阿奇霉素明胶微球制备工艺研究
【摘要】 目的 对阿奇霉素明胶微球的制备工艺和包封率、粒径等特性进行初步研究。方法 以生物降解材料明胶为载体，采用乳化聚合法制备阿奇霉素明胶微球，并采用正交试验优化制备工艺。结果 所制备的阿奇霉素明胶微球外观圆整，平均粒径为58.34 μm，载药量为20.11%，包封率为59.55%。结论 所制备的阿奇霉素明胶微球重现性良好，粒径范围窄，载药量较高，制备工艺可行。
【关键词】 明胶；阿奇霉素；微球体；正交试验
Abstract:Objective To study the preparation technique of azithromycin gelatin microspheres (AZM-GMS) and their characteristics. Methods AZM-GMS were prepared by using gelatin as core material and emulsion chemical-crosslinking methods. Results AZM-GMS was regular in morphology with the mean diameter of 58.34 μm. The loading amount of AZM was 20.75% and encapsulation efficiency was 67.75%. Conclusion The preparation technology for AZM-GMS was applicable.
Key words:gelatin,azithromycin,microspheres,orthogonal design
阿奇霉素是世界上第一个15元环大环内酯类抗生素，其对革兰氏阳性菌、革兰阴性菌、厌氧菌以及细胞内病原体等敏感［1］。临床上主要用于呼吸道感染,泌尿系统感染、皮肤及软组织感染、性传播疾病等［2］。目前，阿奇霉素依然是婴幼儿呼吸道感染，以及用于抢救儿童极重型全身弓形虫病常用的药品。
阿奇霉素与其他的大环内酯类抗生素一样，口服有难以被人们接受的苦味存在，临床一直都在使用胶囊剂和肠溶片。对于婴幼儿患者，通常将其制成干混悬剂，并在其中加入矫味剂，但这样并不能很好地掩盖其苦味，依然不是理想的剂型。因此，本试验用乳化凝聚法将阿奇霉素包裹在以明胶为载体材料的微球制剂中，解决阿奇霉素苦味以及方便婴幼儿服用的问题。同时，降低了难溶性药物阿奇霉素的粒径，达到提高生物利用度的目的［3］。此项研究国内尚未见报道。
1 仪器与试剂
电热恒温水浴锅；电动搅拌器；鼓风干燥箱；循环水式真空泵；CSB6L-180L超声波清洗器；JA2003型天平；光学显微镜；异丙醇、乙醚、戊二醛、液状石蜡等试剂均为分析醇。
2 方法与结果
2.1 阿奇霉素微球的制备
采用乳化凝聚法制备：将含有药物的明胶混悬液（水相）滴加到搅拌状态下含有乳化剂的液状石蜡（油相）中，经过乳化一段时间之后，将其转移至冰水浴中，向其中加入固化剂和脱水剂，脱去微球中的水并且使其固化，分离出微球，洗涤，干燥，即得阿奇霉素明胶微球（见图1）。
图1 阿奇霉素明胶微球显微图片（×10倍）（略）
Fig.1 The microphotographs of azithromycin gelatin microspheres（×10）
2.2 阿奇霉素微球的含量测定
2.2.1 阿奇霉素最大吸收波长的确定
准确称取阿奇霉素适量置100 mL容量瓶中，用无水乙醇5 mL溶解，加入pH6.8的磷酸盐缓冲溶液稀释至刻度［4］，摇匀，精密量取5 mL置10 mL容量瓶中，加入85%的硫酸溶液定容至刻度，同法在10 mL容量瓶中加入pH6.8的磷酸盐缓冲溶液5 mL，加入85%的硫酸溶液定容至刻度，以此为空白，在200～800 nm的范围内进行扫描，扫描图谱见图1。结果表明阿奇霉素在481nm处有最大吸收。
图2 阿奇霉素最大吸收波长的扫描图（略）
Fig.2 The maximum absorption wavelength scanogram of azithromycin
2.2.2 阿奇霉素标准曲线的绘制
精密称取30 mg阿奇霉素置50 mL容量瓶中，用少量无水乙醇溶解，加入pH6.8的磷酸盐缓冲溶液稀释至刻度，摇匀，分别精密量取此溶液2、4、6、8、10 mL置50 mL容量瓶中，加pH6.8的磷酸盐缓冲溶液稀释至刻度，摇匀。精密量取上述5种溶液各5 mL置10 mL量瓶中，加入85%的硫酸溶液定容至刻度，摇匀，显色。另在10 mL容量瓶中加入pH6.8的磷酸盐缓冲溶液5 mL，再用85%的硫酸溶液定容至刻度，以此作为空白。于481 nm波长处测定吸光度，以吸光度（A）对质量浓度（ρ）进行线性回归，得回归方程：A=8.3833ρ-0.1438，r=0.9994（n=5）。说明阿奇霉素在0.012～0.060 mg/mL质量浓度范围内具有良好的线性关系。
2.2.3 样品微球的含量测定
精密称取阿奇霉素明胶微球粉末适量置100 mL容量瓶中，加入pH6.8的磷酸盐缓冲溶液50 mL，再向其中加入85%硫酸溶液定容至刻度，摇匀，超声，待微球全部溶解之后在481 nm处测其吸光度，根据标准曲线方程微球中阿奇霉素的含量，并计算载药量（微球中阿奇霉素的质量/微球的质量×100%）及包封率（微球中阿奇霉素的质量/所投阿奇霉素的质量×100%）。
2.3 阿奇霉素明胶微球的最佳制备工艺研究
选取影响微球质量和性质较显著的4个因素作为考察对象，即明胶质量浓度（A），油/水相体积比（B），药物与明胶的质量比（C），乳化剂体积分数（D），以载药量、包封率为指标，通过L9（34）正交试验设计优选阿奇霉素明胶微球的最佳制备工艺条件，结果见表1、表2、表3。
表1 因素及水平表（略）
Tab.1 Factors and levels
从以上直观分析与方差分析结果可知，影响阿奇霉素明胶微球质量的因素顺序为：明胶质量浓度、药物与明胶质量比、油/水相体积比、乳化剂体积分数。最佳实验方案为：A1B1C1D2，即药物与明胶的质量比为1∶1，明胶质量浓度为10%，油/水相体积比为5∶1，乳化剂体积分数为2%。
2.6 最优处方验证
按照最优处方工艺制备6批阿奇霉素明胶微球，肉眼观察含药微球为淡黄色粉末，光镜及电镜观察微球形态圆整，表面附有少量药物结晶。测得包封率、粒径等数据见表4。结果表明：微球重现性良好，粒径范围窄，载药量较高，制备工艺可行。
3 讨论
本实验采用正交试验法对阿奇霉素微球的制备工艺进行优化，对影响阿奇霉素明胶微球质量的4个因素进行了考察［5］。结果表明在阿奇霉素明胶微球的制备过程中，投药量对微球载药量的影响最大，呈显著相关性。另外，对微球的粒径大小和流动性作了考察，发现按照优化工艺条件制得的微球均能通过100目筛，这为生产提供了可行的条件。
表2 L9（34）正交实验结果（略）
Tab.2 Result of L9（34）orthogonal test
表3 方差分析结果（略）
Tab.3 Result of ANOVA analysis
表4 6批最优处方验证结果（略）
Tab.4 Result of validation test of optimal formulations
在预实验时发现，在较低浓度范围时，随着乳化剂浓度的升高制备得到的微球粒径越小，但是在2%以后随着乳化剂的增加，对微球粒径的影响不大。其原因可能是乳化剂在低浓度下可以使乳液的界面和表面张力显著降低，很少量就可以使之分散成稳定的小液滴，乳液液滴的直径也随其用量的增加而减小，达到一个极限值之后，此时再增加乳化剂的浓度对表面张力几乎没有影响，液滴的直径和稳定性也就几乎不变［6］。在其他实验条件不变的情况下，采用不同的乳化时间制备微球，发现在5～20 min之内不同的乳化时间对最终微球形态的影响不是很大，乳化时间少于5 min，最后制得的微球圆整度不好，表面不光滑，本实验选择10 min作为乳化时间。
通过将阿奇霉素进行微球化处理之后，阿奇霉素原有的苦味基本消除，更适用于婴幼儿童服用。
【】
［1］ 国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部［S］.北京：化学工业出版社，2005.
［2］ 王英杰，李玉琴.阿奇霉素的一般药理研究［J］.山东医药工业,2000,19(1):76.
［3］ 李振新，吕东.阿奇霉素的临床应用［J］.医药导报,2001,20(5):357.
［4］ GUPTA S,LEATHAM E W,CARRINGTON D,et al. Elevated chlamydia pneumoniae antibodies cardiovascular events,and azithromycin in male survivors of myocardial infarction［J ］. Circulation,1997,96 (2):404.
［5］ 傅英华.正交设计法优化托西酸舒他西林明胶微球的制备工艺及释放度考察［J］.生化药物杂志,2005,26(3):258.
［6］ SIVAKUMAR M，RAO P K.Preparation,characterization,and in vitro release of gentamicin from coralline hydroxyapatite-alginate composite microspheres［J］.Biomater,2002，23：3175-3181.
