乙基纤维素溶剂蒸发法制备甲磺酸伊马替尼微球、表征及体外研究

摘要

本研究的目的是制备甲磺酸伊马替尼(Imatinib Mesylate, IM)微颗粒给药系统并对其进行评价。以乙基纤维素(EC)为控释聚合物，以1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5的比例，采用乳化溶剂蒸发法制备微球。对制备的微球进行了药物-聚合物相容性、微粒特性、药物包封效率和体外药物释放研究。与纯药物相比，随着聚合物浓度的增加，平均粒径增大，介于113.26±0.870 ~ 132.15±0.474μm之间。与纯药物相比，微晶性能得到改善。扫描电镜证实其为中空结构，外表面光滑。药物和聚合物在红外研究中被发现是相容的。随着聚合物浓度的增加，捕集效率显著降低，最高可达66.29%。微球在胃缓冲介质上的释放时间长达24小时，制备的微球的药物释放时间延长至24小时以上。药物释放机制为零级释放动力学和小猪佩奇释放动力学的结合。开发的伊马替尼微球可用于延长药物释放至少24小时，以最大限度地提高治疗效果和患者依从性。

关键字

微球，乙基纤维素，伊马替尼，释放动力学。

介绍

常规剂量(口服)形式[1由于其立即释放，通常不提供任何控释或靶特异性。传统剂型的许多缺点可能会被微球技术所克服。目前正在开发优化技术的许多载体——微球、纳米颗粒、脂质体和其他载体，以提高已经通过该途径成功交付的产品的性能，并调节药物的释放和吸收特性。能够精确控制释放速率并将药物靶向到特定身体部位的剂型对新型给药系统的配方和发展产生了巨大的影响[2，3.]。当一种聚合物，无论是天然的还是合成的，小心地与药物或其他活性剂结合，使活性剂以预先设计的方式从材料中释放出来时，就发生了受控的药物输送。在这些系统中，微颗粒系统已被证明优于单剂量形式，因为它具有更长的预期和可重复的胃肠道传递时间和更少的局部刺激/副作用[4]目前使用的各种生物相容性聚合物，如纤维素衍生物[5，6，7]。

材料与方法

材料

甲磺酸伊马替尼[8]是从孟买Natco制药有限公司获得的礼物样本。从sd精细化工公司购买乙基纤维素。所有试剂均为分析级试剂。

方法

采用溶剂蒸发法制备微球，以10mL丙酮为甲磺酸伊马替尼和聚合物的溶剂。将甲磺酸伊马替尼和乙基纤维素完全溶解在由丙酮组成的普通溶剂中，用磁力搅拌器在500转/分的转速下搅拌10分钟，使混合物完全分散。将所得混合物倒入100 mL液体石蜡搅拌液中，转速1500 rpm，将所得乳液逐渐加热至35℃(1℃/min)，在此温度下搅拌3h。在此期间，丙酮通过蒸发被完全除去。固化后的微球用Whattman滤纸过滤，用25 ml正己烷洗涤4次，蒸馏水洗涤2次，室温下干燥24 h，保存在含氯化钙的干燥器中₂。

微粒性[9,10]

用真密度、抽丝密度、卡尔指数对微球进行表征;Hausner’s ratio (HR)采用攻丝法确定攻丝密度和卡尔指数如下:

DO =真密度= W/VO

Dt =抽头密度= W/Vt

豪斯纳比(HR) =抽头密度/真密度

Carris指数=(抽头密度-真密度/(抽头密度)× 100

VO和Vt分别为真体积和抽头体积。

休止角

采用固定漏斗法确定休止角。试样的休止角(θ)用公式计算:

微球的收率

微球的收率由微球的数量除以所有非挥发性成分的总量来计算

表面形貌

采用扫描电镜(SEM JEOL JSM6400, Tokyo, Japan)检测F5的表面形貌。在检测之前，将样品固定在黄铜短管上，并在高真空蒸发器中使用金溅射模块在氩气气氛下涂覆金钯层。然后在20kv的激励电压下，在仪器中拍摄图像。研究了微球体外释药前后的表面形貌。

差示扫描量热计(DSC)分析

采用Pyris diamond TGA Q200 V24.4分析仪和热分析仪对各种样品(药物、聚合物、物理混合物和微球)进行差示扫描量热法(DSC)分析。在氮气流量为25 ml/min的条件下，将约5-10 mg的样品置于密封的铝锅中，在30-300℃的温度范围内，以10°C/min的扫描速率加热。

傅立叶变换红外光谱(FTIR

用FTIR分光光度计在0.5% w/w的溴化钾圆盘中获得药物、含药物微球的红外光谱。

粒度分析和形态研究

用光学显微镜在常规偏振光下测定颗粒大小，用标定后的眼显微镜测量300个颗粒，计算平均粒径。

药物包封效率(Drug Encapsulation Efficiency, DEE)是指包封在高分子载体中的药物实际质量与初始载药量的比值。测定EE时，将准确称量的微球(50 mg)旋涡溶解于1 ml DMSO中，直至微球完全溶解。

然后加入10ml 0.1 N HCl沉淀聚合物，并在2000 rpm下离心。收集上清液，通过0.2μ (Millipore)过滤器过滤，然后使用紫外分光光度计(Syntronics)在λmax 230 nm处进行分析。这些结果进一步用于确定载药量百分比。每个样品被分成三份分析。

包封效率(EE)由下式计算

体外研究[16,17]

采用桨片法，采用USP 2型仪器，以900 ml 0.1 HCl为溶出介质，37±0.5℃，100 rpm，前2 h，后用pH7.4磷酸缓冲液进行体外释药研究。溶解介质中加入一定量的含有相当于100mg甲磺酸伊马替尼的微球。样品以预定的时间间隔提取，约稀释，在230nm下对试剂空白进行分光光度分析。如图所示图1

释放动力学

通过零级、一级和Higuchi方程拟合溶出度数据，确定药物的释放顺序。溶解数据也拟合在指数方程(korsmeyer-Peppas)中，通常用于描述机制尚不清楚或涉及多种类型释放现象时聚合物系统的药物释放行为。

稳定性研究bbb

在不同温度下进行了90天的稳定性研究。每隔一段时间对微球进行药物含量测定。在较高温度(40℃)下，90 d后的药物含量百分比为92.08%，而在5℃下，90 d后的药物含量百分比为97.49%。结果表明，微球在5℃时更稳定。稳定性研究前后优化制剂(F5)的体外释放曲线见图2。

结果与讨论

采用乳液溶剂蒸发法制备甲磺酸伊马替尼微球。当药与聚合物比过低(1:1,w/w)时，释药速度与常规剂型接近，当药与聚合物比为1:25 .5%时，24 h后释药效果较好。这些结果表明，固体的量，即内相的粘度是制备微球的重要因素。在药物用量和溶剂用量体积一定的情况下，随着聚合物用量的增加，得到球形颗粒，得到高分子药比(1:25 .5)。制备的微球的扫描电子显微图的两个例子示于图2和3。

另一方面，药物包封效率随聚合物浓度的增加而增加，达到最大值(74.57±2.96)。所得微球的粒径范围为100 ~ 200 μm (表1)。

增加药物与聚合物的比例导致平均粒径向更高的粒径偏移。聚合物的浓度越高，分散性越强，形成的液滴越大，微球越大。随着搅拌速度的增加，微球的粒径减小。所有制剂的收率和甲磺酸伊马替尼包封效率均较高，优化制剂的包封效率最高(F5)。采用USP 2型桨片法研究微球的药物释放率。体外药物释放呈双相分布，在1小时内，表面相关药物先出现爆发释放(19.22%)，然后进入缓释期，被包裹的药物缓慢扩散到释放介质中。药物释放率为85.23%，24hrs后药物以恒定速率持续释放，见表2。

颗粒表面被吸收的分子与溶解介质接触后迅速解吸。雷竞技网页版药物的扩散、聚合物的侵蚀和降解是药物释放的主要机制。动力学模型进一步支持上述说法。采用零阶、一阶、Korsmeyer Peppas、Higuchi图对配方进行优化。研究表明，所有制剂的药物释放没有统计学意义。但根据所要求的粒径、形状、药物包封效率，确定了药聚合物比(1:25 .5)为最佳配比。

结论

采用新型的o/w乳液溶剂蒸发技术制备甲磺酸伊马替尼微球，以乙基纤维素为原料，使药物在体内停留时间更长，提高生物利用度。乙基纤维素微球显示浮力超过24小时，由于其更光滑的结构性质，需要持续的治疗活性。EC5配方在所有配方中表现出较好的效果。结果表明，不同配方在包封效率、产率、平均粒径和药物释放行为上的差异是药物聚合物配比的结果。它们的药物分子释放谱。本研究表明，乙基纤维素基甲磺酸伊马替尼微球是提高甲磺酸伊马替尼生物利用度的最佳剂型。

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