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氟苯尼考肺靶向明胶微球制备方法的试验

中国兽医杂志2010年(第46卷)第11期 71 

氟苯尼考肺靶向明胶微球制备方法的试验 

刘 澜 ,田 玲 ,冯华兵 ,杜继红。,葛 冰 ,葛代兴 ,杨秀玉 

(1.北京大北农动物保健技术研究中心。北京怀柔101407;2.北京市农业局,北京海淀100029 

3.北京『l 兽药饲料监察所.北京海淀100107;4.中国兽医药品监察所,北京海淀100081) 

中图分类号:¥859.79 9.1 文献标识码:B 文章编码:0529—6005(2010)11 0071-03 

氟苯尼考(FFC)是动物专用广谱抗菌药,临床 

用于预防和治疗畜禽的各种细菌感染,但常规制剂 

往往治疗效率较低 。肺靶向氟苯尼考明胶微球是 

指将氟苯尼考分散在明胶中形成的微球状分散体 

系,它可通过控制明胶微球的球径范同,将药物最大 

限度地运送到肺部组织,使药物在肺部浓集超出传 

统制剂的数倍乃至数百倍,以达到靶向治疗作用。 

近年来,国内外学者一 一研究表明,明胶微球粒径在 

5~30 m之间,微球静脉注射后经血液循环到达肺 

部,可被分布在肺组织的网状内皮系统吞噬或被肺 

部毛细血管机械性摄取,而呈现良好的肺靶向性。 

本试验以明胶为载体,采用两步法制备了氟苯尼考 

肺靶向明胶微球(florfenicol gelatin microspheres, 

FFC—GMS),并通过单因素试验、均匀试验、正交试 

验对影响微球粒径、形态等的因素进行了考察,优化 

处方、丁艺,为肺靶向氟苯尼考明胶微球的制备提供 

科学依据。 

1 材料 

1.1 仪器 扫描电子显微镜(S一3400N,日本HI— 

TACHI);DSC扫描仪(diamond 6,PE);激光粒度 

分布仪(2000,马尔文);高效液相色谱仪(Wa— 

ters2487,美国Waters);恒速数显搅拌机(JHS 2/ 

6O,杭州仪表电机有限公司);数显恒温磁力搅拌器 (07HWS一1,杭州仪表电机有限公司);超声波清洗 

器(KQ5200,昆山市超声仪器有限公司);生物显微 

镜(XSPtC2O3,重庆光学仪器有限公司);真空干燥 

箱(DZ 1BC,天津泰斯特)。 

1.2试验药品与试剂 氟苯尼考购自浙江海翔药 

业股份有限公司(批号:P048—2008243);氟苯尼考对 

照品购自中国兽医药品监察所(批号:K0300801,含 

量:99.5 );明胶、液体石蜡、Span一80、Tween一80、 

石油醚、甲醛、异丙醇均购自北京化学试剂公司(化 

学纯);胃蛋白酶购自北京化学试剂公司。 

2方法与结果 

2.1 空白明胶微球(gelatin microspheres,GMS)的 

制备 采用乳化交联法制备空白明胶微球 一,以明 

胶水溶液为分散相,液体石蜡为连续相,加入适宜的 

乳化剂,机械搅拌得稳定乳剂(w/o),然后加入异丙 

醇脱水再加入甲醛或戊二醛交联固化制成明胶 

微球。 

2.1.1油相、乳化剂的选择 根据相关文献一 ~一, 

选择以液体石蜡为油相,考察以Tween一80、Span一8O 

或两者的混合物作为乳化剂时制得的乳剂的稳定 

性,从而进行乳化剂的筛选,结果见表1。结果表明 

以Tween 80和Span一80(w/w为1:1)为混合乳化 

剂效果最好。 

表1 乳化剂对乳化效果的影响 

2.1.2 固化条件的选择 先将l0 明胶溶液分散 

于液体石蜡中,机械搅拌,尝试用甲醛或戊二醛、异 

丙醇固化制得明胶微球,通过 微镜观察微球的外 

观形态。通过预试验,甲醛和戊二醛的固化效果无 

收稿日期:2009 07】4 

基金项目:北京市海淀区科技项目(K2007077) 

作者简介:刘澜(1 969),女.高级兽医师,博士,从事新兽药研发 

工作,E mail:msliutong@vip.sina.corn 

通讯作者:杨秀玉,E mail:yangxiuyu@ivdc.gov.cn 显著性差别,正式试验我们选择以甲醛和异丙醇作 

为固化剂,固化时间分别为1 h,考察不同的甲醛、 

异丙醇投料量对微球形态的影响。结果见表2。随 

着甲醛和异丙醇投料量的增多,得到的球形颗粒增 

多,粘连减少,流动性增强,但是增加到一定程度后, 

这种改变趋势减弱,综合考虑工艺、成本、有机溶剂 

的残留等因素,选择以10 mL甲醛和2O mL异丙醇 

为固化剂。 

2.1.3 GMS制备工艺的优化

综合考察影响微球 72 中国兽医杂志2010年(第46卷)第11期 Chinese Journa1 of Veterinary Medicine 

形成的5因素(明胶浓度、油相体积、乳化剂用量、乳 

化温度、搅拌速率),对其进行5因素4水平的均匀 

试验。均匀试验设计详见表3。通过光学显微镜直 接观察GMS的均匀性、粒径范围、形状与粘连程 

度,结果发现编号2、编号3较好,但仍有粘连且形 

态不完美。 

表3均匀试验设计 

编号 明胶浓度( ) 乳化剂用量(g) 乳化温度(℃) 搅拌速率(r・min ) 

500 

800 

1 ooo 1 5OO 

根据均匀试验结果结合相关文献 :确定乳化 

温度为60℃。进一步采用4因素3水平的正交试 

验,将GMS的平均粒径(S )、粒径分布均匀程度 

(S )、不粘连程度(S。)作为评价指标,分别评分。每 

批评价500个微球,且对结果进行综合评分S(S— s +s 一S。),S愈高,微球的质量越好,详见表4。 

从表4中可以看出编号6总分最高。综合分析确定 

GMS最佳制备工艺为:明胶浓度1O ,油相体积为 

55 mL,乳化剂用量为0.4 g,乳化温度为60 ̄C,搅拌 

速率为1 000 r/min。 

表4正交试验设计 

编号 明胶浓度( ) 油相体积(mL) 乳化剂用量(g) 搅拌速率(r・rain ) Sl S2 S 

67.15 

121.78 

113.O2 

131.18 110.13 

139.43 

121.76 1O3.58 

89.67 

注:Sj一(1一f a—dr{,/dr)X100;a为粒径平均数;出为微球要求的粒径;dr--i0 Urn);s2:粒径的标准偏差;S3=(50O—N)×100/500;N 

是微球粘连数;S:总分 

2.1.4 GMS的制备工艺 将已充分溶胀的10 

明胶溶液8 mI 滴人含有0.4 g乳化剂的55 mL液 

体石蜡中,在60℃水浴中搅拌乳化1 5 rain,转速 

1 000 r/min。冰水浴迅速冷却,以细流状加入 

20mL异丙醇搅拌1 h,再加入甲醛1O mL,搅拌交 

联固化1 h,抽滤。用异丙醇一乙醚洗涤,至洗尽甲 

醛,用石油醚洗去微球表面的液体石蜡,真空干燥。 

过200目筛,得类白色微球粉末。用光散色法测定 

微球平均粒径为10.23 tzm,粒径范围5.0~30 m 

的数目占总数的90.8 ,结果见图1。 

2.2 FFC—GMS制备T艺的确定 采用两步法制 

备氟苯尼考明胶微球,将氟苯尼考溶解于30 二甲 

基甲酰胺水溶液中,加入GMS,静置浸入2 h,抽 

滤,用蒸馏水洗净二甲基甲酰胺,真空干燥,过200 

目筛,得类白色微球粉末,形态见图2。用光散色法 

测定微球平均粒径为10.57 tzm,粒径范围5.0~ lO0 8O 60 40 2O 0 

图1 明胶微球的粒径分布 

30 m的数目占总数的88.3 ,达到肺部靶向的设 

计要求。 

2.3差示扫描量热法验证FFC—GMS的形成 操 

作条件:扫描温度30℃~350℃,扫描速度2O deg・ 

min,分别测得FFC、GMS与FFC—GMS的DSC曲 

线。结果见图3。从曲线上看出FFC在270℃左右 

有特征峰,GMS在300℃左右有特征吸收峰,但 

FFC—GMS基本上无FFC或GMS的特征吸收峰, 一6 8 0 4 0 4 8 2 O s一 n 

∞鸺%船∞ 中曰 医杂志201 0年(第d 6卷)第11期 73 

图2氟苯尼考明胶微球 

A:光学显微镜照片(100×);B:电子显微镜照片(8 000×) 

而有其本身245℃左右有特征峰,说明确实形成了 

FFC—GMS 

Temperature(0) 

图3差示扫描量热法曲线 

A:氟苯尼考;B:空白明胶微球;C:氟苯尼考明胶微球 

2.4 FFC—GMS巾载药量的测定 称取一定量微 

球,置于烧杯中,加入2O mI 蒸馏水,加入0.2 g胃 

蛋白酶,用稀盐酸调溶液pH值至3.5,而后将烧杯 

置于40℃±3℃水溶液中搅拌水解3 h,破坏明胶微 

球使氟苯尼考释放一 ;冉加入20 mI N,N一二甲基 

甲酰胺,继续搅拌30 rain后用0.22 m的微孔滤膜 

过滤,滤液用N,N二甲基甲酰胺定容至5O mL。 

2.4.1 回收率精密称取2O mg干燥空白明胶微 

球,分别加入氟苯尼考1 mg、2.5 mg、 mg,同上操 

作后,精密量取10 I 滤注入液相色谱仪,记录色谱 

图。另取氟苯尼考对照品适量,加入流动相制成浓 

度为50 tzg/mL的溶液,同法测定。按外标法以峰 

面积计算氟苯尼考浓度。色谱柱:MSC一1 8;流动相: 

乙腈一水一冰醋酸(500:985:15);检测波长为 

224 nm。测得低、巾、高不同加入量的平均回收牢 

为102.1 (n一5)。 

2.4.2氟苯尼考药物含量的测定 精密称取干燥 

微球20 mg,同上操作后,精密量取10 L滤注入液 

相色谱仪,记录色谱图。另取氟苯尼考对照品适量, 

加人流动相制成浓度为50tzg/mL的溶液,同法测 

定。按外标法以峰面积计算氟苯尼考浓度。色谱 柱:MSC 18;流动相:乙腈水冰醋酸(500:985: 

15);检测波长为224 nm。得FFC—GMS中载药量 

为121.2 rag/g(n===3)。 

2.5 FFC—GMS药物包封率的测定 精密称取干 

燥样品20 mg,用少量蒸馏水涡旋洗涤3次后弃去 

洗液,残余微球70℃烘干。按2.4项下方法测定水 

洗后微球巾的氟苯尼考含量,并计算包封率,得 

FFC GMS药物包封率为90.31 。 

包封率( )一(水洗后微球中的药物含量/载药量) 

×100 

2.6 FFC—GMS稳定性考察 将FFC GMS密封 

于西林瓶内,分别置于4℃,室温(2O℃±5℃)和 

40℃相对湿度75 的条件下3个月,每月检查,其 

外观、形态、载药量几乎无变化,结果见表5。说明 

FFC GMS稳定性较好。 

3讨论 

3.1(3-MS的制备工艺 本试验以明胶为载体,采 

用乳化交联法制备了肺靶向明胶微球。根据相关文 

献及单因素考察确定了油相、乳化剂和固化条件,运 

用均匀设计和正交设计的试验方法考察了影响成球 

的五个因素包括明胶浓度、油相的体积、乳化剂的用 

量、乳化温度和搅拌速率,并通过方差分析发现明胶 

浓度对成球效果的影响最显著,其次为乳化剂用量、 

搅拌速率、连续相体积、乳化温度,进一步优化并确 

定了制备工艺。用该工艺制备的微球外观形态较 

好,平均粒径为10.23 ptm,粒径范同5.0 tzm~3O 

/*m的数目占总数的9O.8 。 

3.2 FFC—GMS的制备T艺 氟苯尼考在水中的 

溶解性较差,如直接采用乳化交联法制备微球,微球 

的含药量较低。本试验采用两步法,以30 二甲基 

甲酰水溶液为溶剂不仅能够较好的溶解氟苯尼考, 

而且能够很容易的浸润明胶微球,且溶液可反复用 

于浸泡,提高药物收率并最终得到载药量较高的氟 

苯尼考肺靶向明胶微球。 

3.3 FFC GMS的体外评价 影响微球肺靶向的 

主要因素是微球粒径的大小,国内外学者研究证实 一 rg—af1 0 c叫事0E u}

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