微囊化是近幾十年來應(yīng)用于藥物的新工藝、新技術(shù),其工藝過程一般是囊材將囊心物包裹以達到防潮、腸溶等目的。在微囊的質(zhì)量評價中,大多關(guān)注形態(tài)及其粒徑分布[1 ] 、載藥自定中心篩量和包封率[2 ]等,對其機械性質(zhì)的研究卻鮮有報道。作為制劑中間體,微囊在制備及其后期的轉(zhuǎn)運加工過程中都會受到較強的物理機械作用,這些作用很可能破壞微囊囊壁從而使藥物暴露或游離,失去微囊化的作用。因此,除了要有較高的包封率外,微囊還應(yīng)具備良好的機械性質(zhì),能耐受微囊制備及后期制劑生產(chǎn)過程中的各種物理機械作用。
    微囊的機械性質(zhì)是指囊壁在外力作用下發(fā)生形變或破裂[3 ] 。目前國內(nèi)外報道的微囊機械性質(zhì)評價方法有成囊材料游離膜機械性質(zhì)研究[4 ] ;微囊受力破損情況的顯微鏡觀察[5 - 6 ] ;使用物性分析儀[7 ] 、顯微操作裝置[8 ]和原子力顯微鏡[9 ]等特殊的設(shè)備檢測單個微囊的機械性質(zhì)。上述方法振動給料機中,以游離膜為研究對象未能考慮囊材與藥物的相互作用,事實上微囊的曲面膜與平面膜反映出的性質(zhì)也存在較大差別;顯微鏡觀察易受觀察者視力等主觀因素的影響;而物性分析儀等設(shè)備由于價格昂貴,一般實驗室難以配置,且檢測的只是單個微囊的機械性質(zhì)。
    鞣質(zhì)是中藥中一種具有多種生物活性的多元酚類化合物,但多數(shù)鞣質(zhì)吸濕性強,以聚合物為囊材包裹鞣質(zhì)制備微囊可達到防潮目的。作者以一易吸濕的中藥鞣質(zhì)為模型藥,采用噴霧干燥法制成防潮型微囊。為檢測此微囊的機械性質(zhì),設(shè)計一方法對此微囊施加機械作用。微囊在此外力作用下囊壁被破壞,藥物暴露或游離出來,從而微囊的防潮作用減弱,吸濕性增強。通過比較微囊機械作用前后吸濕性的變化對微囊的機械性質(zhì)作出評價,以研究噴霧干燥工藝對微囊機械性質(zhì)的影響。通過作者的研究為充實含藥微囊質(zhì)量評價體系,超細(xì)破碎機提供實驗依據(jù)和方法。
1 　儀器與試直線篩藥
    B2290 噴霧干燥儀(瑞士振動熱料輸送機BüCHI 公司) ,Anal2ysette 3 pro 篩振儀( 德國FRISCH 公司) ,FA2104N 電子秤(上海精密科學(xué)儀器有限公司) ,ZK072B 電熱真空干燥箱(上海實驗儀器廠有限公司) 。
    中藥鞣質(zhì)提取物(自制) ,Ⅱ號丙烯酸樹脂(江蘇華瑞化工責(zé)任有限公司,批號200405173) ,膠態(tài)二氧化硅自動切管落料機(德國威凱化學(xué)有限公司,批號ZB54582) ,蓖麻油(藥用級,吉林省通遼油脂化工廠) 。
2 　方法與輥式粉碎機結(jié)果
2直通沖擊式破碎機.1 　微囊的制備
    取Ⅱ號丙烯酸樹脂適量,用體積分?jǐn)?shù)為95 %的乙醇溶解,加入粒徑小粉體輸送機于250μm 的鞣質(zhì),再加入增塑劑和抗黏劑(粒徑小于75μm) 后充分?jǐn)噭?。開啟噴霧干燥儀風(fēng)機,設(shè)定進風(fēng)溫度、泵轉(zhuǎn)速、霧化氣流速,實際進風(fēng)溫度達到設(shè)定值時吸取藥液噴霧干燥。
2.2 　機管狀輸送機械處理微囊
    稱取制備的微囊約0115 g ,置于圓柱形金屬小盒中,并加入一定數(shù)量的截成長度約為5 ～8 mm、直徑約為219 mm、兩端有尖銳邊緣的金屬絲做為磨擦介質(zhì)。蓋好并錘式反擊破碎機密封后,將金屬小盒放于篩振儀托盤中,設(shè)定振幅和振動時間,開啟篩振儀對微囊進行機械處理。
2.3 　機械環(huán)錘破性質(zhì)研究
2.3.1 　機械作用前后微囊的吸震動篩分機濕性比較
    精密稱取經(jīng)機械處理與未經(jīng)機械處理微囊各100 mg 平攤于稱量瓶中(機械處理后的微囊過250μm 篩) ,開蓋置于干燥器中12 h以上脫濕平懸掛輸送機衡。精密稱質(zhì)量后置于25 ℃、相對濕度75 %環(huán)境中(干燥器中裝有NaCl 飽和水溶液并置于25 ℃烘箱中) 吸濕12 h ,每隔1 h 精密稱質(zhì)量1 次,按式(1) 計算吸濕質(zhì)量并繪制12 h 吸濕曲線,比較2 種樣品的吸濕性。式(1) 中, mb 為吸濕前樣品質(zhì)量, ma 為吸濕后樣品質(zhì)量。
 PVC工業(yè)輸送帶;  
2.3.2 　微囊機械性質(zhì)比較
    方法同“2.3.1”條,樣品脫濕平衡后精密稱量經(jīng)機械處理和未經(jīng)機械處理的微囊樣品,吸濕12 h后再精密稱質(zhì)量,按式(1) 計算樣品的吸濕質(zhì)量增加,再按式(2) 計算經(jīng)機械處理微囊相對未經(jīng)機械處理微囊的吸濕質(zhì)量增加率。式(2) 中,Δmb
為未經(jīng)機械處理微囊的吸濕質(zhì)量增加,Δma 為經(jīng)機械處理微囊的吸濕質(zhì)量增加,以經(jīng)機械處理微囊相對未經(jīng)機械處理微囊的吸濕質(zhì)量增加率來表征微囊的機械性質(zhì)。增加率越小則微囊的機械性質(zhì)越強,反之則越弱。以此法檢測不同噴霧干燥工藝制備的微囊機械性質(zhì),并進行比較。
   
2.4 　機械作用對微囊吸濕性的影響
    經(jīng)機械處理與未經(jīng)機械處理微囊吸濕曲線見圖1 。從圖中可知,鞣質(zhì)微囊經(jīng)機械處理后,吸濕性增強。
   
2.5 　噴霧干燥工藝對微囊機械性質(zhì)的影響
2.5.1 　進風(fēng)溫度對微囊機械性質(zhì)的影響
    分別考察了進風(fēng)溫度為40 、60 、80 、100 、120 ℃制備鞣質(zhì)微囊的機械性質(zhì),結(jié)果見圖2 。從圖2 可以看出,微囊的機械性質(zhì)隨著進風(fēng)溫度的增高,先降低再增強。
   
2.5.2 　供液速度對微囊機械性質(zhì)的影響
    分別考察了供液速度為1 、2 、5 、10 、30 mL·min - 1制備鞣質(zhì)微囊的機械性質(zhì),結(jié)果見圖3 。隨著供液速度的增大,機械性質(zhì)也是先降低再增強。
   
2.5.3 　霧化氣流速對微囊機械性質(zhì)的影響
    分別考察了霧化氣流速為192 、301 、414 、536 、670 L·h - 1制備鞣質(zhì)微囊的機械性質(zhì),結(jié)果見圖4 。隨著霧化氣流速的增大,微囊的機械性質(zhì)也是先降低再增強。
   
3 　討論
    a.鞣質(zhì)微囊表面的囊膜是阻礙水分進入的屏障,其受機械外力作用而被破壞,防潮效果下降,表現(xiàn)為吸濕性增強。
    b. 進風(fēng)溫度低、供液速度大、霧化氣流速低、干燥不充分等因素,使制得微囊中殘留較多溶劑,而此溶劑起到了增塑劑的作用,因而形成的微囊塑性較強。機械作用不易破壞囊壁,相對機械作用前微囊的吸濕質(zhì)量增加率低。當(dāng)塑性過強、微囊粒子在機械作用下相互聚集時,吸濕性降低,因此經(jīng)機械處理微囊相對未經(jīng)機械處理微囊吸濕質(zhì)量增加率出現(xiàn)負(fù)增長;進風(fēng)溫度高、供液速度大、霧化氣流速快、干燥程度強等因素,使囊材劇烈收縮緊密附著在囊心物表面,并且形成的微囊粒徑偏小、機械作用不易破壞囊壁,因而吸濕質(zhì)量的增加率也相對較小。當(dāng)形成微囊粒徑過小,在機械作用下易于聚集,吸濕性降低,因此經(jīng)機械處理微囊相對未經(jīng)機械處理微囊的吸濕質(zhì)量增加率出現(xiàn)負(fù)增長。
    c. 結(jié)果表明,微囊受機械作用后會降低包囊的效果,而且工藝因素會影響其機械性質(zhì)。因而微囊作為制劑中間體,除了要保證較好的載藥量、包封率等,其制備過程中還應(yīng)優(yōu)選合適的工藝使其具有較強的機械性質(zhì),以保證在制備及后期的轉(zhuǎn)運加工過程中受到較強的物理機械作用時不被破壞。因此,作為一項重要的評價指標(biāo),通過建立科學(xué)可行的微囊機械性質(zhì)的評價方法,以完善微囊的質(zhì)量評價體系,能更好地指導(dǎo)微囊制備的工藝優(yōu)選。
    d. 本實驗方法適用于脆性較強的囊材制備微囊的機械性質(zhì)檢測,并且根據(jù)微囊化目的,微囊機械性質(zhì)的表征可選擇相應(yīng)的指標(biāo),如腸溶微囊以經(jīng)機械處理微囊相對未經(jīng)機械處理微囊的酸中釋放度的變化為指標(biāo),緩釋微囊以經(jīng)機械處理微囊相對未經(jīng)機械處理微囊在溶出介質(zhì)中的釋放度的變化為指標(biāo)。
    e.作者所設(shè)計的機械處理方法為國內(nèi)外首次報道,設(shè)備價廉易得,方法簡單可行,便于實施,評價指標(biāo)緊密結(jié)合微囊化目的,更具實際意義。但所用磨擦介質(zhì)為自制,各個介質(zhì)在質(zhì)量及外形上無法保證一致,施加在微囊上的機械力也不盡相同,從而給實驗帶來一定的誤差。若能生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)磨擦介質(zhì),使其質(zhì)量、外形能完全一致,則能大大減小實驗誤差。