替米考星-cdp微球的制备工艺优化

替米考星-cdp微球的制备工艺优化

托米西娜是英国elanco公司开发的一种特殊的抗生素类药物。它具有强大的抗菌活性、低副作用和广的抗菌谱。对各种疾病都有抑制作用。它被用于由动物疾病引起的感染疾病。但替米考星具有很强刺激性,可能有过敏反应,甚至可对心脏产生较强的毒性,因而导致其在兽医临床上的推广应用受到限制。β-环糊精聚合物(β-cyclodextrinpolymer,β-CDP)微球是近年来发展的一种无毒、生物相容性好的新型载体,由β-CD与环氧氯丙烷(ECH)交联而成,粒径分布在一定范围内,既保留了β-CD自身的分子结构特点,又具有空间三维网络结构。笔者采用共沉淀法研究替米考星β-CDP微球的制备工艺,以期为研制出一种缓释性能优良、临床应用安全的替米考星载药材料提供理论基础。1材料和方法1.1仪器、检测方法主要仪器:HI磁力搅拌器(上海天弋电子科技有限公司);101A-I真空干燥箱(上海亚明热处理设备有限公司);UV75-18PC紫外可见分光光度计(天津市拓普仪器有限公司);KYKY1000B扫描电子显微镜(中科院仪器厂);BT-9300Z激光粒度分布仪(丹东百特科技有限公司);VECTOR-22傅立叶红外光谱仪(德国BRUKER公司);TGAQ热重分析仪(美国TA公司)。主要试剂:β-CDP微球(自制);替米考星(湖北武穴市龙翔药业有限公司);无水乙醇等试剂均为分析纯,试验用水为蒸馏水。1.2方法1.2.1乳化剂的制备在三口烧瓶放入6gβ-CD,将其溶于一定浓度的NaOH溶液,加入7.34gECH交联1.5h;在高速搅拌下,加入一定量含有乳化剂(Span80∶Tween20=3∶1,质量比)的煤油,反应6h,离心,依次用稀盐酸、乙醇、蒸馏水、丙酮充分洗涤,除去各种杂质。置于真空通风橱内30℃下晾干,最后在真空干燥箱于6℃下干燥至恒重,即得β-CDP微球。1.2.2空白-cdp微球的制备称取2.5g替米考星溶解于1000ml配成标准溶液,取100ml放入250ml的烧杯中,然后加入定量空白β-CDP微球,恒温磁力搅拌(400r/min)一定时间,反应结束后静置冷却至室温,并在冰箱中冷藏24h,过滤,充分洗涤,60℃真空干燥至恒重。称量载药微球的质量。1.2.3标准曲线的绘制准确称取0.5012g在103℃下充分干燥的替米考星,然后用100mg/L的磷酸水溶液定容至500ml,分别从中吸取0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10.0ml定容至50ml摇匀,用UV75-18PC型紫外可见分光光度计于最大吸收波长291nm处测吸光度,绘制标准曲线。1.2.4制备0.2mol蒸馏液取0.1gα-淀粉酶,0.5g载药微球,放入100ml蒸馏水,在60℃下充分降解,然后取滤液稀释到一定浓度范围,用紫外可见分光光度计检测其浓度。计算替米考星包封率(Y1)和产率(Y2)。1.2.5各号试验结果对比以包封率(Y1)和产率(Y2)为评价指标,综合考虑各种指标的优劣及重要程度排序,最高的记为10分,最低记为1分,其他按照比例关系计算出得分,得出每号试验结果的经验得分Y1、Y2。然后把其作为因变量,将各指标经验得分分别作为自变量Y1、Y2,求出回归线性方程式:Y=0.162Y1+0.211Y2-8.204。再把各号试验的指标实测值代入线性回归方程式计算即得该号试验结果的线性回归综合得分Y,对其进行直观分析,详细结果见表2。方差分析结果见表3。1.2.6粒径及化学结构分析取一定量的β-CDP载药微球真空干燥后喷金制样,用扫描电子显微镜观测微球形貌及表面形态;向激光粒度分布仪样品槽中加入一定量的β-CDP载药微球直至遮光率为15%左右,采用激光粒度分布仪表征载药微球的粒径分布情况;采用FTIR仪表征β-CD和2种微球(包结前后的β-CDP载药)的化学结构;采用TG仪测定β-CD和2种微球的失重情况。2结果与分析2.1标准曲线：纳米科学2.2影响因素的选取根据极差分析(表2)和方差分析结果可知,β-CDP微球和替米考星标准液的投料比(A)显著影响替米考星β-CDP载药微球综合评分结果(P<0.05),载药温度(B)、载药时间(C)、搅拌速度(D)均对其无显著影响。影响因素的主次顺序为:β-CDP微球和替米考星标准液的投料比>载药温度>搅拌速度>载药时间(表2)。验证试验结果表明,最佳工艺下制得替米考星β-CDP载药微球的包封率为67.61%,产率为83.32%,故在理论预测值范围内,确定最优工艺方案为A3B2C2D2,即β-CDP微球3g、替米考星0.25g、反应温度50℃、反应时间1h、搅拌速度600r/min。2.3添加微球的特征2.3.1扫描电子显微镜，观察扫描电镜图片分析显示,微球表面比较光滑圆整,放大6500倍后仍成很好的圆球形(图2)。2.3.2奈多科cdp微球的粒径分布测得载药微球的中位径(D50)是148.25μm,D97=366.94μm,粒径为正态分布,跨距为1.55,粒径分布如图3所示。2.3.3替米考星与-cdp微球的相互作用由图4可知,a线、b线、c线在3400~3300cm-1处均出现强的-OH伸缩振动吸收峰,但β-CDP微球中-OH峰较β-CD明显减弱,c线中-OH峰最强,说明含有大量-OH的替米考星与β-CDP微球结合。1300~1000cm-1处为醚键的特征峰,聚合后的峰较宽较强,这进一步证明了β-CD与交联剂有明显的交联。由图中b、c线可以看出,替米考星被β-CDP微球包载后,在1200cm-1左右,酮基的面内摇摆特征峰消失,可能是由于替米考星进入到聚合物微球的空腔内;其他特征峰的位置没有发生太大的变化,可能是2种单体发生了结合,但没有新基团的产生。2.3.4第2阶段-cdp微球失重率由图5中a、b线可知,β-CD和β-CDP微球的热分解过程均为2个阶段。第1阶段为30~100℃,β-CD和β-CDP微球失重率分别约为9%和2%,此阶段失重的主要原因是失水;第2阶段为100~400℃,β-CD和β-CDP微球失重率分别为80.3%和84.5%,此阶段β-CDP微球失重率与β-CD相比呈增大趋势且较为平缓,此阶段的失重主要是由于交联键的断裂及β-CD葡萄糖单元的分解,以后其重量基本不再随温度的升高而减少。由图5中b、c线可知,替米考星被载后第1阶段和第2阶段的失重率分别为6.5%和81.2%,载药微球249℃才开始分解,且图中不存在替米考星的熔融峰,表明替米考星在聚合物载体中呈无定形的分散状态,替米考星与β-CDP微球之间有很强的相互作用,并具有良好的热稳定性。3替米考星-cdp微球的制备正交试验由正交试验设计和回归评分法得出替米考星β-CDP微球的最佳制备工艺条件为:β-CDP微球3g、替米考星0.25g、反应温度50℃、反应时间1h、搅拌速度600r/min;按最佳工艺条件下制得的载药微球的包封率为67.61%,产率为83.32%。IR和TGA分析表明,替米考星进入到β-CDP微球的内部,且以无定形的状态分散在聚合物载体中,具有较好的热稳定性。替米考星β-CDP微球制备方法合理可行,β-CDP微球是一种新型的