乌拉地尔是一种高选择性α1受体阻滞剂，同时具有外周以及中枢的双重作用。在外周主要通过发挥阻断突触后α1受体的能力，使血管扩张从而降低外周阻力。中枢作用则是因激活5-羟色胺-1A受体产生的交感反馈来实现降压的作用[1]。作者拟将其开发为缓释微丸制剂，不仅能够避免服药初期血药浓度过高，减少相关不良反应，而且还能保证长效且稳定，减少用药频率，提高患者的顺应性。乌拉地尔为BCSII类药物，pKa值约为7.4，溶解度具有pH依赖性，在酸中溶解度增大，碱中溶解度减小，这种溶解特性会明显影响其在胃肠道内的吸收，使生物利用度下降。所以在设计制剂时必须采取一定措施对其进行优化。通常克服在酸中溶解度低的药物的策略为：将原型药物制成盐；添加调节内部微环境pH值的调节剂；使用肠溶聚合物与不溶性聚合物混合体系。而相对于成盐后可能存在固态化学稳定性低，转化为原型药沉积在表面导致溶出速率减小等潜在缺点，添加微环境pH调节剂又会带来制备标准复杂化，制剂体内效果受生理因素变化差异大等问题，采用混合包衣设计既可保持内部环境稳定又能够增加制剂的渗透性来抵消溶解度的下降，并可通过灵活调整包衣处方获得理想的释放模式[2]。选取日本KakenPharmaceuticalCo.Ltd公司的30mg规格的乌拉地尔缓释胶囊作为参比制剂（商品名为Ebrantil），经参阅PMDA（日本药品与医疗器械管理局）查询到的IF文件信息得知，其处方组成为以空白蔗糖丸芯为载体，层积上药后再包裹乙基纤维素（EC）和羟丙甲基纤维素邻苯二甲酸酯（HPMCP）功能衣层。参考参比制剂的剂型设计并结合实验条件，通过湿法介质纳米研磨技术减小药物粒径，结合流化床液相层积技术，于空白蔗糖丸芯混悬液上药并包裹缓释和肠溶材料衣层，最终制备乌拉地尔缓释微丸。

1、仪器与材料

UV-T6新世纪型紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限公司），UV-2008A紫外可见分光光度计（美国Unico公司），ZRS-8G智能溶出仪（天大天发科技有限公司），Mini-Easy纳米研磨机（北京瑞驰拓维科技有限公司），BT-9300S激光粒度分布仪（丹东百特仪器有限公司），小型流化床(沈阳药科大学药剂实验室)。

乌拉地尔原料药（黑龙江福和华星制药厂），羟丙甲基纤维素(HPMC-E5，湖州展望药业有限公司)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30，天津博迪化工有限公司)，羟丙基纤维素(H-HPC-M/H-HPC-L，日本曹达株式会社)，蔗糖丸芯、乙基纤维素（EC，上海Colorcon®包衣技术有限公司），羟丙甲纤维素邻苯二甲酸酯（HPMCP-55，日本信越化学株式会社）。

2、方法与结果

2.1释放度测定

照《中华人民共和国药典》2010版二部附录XD第一法释放度测定法，采用溶出度测定法第二法装置测定。取本品适量，以水900mL为释放介质，转速为50r·min-1，依法操作，经1.5、3、10h，分别取溶液10mL，并即时补充相同温度、相同体积的释放介质，取出液过0.45µm滤膜，精密量取续滤液4mL，加水定量稀释制至10mL，照《中华人民共和国药典》2010年版二部附录IVA紫外-可见分光光度法，在波长268nm处分别测定吸光度。另取乌拉地尔对照品适量，精密称定，用水溶解，用水定量稀释制成每1mL约含12µg的溶液，同法测定。分别计算每粒在不同时间的释放量。释放度测定方法学验证结果显示，乌拉地尔质量浓度在3～15mg·L-1内线性关系良好，标准曲线方程A=6.44×10-2ρ-1.17×10-2,R2=0.9958，平均回收率为99.03%,RSD为0.61%。

2.2乌拉地尔研磨液的制备

2.2.1处方及工艺

称取质量分数为5%的亲水载体水溶液500g和乌拉地尔100g混合倒入研磨杯中，开启机械搅拌和研磨机。调整转速后开始计时，研磨后，从接料口接出研磨物即得乌拉地尔研磨物，待用。

2.2.2亲水载体的选择

通过测定乌拉地尔研磨物的粒径及分布范围和研磨物稳定性确定研磨亲水载体。按“2.2.1”条的研磨处方及制备工艺，分别选择HPMC-E5、PVP-K30、H-HPC-L、H-HPC-M四种材料为亲水性载体，研磨转速为3000r·min-1，研磨时间1h。分别从出料口取样用于测定研磨物中乌拉地尔的粒径及其分布范围，结果见表1。由表1显示研磨液在激光衍射大粒子模式下的测定结果可知：研磨效果H-HPC-M>H-HPC-L>HPMC-E5>PVPK30。其中：H-HPC-M黏性强，研磨液极其黏稠；PVP-K30研磨液分层严重，稳定性差，综合考虑最终选定H-HPC-L作为亲水载体进行研磨。

表1不同载体研磨物中乌拉地尔的粒径分布（转速为3000r·min-1；时间1h)

2.2.3研磨时间和转速的选择

通过测定乌拉地尔研磨物的粒径及分布范围确定研磨时间和转速。按“2.2.1”条的研磨处方及制备工艺，先固定研磨转速为3000r·min-1，在开始计时后10、30、60、和90min分别从出料口取样用于测定研磨物中乌拉地尔的粒径及其分布范围，结果见表2。由表2显示研磨液在激光衍射大粒子模式下测定结果可知：混悬液研磨30min后，药物粒子粒径发生明显变化，所有粒子减小至3µm以下，随着研磨时间延长，粒子分布范围逐渐缩小，平均粒径维持在0.8µm左右，且60min与90min差别不大，综合考虑将研磨时间定为60min。固定研磨时间后，分别以2500、3000和3500r·min-1的转速按“2.2.1”条的研磨处方及制备工艺，分别从出料口取样用于测定研磨物中乌拉地尔的粒径及其分布范围，结果见表3。由表3显示研磨液在激光衍射大粒子模式下测定结果可知：研磨频率越高，粒径分布越窄。而3000r·min-1与3500r·min-1研磨频率下的粒径变化差别不大，但频率保持在3500r·min-1时，对研磨机的损耗大、产热严重，故选择研磨频率为3000r·min-1。

表2不同研磨时间的乌拉地尔粒径分布（研磨频率3000r·min-1)

表3不同研磨转数的乌拉地尔粒径分布（研磨时间1h)

2.3液相层积载药微丸的制备

处方中选用粒径为710～850µm的蔗糖空白丸芯进行乌拉地尔液相层积微丸的制备。流化床液相层积法制备乌拉地尔微丸的工艺为:首先，将适量的蔗糖丸芯放于流化床中，开启流化床，设置工艺参数如下：进风温度为28～30℃，进风频率25Hz，供液泵转速为5.0～6.0r·min-1，雾化压力为20～30kPa。打开供液泵，使药物混悬液缓慢连续地喷涂在空白丸芯表面，开始为了防止小丸之间互相粘连供液速度需调慢，后阶段状态稳定后可逐渐加快，使处方量药物混悬液包裹于丸芯表面。最后，将制得上药后的微丸从流化床中取出，40℃条件下烘干，过25目筛，测定载药微丸在水中的溶出度，结果发现药物在60min左右完全溶出。

2.4乌拉地尔缓释微丸的制备

采用流化床包衣机制备乌拉地尔缓释丸。将包衣材料乙基纤维素（EC）和羟丙甲纤维素邻苯二甲酸酯（HPMCP-55）分散于体积分数80%的乙醇溶液中，配制得到缓释包衣液。取乌拉地尔载药微丸适量，置于流化床中，开启流化床，设置流化床工艺参数（进风温度为25～28℃，进风频率为25Hz，供液泵转速为6～8r·min-1，雾化压力为20～30kPa)，打开供液泵，使包衣液缓慢连续地喷涂在空白丸芯表面，开始为了防止小丸之间互相粘连供液速度需调慢，后阶段状态稳定后可逐渐加快，使其充分包裹于微丸表面。待完全干燥后过25目筛，即得乌拉地尔缓释微丸。并可按以下公式计算包衣增重：包衣增重（%）=（包衣液中固形物质量/素丸质量)×100%。以实测的制剂中药物含量变化矫正包衣收率得到最终准确的包衣增重。

2.4.1EC和HPMCP-55质量比对药物释放的影响

乙基纤维素（EC）是不溶于水而溶于有机溶剂的非离子型纤维素醚，是常用的水不溶性包衣材料，可用作混合材料制备缓释制剂。仅用乙基纤维素包衣在某些情况下，即使在包衣增重低时，也存在EC包衣微丸药物释放不完全和时间滞后的问题。在包衣处方中加入肠溶材料羟丙甲纤维素邻苯二甲酸酯（HPMCP-55）调节药物的释药过程，以达到所需的释药速率。按EC与HPMCP的质量比为3∶2、1∶1和2∶3的比例配置包衣液，按固体含量计，包衣增重为10%，释放曲线如图1。由图1结果可知，增加肠溶材料的用量可以加快药物的释放，当EC与HPMCP质量比为3∶2时，整体释放速率都明显慢于对照制剂；当EC与HPMCP质量比为1∶1时，释放速率较3∶2时有所提升并开始接近于对照制剂，但仍偏慢；而当EC与HPMCP质量比变为2∶3时，释放速率无法得到控制。因此选择EC与HPMCP质量比1∶1继续进行研究。

2.4.2包衣增重对药物释放的影响

按EC与HPMCP的质量比为1∶1配制包衣液，以包衣材料固体含量计，分别考察包衣增重为3%、5%、6%和8%时对药物释放的影响，结果见图2。结果显示，释放速率随包衣质量分数的增加而减慢。包衣增重为5%时，微丸的释放较好，与参比制剂最为相似。

图1EC和HPMCP比例对药物释放的影响

图2不同包衣增重对药物释放的影响

2.5自制样品与参比制剂体外溶出的比较

为了评价自制样品与参比制剂体外溶出行为的相似性，采用f2相似因子法（f2fitfactor）对溶出数据进行统计分析[3,4]。f2相似因子法已经被美国食品药品监督管理局（FDA）的药品评价和研究中心（CDER）和欧盟的欧洲药品评估局（EMEA）推荐使用，是一种计算简单，结果可靠的非模型依赖方法，其计算公式如下：

（公式）

Ti和Ri分别代表i时刻自制制剂和参比制剂的平均累计溶出度，n为取样点个数。f2的计算结果表示两条释药曲线的吻合程度。一般情况下，f2≥50时，可认为两条曲线具有相似性，制剂具有等效性。在4种溶出介质中对自制样品与参比制剂进行体外溶出度对比，f2相似因子分别为：水为75.96;pH值6.8磷酸盐缓冲液为52.48;pH值1.2盐酸溶液为60.40;pH值4.0醋酸盐缓冲液为77.11。绘制的溶出曲线见图3。在4种溶出介质中，自制样品与参比制剂的溶出曲线相似因子f2均大于50，说明自制样品与参比制剂的体外溶出行为基本一致。

图3自制制剂与参比制剂在不同溶出介质中的溶出曲线对比

2.6微丸的表面形态

乌拉地尔缓释微丸圆整、表面较光滑，剖面可见完整的包衣膜、载药层及空白丸芯，电镜扫描照片见图4。

图4乌拉地尔缓释微丸扫描电镜照片

2.7释药机理探讨

2.7.1释药动力学模型拟合

对自制乌拉地尔微丸在水中的释放度数据进行释药动力学拟合[5]，并利用DDSolver软件对数据进行处理[6]，具体拟合结果见表4。

表4乌拉地尔缓释微丸释药的模型拟合

制得的包衣微丸主要基于膜控原理，膜控型制剂理论上应符合零级释药模型，而结合拟合数据分析微丸的释药动力学更接近于一级模型，猜测药物释放不仅是浓度梯度作用下的纯Fick扩散，可能伴随着其他的协同作用。拟合程度较好的Korsmeyer-Peppas方程、Peppas-Sahlin方程和Weibull方程也说明有更复杂的释放过程存在。在Korsmeyer-Peppas模型中，Kk为释放常数，n为与释放机制有关的参数。当n≤0.45时，为Fick扩散（caseⅠ，diffusional);0.45<n≤0.89时，为异常转运，即非Fick扩散（non-Fickdiffusion);n>0.89，为更加复杂的Ⅱ型转运（caseⅡ）[7]。Peppas-Sahlin模型中，K1代表整个过程中Fick扩散的部分，K2代表因聚合物结构松弛溶胀产生的Ⅱ型转运部分[8]。Weibull模型虽然是经验性模型，没有动力学原理和与释放直接相关的参数，但其拟合数据对理解释药机理仍有一定辅助作用。其中b为形状参数，b值能够反映可能的释放机制。b<0.75为Fick扩散，b>1则表示可能存在复杂的释放机制，b介于0.75～1之间则表示有部分Ⅱ型转运的参与需要考虑[7]。经拟合，n=0.594,K1=3.045,K2=0.058,b=0.825。综合各参数考虑，释放过程很有可能有部分非Fick扩散的作用。

2.7.2释放介质渗透压对体外溶出的影响

渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力，溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目：，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高。平衡渗透压遵循理想气体定律，计算可用范托夫公式表达：Π=cRT。其中c为摩尔浓度，R为理想气体常数，T为热量（温度）。从公式可知，溶液的渗透压只由溶质的分子数决定，因而渗透压也是溶液的依数性质。空白蔗糖丸芯因其含有的主要辅料成分—蔗糖可在介质中产生较高的渗透压（1.4518×107Pa)[9]，乌拉地尔在水中的溶解度约为0.25g·L-1，其饱和溶液的渗透压根据渗透压公式计算为1.66×103Pa。当丸芯成分在水中溶解并处于饱和稳态时，膜内外的渗透压差可达到近1.452×107Pa。配制一系列浓度不同的氯化钠水溶液作为释放介质，介质渗透压分别为2×106、4×106、6×106Pa。乌拉地尔微丸在各介质中的溶出情况见图5。

图5Nacl浓度（渗透压）对微丸释放的影响

由图5可知，随着溶出介质渗透压的升高，膜两侧渗透压差缩小，微丸释药速率减慢，说明内外渗透压差也会影响药物的释放，但这种影响在释放的前期并不是特别严重，而是在释放后期对速率的影响比较显著。这说明即使膜两侧渗透压差缩小，但进入膜内的少量介质仍能在丸芯内部形成扩散所需的浓度差。随着释放的进行，丸芯内部提供渗透压的活性成分伴着溶解的药物逐渐扩散离开体系，此时渗透压差的影响作用就被显现出来。

2.7.3各介质释放前后表面形态

取自制乌拉地尔缓释微丸，按“2.1”条实验条件对微丸在不同介质中释放前后的表面形态变化进行对比。于水中溶出8h,pH值1.2、4.0和6.8介质中分别溶出2h后弃去介质溶液留下剩余未溶物，用滤纸小心吸收表面水分并置于室温条件下自然干燥。各介质溶出前后微丸表面形态见图6。由图6可知，在各介质中微丸溶出后表面仍保持完整，未见明显裂痕或孔道，说明膜的机械强度能够承受丸芯内部产生的压力，释药过程主要通过经完整衣膜扩散来控制。

图6微丸在水中8h后（A）、pH值1.2介质2h后（B）、pH值4.0介质2h后（C）和pH值6.8介质中2h后（D）的扫描电镜照片

如图7所示，在胃中（低pH环境），两种聚合物都是不溶的，而进入肠道后（高pH环境），肠溶聚合物是可溶的并且可能（至少部分地）从衣膜中浸出。这种特性可导致在胃肠道转运过程中膜的物理化学性质的显著动态变化（如增加渗透性等），使pH依赖的弱碱性原料药在溶解度高的酸性环境中因衣膜阻碍限制释放而在碱性环境中通过改变膜的渗透性来抵消部分溶解度下降对释放的影响，因此改变释药动力学，产生如图8的特殊释放曲线。而pH值1.2的NaCl-HCl溶液的渗透压是pH值4.0的CH3COONa-CH3COOH溶液渗透压值的近三倍，这可能一定程度上影响了制剂不同的释放结果。此外，pH值4.0介质中的溶质微粒含有与HPMCP膜结构中相似的羧基等基团，可能因这种相似性而更有利于跨膜扩散。

图7肠溶性和不溶性材料混合包制控释衣膜的一种可能应用示意图

图8自制制剂在不同介质中溶出曲线对比

3、讨论与结论

a.物料在研磨室内通过研磨珠进行循环研磨，搅拌轴搅动研磨介质，使研磨介质获得动能，介质的动能产生的碰撞力加上研磨珠的研磨力及剪切力，三力协同作用将药物充分纳米化，粒径可降低至纳米级别。根据Noyes-Whitney方程：dC/dt=kS(cs-c)(dC/dt为溶解速度，k为溶解速度常数，S为固体的表面积，cs-溶质在溶解介质中溶解度），溶出的有效表面积和溶质的溶解度和溶出速度成正比，药物粒径显著减小的同时，增大有效溶出面积，提高了药物溶解度，从而进一步提高了药物的溶出。亲水载体研磨后的粒子可以产生很好的稳定作用，其疏水性部分吸附在难溶性药物表面，而较长的亲水性链段可以产生足够的位阻阻止粒子相互聚集，对疏水性药物起到润湿分散的作用，从而有利于难溶性药物生物利用度的提高。随着原料药的加入，研磨混悬液越来越黏稠，若过于黏稠会增加研磨机的工作负担，并对研磨效率产生影响。若原料药占比过低则不利于后续的层积上药，既延长了实验时间又影响最后的收率。因此在保证研磨机正常运转的情况下，应尽可能提高研磨混悬液中原料药的比例。

b.经模型拟合结果显示，释放机制是异常转运，表明释放是Fick扩散同时伴随着由聚合物链松弛引起的膨胀过程。通过胃肠道不溶性材料乙基纤维素（EC）和肠溶性pH敏感材料羟丙甲基纤维素邻苯二甲酸酯（HPMCP）混合包衣来修饰弱碱性原料药乌拉地尔，其溶解具有pH依赖性。HPMCP在衣膜体系中不仅起到一般肠溶材料的作用，而且还因其含有的羧基苯甲酰基显示出对EC的增塑作用，这些相互作用还导致即使在达到HPMCP的pH敏感点时，也不能完全从膜中浸出[10]。又因HPMCP本身的主链结构含有羟丙基、羧酸盐和酯等亲水基团，即使在低pH环境下，纤维素醚酯也具有一定亲水性。当膜浸入水中时，水分子扩散到膜中并与膜亲水基团形成氢键使薄膜膨胀。

c.当使用蔗糖空白丸芯时，由于其溶解后能在内部产生较高的渗透压，所以必须考虑释药过程中渗透压作用的影响。若因高渗在内部产生的应力超过衣膜的承受能力，在释放过程中某时刻衣膜会破裂而形成不完整连续的表面形态，而释放也会转变为由渗透压作用为主的控制过程，反之则仍保持通过完整衣膜系统的扩散。

d.因两种包衣材料之间的相互作用，整个衣膜系统机械强度因增塑作用得到提高，使其能在高渗环境下仍保持完整。同时又因亲水性材料的加入使得衣膜在介质中能够一定程度的膨胀。综合各结果可解释自制乌拉地尔缓释微丸的释药机制为：以Fick扩散为主，部分衣膜膨胀松弛为辅的转运。

马丹阳,张璐,唐星,王艳娇.乌拉地尔缓释微丸的制备工艺及其体外释药性能研究[J].中国药剂学杂志,2020,18(01):26-37.