替米考星β－CDP载药微球的制备及释药性能研究

杨黎燕，余丽丽，姚 琳，尤 静

（西安医学院药学院，陕西 西安710021）

替米考星（Tilmicosin）是一种以泰乐菌素为前体半合成的畜禽专用抗生素，在兽医临床上具有广阔的应用前景，但水溶性差，导致药物在动物体内的吸收及生物利用度低，用药成本较高，容易造成药物残留、过敏反应等，并诱发耐药菌株的产生，很大程度上限制了其在兽医临床上的推广应用[1］。

β－环糊精（β－CD）经高分子化后既保持了环糊精原有的空腔结构及缓控释、催化和识别能力，又具有三维空间网络结构，增强了空穴的疏水性，促进了包合作用的进行[2－4］。随着高分子科学的发展，对β－环糊精聚合物（β－CDP）的研究及应用已成为关注热点[5，6］。

作者采用共沉淀法制备替米考星β－CDP载药微球，以期为研制具有缓释性能、应用更安全更广泛的兽用替米考星β－CDP载药微球提供理论基础。

1 实验

1.1 试剂与仪器

β－CDP，自制；替米考星（批号2007 060 015，湖北武穴龙翔药业有限公司）；磷酸、无水乙醇等均为分析纯，实验用水为蒸馏水。

PHS－25型pH计，上海济成仪器有限公司；DZF型真空干燥箱，北京科伟永兴仪器有限公司；JJ－1型电动搅拌器，金坛华峰仪器有限公司；85－I型恒温磁力搅拌器，常州国华电器有限公司；JSM6460型钨灯丝扫描电子显微镜，日本电子公司；TDL－40B型离心机，上海安亭科学仪器厂；SKC－2000型激光粒度分析仪，日本SEISHIN公司；UV－265型紫外可见分光光度仪、UV－265FW型傅立叶红外光谱仪，日本岛津公司。

1.2 方法

1.2.1 空白β－CDP微球的制备[7］

向三口瓶中加入10mL质量浓度为40%的氢氧化钠溶液和6gβ－CD，使其完全溶解。在30℃、恒速搅拌（500r·min－1）条件下，缓慢滴加7.34g环氧氯丙烷（ECH），交联反应1.5h。加入0.8g含有乳化剂（Span80∶Tween20＝3∶1）的煤油，升温至一定温度，合成微球。依次用稀盐酸、乙醇、蒸馏水、丙酮充分洗涤，除去各种杂质，于60℃真空干燥箱干燥至恒重，得空白β－CDP微球。

1.2.2 替米考星β－CDP载药微球的制备

称取2.5g替米考星溶解于1000mL 100mg·L－1的磷酸水溶液中配成标准溶液，取该溶液100mL放入250mL的烧杯中，然后加入定量空白β－CDP微球，恒温磁力搅拌（400r·min－1）一定时间，反应结束后静置冷却至室温，并在冰箱中冷藏24h，过滤，充分洗涤，抽滤，于50℃真空干燥至恒重，得替米考星β－CDP载药微球。

1.2.3 替米考星β－CDP载药微球的体外释药性能测试

精密称取替米考星β－CDP载药微球适量，转入已处理好的长度约10cm的透析袋中，两端系紧，分别置于200mL pH 值为7.4和1.2的溶液中，在（37±0.5）℃、50r·min－1下进行溶出，分别于不同时间点取样5mL，同时补充等量同温度的溶液，定容，于最大吸收波长293nm处用紫外可见分光光度仪测定吸光度，计算累积释药率，绘制累积释药曲线。

1.2.4 替米考星β－CDP载药微球的质量评价

取0.5g替米考星β－CDP载药微球和10mL 10g·L－1的α－淀粉酶加入100mL蒸馏水中。在60℃下充分降解，然后取滤液稀释到一定浓度范围，用紫外可见分光光度仪检测其浓度。替米考星包封率（Y1）和产率（Y2）按下式计算：

以包封率（Y1）和产率（Y2）为评价指标，综合考虑指标的优劣及重要程度，计算综合评分（Y），回归线性方程为：Y＝0.162Y1＋0.211Y2－8.204。综合评分越高，表明替米考星β－CDP载药微球的质量越好。

1.2.5 替米考星β－CDP载药微球的形态和粒径分析

取一定量的替米考星β－CDP载药微球真空冷冻干燥后喷金制样，用扫描电子显微镜观察其表观形貌；向激光粒度分析仪样品槽中加入一定量的替米考星β－CDP载药微球至遮光率约15%，检测其粒径分布；测定β－CD、β－CDP微球、替米考星β－CDP载药微球的红外光谱。

2 结果与讨论

2.1 替米考星β－CDP载药微球制备工艺的优化

2.1.1 投料比

取100mL 2.5g·L－1的替米考星溶液，在搅拌速度为400r·min－1、反应温度为60℃、反应时间为1.5h的条件下制备替米考星β－CDP载药微球，考察β－CDP微球质量对替米考星β－CDP载药微球的影响，结果见图1。

由图1可知，随着β－CDP微球质量的增加，替米考星β－CDP载药微球的综合评分升高；当β－CDP微球质量为3g[即β－CDP微球与替米考星投料比（g∶g）为3∶0.25］时，综合评分最高；当微球质量大于3g后，综合评分反而降低。因此，确定适宜的β－CDP微球与替米考星投料比为3∶0.25（g∶g）。

图1 β－CDP微球质量对替米考星β－CDP载药微球的影响Fig.1 The effect of quantity ofβ－CDP microspheres on tilmicosinβ－CDP microspheres

2.1.2 反应温度

β－CDP微球与替米考星投料比（g∶g）为3∶0.25、其它条件同2.1.1，考察反应温度对替米考星β－CDP载药微球的影响，结果见图2。

图2 反应温度对替米考星β－CDP载药微球的影响Fig.2 The effect of reaction temperature on tilmicosin β－CDP microspheres

由图2可知，随着反应温度的升高，替米考星β－CDP载药微球的综合评分升高；反应温度为50℃时，综合评分最高；反应温度高于50℃后，综合评分反而降低。因此，确定适宜的反应温度为50℃。

2.1.3 反应时间

反应温度为50℃，其它条件同2.1.2，考察反应时间对替米考星β－CDP载药微球的影响，结果见图3。

由图3可知，当反应时间为1.0h时，综合评分达到最高，此时包封率、产率达到最大，分别为66.05%、81.60%；继续延长反应时间，综合评分反而下降。因此，确定适宜的反应时间为1.0h。

2.2 替米考星β－CDP载药微球的表征

2.2.1 替米考星β－CDP载药微球的粒径和形貌

测得替米考星β－CDP载药微球的中位径（D50）为148.25μm，D97为366.94μm，粒径为正态分布，跨距为1.55。载药微球的粒径分布如图4所示。

图3 反应时间对替米考星β－CDP载药微球的影响Fig.3 The effect of reaction time on tilmicosin β－CDP microspheres

图4 替米考星β－CDP载药微球的粒径分布Fig.4 Particle size distribution of tilmicosinβ－CDP microspheres

替米考星β－CDP载药微球纯化前后的扫描电镜照片见图5。

图5 替米考星β－CDP载药微球纯化前后的扫描电镜照片（放大200倍）Fig.5 The SEM images of tilmicosinβ－CDP microspheres before and after purification（magnification 200times）

由图5可知，纯化前，替米考星β－CDP载药微球的表面存在大量的附着物，这些是未反应的β－CD、ECH、分散剂以及没洗掉的煤油。而经过洗涤、抽滤及烘干处理后的微球，附着物大多已被除去了，微球的形态很好，表面比较圆整光滑，呈较好的圆球形。

2.2.2 红外光谱表征（图6）

图6 β－CD（a）、β－CDP微球（b）与替米考星β－CDP载药微球（c）的红外光谱Fig.6 The IR spectra ofβ－CD（a），β－CDP microspheres（b）and tilmicosinβ－CDP microspheres（c）

由图6可知，3条曲线在3500～3400cm－1处都出现强的－OH伸缩振动吸收峰，替米考星β－CDP载药微球的－OH峰最强，β－CDP微球中－OH峰较β－CD明显减弱，说明含有大量－OH的替米考星和β－CDP微球已经结合；1300～1010cm－1处为醚键的特征峰，β－CDP微球的醚键峰又强又宽，表明β－CD和环氧氯丙烷很好地交联；与β－CDP微球相比，替米考星β－CDP载药微球在1200cm－1左右的酮基特征峰消失，可能是由于替米考星被β－CDP微球包载后替米考星进入到β－CDP微球的空腔内部。

2.3 替米考星β－CDP载药微球的体外释药性能（图7）

图7 替米考星β－CDP载药微球体外缓释累积曲线Fig.7 The cumulative curve of drug release of tilmicosin β－CDP microspheres in vitro

由图7可知，在pH值为7.4的PBS中，替米考星β－CDP载药微球刚开始的替米考星释放速率最快，继而变慢，整个过程呈持续缓慢释放的趋势。这可能是因为，刚开始替米考星的释放推动力大，同时吸附在微球表面的药物也快速溶解在水中，随着释放时间的延长，药物释放逐渐从微球表面过渡到微球内部，此时微球内部的药物缓慢而均匀向外扩散，40h以后基本达到平衡，24h时的释药率达64.37%，说明释药较好。而在pH值为1.2的PBS中，替米考星β－CDP载药微球24h时的累积释药率不到50%。因此，替米考星β－CDP载药微球在pH值为7.4的PBS中释药效果较好。

对替米考星β－CDP载药微球在pH值为7.4的PBS中的释药情况分别用零级、一级、Higuchi和Korsmeyer－Peppas公式进行拟合，结果见表1 。

表1 替米考星β－CDP载药微球体外累积释药曲线拟合结果Tab.1 The regression equation of cumulative curve of drug release of tilmicosinβ－CDP microspheres in vitro

由表1 可知，替米考星β－CDP载药微球的累积释药曲线与Korsmeyer－Peppas方程拟合较好。由释放指数0.32719可知，n＜0.45，为菲克扩散。

3 结论

（1）在β－CDP微球质量为3g、替米考星质量为0.25g、反应温度为50℃、反应时间为1.0h、搅拌速度为400r·min－1的条件下制得的替米考星β－CDP载药微球的包封率为66.05%、产率为81.60%。

（2）替米考星β－CDP载药微球粒径分布均匀，外观圆整。

（3）替米考星β－CDP载药微球在pH值为7.4的PBS中释药效果较好。其累积释药曲线和Korsmeyer－Peppas方程拟合较好。

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