥,同時也提升了其干燥過程的穩定性。
通過濕法造粒方式制備高載藥維生素C母核,粉末層積方式制備維生素C微丸,采用層積和流化干燥結合方式控制微丸水分,達到穩定性標準。在此基礎上通過包衣方式,成功制備滿足釋放要求的緩釋維生素C微丸,提供了一種針對穩定性極差藥物制備微丸的方法。