泡腾沉淀法制备呋塞米纳米晶的工艺及药剂学特性.pdf

科研开发化工科技,():S C I E N C E&T E CHNO L OG YI NCHEM I C A LI N D U S T R Y基金项目:年陕西省及西安医学院校级大学生创新创业训练计划项目(S ,);商洛职业技术学院 年度规划课题项目(J Y K T ).作者简介:冯锁民(),男,陕西洛南人,西安医学院教授,博士,主要从事药剂学和临床药学的教学和科研工作.收稿日期:泡腾沉淀法制备呋塞米纳米晶的工艺及药剂学特性冯锁民,赵子齐,张佳欣,李惠民,郭惠辉,薛颖,朱文璟,姚天骄,时培月(西安医学院 药学院,陕西 西安 ;商洛职业技术学院,陕西 商州 ;陕西医药控股集团 山海丹药业股份有限公司,陕西 西安 )摘要:为了改善呋塞米原料药的体外溶出度,提高其生物利用度,采用新颖的泡腾沉淀法制备了呋塞米纳米晶,通过正交实验优化工艺参数和材料属性,马尔文激光粒度仪测定纳米晶的平均粒径和多分散指数(P D I),H P L C法测定呋塞米纳米晶的载药量及溶出度.结果表明,以碳酸钠为泡腾源,稀盐酸为反溶剂,聚乙烯吡咯烷酮 (P V P K )为稳定剂,t ,超声 m i n的条件下,制备的呋塞米纳米晶平均粒径为 n m,P D I为 ;H P L C测得呋塞米纳米晶的载药量为 ,体外溶出度高于呋塞米原料的倍.泡腾沉淀法制备的呋塞米纳米晶具有较小的平均粒径和P D I,其累积溶出度显著提高.关键词:呋塞米;纳米晶;泡腾沉淀法;溶出度;药剂学特性中图分类号:R 文献标识码:A文章编号:()呋塞米(f u r o s e m i d e),又名呋喃苯胺酸,俗称速尿,化学名称为 (呋喃甲基)氨基 (氨磺酰基)氯苯甲酸,分子式C H C l NOS,相对分子质量约为 ,熔点为 .呋塞米为白色或白色结晶性粉末,无臭味,溶于丙酮、甲 醇、二 甲 基 甲 酰 胺,略 溶 于 乙 醇,不 溶 于水.呋塞米为强效利尿药,临床上用于心衰、水肿、高血压及高钙血症等的治疗.呋塞米属于生物药剂学分类系统(B C S)的类药物,低渗透性和低溶解性限制了其溶出速率和生物利用度的发挥.研究报道的增加呋塞米水中溶解度的方法有与碱成盐,用环糊精进行包合 ,制成固体分散体等 .另一种策略是通过降低呋塞米原料的粒径,增加微粒的比表面积以改善其溶出性能.其中纳米晶体技术(纳米混悬液)因载药量高,生物相容性好,便于工业化生产,受到普遍关注.中国有关呋塞米纳米晶研究未见相关文献报道,国 外 仅 有 学 者 报 道 采 用 介 质 研 磨 技术、抗溶剂沉淀技术 和喷雾闪蒸(S F E)技术 制备呋塞米纳米晶.作者建立了一种新颖的泡腾沉淀技术用于呋塞米纳米晶的制备,通过单因素及正交设计优化实验条件,用H P L C法测定呋塞米纳米晶的载药量及体外溶出度.该研究为进一步设计和开发呋塞米新制剂,改善其溶出度,提高生物利用度,提供实验和理论参考依据.实验部分试剂与仪器呋塞米原料药:质量分数 ,批号 ,武汉远成科技公司;呋塞米对照品:质量分数,批号 ,中国食品药品检定 研 究 院;呋 塞 米 纳 米 晶:批 号 ,自制;碳酸钠:分析纯,郑州派尼化学试剂厂;水:娃哈哈纯净水,市售;甲醇:色谱纯,广东光华科技股份有限公司;聚乙烯吡咯烷酮 (P V P K )、羟丙甲基纤维素(H PMC):上海化学试剂公司;泊洛沙姆 :药用级,沈阳药科大学制药厂;十二烷基硫酸钠(S D S)、氢氧化钠:分析纯,天津市天力化学试剂有限公司;磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、冰乙酸:分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司.激光粒度仪:M a l v e r nZ e t a m a s t e rZ E N ,英国马 尔 文 仪 器 有 限 公 司;高 效 液 相 色 谱 仪(H P L C):A g i l e n t ,色谱柱:A g i l e n tHC C(mm mm,m),美国安捷伦科技公司;智能药物溶出试验仪:D L S,天津市天大天发科技有限公司;磁力搅拌器:D F S,河南佰泽仪器有限公司;电子天平:F A B,上海越平科学仪器有限公司;高频数控超声波清洗器:KQ T D B,昆山市超声仪器有限公司;超低温冰箱:,青岛海尔;冷冻干燥机:F D ,郑州长城科工贸有限公司.实验方法单因素考察呋塞米纳米晶的制备参照药物 纳米晶制备 的溶剂反溶剂 沉淀法 ,结合呋塞米呈弱酸性的性质,采用碱性溶液作为溶剂溶解,酸性溶液作为反溶剂沉淀进行制备,并对各种条件下制备的呋塞米纳米晶用马尔文激光粒度仪测定平均粒径和多分散指数(P D I)作为评价指标进行评价.取相同量的呋塞米(约 m g)加入到碱性溶液中使其溶解,在水浴、W超声条件下,将该溶液用注射器按一定速度注入到含有稳定剂(约 m g)的 m o l/L稀盐 酸溶 液 中,维 持 m i n,即得呋塞米纳米晶.碱性溶剂的筛选以P V P K 为稳定剂,m o l/L稀盐酸溶液为反溶剂,分别用氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液溶解呋塞米原料,用注入法制备呋塞米纳米晶,测定所制纳米晶的平均粒径和P D I.稳定剂种类的筛选取呋塞米的碳酸钠溶液,用注入法分别加入到含有 不 同 种 类 稳 定 剂(约 m g)P V P K 、S D S、泊洛沙姆 、H PMC、m(P V P K )m(泊洛沙姆 )的稀盐酸溶液,超声搅拌制备呋塞米 纳 米 晶,测 定 所 制 纳 米 晶 的 平 均 粒 径和P D I.制备温度的筛选以碳酸钠溶液为溶剂,稀盐酸溶液为反溶剂,P V P K 为稳定剂,用注入法分别在、制备呋塞米纳米晶,并测定所制备纳米晶的平均粒径和P D I.制备仪器的筛选为了考察所选仪器对制备呋塞米纳米晶的影响,将呋塞米溶解在碳酸钠溶液中,注入到含有稳定剂P V P K 的稀盐酸溶液中,分别采用磁力搅拌器和高频数控超声波清洗器制备呋塞米纳米晶,分别测定所制纳米晶的平均粒径和P D I.正交实验优化呋塞米纳米晶的制备工艺参数根据单因素筛选结果,分别以m(药物)m(稳定剂)(A)、呋 塞 米 药 物 溶 液 的 注 入 时 间(B)、V(溶剂)V(反溶剂)(C)、超声时间(D)为因素,设计四因素三水平正交实验,见表,并按正交实验制备呋塞米纳米晶.表正交实验因素水平表水平AB/sCD/m i n H P L C法测定呋塞米纳米晶的溶出度色谱条件色谱柱为A g i l e n tH C C 柱(mm mm,m),流动相为甲醇(冰醋酸)水溶液(体积比为 ),检测波长为 n m,流速为m L/m i n,柱温为,进样量为 L.溶液的配制()呋塞米对照品溶液的配制.精密称取呋塞米对照品适量于容量瓶中,加流动相溶解,制成质量浓度 m g/m L呋塞米对照品的储备液.()呋塞米原料药溶液的配制.精密称取呋塞米原料药 m g,置 m L容量瓶中,加流动相振摇溶解,过滤,精密吸取续滤液m L于 m L容量瓶中,加流动相稀释成质量浓度 g/m L的溶液.()呋塞米纳米晶溶液的配制.精密称取呋塞米纳米晶冷冻干燥粉末 m g于 m L容量瓶中,加流动相振摇溶解,过滤,精密吸取续滤液m L于 m L容量瓶中,加流动相稀释成质量浓度 g/m L的溶液.方法学考察()线性关系.精密吸取呋塞米对照品储备液m L于 m L容量瓶中,用流动相稀释至刻度摇匀,再分别精密吸取、m L于 m L容量瓶,加流动相稀释至刻度,充分摇匀.按照色谱条件分别进样 L进行测定,记录呋塞米的峰面积(A),与进样的(呋塞米)进行线性回归,得线性方程.()精密度、稳定性、重复性、加样回收率实验按相关方法进行操作.第期冯锁民,等泡腾沉淀法制备呋塞米纳米晶的工艺及药剂学特性呋塞米纳米晶载药量测定取制备的批呋塞米纳米晶,分别进行冷冻干燥,取冷冻干燥的呋塞米纳米晶适量,照()配制溶液,按色谱条件平行进样次,记录峰面积,代入线性方程,计算载药量.呋塞米溶出度测定呋塞米的溶出度测定采用桨法,参照文献 及 版中国药典,的操作方法.以磷酸盐缓冲液(p H)m L为溶出介质,介质温度控制在,转速为 r/m i n.分别取相当于 m g呋塞米质量的原料药、冷冻干燥的纳米晶、原料药与确定比例稳定剂的混合物,各平行份于溶出杯中,启动溶出仪.t、m i n,分别取溶液m L,用 m的微孔滤膜滤过,取续滤液m L作为供试品溶液,同时每次取样后补加m L空白溶出介质.按色谱条件测定,计算累积溶出度,绘制溶出曲线.结果与讨论呋塞米纳米晶制备单因素筛选结果碱性溶剂筛选结果不同碱溶剂制备的呋塞米纳米晶的平均粒径和P D I见表.表不同碱溶液制备的呋塞米纳米晶的平均粒径和P D I)碱溶液平均粒径/n mP D Ic(氢氧化钠)m o l/L c(碳酸钠)m o l/L c(碳酸氢钠)m o l/L )n,m(P V P K )m g.由表可知,采用碳酸钠溶液作为碱性溶剂,制备的呋塞米纳米晶P D I较小,混悬体系最稳定,平均粒径与碳酸氢钠溶液接近,因此,选用碳酸钠溶液作为碱性溶剂制备呋塞米纳米晶.分析原因可能是反应过程中产生的C O气体阻止了新生成纳米晶的聚集,促进纳米晶的分散,从而比无气体产生的氢氧化钠溶液具有较小的平均粒径和P D I,同时制备过程中生成的氯化钠是人体本身具有的内源性物质,不需要除杂.为了区别于酸碱沉淀法,相关文献也未见报道,称该方法为泡腾沉淀法.稳定剂筛选结果不同稳定剂制备的呋塞米纳米晶的平均粒径和P D I见表.表不同稳定剂制备的呋塞米纳米晶的平均粒径和P D I)稳定剂平均粒径/n mP D IP V P K S D S 泊洛沙姆 H PMC m(P V P K )m(泊洛沙姆 )n,m(稳定剂)m g.由表可知,P V P K 作为稳定剂制备的呋塞米纳米 晶平均粒径 和P D I最 小,因 此,选 择P V P K 为制备呋塞米纳米晶的稳定剂.制备温度筛选结果不同温度下制备的呋塞米纳米晶的平均粒径和P D I见表.表不同温度下制备的呋塞米纳米晶的平均粒径和P D I)t/平均粒径/n mP D I )n,m(P V P K )m g.由表可知,温度对呋塞米纳米晶制备的影响不显著,但室温 制备的呋塞米纳米晶平均粒径和P D I最小.制备仪器筛选结果不同仪器制备的呋塞米纳米晶的平均粒径和P D I见表.表不同仪器制备的呋塞米纳米晶的平均粒径和P D I(n)制备仪器平均粒径/n mP D I磁力搅拌器 高频数控超声波清洗器 由表可知,超声波清洗器制备的呋塞米纳米晶比磁力搅拌器具有更小的平均粒径和P D I,分析原因是超声波借助分子间的振动,阻止了纳米晶的聚集,使得形成的纳米晶粒径更小,稳定性更高,而磁力搅拌形成漩涡,进行圆周运动,不利于纳米晶的分散.正交实验结果按正交实验设计制备呋塞米纳米晶,测得的平均粒径和P D I见表.按表的评价标准进行打分,以平均粒径得分(Y)和P D I得分(Y)为评价指标,分别赋予权重系数 和,计算综合评分值YY Y ,并用正交助手软件进行化工科技第 卷数据处理.方差分析结果见表.表L()正交实验结果处方号ABCD平均粒径/n mYP D IYY 加权K K K R 表平均粒径和P D I评价标准平均粒径/n m评分标准P D I评分标准 表加权方差分析表因素偏差平方和自由度FF临界显著性A B C D 误差 由表和表可知,影响因素顺序为CDAB,这些因素对呋塞米纳米晶的平均粒径和P D I的 影 响 没 有 显 著 性 差 异,优 化 的 处 方 为ABCD,即m(呋塞米原料药)m(P V P K ),注入时间 s,V(溶剂)V(反溶剂),超声时间 m i n.优化的制备工艺为取呋塞米 m g溶于m Lc(碳酸钠)m o l/L溶液中,将该溶液用注射器在 s内注入到溶有 m gP V P K 的 m Lc(盐酸)m o l/L溶液中,从注入开始计时,在 水浴中,于 W的超声功率搅拌 m i n.正交实验结果的验证按正交实验结果,试制的批呋塞米纳米晶样品平均粒径和P D I比较接近,结果见表,表明正交实验优化的参数和制备工艺比较合理,质量稳定,重复性好.表正交实验结果验证批 次平均粒径/n mP D I H P L C测定呋塞米含量的方法学考察结果线性 方 程 为A (R ),即(呋塞米)g/m L与吸收峰面积线性关系良好.呋塞米的H P L C图见图.t/m i n图呋塞米的H P L C图精密度、稳定性、重复性、加样回收率实验中呋塞米的R S D值分别为、,平均加样回收率为 ,表明该方法第期冯锁民,等泡腾沉淀法制备呋塞米纳米晶的工艺及药剂学特性稳定、可行.呋塞米纳米晶载药量测定结果批 呋 塞 米 纳 米 晶 的 载 药 量 测 定 结 果 见表.表 呋塞米纳米晶的载药量测定结果(n)批 号A纳米晶载药量/平均载药量/由表 可知,平均载药量约为 ,表明正交实验优化的呋塞米纳米晶的制备参数重复性好,制备工艺稳定.呋塞米纳米晶溶出度测定结果不同类型呋塞米的溶出曲线见图.t/m i n图不同类型呋塞米的溶出曲线由图可知,相同时间内,累积溶出度关系为呋塞米纳米晶呋塞米原料药与稳定剂P V P K 的物理混合物呋塞米原料药.t m i n,呋塞米纳米晶的累积溶出度约为呋塞米原料药的倍多,同时 溶出,达到了中国药典和美国药典的要求,而原料药只溶出了,达不到药典要求,说明呋塞米制成纳米晶后其溶出速率和溶出度明显提高.虽然稳定剂P V P K 能加快呋塞米的溶出速率,但不能改变其最大溶出度.结论研究以碳酸钠为泡腾源,稀盐酸为反溶剂,聚乙烯吡咯烷酮 (P V P K )为稳定剂,t,超声 m i n的条件下,采用泡腾沉淀法优化的条件制备的呋塞米纳米晶平均粒径为 n m,P D I为 ,平均载药量为 ,体外溶出度高于呋塞米原料药倍.表明泡腾沉淀法相比其他方法制备的呋塞米纳米晶具有较小的平均粒径和P D I,其累积溶出度显著提高.参考文献:国家药典委员会中华人民共和国药典第二部S北京:中国医药科技出版社,:苏伊新托拉塞米与呋塞米的药理和临床作用对比研究J中国药房,():C HAV D A H,P AT E L C,ANAN D I B i o p h a r m a c e u t i c sc l a s s i f i c a t i o ns y s t e mJ S y s t e m a t i cR e v i e w si nP h a r m a c y,():王龙,张迪,袁婧,等儿童用呋塞米口服溶 液的制备J当代化工研究,():凌骅,余丽花,黄志军,等呋塞米口服溶液的逆向工程研究J中国药师,():刘春叶,苗延青,张雪娇,等呋塞米羟丙基环糊精包合物的制备及增 溶效果评价J应用化工,():,S P AME RE,MU L L E R D G,WE S S E L S P L,e t a l C h a r a c t e r i z a t i o no ft h ec o m p l e x e so ff u r o s e m i d e w i t h h y d r o x y p r o p y l c y c l o d e x t r i n a n d s u l f o b u t y l e t h e r c y c l o d e x t r i nJ E u r o p e a n J o u r n a l o f P h a r m a c e u t i c a lS c i e n c e s,:吴志敏,张瑞琦,张蕴,等呋塞米固态分散体处方与溶出度的研究J中国药学杂志,():S H I NSC,K I MJ P h y s i c o c h e m i c a l c h a r a c t e r i z a t i o no fs o l i dd i s p e r s i o n o ff u r o s e m i d e w i t h T P G SJ I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a l o fP h a r m a c e u t i c s,:班俊峰,温玉琴,黄思玉,等制剂增溶技术中高分子聚合物对难溶性药物释 放性能的影响J中国 现代应用药学,():B A R B O S ASF,T AKA T S UKA T,T AVA R E SGD,e ta l P h y s i c a l c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f f u r o s e m i d en a n o c r y s t a l s d e v e l o p e du s i n g r o t a t i o nr e v o l u t i o nm i x e rJP h a r m a c e u t i c a lD e v e l o p m e n ta n dT e c h n o l o g y,():MA R Z A NAL,T A B A S S UM R,J A H A N B,e ta l P r e p a r a t i o na n dc h a r a c t e r i z a t i o no f s t a b l en a n o s u s p e n s i o n f o r d i s s o l u t i o nr a t ee n h a n c e m e n to f f u r o s e m i d e:Aq u a l i t yb yd e s i g n(Q b D)a p p r o a c hJC u r r e n tD r u gD e l i v e r y,():C O T YJB,MA R T I NAC,T E L OI,e t a l U s eo f s p r a y f l a s he v a p o r a t i o n(S F E)t e c h n o l o g yt oi m p r o v ed i s s o l u t i o n o fp o o r l y s o l u b l ed r u g s:C a s es t u d yo nf u r o s e m i d en a n o c r y s t a l sJ化工科技第 卷I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f P h a r m a c e u t i c s,():王廉卿,戎欣玉,刘魁,等纳米药物晶体的制备技术及其应用J河北科技大学学报,():任璐彤,周刚,高佳丽呋塞米片原研药与仿制药溶出曲线的研究J中国现代应用药学,():国家药典委员会中华人民共和国药典第四部S北京:中国医药科技出版社,:P r e p a r a t i o no f f u r o s e m i d en a n o c r y s t a l sb ye f f e r v e s c e n tp r e c i p i t a t i o nm e t h o da n d i t sp h a r m a c e u t i c a l c h a r a c t e r i s t i cF E NGS u o m i n,Z HAOZ i q i,Z HANGJ i a x i n,L IH u i m i n,GUO H u i h u i,XU EY i n g,Z HU W e n j i n g,YAOT i a n j i a o,S H IP e i y u e(C o l l e g e o f P h a r m a c y,X i a n M e d i c a l U n i v e r s i t y,X i a n ,C h i n a;S h a n g l u oV o c a t i o n a la n d T e c h n i c a lC o l l e g e,S h a n g z h o u ,C h i n a;S h a n h a i d a n P h a r m a c e u t i c a lC oL t d,A f f i l i a t e dS h a a n x iP h a r m a c e u t i c a lH o l d i n gG r o u p,X i a n ,C h i n a)A b s t r a c t:T o i m p r o v e t h ed i s s o l u t i o nr a t ea n di n c r e a s et h eb i o a v a i l a b i l i t yo f f u r o s e m i d ei nv i t r o,t h en o v e le f f e r v e s c e n tp r e c i p i t a t i o n m e t h o d w a su s e dt op r e p a r ef u r o s e m i d en a n o c r y s t a l s,t h ep r o c e s sp a r a m e t e r sa n dm a t e r i a l p r o p e r t i e sw e r eo p t i m i z e db yo r t h o g o n a l e x p e r i m e n t T h ep a r t i c l e s i z e a n dP D I(p o l y d i s p e r s i t y i n d e x)o f t h en a n o c r y s t a l sw e r ed e t e r m i n e db yM a l v e r n l a s e rp a r t i c l e s i z ea n a l y z e r,t h ed r u g l o a d i n ga n dd i s s o l u t i o no ff u r o s e m i d en a n o c r y s t a l sw e r em e a s u r e db yH P L C T h er e s u l t ss h o wt h a tu s i n gs o d i u mc a r b o n a t e a s t h e e f f e r v e s c e n t s o u r c e,d i l u t eh y d r o c h l o r i c a c i da s t h e a n t i s o l v e n t,a n dP V P K a s t h e s t a b i l i z e r,t h e f u r o s e m i d en a n o c r y s t a l sw e r ep r e p a r e da t u n d e ru l t r a s o n i c s t i r r i n gf o r m i n u t e s,t h ea v e r a g ep a r t i c l es i z e,P D Ia n dt h ed r u gl o a d i n go fn a n o c r y s t a l sw e r e n m,a n d ,r e s p e c t i v e l y T h ed i s s o l u t i o ni nv i t r ow a sm o r e t h a nt w o t i m e sh i g h e r t h a nt h e r a wm a t e r i a l o f f u r o s e m i d e T h e f u r o s e m i d en a n o c r y s t a l sp r e p a r e db y t h ee f f e r v e s c e n tp r e c i p i t a t i o nm e t h o dh a sas m a l l e rp a r t i c l es i z ea n dP D I,a n d i t sc u m u l a t i v ed i s s o l u t i o nr a t e i ss i g n i f i c a n t l y i m p r o v e d K e yw o r d s:F u r o s e m i d e;N a n o c r y s t a l;E f f e r v e s c e n tp r e c i p i t a t i o nm e t h o d;D i s s o l u t i o n;P h a r m a c e u t i c a lc h a r a c t e r i s t i c第期冯锁民,等泡腾沉淀法制备呋塞米纳米晶的工艺及药剂学特性