诺氟沙星微囊的研制
作者：张秀荣 林天慕 李欣 梅丹 李砥辉 高红旺
单位：第四军医大学吉林军医学院药学影像系，吉林 132013
关键词：诺氟沙星；微囊；溶剂-非溶剂法
沈阳药科大学学报000405 摘 要 研制溶剂-非溶剂法制备诺氟沙星微囊以乙基纤维素为囊材的最适溶剂-非溶剂系统的组成.采用4种不同的溶剂-非溶剂系统用同一工艺条件制备，计算包囊率和收率，转篮法测定释药特性.二氯甲烷-正己烷对于制备诺氟沙星微囊较适宜，包囊率在4种溶剂-非溶剂系统中最高达90.90%，收率为87.27%，且缓释作用最好.该系统有机溶剂沸点较低，利于除去微囊产品中的有机溶剂，减少对机体的毒性.以二氯甲烷-正己烷为溶剂-非溶剂制备诺氟沙星微囊包囊率大，收率高，适于工业化生产.
分类号 R944.9
, 百拇医药
Studies on the Microcapsules of Norfloxacin
Zhang Xiurong，Lin Tianmu，Li Xin，Mei Dan，Li Dihui，Gao Hongwang
(Military Medical College of Jilin，The Fourth Military Medical University，Jilin 132013)
Abstract This article deals with the study on preparation of the microcapsules of norfloxacin with ethyl cellulose walled by the solvent-nonsolvent method.The norfloxacin was microencapsulated by the same technical process and four different solvent-nonsolvents.The trap efficiency and yield rate were determined.The release experiments were performed in a rotating shaker. The composition of methylene chloride and hexane was reasonable， The trap efficiency was 90.90%，the yield was 87.27%，and it was sustained-released. The composition of solvent-nonsolvent had high drug trapping efficiency，high yield and reasonable formulation.
, 百拇医药
Key words norfloxacin;microcapsule;solvent-nonsolvent method
诺氟沙星为喹诺酮类抗菌药，临床应用非常广泛.常用方法为口服一次0.1～0.2 g，一日3～4次，疗程为3～8日，少数达3周，每日给药频繁.为减少用药次数，提高疗效，减少血药浓度峰谷现象及不良反应，我们研制了诺氟沙星微囊以期达到控制释放的目的.根据诺氟沙星的物理化学性质，本实验采用相分离-凝聚法中的溶剂-非溶剂法.
1 仪器与试药
诺氟沙星(注射用原料，东北制药总厂提供)；乙基纤维素为化学纯；无水乙醇、甲苯、正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、硫酸铵均为分析纯；756MC UV-VIC spectrophotometer(上海第三分析仪器厂)；LXJ-Ⅱ型离心沉淀机(上海医用分析仪器厂)；JB90-D型强力电动搅拌机(上海标本模型厂)；CDR-1型差动热分析仪(上海天平仪器厂).
, http://www.100md.com
2 方法与结果
2.1 微囊的制备工艺
以乙基纤维素(EC)为囊材，囊心物诺氟沙星与EC的比例为1∶1.制备时的温度、囊材相的粘度、搅拌速度等对微囊中主药的释放速度、包囊率、成囊率(收率)等均有很大影响.据文献报道和预试验结果我们采用下列工艺条件：诺氟沙星约2.5 g，加入某系统的溶剂制成5%乙基纤维素溶液50 mL，搅拌速度控制在150 r/min左右，40℃恒温水浴下搅拌1 h，制成诺氟沙星混悬液，然后移至冷水浴(15℃左右)中边搅拌边加入另一种相对应的非溶剂稀释，引起相分离而将诺氟沙星包封成微囊，置离心机中离心(3 000 r/min)20 min，清除上清液，平铺于玻璃表面皿上干燥箱中干燥即得.每种系统具体干燥温度见表1.
Tab.1 The composition and dry temperature of the solvent-nonsolvent system No
, http://www.100md.com
Solvent
bp/℃
Nonsolvent
bp/℃
Dry temperature/℃
1
anhydrous alcohol
78.3
water
80
2
methylbenzene∶alcohol(80∶20)
, http://www.100md.com
110
hexane
69
110
3
methylene chloride
40
hexane
69
75
4
ethyl acetate
74～78
, 百拇医药
ammonium sulfate
80
2.2 溶剂-非溶剂系统的选择
上述工艺条件不变，以EC为囊材，制备微囊.文献报道了多种溶剂-非溶剂系统〔1～4〕，本实验选择了4种不同的溶剂-非溶剂系统制备诺氟沙星微囊(见表1).
2.3 诺氟沙星微囊包囊率的测定
2.3.1 标准曲线的绘制
精密称取105℃干燥至恒重的诺氟沙星100 mg，用盐酸(9→1 000)定容至100 mL作贮备液,精密吸取适量，用盐酸(9→1 000)稀释，得标准液浓度分别为：3.1、9.4、15.7、21.9、28.2 μmol/L，以盐酸(9→1 000) 为空白，在276 nm波长处测定吸收度A值.回归方程为C=-2.424+24.06A(r=0.999 8,n=5,C∶μmol/L).
, 百拇医药
2.3.2 诺氟沙星微囊包囊率的测定
精密称取诺氟沙星微囊约50 mg，加入无水乙醇适量溶解微囊壁乙基纤维素2.0 h，加盐酸(9→1 000)溶解诺氟沙星4.5 h，用微孔滤膜过滤后，用盐酸(9→1 000)稀释至一定浓度.在276 nm波长处测定吸收度A值，代入回归方程，计算诺氟沙星浓度，根据公式计算包囊率〔5〕.根据投料和微囊干重计算成囊率(收率%).结果见表2.Tab.2 The results of the trap efficiency(%) and yield(%) of the norfloxaxin microcapsules Composition
Trap efficiency(%)
Yield rate(%)
1
, http://www.100md.com
79.50
53.40
2
83.61
95.76
3
90.90
87.27
4
70.35
97.34
trap efficiency(%)=(weight of trap drugs/weight of total drugs ×100%)；yield rate(%)=(Wmicrocapsules/Wwalls+Wdrugs×100%)
, 百拇医药
2.4 诺氟沙星微囊的体外释药试验
将4种不同的溶剂-非溶剂系统制备的诺氟沙星微囊装入0号胶囊，置溶出仪转篮中，以盐酸(9→1 000)为溶出介质，温度在(37±0.5)℃，转篮转速100 r/min，定点定时取样，微孔滤膜过滤，及时补充溶出介质.样品适当稀释后于276 nm波长处测吸收度，代入回归方程计算诺氟沙星浓度，计算累积溶出百分率.结果见表3.Tab.3 The release rate(%) of the norfloxacin microcapsules(
±SD，n=6) t/min
1
2
3
4
, 百拇医药
20
23.44±0.72
42.30±4.36
3.60±
1.90
46.41±1.20
40
23.30±0.74
46.86±2.41
5.08±
2.80
47.88±4.03
, 百拇医药
60
23.79±0.65
45.53±1.62
6.88±
3.21
46.67±3.25
90
22.91±1.00
52.04±2.19
8.12±
4.37
51.81±1.09
, http://www.100md.com
120
22.89±0.90
49.03±1.34
10.01±
4.92
49.66±0.91
180
23.40±1.26
48.87±3.15
13.50±
5.47
48.06±1.50
, 百拇医药
240
22.89±0.90
49.44±2.05
18.25±
6.65
48.10±4.43
300
23.40±1.46
49.87±3.18
22.39±
5.15
49.34±2.22
, http://www.100md.com
360
22.95±0.87
50.00±4.56
27.50±
5.43
48.47±2.06
2.5 差热分析(DTA)
选择释药较快的系统-2和缓释作用较好的系统-3进行热分析.取10 mg左右的样品，以Al2O3为参比物，升温速度10 ℃/min，走纸速度2 mm/min，测定DTA曲线.见图1.由图可看出，二氯甲烷-正己烷(系统-3)制备的微囊，DTA曲线与原料药相比有明显的不同，证明诺氟沙星已被EC包封成微囊.体外释药试验也证明其缓释效果最好.而甲苯∶乙醇(80∶20)-正己烷(系统-2)制备的微囊，从DTA曲线看诺氟沙星特征峰没有完全消失，体外释药试验缓释作用也不好，20 min释放已达42.3%.
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Fig.1 DTA curves of microcapsules of norfloxacin
1—EC；2—norfloxacin；3—microcapsule norfloxacin-3；4—microcapsule norfloxacin-2
3 讨论
a.溶剂-非溶剂法是将药物分散于囊材溶液中，加入囊材和药物的非溶剂，引起相分离而将药物包封成微囊.本法所用的囊心物可以是水溶性、亲水性物质，固体粉末，油状物等.但必须对体系中囊材的溶剂与非溶剂均不溶解，也不起反应.根据诺氟沙星的理化性质，选择了4种溶剂-非溶剂系统.
b.诺氟沙星微囊包囊率测定中，囊材EC在276 nm波长处几乎无吸收.另外EC在盐酸(9→1 000)中不溶而析出，可用微孔滤膜过滤除去.因此对诺氟沙星含量的测定结果无干扰.从表3中可看出，4种溶剂-非溶剂系统制得的微囊只有系统-3具有缓释作用，其余3种系统缓释作用均不理想，而释药较快.
, http://www.100md.com
c.微囊干燥温度均应在溶剂-非溶剂系统的沸点以上.以利于除去有机溶剂.在微囊产品中不得检出有机溶剂〔6〕.因有机溶剂均有一定的毒性.二氯甲烷，正己烷在276 nm波长处几无吸收，不影响包囊率的测定.用气相色谱法测定二氯甲烷，正己烷有机溶剂残留量未被检出〔7〕.因本实验样品量少，微囊重在5 g以下，平铺于表面皿上利于除去有机溶剂.只要在微囊的干燥过程中适当注意干燥温度(有机溶剂沸点以上)、干燥时间及方式，有机溶剂的残留一般均可避免.
d.采用溶剂-非溶剂法制备诺氟沙星微囊，用二氯甲烷-正己烷溶剂-非溶剂系统比较适宜，因包囊率、收率均较高，缓释作用好，通过DTA曲线看到，诺氟沙星被微囊化后，曲线的形状与原料药有明显的不同，证明其已被EC包封成微囊.
参考文献
1，Rowe RC.The effect of the molecular weight of ethyl cellulose on the drug release properties of mixed films of ethyl cellulose and hydroxypropyl methylcellulose.International Journal of Pharmaceutics，1986，29(1):37～41
, http://www.100md.com
2，Jalsenjak I，Nixon JR，Senjkovic R，et al.Sustained-release dosage forms of microencapsulated isoniazid.J Pharm Pharmacol，1980，32(2):678～680
3 顾学裘.药剂专利手册.天津:天津科学技术出版社，1987.90～91
4，郭延平，徐辉.异烟肼缓释胶囊的研制及药动学.中国药学杂志，1998，33(2):95～98
5，朱盛山.药物新剂型.北京:人民卫生出版社，1993.177～178
6，Nixon J R，Meleka M R.The preparation and characterisation of ethyl cellulose walled theophylline microcapsules.J Pharm Pharmacol，Suppl，1983，35:108～109
7，庄秀英，王仲山，尤时龙，等.原料药中有机溶剂残留量的气相色谱测定.药物分析杂志，1983，(3)2:82～85
收稿日期:1999-12-22
, 百拇医药
单位：第四军医大学吉林军医学院药学影像系，吉林 132013
关键词：诺氟沙星；微囊；溶剂-非溶剂法
沈阳药科大学学报000405 摘 要 研制溶剂-非溶剂法制备诺氟沙星微囊以乙基纤维素为囊材的最适溶剂-非溶剂系统的组成.采用4种不同的溶剂-非溶剂系统用同一工艺条件制备，计算包囊率和收率，转篮法测定释药特性.二氯甲烷-正己烷对于制备诺氟沙星微囊较适宜，包囊率在4种溶剂-非溶剂系统中最高达90.90%，收率为87.27%，且缓释作用最好.该系统有机溶剂沸点较低，利于除去微囊产品中的有机溶剂，减少对机体的毒性.以二氯甲烷-正己烷为溶剂-非溶剂制备诺氟沙星微囊包囊率大，收率高，适于工业化生产.
分类号 R944.9
, 百拇医药
Studies on the Microcapsules of Norfloxacin
Zhang Xiurong，Lin Tianmu，Li Xin，Mei Dan，Li Dihui，Gao Hongwang
(Military Medical College of Jilin，The Fourth Military Medical University，Jilin 132013)
Abstract This article deals with the study on preparation of the microcapsules of norfloxacin with ethyl cellulose walled by the solvent-nonsolvent method.The norfloxacin was microencapsulated by the same technical process and four different solvent-nonsolvents.The trap efficiency and yield rate were determined.The release experiments were performed in a rotating shaker. The composition of methylene chloride and hexane was reasonable， The trap efficiency was 90.90%，the yield was 87.27%，and it was sustained-released. The composition of solvent-nonsolvent had high drug trapping efficiency，high yield and reasonable formulation.
, 百拇医药
Key words norfloxacin;microcapsule;solvent-nonsolvent method
诺氟沙星为喹诺酮类抗菌药，临床应用非常广泛.常用方法为口服一次0.1～0.2 g，一日3～4次，疗程为3～8日，少数达3周，每日给药频繁.为减少用药次数，提高疗效，减少血药浓度峰谷现象及不良反应，我们研制了诺氟沙星微囊以期达到控制释放的目的.根据诺氟沙星的物理化学性质，本实验采用相分离-凝聚法中的溶剂-非溶剂法.
1 仪器与试药
诺氟沙星(注射用原料，东北制药总厂提供)；乙基纤维素为化学纯；无水乙醇、甲苯、正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、硫酸铵均为分析纯；756MC UV-VIC spectrophotometer(上海第三分析仪器厂)；LXJ-Ⅱ型离心沉淀机(上海医用分析仪器厂)；JB90-D型强力电动搅拌机(上海标本模型厂)；CDR-1型差动热分析仪(上海天平仪器厂).
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2 方法与结果
2.1 微囊的制备工艺
以乙基纤维素(EC)为囊材，囊心物诺氟沙星与EC的比例为1∶1.制备时的温度、囊材相的粘度、搅拌速度等对微囊中主药的释放速度、包囊率、成囊率(收率)等均有很大影响.据文献报道和预试验结果我们采用下列工艺条件：诺氟沙星约2.5 g，加入某系统的溶剂制成5%乙基纤维素溶液50 mL，搅拌速度控制在150 r/min左右，40℃恒温水浴下搅拌1 h，制成诺氟沙星混悬液，然后移至冷水浴(15℃左右)中边搅拌边加入另一种相对应的非溶剂稀释，引起相分离而将诺氟沙星包封成微囊，置离心机中离心(3 000 r/min)20 min，清除上清液，平铺于玻璃表面皿上干燥箱中干燥即得.每种系统具体干燥温度见表1.
Tab.1 The composition and dry temperature of the solvent-nonsolvent system No
, http://www.100md.com
Solvent
bp/℃
Nonsolvent
bp/℃
Dry temperature/℃
1
anhydrous alcohol
78.3
water
80
2
methylbenzene∶alcohol(80∶20)
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110
hexane
69
110
3
methylene chloride
40
hexane
69
75
4
ethyl acetate
74～78
, 百拇医药
ammonium sulfate
80
2.2 溶剂-非溶剂系统的选择
上述工艺条件不变，以EC为囊材，制备微囊.文献报道了多种溶剂-非溶剂系统〔1～4〕，本实验选择了4种不同的溶剂-非溶剂系统制备诺氟沙星微囊(见表1).
2.3 诺氟沙星微囊包囊率的测定
2.3.1 标准曲线的绘制
精密称取105℃干燥至恒重的诺氟沙星100 mg，用盐酸(9→1 000)定容至100 mL作贮备液,精密吸取适量，用盐酸(9→1 000)稀释，得标准液浓度分别为：3.1、9.4、15.7、21.9、28.2 μmol/L，以盐酸(9→1 000) 为空白，在276 nm波长处测定吸收度A值.回归方程为C=-2.424+24.06A(r=0.999 8,n=5,C∶μmol/L).
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2.3.2 诺氟沙星微囊包囊率的测定
精密称取诺氟沙星微囊约50 mg，加入无水乙醇适量溶解微囊壁乙基纤维素2.0 h，加盐酸(9→1 000)溶解诺氟沙星4.5 h，用微孔滤膜过滤后，用盐酸(9→1 000)稀释至一定浓度.在276 nm波长处测定吸收度A值，代入回归方程，计算诺氟沙星浓度，根据公式计算包囊率〔5〕.根据投料和微囊干重计算成囊率(收率%).结果见表2.Tab.2 The results of the trap efficiency(%) and yield(%) of the norfloxaxin microcapsules Composition
Trap efficiency(%)
Yield rate(%)
1
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79.50
53.40
2
83.61
95.76
3
90.90
87.27
4
70.35
97.34
trap efficiency(%)=(weight of trap drugs/weight of total drugs ×100%)；yield rate(%)=(Wmicrocapsules/Wwalls+Wdrugs×100%)
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2.4 诺氟沙星微囊的体外释药试验
将4种不同的溶剂-非溶剂系统制备的诺氟沙星微囊装入0号胶囊，置溶出仪转篮中，以盐酸(9→1 000)为溶出介质，温度在(37±0.5)℃，转篮转速100 r/min，定点定时取样，微孔滤膜过滤，及时补充溶出介质.样品适当稀释后于276 nm波长处测吸收度，代入回归方程计算诺氟沙星浓度，计算累积溶出百分率.结果见表3.Tab.3 The release rate(%) of the norfloxacin microcapsules(
±SD，n=6) t/min1
2
3
4
, 百拇医药
20
23.44±0.72
42.30±4.36
3.60±
1.90
46.41±1.20
40
23.30±0.74
46.86±2.41
5.08±
2.80
47.88±4.03
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60
23.79±0.65
45.53±1.62
6.88±
3.21
46.67±3.25
90
22.91±1.00
52.04±2.19
8.12±
4.37
51.81±1.09
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22.89±0.90
49.03±1.34
10.01±
4.92
49.66±0.91
180
23.40±1.26
48.87±3.15
13.50±
5.47
48.06±1.50
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240
22.89±0.90
49.44±2.05
18.25±
6.65
48.10±4.43
300
23.40±1.46
49.87±3.18
22.39±
5.15
49.34±2.22
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360
22.95±0.87
50.00±4.56
27.50±
5.43
48.47±2.06
2.5 差热分析(DTA)
选择释药较快的系统-2和缓释作用较好的系统-3进行热分析.取10 mg左右的样品，以Al2O3为参比物，升温速度10 ℃/min，走纸速度2 mm/min，测定DTA曲线.见图1.由图可看出，二氯甲烷-正己烷(系统-3)制备的微囊，DTA曲线与原料药相比有明显的不同，证明诺氟沙星已被EC包封成微囊.体外释药试验也证明其缓释效果最好.而甲苯∶乙醇(80∶20)-正己烷(系统-2)制备的微囊，从DTA曲线看诺氟沙星特征峰没有完全消失，体外释药试验缓释作用也不好，20 min释放已达42.3%.
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Fig.1 DTA curves of microcapsules of norfloxacin
1—EC；2—norfloxacin；3—microcapsule norfloxacin-3；4—microcapsule norfloxacin-2
3 讨论
a.溶剂-非溶剂法是将药物分散于囊材溶液中，加入囊材和药物的非溶剂，引起相分离而将药物包封成微囊.本法所用的囊心物可以是水溶性、亲水性物质，固体粉末，油状物等.但必须对体系中囊材的溶剂与非溶剂均不溶解，也不起反应.根据诺氟沙星的理化性质，选择了4种溶剂-非溶剂系统.
b.诺氟沙星微囊包囊率测定中，囊材EC在276 nm波长处几乎无吸收.另外EC在盐酸(9→1 000)中不溶而析出，可用微孔滤膜过滤除去.因此对诺氟沙星含量的测定结果无干扰.从表3中可看出，4种溶剂-非溶剂系统制得的微囊只有系统-3具有缓释作用，其余3种系统缓释作用均不理想，而释药较快.
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c.微囊干燥温度均应在溶剂-非溶剂系统的沸点以上.以利于除去有机溶剂.在微囊产品中不得检出有机溶剂〔6〕.因有机溶剂均有一定的毒性.二氯甲烷，正己烷在276 nm波长处几无吸收，不影响包囊率的测定.用气相色谱法测定二氯甲烷，正己烷有机溶剂残留量未被检出〔7〕.因本实验样品量少，微囊重在5 g以下，平铺于表面皿上利于除去有机溶剂.只要在微囊的干燥过程中适当注意干燥温度(有机溶剂沸点以上)、干燥时间及方式，有机溶剂的残留一般均可避免.
d.采用溶剂-非溶剂法制备诺氟沙星微囊，用二氯甲烷-正己烷溶剂-非溶剂系统比较适宜，因包囊率、收率均较高，缓释作用好，通过DTA曲线看到，诺氟沙星被微囊化后，曲线的形状与原料药有明显的不同，证明其已被EC包封成微囊.
参考文献
1，Rowe RC.The effect of the molecular weight of ethyl cellulose on the drug release properties of mixed films of ethyl cellulose and hydroxypropyl methylcellulose.International Journal of Pharmaceutics，1986，29(1):37～41
, http://www.100md.com
2，Jalsenjak I，Nixon JR，Senjkovic R，et al.Sustained-release dosage forms of microencapsulated isoniazid.J Pharm Pharmacol，1980，32(2):678～680
3 顾学裘.药剂专利手册.天津:天津科学技术出版社，1987.90～91
4，郭延平，徐辉.异烟肼缓释胶囊的研制及药动学.中国药学杂志，1998，33(2):95～98
5，朱盛山.药物新剂型.北京:人民卫生出版社，1993.177～178
6，Nixon J R，Meleka M R.The preparation and characterisation of ethyl cellulose walled theophylline microcapsules.J Pharm Pharmacol，Suppl，1983，35:108～109
7，庄秀英，王仲山，尤时龙，等.原料药中有机溶剂残留量的气相色谱测定.药物分析杂志，1983，(3)2:82～85
收稿日期:1999-12-22
, 百拇医药