美沙拉嗪时间依赖型结肠定位释药蜡质骨架片的制备

王彩霞，张雪竹，李巧云，邹梅娟

（沈阳药科大学 药学院，辽宁 沈阳 110015）

美沙拉嗪时间依赖型结肠定位释药蜡质骨架片的制备

王彩霞，张雪竹，李巧云，邹梅娟*

（沈阳药科大学 药学院，辽宁 沈阳 110015）

目的制备释药稳定的时间依赖型结肠定位释药系统。方法 以蜡质材料合并羧甲基淀粉钠、氯化钠为片芯骨架，Eudragit®NE 30D为内层控释层，ACRYL-EZE为外层肠溶层制备时间依赖型结肠定位释药系统。考察蜡质材料和片芯的膨胀性及影响制剂释药时滞和释放度的主要因素，并比较含蜡质材料控释片与不含蜡质材料控释片的释放行为。结果 影响制剂释药时滞及释放度的主要因素有蜡质材料、CMS-Na的用量及控释层的包衣增质量及致孔剂用量。蜡质材料熔融后体积增加（9.4±0.7）%；片芯吸水膨胀后含蜡质材料片芯厚度增加为不含蜡质片芯的1.1倍，且释放过程中也可见控释片破裂释药均在厚度方向上；含蜡质材料控释片的释药时滞较为均一，其释放相似因子为62.83±5.86，较不含蜡质材料片剂相似因子38.07±7.12高，释药速率略有减慢，但在开始释药2 h后药物能够完全释放。结论 制备的蜡质骨架包衣片在模拟肠液中时滞约为2 h且释药平稳，有结肠定位释药的特性。

药剂学；结肠定位释药；蜡质材料；美沙拉嗪；包衣片

美沙拉嗪（mesalazine）作为溃疡性结肠炎、克罗氏病的一线用药，临床上使用广泛。目前在国内上市的制剂[1]主要包括肠溶片、缓释片、缓释颗粒剂及其前体药物等，其制剂均能部分避免药物在胃肠道上部吸收[2-3]。时间依赖型结肠释药定位系统在体内释药存在一定的时滞[4]，可减少药物在小肠中的吸收，增加到达结肠的药物量。但由薄膜衣层的低渗透性和片芯的膨胀性形成释药的“时间开关”的制剂受水分影响较大，结肠部位水分较少，会出现释药时滞不均一、释药不稳定等现象。

本文作者根据蜡质材料和膨胀剂的膨胀性来制备释药时滞均一且平稳的时间依赖型结肠定位释药蜡质骨架片。蜡质骨架片在37 ℃、0.1 mol·L-1盐酸中蜡质材料熔融体积膨胀，在pH值6.8磷酸盐缓冲液中外层肠溶层溶解，水不溶性内层控释包衣膜中的致孔剂遇水溶解，水分逐渐渗入，片芯吸水继续膨胀，高渗透压物质促进片芯吸收水分，当片芯膨胀达到一定阈值时，衣膜胀破药物突释而出[5]。由于蜡质在胃液中有一定程度的融合会部分聚集，在膨胀中其厚度方向较不含蜡质的要大，且在实验中含蜡质材料包衣片均是在厚度方向裂开，而不含蜡质的包衣片剂裂开的位置不确定。含蜡质材料包衣片厚度方向上的膨胀性增大了药物的突释，达到了较为稳定的释药时滞。作者制备的时间依赖型结肠定位制剂具有适当的释药时滞且释药平稳，达到了预期的目的。

1 仪器与材料

ZRD6-B药物溶出仪（上海黄海药检仪器厂），UV-9100紫外-可见分光光度计（北京瑞利仪器公司），BY-300A小型包衣机（上海黄海药检仪器厂），PUMA空压机（龙海力霸通用机械公司），TDP单冲压片机（上海天祥健台制药机械有限公司），恒温恒湿箱（上海新苗医疗器械制造有限公司），0～100 mm游标卡尺（无锡锡工量具有限公司）。

美沙拉嗪（牡丹江恒远药业有限公司，批号 20120801），微晶纤维素（MCC，湖州展望化学药业有限公司），羧甲基淀粉钠（CMS-Na，上海永日药品贸易公司），半合成脂肪酸甘油酯（蜡质材料，武汉合中生化制造有限公司），Eudragit®NE 30D（德国Evonik Degussa GmbH公司），ACRYL-EZE®93F19255（上海Colorcon公司），聚乙烯吡咯烷（PVP K30，美国ISP公司），磷酸二氢钾（汕头西陇化工厂），蔗糖、氯化钠、盐酸、氢氧化钠、亚硫酸氢钠（天津博迪化工有限公司）。

2 方法

2.1 片芯的制备及因素筛选

基础处方（每片）：美沙拉嗪125 mg（质量分数为39.1%）、氯化钠24 mg（质量分数为7.5%）、羧甲基淀粉钠64 mg（质量分数为20%）、半合成脂肪酸甘油酯48 mg（质量分数为15%）、MCC 59 mg（质量分数为18.4%）。按处方量称取各辅料，过180 µm筛后将辅料混匀，加入质量分数15%PVP K30黏合剂水溶液制软材，550 µm筛制粒，40 ℃干燥3 h，整粒压片即得片径为8.5 mm、片质量320 mg的片芯。

固定美沙拉嗪为125 mg，以MCC为填充剂考察半合成脂肪酸甘油酯对片芯体积膨胀的影响。并进一步考察半合成脂肪酸甘油酯质量分数分别为0%、5%、10%、15%、20%，羧甲基淀粉钠质量分数分别为10%、15%、20%、25%和氯化钠质量分数分别为7.5%、10%、12.5%时对药物释放的影响，以筛选最优处方。

2.2 蜡质材料及片芯膨胀性能的考察

2.2.1 蜡质材料膨胀性能的考察

取一定量的蜡质材料置于10 mL刻度试管中，在37 ℃烘箱中熔化，记录熔化后体积V1，然后取出试管使其在室温下慢慢冷却，记录体积V2，平行操作3次。冷却过程中如出现气泡，则反复熔融至无气泡为止。蜡质材料的膨胀百分比=(V1-V2)/V1×100%。

2.2.2 片芯膨胀性能的考察

本实验分别考察了37 ℃条件下片芯的高湿吸水膨胀性和直接吸水膨胀性。

高湿吸水膨胀性：以基础处方考察片芯的膨胀力。考察了3种处方，即处方1（F1，片芯不含CMS-Na和蜡质材料）、处方2（F2，含CMS-Na但不含蜡质材料）和处方3（F3，两者都含）的膨胀力，片芯以MCC调片质量320 mg。将上述3种片剂放入湿度92.5%、温度37 ℃的恒温恒湿箱中，每天测量1次片厚度、片直径，连续5 d，并计算体积的增量其计算公式为：

直接吸水膨胀性：对上述3个处方制备的片芯进行直接吸水膨胀实验。每一个处方取3片，将片芯放在37 ℃的恒温箱中，用50 µL进样针在每一片的上方小心慢慢滴加水，在同样的吸水量及时间内比较其膨胀的大小。

2.3 包衣液处方及因素筛选

控释层：采用片芯基础处方，对控释层处方进行筛选。包衣液基础处方为固含量质量分数为10%的Eudragit®NE 30D溶液，加入聚合物干物质量的4.5%蔗糖作为致孔剂，搅拌均匀，包衣增质量为7%。单因素法考察了致孔剂的用量分别为聚合物干物质量的3%、4.5%和6%及控释层的包衣增质量分别为5%、7%和9%时药物的释放行为。

肠溶层：将处方量ACRYL-EZE粉末分散到适量的水中配制成质量分数为10%的混悬液，搅拌均匀，包衣增质量为7%。

2.4 包衣条件

控释层：称取片芯150 g置于直径20 cm、倾角45º的包衣锅中。片芯预热后，以下述条件包衣：喷嘴内径为0.8 mm，喷枪雾化压力为137 kPa，转速为13～36 r·min-1，流速为0.8 mL·min-1，控释层片温为(25±2) ℃，待包衣完成后，在40 ℃烘箱中老化24 h。

肠溶层：片温(30±2) ℃，其他条件同包控释层。

2.5 片剂释放度的测定

取本品，按《中华人民共和国药典》2010年版二部附录XC第二法测定释放度。以pH值1.2的盐酸水溶液为释放介质，温度为（37±0.5） ℃，转速为100 r·min-1，依法操作，经2 h，取溶液5 mL，滤过，按紫外-可见分光光度法在波长302 nm处测定溶液的吸光度，计算释放量；随即将释放介质换成900 mL含1 g·L-1亚硫酸氢钠的pH值6.8磷酸盐缓冲液，转速不变，继续依法操作。膜破后每隔20 min取样5 mL，过滤，并及时补加相同量的释放介质。取续滤液稀释后，按紫外-可见分光光度法在波长330 nm处测定溶液的吸光度，计算累积释放量。本制剂释放标准为酸中2 h释药不超过10%，pH值6.8介质中约2 h开始释药、4 h释药大于80%。

3 结果

3.1 片芯及控释层处方考察结果

考察片芯及控释层处方时，未包肠溶层。此时采用的释放标准为pH值6.8的释放介质中约2 h开始释药、4 h释药大于80%。

3.1.1 蜡质材料的膨胀性能

通过对半合成脂肪酸甘油酯进行膨胀性试验，测得蜡质材料的膨胀百分比为（9.4±0.7）%。

3.1.2 片芯的膨胀性能

本实验分别考察了37 ℃条件下片芯的高湿吸水膨胀性和直接吸水膨胀性。

以基础处方考察片芯的膨胀力，结果见表1。由表1可见，处方1基本上没有膨胀，处方2和处方3都有较大程度上的体积膨胀且处方3体积膨胀较处方2略大，尤其是片芯的厚度方向。

表1 温度37 ℃、相对湿度92.5%下片芯的膨胀性Table 1 The swelling of core tablets under the condition of RH 92.5% and 37 ℃

为了进一步验证上述结果，对3个处方进行直接吸水膨胀实验。由于片芯膨胀是由上向下膨胀，故只列出了高度的变化，结果见表2。

表2 温度37 ℃条件下吸水后片芯厚度的变化Table 2 The thickness of core tablets after absorption of water at 37 ℃

3.1.3 CMS-Na用量对药物释放的影响

CMS-Na用量是控制制剂释药时滞的关键因素，CMS-Na与美沙拉嗪相容性好且其吸水后体积可增大300倍，具有良好的膨胀性和吸湿性，故选择CMS-Na作为膨胀剂进行研究。按处方固定其他组成不变，考察CMS-Na质量分数分别为10%、15%、20%和25%时对药物释放的影响，结果见图1。

图1 pH值6.8缓冲液中CMS-Na用量对药物释放的影响（n=3）Fig. 1 Effect of CMS-Na amount on drug release in pH 6.8 phosphate buffer(n=3)

结果表明，当膨胀剂用量的质量分数在10%～20%内时，随着膨胀剂用量的增加制剂的释药时滞减少，药物释放加快。但当其用量的质量分数为25%时，其释药速率反而有所减慢，这是由于CMS-Na在本制剂中有2种作用：一是崩解作用，二是凝胶作用[5]。当CMS-Na用量质量分数小于20%时，崩解性能为主。当用量质量分数达到25%时，其形成凝胶阻滞了药物的快速释放。由图1可知，当CMS-Na用量为20%时释药时滞约为2 h且释药2 h后药物释放80%以上，故选择膨胀剂用量为20%。

3.1.4 蜡质材料用量对药物释放的影响

固定处方其他组成不变，考察蜡质材料半合成脂肪酸甘油酯质量分数分别为0%、5%、10%、15%和20%时对释药行为的影响，结果见图2。

图2 pH值6.8缓冲液中蜡质材料用量对药物释放的影响（n=3）Fig. 2 Effect of wax-matrix amount on drug release in pH 6.8 phosphate buffer(n=3)

由图2可知，随着蜡质材料用量的增加释药时滞增加且释药速率减慢。当蜡质材料用量质量分数为15%时，时滞和释药速率均符合要求，故选择蜡质材料用量质量分数为15%。

3.1.5 渗透促进剂用量对药物释放的影响

渗透促进剂能促进包衣片吸收水分，更有利于羧甲基淀粉钠吸水膨胀。实验中发现不加渗透促进剂时，包衣片在pH值6.8磷酸盐缓冲液中5 h衣膜仍然没有胀破，可见尽管羧甲基淀粉钠的膨胀性很大，但在缓慢吸水过程中没有渗透促进剂是发挥不了其膨胀性的。本文作者以氯化钠为渗透促进剂，考察了其质量分数分别为7.5%、10%和12.5%时对药物释放行为的影响，结果见图3。

图3 pH值6.8缓冲液中氯化钠用量对药物释放的影响（n=3）Fig.3 Effect of NaCl amount on drug release in pH6.8 phosphate buffer(n=3)

由图3可知，当氯化钠用量质量分数为7.5%和10%时，两者释药曲线较为平缓且没有显著差异。当其用量质量分数增加到12.5%时，制剂后期释药速度有所增加。最终选择较少氯化钠用量7.5%。

3.1.6 不同包衣增质量条件下致孔剂浓度对膜破损时间的影响

固定片芯处方，以蔗糖为致孔剂，考察致孔剂用量分别为聚合物干质量的3%、4.5%、6%和控释层理论增质量为5%、7%、9%时对膜破损时间的影响，结果见图4。由图4可知，致孔剂的质量分数和控释层增质量对膜破损时间有显著影响，当致孔剂的质量分数为3%、增质量为5%和致孔剂质量分数为4.5%、增质量为7%时膜破时间均约2 h。考虑到增质量5%时形成的包衣膜可能不完整，最终选择致孔剂质量分数为4.5%、增质量为7%进行以下研究。

图4 pH值6.8缓冲液中致孔剂用量和包衣增重对膜破时间的影响（n=3）Fig. 4 Effect of pore-former amount and coating levels on film rupture in pH 6.8 phosphate buffer(n=3)

3.1.7 不同包衣增质量对药物释放的影响

固定致孔剂质量分数为4.5%，考察控释层Eudragit®NE 30D理论包衣增质量分别为5%、7%和9%时对药物释放的影响，结果见图5。由图5可见，包衣增质量对释放度有显著影响，且药物在膜破损之前基本上不释放，膜破之后药物才开始释放。随着包衣增质量的增加，制剂的释药时滞延长，释药速率减慢。当包衣增质量为7%时能满足要求。

图5 pH值6.8缓冲液中包衣增重对药物释放的影响（n=3）Fig. 5 Effect of weight gain on drug release of coated tablet in pH6.8 phosphate buffer(n=3)

3.1.8 蜡质骨架片和非蜡质骨架片释放评价

固定蜡质骨架片处方组成不变，另制备时滞与蜡质骨架片时滞相同的不含蜡质材料的包衣片，比较含蜡质的包衣片和不含蜡质的包衣片释药行为，结果见表3和图6。

表3 蜡质骨架片和非蜡质骨架片释放曲线的相似因子f2Table 3 Similarity factors (f2)of the release profiles for tablets with and without wax-matrix

图6 pH值6.8缓冲液中6片蜡质骨架片和非蜡质骨架片的释放曲线Fig. 6 Release profiles of 6 coated tablets (A, tablets without wax matrix; B, wax matrix tablets) in pH 6.8 phosphatbuffer

由表3可知，含蜡质材料的片剂和不含蜡质材料的片剂的相似因子分别为62.83±5.87和38.07±7.12。由图6可知，在pH值6.8缓冲液中蜡质骨架片的时滞更为均一。表明以蜡质材料为骨架的制剂批内之间的药物释放行为更为相似。这可能是由于蜡质在胃液中有一定程度的融合会部分聚集，在膨胀中其厚度方向较不含蜡质的要大，且在实验中含蜡制剂均是在厚度方向裂开，而不含蜡质的片剂裂开的位置不确定。含蜡质材料的包衣片厚度方向上的膨胀性及裂开位置的相对一致性增大了制剂释药时滞较为稳定的可能性。

3.2 肠溶层包衣增质量的确定

本文作者通过包肠溶层和控释层使得释药时滞约为4 h，当肠溶层包衣增质量为7%时，可以形成完整的衣膜，达到目标结果。

3.3 工艺重现性

根据以上优化处方和工艺制备3批结肠定位释药蜡质骨架片，进行体外释放度试验，结果见图7。第二批和第三批与第一批制剂的相似因子分别为54.92和76.55，均大于50，可见制备工艺重现性良好。

图7 pH值1.2和pH值6.8缓冲液中三批蜡质骨架片的药物释放曲线（n=3）Fig. 7 Drug release of three batches wax matrix tablets in pH1.2 HCl and pH6.8 phosphate buffer(n=3)

4 讨论

a. 实验中美沙拉嗪在pH值6.8磷酸盐缓冲液中不稳定，2 h后溶液颜色逐渐变黄，采用高效液相色谱法对其进行检测，发现有杂质出峰。实验中采用加入稳定剂的方法延长药物在溶液中的稳定性，1 g·L-1的亚硫酸氢钠可使溶液不变色，不出现杂质。可能是由于在高pH环境下，美沙拉嗪易被氧化，而亚硫酸氢钠作为抗氧剂，提高了美沙拉嗪在溶液中的稳定性。

b. 在压片过程中发现当片芯处方中不加半合成脂肪酸甘油酯时，需要加适量的润滑剂才能制备出表面较为光滑的片剂，当加入一定量的半合成脂肪酸甘油酯时，压片过程中不再需要加润滑剂，当其用量大于20%时，压片时易出现裂片现象。这可能是由于半合成脂肪酸甘油酯是疏水性物质，同时具有润滑的作用，当其在片芯中用量较大时，由于物料之间的黏合力较小出现裂片现象。

c. 制剂在小肠中转运时不受剂型和食物等因素的影响，相对稳定在（3±1）h[5]，本文作者根据此性质开发了一种在模拟胃液中2 h不释药、在模拟肠液中释药时滞约为2 h的新型美沙拉嗪结肠定位蜡质片，该制剂包含三个部分:蜡质片芯、控释层、肠溶层。本制剂的关键点是蜡质片芯和控释层处方的筛选，预期由控释层的低渗透性和片芯的膨胀性形成释药的“时间开关”，薄膜衣片在肠内经过一定的时间传送，片芯逐渐吸水膨胀最终使衣膜胀破，药物快速释放。因此，制备的片芯必须具有足够的吸水性和良好的膨胀性，以低熔点半合成脂肪酸甘油酯作为蜡质膨胀剂，联合羧甲基淀粉钠的强大膨胀性，并使用氯化钠作为渗透促进剂制备的片芯符合要求。选择了低渗透性的Eudragit®NE 30D作为控释层的包衣材料，制备了在模拟肠液中时滞约为2 h的薄膜衣片。

参考文献：

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Preparation of time-dependent wax-matrix tablets for colon specific delivery system of mesalazine

WANG Cai-xia, ZHANG Xue-zhu, LI Qiao-yun, ZOU Mei-juan*
(School of Pharmacy, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China)

ObjectiveTo develop a time-dependent colon-specific tablet of mesalazine based on wax-matrix. Methods The tablet core consisted of semi-synthetic glycerides, being the wax polymeric expanding agent, CMS-Na and NaCl. The core was coated with Eudragit®NE 30D as the inner coating materials and with ACRYL-EZE as the outer coating materials. The swelling properties of wax-matrix and tablet cores, the factors which influence the release behaviors of the tablets were investigated. The release profiles of coated tablets with wax-matrix and without wax-matrix were compared. Results Some factors had great effect on drug release, including the amount of CMS-Na, wax-matrix and pore former in controlling layer, and the weight gain of controlling layer. The volume of wax-matrix after melting increased by (9.4 ± 0.7)%. After absorbing water, tablet cores swelled, and the thickness of tablet cores with wax-matrix increased to be 1.1 times of that of tablets cores without wax-matrix. The rupture for burst release of coated tablets with wax-matrix occurred in the thickness direction. Meanwhile, tablets with wax-matrix demonstrated a relatively steady lag time, a higher f2of 62.83 ± 5.86, a slight slower release rate, and a complete release of drug within 2 h. Conclusion The wax-matrix tablets have a steady lag time and release rate, together with colon specific properties.

Pharmaceutics; Colon-specific; wax-matrix; mesalazine; coated tablet

R94

A

（2014）03–0088–09

(本篇责任编辑：赵桂芝)

2014–03–04

王彩霞（1989–），女（汉族），河南驻马店人，硕士研究生，E-mail caixia1691@126.com；*通讯作者：邹梅娟（1974–），女（汉族），新疆和硕县人，副教授，主要从事药剂学及生物药剂学研究，Tel. 024–23986326，E-mail zoumeijuan @163.com。