【毕业学位论文】（Word原稿）血必净复方微丸的研制及质量控制研究-药物分析

血必净 复方 微丸的研制 及质量控制研究 科专业：药物分析 研 究 生： 指导教师： 教授 天津大学药物科学与技术学院 二零一三年五月 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 天津大学 或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 天津大学 有关保留、使用学位论文的规定。特授权 天津大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 （保密的学位论文在解 密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 中文 摘要 血必净是天津红日药业生产研发的一种中药 复方 注射剂， 临床上 主要用于治疗 脓毒症（ 及 多器官功能障碍综合症（ ，疗效显著。 目前市面上只有血必净注射剂一种剂型， 难以满足临床 不同患者的需求， 开发研究 血必净新剂型对丰富临床用药 有很重要的意义。 本课题 研究了适合血必净微丸制备 的针对 血必净处方中 五味中药（红花、川芎、赤芍、丹参、当归） 提取 有效成分 的理想工艺条件 ， 建立了对 提取物中有效成分进行 质量控制的 检测 方法和 技术 指标。采用流化床制药技术 制备 了血必净微丸， 确定了微丸制备 的 工艺条件和 粉体学 指标 ， 完成 了血必净微丸 研发 和 质量 检测 控制指标 。 经过实验研究，结论 如下： 1. 以羟基红花黄色素 A（ 芍药苷、阿魏酸含量为考察指标， 最终确定了五种生药的提取条件分别为：红花水提，提取三次，第一次 水 提加水 12倍量，室温 浸泡 30 60 水浴温浸 30 两次分别加水 10 倍量， 60 温浸 30 并提取物，旋蒸浓缩后干燥得红花提取物浸膏；赤芍采用热回流法提取，提取两次，加水量分别为 12 倍量、 10 倍量，提取物旋蒸浓缩至生药量体积后加入 95%乙醇溶液使含醇量达 80%， 节 4 冷藏 48 h，旋蒸回收乙醇，用水饱和的正丁醇溶液萃取两次。取正丁醇层，旋蒸回收正丁醇，真空干燥得浸膏。其余三种生药混合提取（丹参、当归、川芎）， 加水量分别为12 倍量、 10 倍量，热回流法提取， 提取方法同赤芍提取方法。 2. 采用流化床溶液上药法制备血必净微丸， 最终 选取 蔗糖 丸芯 （ 空白丸芯 ，将提取的药物 溶液 均匀包裹在空白丸芯表面制成微丸 。根据制备过程中微丸的流化状态及 表观形态， 通过单因素考察 ，最终确定了 工艺参数： 每次投放 空白丸芯 50 g，喷雾 压力为 5 液速率为 1.0 mL/风温度为 90 ，每次 上药量 相当于原生药量各 40 g， 间歇喷入 提取的 药物溶液，直至 微丸增重 达5%。 制备完成后， 对 微丸 进行粉体学评价 。 3. 采用 对微丸中 有效 成分 羟基红花黄色素 A、芍药苷 进行含量测定， 同时对上述两种成分 进行体外释放度测定， 结果表明，该制剂 中有效成分 能够快速溶 出， 两种指标成分 释药行为一致。 对微 丸的吸湿性进行考察，测定其临界相对湿度，为工业化生产环境湿度控制范围提供依据。 关键词： 血必净；微丸 ； 流化床 ； 释放度；吸湿性； a un a on of on it t of so is In of in is of of in is by of is is as 1. of of is as is in . by of 2, 10, 0 0 at 0 0 , by 12 of h 0 h, 0%, H 8 h, of is 2. by as in of to of in 0 g .0 mL/0 . up %, do of 3. a to of in be is of of 目 录 第一章 绪论 . 1 题依据 . 1 必净注射液研究进展 . 1 理作用 . 2 量检测方法 . 2 药微丸研究进展 . 3 丸的分类 . 3 丸的制备方法 . 6 丸的评价指标 . 10 化床包衣技术研究进展 . 12 化床包衣原理 . 12 芯上药方法 . 15 响流化床包衣质量的因素 . 16 化床包衣技术在中药生产中的应用 . 17 研究的目的与设想 . 17 第二章 处方生药提取工艺研究 . 19 验仪器和材料 . 19 要实验仪器 . 19 验材料和试剂 . 19 验方法 . 20 花含量测定方法建立 . 20 芍含量测定方法建立 . 22 合生药含量测定方法建立 . 24 花提取工艺研究 . 26 芍提取工艺研究 . 27 归、丹参、川芎提取工艺 . 28 果与讨论 . 28 花含量测定方法建立 . 28 芍含量测定方法建立 . 32 合生药含量测定方法建立 . 35 花提取工艺研究 . 38 芍提取工艺研究 . 39 归、丹参、川芎提取工艺 . 40 章小结 . 41 第三章 血必净复方微丸的制备及粉体学考察 . 42 验仪器和材料 . 42 要实验仪器 . 42 验材料和试剂 . 42 验方法 . 42 型与剂量 . 42 丸的制备工艺考察 . 43 丸粉体学评价 . 44 丸制备工艺验证 试 验 . 46 果与讨论 . 46 丸制备工艺考察结果 . 46 丸粉体学评价结果 . 48 丸制备工艺验证试验结果 . 50 章小结 . 50 第四章 血必净微丸质量控制研究 . 52 验仪器和材料 . 52 验仪器 . 52 验材料和试剂 . 52 验方法 . 53 必净微丸含量测定 . 53 丸释放度考察 . 55 丸吸湿性研究 . 56 果与结论 . 57 必净微丸含量测定 . 57 丸释放度考察 . 61 丸吸湿性研究 . 63 章小结 . 64 第五章 全文总结 . 66 题结论 . 66 题展望 . 66 参考文献 . 68 发表论文和参加科研情况说明 . 73 致 谢 . 74 第一章 绪论 1 第一章 绪论 题依据 血必净注射液是天津红日药业股份有限公司研究开发的一种中药 复方 制剂，是 国内唯一专门用来治 疗 脓毒症（ 多器官功能障碍综合症（ 的药物， 由于中药注射剂，尤其是中药复 方注射剂，存在容易引起变态反应、贮存过程中易析出沉淀等不安全因素，相比 口服制剂，其危险系数高，而且血必净注射液是在非典时期通过“绿色通道”上市的国家二类新药，其提取物中成分复杂，缺乏广泛的临床安全性数据，在临床使用时一般只适用于危急症病人 1因此，开发研究血必净新剂型具有重要的意义。 血必净注射液处方源于中药古方 血府逐瘀汤 ，传统 为口服给药 ，将 现代 血必净注射剂 进一步研发， 增添 口服制剂， 扩展临床 应用范围在提升祖国医学、中药现代化水平中意义重大 。 微丸是指球形的，自由流动的颗粒，其粒度范围通常在 0.5 间。近年来，微丸作为一种特殊剂型（填充到胶囊或者压制成崩解片），其多元给药特性较传统的单元固 体制剂（如片剂）表现出重要的药理和工艺优势，这些优势主要表现在以 下几方面 3： 不受患者摄食状态和胃排空率的影响，微丸 均能够迅速从胃排空，从而降低药物进入体内后与受体对象之间的血浆变异性。药物能均匀分散成小剂量单位，从而减少了因局部药物浓度高而产生的对胃黏膜的刺激作用，降低了药物风险，并将药物的吸收最大化，减小了血浆浓度的波动范围。通过包衣，每一个颗粒的作用与它自己的释放机制作为一个单一的药物储 库，因此，任何包衣缺陷仅影响一个小的药物部分的释放而不是造成整个剂量失败，增加了药物稳定性。微丸为不兼容的药物或释放曲线不同的几种活性成分结合在相同的剂量单位提供可能，此外，通过调整填充微丸的重量，可以使不同剂量的剂型实现同一批生产。由于微丸表面光滑，粒径分布窄，利于涂层和分装，球形外观，低脆性的颗粒可以很容易地包衣 ，可以根据制成不同释药速度的药物 。微丸有很好地流动性，能够使胶囊的填充具有重现性，因而确保了药物的含量均一性。 鉴于以上种种优点， 微丸 剂型 已经成为 近年来中药复方制剂研究的热点，因此本课题选用 微丸作为制剂制备的目标剂型。 必净 注射液 研究进展 第一章 绪论 2 理作用 血必净注射液是由中药古方血府逐瘀汤精选其中五味药材提取精制而成，这五种药材分别为红花、赤芍、丹参、当归及川芎，其主要有效成分为中药提取物中的羟基红花黄色素 A（ 芍药苷等，该药物具有化瘀解毒，疏通经络的作用。 血必净注射液在 临床上主要用于由感染引起的全身炎症反应综合征（又称脓毒症 ， 由感染、创伤、烧伤等引起的多器官功能失常综合征（ 器官功能受损期及衰竭早期 4。 血必净发 挥治疗作用的途径已经有大量 的药理及临床实验依据，现将其总结如下。 刘清泉等 5采用盲肠结扎穿孔术（ 制了腹腔感染致脓毒症模型， 以大鼠手术 72 h 后存活率及 大鼠 在 2、 8、 24、 48 h 的肝肾功能为考察指标考察血必净对脓毒症的治疗作用，结果表明，血必净能够延长大鼠术后生存时间，改善肝肾功能异常现象，显著降低大鼠血清中 肾组织白细胞介素 浓度，同时也提示了血必净的治疗作用可能与抑制 成与释放相关。 张淑文等 6发现血必净注射液能改善大鼠患脓毒症时的特异性免疫状态，且作用优于左氧氟沙星的治疗作用，其改善免疫功 能的作用可能是通过降低血清中内毒素水平， 促进淋巴细胞增殖，提高脾淋巴细胞表面人白细胞 原（ 分比，降低脾淋巴细胞天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶 性细胞表达， 从级联反应源头切断脓毒症的发展 来实现。 唐冰等 7通过对 40 例烧伤患者采用血必净注射液辅助常规治疗方法，检测患者治疗前后肝肾功能及血液指标检测，证实了血必净注射液能有效保护患者的脏器功能， 显著 降低烧伤患者炎性介质的释放。 李银平等 8过动物实验证实血必净注射有能显著降低脓毒症大鼠组织 肿瘤坏死因子 （ 蛋白水平， 提高血浆活化蛋白 C（ 血管性假血友病裂解酶（ 平，降低血浆血管性假血友病因子（ 量，防止凝血异常，从而有效防止脓毒症发展。 齐菲等 10的研究也证实了血必净注射液发挥作用的机制可能与 关。 血必净注射液的使用也存在着 不安全 的 因素 时有 发生，孔飞飞等 11将 10 篇文献中报道的 14 例药物不良反应病例进行统计分析，发现血必净注射液引起不良反应多为速发型变态反应，建议 医护人员按照适应症在正常用法用量下规范使用，并且建议厂家提高对血必净注射液的质 量标准，优化生产工艺。 量检测方法 关于血必净中有效成分含量检测方法 的 报道较少，且研究 仅限于一种成分 或第一章 绪论 3 对 几种成分 的分析 。 天津红日药业股份有限公司的专利中对 血必净注射液 的质量控制方法检测的是红花黄色素 A、芍药苷及苯甲酸三种有效成分的含量 12， 许波等 13采用 测定了血必净注射液中红花黄色素 A 的含量 ， 余胜丽 14首次建立了 测定血必净中丹参素含量的方法，为血必净注射液质量控制 提供参考依据 。 冀兰鑫等 15采用 梯度洗脱，借助于 谱定性分析， 成功测 定了血必净注射液中 11 种 成分的含量，这是目前为止关于血必净注射液的最全面的含量测定方法，为后续研究提供了参考。金叶等 16采用近红外光谱技术，建立了川芎、丹参、当归 3 种生药混合提取时阿魏酸浓度及含固量的在线检测方法，为中药提取 过程中实现在线检测提供新思路和新方法。 普佳 等17开发了一种新型的高效液相色谱 析系统，通过 综合运用离子液体（ 13金纳米粒子添加剂，评估了这两种物质对注射液中五种酚酸的色谱行为，此结果为血必净注射液药代动力学研究提供新的 思路及方法。 药微丸研究进展 中 药提取物多为膏状物或者无定型粉末，所含成分复杂，吸湿性强，易结块，不易保存、运输和制成制剂，针对以上缺点，将中药制成微丸，可以增加中药稳定性、防止吸潮，提高产品的质量。微丸的成型易于控制，生 产 工艺和设备较 容易适应工业化生产，符合中药现代化的发展 趋势 要求。近几年来关于微丸的研究报道越来越多，它不仅可以作为单独的剂型应用于临床，还可以作为半成品颗粒装入胶囊或压制成片 18， 并且制备的微丸类型多样 19富有创新性 ，未来医药领域 中 ，微丸必将有更广阔的的应用前景。 以下将从微丸的 分类、制备方法及评价指标等方面，介绍微丸在中药制剂中的研究进展。 丸的分类 微丸根据释药速度的不同，可以分为 缓控释微丸和速释微丸 ；根据 微丸制备时组成 结构及 药物 释药机制的不同，又可将缓控释微丸分为骨架 型 微丸、膜控 型微丸和采用骨架、 膜控技术相结合制备的骨架 型。按照中药微丸原料药 的特性可分为以下种 类：中药有效成分微丸、中药有效部位微丸和中药复方浸膏的微丸制剂 23。 释微丸 第一章 绪论 4 速释微丸，顾名思义是指能够快速释放药 物的微丸，常用的普通微丸和传统中药 小丸一般为速释微丸，通常在药物辅料中需要加入 一定量的 活性剂 或者 崩解剂 以保证 药物的快速释放， 其释药速度 一般定 为 30 药物释放量 不得少于70%。樊伟 24等 采用挤出滚圆法制备了复方中药舒胸速释微丸， 以微晶纤维素（ 赋形剂， 同时加入 泡腾崩解剂和溶胀型崩解剂 作为 复合崩解剂 ，使制备的舒胸速释微丸在 1 迅速崩解 ，并使 复方 微丸中 理化性质差异较大的指标成分达到同步释放 。李丹 25等 采用挤出滚圆法制备了复方丹参速释微丸，筛选了崩解剂、黏合剂的种类及用量，并考察了崩解剂和表面活性剂联用对冰片溶出度的 影响，通过正交实验对处方进行优化， 使 3 种 指标成分 基本 达到同步释放。 中药提取物所含成分复杂，容易吸湿，微丸放置后常发生粘连，为了确保中药的质量及稳定性，通常需要对 制备的微丸 进行 隔离层 包衣。 架型控释微丸 骨架型微丸 一般由药物、阻滞剂、致孔剂等部分组成，其 结构 示意图 如图1示。 图 1骨架型微丸结构 of 骨架 型 微丸是将中药材经过加工提取，与合适的骨架材料混合 或再加入 一些其他成型辅料（如乳糖）、 调节释药速率的辅料 （ 如 、 表面活性剂 ） 等，通过一定的方法制备成的 光滑圆整、硬度适当、大小均一的 小丸状制剂 26。 骨架型结构中药物的释放特点是不呈零级释放，药物首先接触介质，溶解，然后从骨架中释放出来，骨架中药物的溶出速度必须大于药物的扩散速度，此类制剂制备容易，可用于释放大分子量的药物。 常用的骨架材料 主要 有 以下 三种 类型 ： （ 1） 亲水性凝胶骨架材料 第一章 绪论 5 亲水性凝胶骨架材料是指遇水或者消化液骨架膨胀，形成凝胶屏障而具控制药物释放的物质 ， 选择不同性能的材料及其与药物的比例等可调 节制剂的释药速率。常用的亲水凝胶骨架材料主要有 以下 几类：天然植物与动物胶，如海藻酸钠、果胶、瓜尔胶等；纤维素衍生物，如甲基纤维素（ 羟丙甲纤维素（ 羧甲纤维素钠 （ ； 非纤维素多糖，如壳多糖、半乳糖甘露聚糖等； 乙烯聚合物和丙烯酸树脂，如聚乙烯醇和聚羧乙烯等。 （ 2） 融蚀性骨架材料 融蚀性骨架材料 是指 蜡质、脂肪酸及其酯等物质。此类材料制备的微丸由于材料在胃肠液逐渐溶蚀降解，药物从骨架中释放。常用的融蚀性骨架材料主要有 ：硬脂酸、单硬脂酸甘油酯和十八烷醇等。 （ 3）不溶性骨 架材料 不溶性骨架材料指不溶于水或者水溶性极小的高分子聚合物或无毒塑料等，这些材料与药物混合制成不同形状的骨架，胃肠液渗入骨架间隙后，药物溶解并通过骨架中的 极细孔径的 通道 ，缓缓向外扩散而释放，在药物整个释放过程中，骨架形状几乎没有改变，最后随粪便排出体外。常用的不溶性骨架材料主要有：乙基纤维素、聚乙烯、聚丙烯、乙烯 骨架微丸 比包衣微丸制备方法简单，成本较低，随着新的辅料不断被发现及应用，骨架微丸表现出广阔的发展前景。 控型微丸 膜控型缓控释微丸主要 是将含药丸芯，用适宜的包衣液，采用一定的工艺制成均一的包衣膜，达到缓控释的目的 。膜控型微丸结构示意图如图 1 图 1膜控型微丸 结构 of 制备方法可 将膜控型微丸分为两类 27：一种是 药物与 相应 辅料混合 后先第一章 绪论 6 制备含药丸芯 ， 后喷包衣液 ，这种方法适合服用剂量较大药物；另一种则是直接在空白丸芯外喷 含药物的 包衣液 ，剂量较小时选用此法 。包衣液主要由包衣材料、增塑剂和溶剂（或者分散 介质）组成，根据膜的性质和需要可加入致孔剂、着色剂、抗粘剂和遮光剂等 材料 。 微丸的包衣方式主要有水分散体包衣和有机溶剂包衣两种： 有机溶剂不安全，有毒，易产生污染， 因此 目前大多将 水 不溶性的包衣材料用水制成混悬液、乳状液或者胶液（统称为水分散体）进行包衣。 膜控型缓控释微丸主要通过包衣膜来控制和调节剂型中药物在体内外的释放速率，因此包衣材料的选择及包衣膜的组成在很大程度上决定了这种制剂的缓释和控释作用的成败。 目前市面上常用的缓释 包衣水分散体主要包括 乙基纤维素水分散体（商品名为 聚丙烯酸树酯水分散体（商品名为 30L 30D） 。 聚丙烯酸树酯成膜性好，是中成药首选的包衣材料，多用于隔绝空气，提高药物的抗湿性、抗氧性，增 加药物的稳定性等方面。要制备具有缓控释作用的微丸，应选用有渗透性 的聚丙烯酸树脂系列，如 L、E、 S， 别为高、中、低渗透性材料，三者相容性好，通过调节三者不同的比例能获得理想的渗透性 ，制备不同释药规律的微丸制剂 26。乙 基纤维素（ 是目前 广泛应用的缓释材料，因其疏水性强，成膜后常存在释药过缓或者不完全的现象，因此通常将其与亲水性材料（如 ）混合使用来调节膜的渗透性，调节释药速率。 由于包衣控释的灵活性大， 包衣材料种类较多， 近来对于膜控微丸的研究十分广泛。 控 膜控 薄膜衣制备而成，其释药机制综合了膜控微丸和骨架微丸两者的释药特点，可以从更多角度控制药物释放28。 29考察了丸芯骨架材料和衣膜控释材料对普萘洛尔微丸释放行为的影响， 结果发现， 在制备的普萘洛尔缓释微丸中， 衣膜控释材料 较骨架材料在 影响药物释放 上占主导 因素 。 0通过衣膜材料和丸芯骨架材料双重调节盐酸维拉帕米微丸在中性介质中的释放行为，采用 S 与醋酸羟甲基丙基纤维素琥珀酸酯（ 合物为衣膜， 肠道中溶解后，充当致孔剂作用，使药物释放。 丸的 制备方法 微丸的制备方法有很多，长期以来，中药微丸的制备技术也有了较大的 突破 ，从 最早的手工泛丸，低效率生产模式到现在挤出 心造粒机、流化床第一章 绪论 7 等微丸制备设施的投入使用，微 丸制剂得到了迅速的发展。目前常用的微丸制备方法有 包衣锅法 、 离心造粒法 、挤出 化床法 等。 衣锅法 此法又称旋转法制丸， 是比较传统的制备方法，是指用干粉包敷法 31制备微丸， 将预先制作好的母丸 置于包衣锅中 并使其 均匀滚动，喷入润湿剂 使母丸润湿，母丸滚动时 药粉 便 包裹在母丸上， 微丸粒径不断增加， 反复多次 喷液直至小丸达到目标粒径 32。 包衣锅法制备微丸技术的主要机理是成核、聚结、层结的过程。 赖玲等 33采用包衣锅溶液空白丸芯上药法，通过筛选肠溶包衣处方及工艺优化，采用水分散体预混辅料作 为肠溶包衣剂，成功制备了体外释放良好的三七总皂苷肠溶微丸。 此制备方法设备简单，成本低，易于推广，但是在制备过程中存在药物浪费较多、生产周期长、制备过程中干燥效率低以及微丸质量可控性较差、成品收率低等缺点。 心造粒法 离心造粒法制备微丸多以空白丸芯为底物，将丸芯置于旋转的转盘内，在离心力和摩擦力的作用下，在转盘和筒体的过渡曲面上形成涡旋运动的粒子流， 将药物与辅料的混合物投入离心床内，使物料形成环形的螺旋状流化态， 通过一 个可以自动调节切线角度的喷枪喷入适量雾化的黏合剂 ， 通过数 种不同的方式制成微丸 26。 以空白丸芯为药物载体，进行生长放大，主要有以下两种方式： （ 1） 粉末层积法 粘合剂溶液喷到丸芯上后，加入药物或者赋形剂粉末， 润湿的 丸芯在旋转容器中黏附粉末粒子，形成细粉层，随着粘合剂的喷入，更多粉末黏附在丸芯表面，直至形成合适的微丸 ，如图 1示 。 此法制备的微丸可能存在大小不一，含量不均匀的情况，因此需要对制备的微丸进行筛分处理。 1 2 3图 1粉末涂层模型 一章 绪论 8 （ 2） 液相层积法 将药物的溶液或 者混悬液喷至 空白 丸芯上后，使处方量药物溶液或者混悬液包裹于丸芯表面 ，如图 1示 。 由于中药提取物 大多含糖量高，较粘稠 ， 且中药载药量要求较高， 该法在中药微丸制备中应用较少。 固化后粒子） 图 1液相涂层模型 亮等 34采用离心造粒法，以微丸粉体学评价参数及释放度为指标，优化了处方及制备工艺，成功制备了复方丹参微丸。 许小红等 35以贯叶连翘提取 物为原料，采用离心造粒机，制备了外形美观，溶出度符合要求的微丸，目标微丸的收率均在 80%以上，产率较高。 王文刚等 36对 离心造粒法制备 微晶纤维素 空白丸芯 的机理及影响因素进行了考察，并通过工艺优化成功制备了微晶纤维素空白丸芯，与市售丸芯比较，两者在微丸粉体学性质方面并无较大差异，该研究也为离心造粒法制备空白微晶纤维素丸芯提供理论依据。 离心造粒法是在包衣设备上改进而来，其 制备 过程 是在密闭系统中完成混合、起模、成丸、干燥、包衣全过程，具有成丸迅速、大小均匀