[红霉素明胶微球制备工艺的研究]明胶微球
红霉素明胶微球制备工艺的研究
李 桃1，杨 帆2，佃少娜1，伍善广2，陈 颖2，刘星辰2，傅英梅1
（1.广东省人民医院，广东 广州 510120；2．广东药学院药科学院，广东 广州 510006）
摘 要：目的 通过正交设计筛选出制备红霉素明胶微球的最佳工艺。方法 用正交实验设计优化红霉素明胶微球制备工艺，通过测定红霉素明胶微球的平均粒径、载药量、包封率，工艺重现性进行研究。结果 红霉素明胶微球的形态圆整，且药物确已包裹在微球中，微球的平均粒径为平均粒径为（14.15±0.20）µm，载药量(5.83±0.38)％，包封率为(65.70±0.56)％，7～28 µm占总数的90.16%以上，最佳工艺条件重现性良好。结论 本研究获得了制备红霉素明胶微球较满意的工艺。 关键词：红霉素；明胶；微球
红霉素（Erythromycin）是临床上治疗支原体肺炎、军团菌肺炎的首选药物，但在体内分布广泛有效治疗浓度维持时间短，容易诱发耐药性，且不良反应多。本研究以明胶为载体材料,通过控制微球粒径使其静脉注射后被肺毛细管床机械性截留、浓集于肺部, 又因明胶的不断降解达到缓慢释放药物的作用，从而提高药物的疗效，减少毒副作用。 1 实验部分 1.1 仪器与试药
µV-7501紫外分光光度计(无锡科达仪器厂)，光学显微镜，800型离心机（江苏省江苏金坛市华欧实验仪器厂），电热恒温水浴锅（上杭仪器有限公司），CSB6L－180D超声波清洗器（天津市考德斯科技有限公司）。
红霉素原料(利君集团镇江制药责任有限公司)，明胶（分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心），液体石蜡（化学纯，天津市大茂化学试剂厂），司盘－80（中国医药集团上海化学试剂公司），25％戊二醛（分析纯，天津市福晨化学试剂厂），其他试剂均为分析纯。 1.2 红霉素明胶微球的制备
根据乳化缩聚法原理，微球在制备过程中，首先药物明胶溶液要与油相形成W/O型乳剂，再经固化等处理方能成球。将适量红霉素分散于明胶溶液中，并加热至50℃左右，搅拌下滴加至50℃100ml含乳化剂司盘-80的液体石蜡溶液中，乳化10min形成W/O型乳剂后，立即转移至5℃左右的
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[1]
冰水浴中，待乳剂温度降至10℃以下时，加入一定量的25％戊二醛交联固化，再以异丙醇100ml脱水2h，抽滤，以异丙醇、石油醚洗涤3次，干燥，过筛后得黄色粉末状明胶微球。
考虑到诸多因素对微球形成和质量的影响，本文在预试验的基础上，选取影响微球性质较显著的4个因素作为考察对象，即明胶的浓度、乳化剂的用量、固化时间和搅拌速度，以平均粒径、载药量、包封率为考察指标，根据正交设计试验结果优选出最佳处方工艺条件。 1.3 优选后制备工艺重现性的考察
按正交设计试验结果得出的最优处方工艺条件，重复实验3次，通过对各指标的测定，考察微球制备工艺的重现性。
1.4 微球载药量及包封率的测定
本实验根据《中华人民共和国药典》2005年版第二部，采用紫外分光光度法测定微球中红霉素的含量。精密称取红霉素标准品，用无水乙醇溶解并稀释至1 mg/ml，在200～400 nm范围内扫描发现在209 nm波长处有最大吸收。而明胶不溶于乙醇，为了进一步证实这一结论，将明胶用无水乙醇浸泡3 h，取上清液，在紫外检测无吸收。因此，实验采用将明胶微球研磨至碎，用无水乙醇超声溶解红霉素，离心后取上清液于209 nm处测定样品的紫外吸收光度，以测定微球中红霉素的含量。
1.4.1 标准曲线的建立 配制红霉素标准品系列浓度，以无水乙醇为空白在209 nm波长处测样品的吸收度A，然后对C回归得标准曲线方程C=1.0107A－0.1192，相关系数 r=0.9996。
1.4.2 微球中红霉素含量的测定 精密称取红霉素明胶微球，微球研细，精密称取粉末适量，置25 ml量瓶中,加入乙醇适量，超声处理30min后，放冷加乙醇至刻度，摇匀，过滤，在209nm波长处测吸收度，并利用标准曲线求出微球中红霉素含量。
微球载药量＝（微球中红霉素的含量/微球的总重量）×100％ 微球包封率= (微球中药物总量/投药量) ×100%1.5 微球形态粒径大小
采用显微计数法考察微球的粒径，每次计数不少于500粒。 2 结果
2.1 红霉素明胶微球制备工艺的优选
根据预实验考察结果，选取影响微球性质较显著的4个因素作为考察对象，即明胶的浓度（A）、乳化剂的用量（B）、固化时间（C）、搅拌速度（D），以粒径均匀度（S1）、包封率（S2）、载药量（S3）为指标，通过L9（3）正交实验设计优选最佳工艺条件，试验结果如表1和表2所示。
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4[5]
[4][3]
[2]
表1 正交试验的因素和水平表
A（％）
因素水平
明胶浓度
乳化剂用量
固化时间
搅拌速度
600 1000 1400
1 15 2.0 0.5 2 20 2.5 1.0 3 25 3.0 1.5
表2 正交设计实验与结果
平均粒径
A B C D
/µm（S1）
包封率 （S2）/%
载药量
综合评分
B（ml）
C（h）
D（r/min）
试验号
（S3）/% （S1+S3+S4）
79.38 80.91 87.81 62.54 76.98 81.68 61.20 66.14 62.35
1 1 1 1 1 14.99 2 1 2 2 2 9.02 3 1 3 3 3 7.43 4 2 1 2 3 8.00 5 2 2 3 1 15.86 6 2 3 1 2 14.07 7 3 1 3 2 19.56 8 3 2 1 3 15.94 9 3 3 2 1 19.05 质 量指 标
K1 248.10 203.12 227.20K2 221.20 224.03 205.80K3 189.69 231.84 225.99
218.71223.79216.49
59.82 4.57 67.00 4.89 73.00 7.38 51.72 2.82 58.10 3.02 64.35 3.26 39.92 1.72 47.65 2.55 41.89 1.41
R 58.41 28.72 21.40 7.30
红霉素明胶微球的质量一般可通过微球的平均粒径、包封率、载药量等指标的加权求和值来衡量，通常加权求和值（S=S1+S2+S3）越大，质量越好[1] 。由表2的实验结果分析表明，影响红霉素明胶微球质量的因素影响顺序为A> B > C >D，最佳实验方案为A1B3C1D2，即明胶浓度为15％，乳化剂用量为3.0 ml，固化0.5 h，搅拌速度1000 r/min。 2.2 优选后的制备工艺及其重现性的考察
按照最优工艺制备红霉素明胶微球3批，测定其得到微球的平均粒径分别为（14.15±0.20）µm，载药量(5.83±0.38)％，包封率为(65.70±0.56)％，7∼28 µm占总数的93. 6%以上,说明微球制备
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工艺的重现性良好。
2.3 最佳工艺微球形态粒径大小和分布
按最优处方工艺制备的红霉素明胶微球，肉眼观察含药微球为淡黄色粉末，在光学显微镜下观察，红霉素明胶微球呈圆形，表面光滑，不粘连或极少粘连，流动性很好，分布均匀，其粒径及分布情况见表1。
图1 红霉素明胶微球粒径分布图
3 讨论
根据乳化缩聚法原理制备红霉素明胶微球，其中选择合适的乳化剂、固化剂是很关键的。在制备红霉素微球过程中，得到稳定的W/O型乳剂很重要，通过预实验，发现以HLB值在5左右时微球的外观、载药量和包封率均较好，故选用司盘80作为乳化剂。明胶微球常用的固化剂有甲醛与戊二醛，考虑到红霉素的稳定pH为6～8，在pH小于6或大于8时都会迅速降效，而使用甲醛固化，则需要在碱性条件下才能完成，戊二醛只需在中性条件下即可固化完全，故选用25％戊二醛为固化剂。
实验对固化与脱水的先后顺序进行了考察，结果表明，固化脱水的顺序对微球的外观和载药量有显著的影响。先脱水后固化，微球所结合的水分可被脱水剂迅速带走，所得微球的外观不圆整，故选择先固化后脱水。实验还发现，搅拌速度与微球的平均粒径有明显的相关性，搅拌速度快，平均粒径小；搅拌速度慢，平均粒径大。要控制微球粒径在7-15 µm范围,搅拌速度为1000 r/min较合适。
通过L9(3)正交实验设计，红霉素明胶微球的平均粒径为（14.15±0.20）µm，载药量为(5.83
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±0.38)％，为包封率为(65.70±0.56)％, 7∼28 µm占总数的93.6%以上，且重现性好。
红霉素的口服吸收不规则、且有肝毒性大等不良反应，本实验研制了肺靶向红霉素微球，以提高药物疗效、减少毒副作用。作为肺靶向药物关键是控制微球粒径的大小，本实验制备的微球平均粒径为（14.15±0.20）µm，满足肺靶向微球粒径5∼25 μm的范围，但动物体内的相应特性尚待进一步研究证实。
参考文献：
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