羟乙基茯苓多糖的制备及其作为缓释片骨架材料的应用的制作方法

本发明涉及羟乙基茯苓多糖粉末的一种制备方法及其作为药物缓释片骨架材料的应用。

背景技术：

缓控释制剂能在用药后长时间内持续释放药物达到长效的作用，它克服了普通制剂用药次数多、病人顺应性差等缺点,具有给药次数少、峰谷血药浓度波动小、胃肠道刺激轻、疗效长、安全等特点,在临床上被广泛应用。缓控释制剂的开发设计已成为制剂研究的重点课题。

药用辅料是生产药品和调配处方时所用的赋形剂或附加剂，对药品质量起着至关重要的作用。在医药行业迅速发展的今天，药用辅料在制剂中显示其越来越重要的地位，受到了广泛的重视。新辅料，尤其是具有良好缓、控释作用的天然药用辅料的开发更具意义。缓释辅料的选择是制备缓释制剂尤其是亲水性药物缓释制剂的关键，进行可改善药品的性能、提供特殊功能、保证药品用药安全和药效等新药用辅料的研究开发，可以大大促进相关创新制剂或释药系统的研究开发。

茯苓作为一种天然植物，它不仅是一种功效广泛的中药，更被广泛应用于食品中，具有来源广泛、价格低廉、安全无毒等特点。茯苓多糖为天然植物茯苓的主要成分，该多糖在碱性溶液中溶解，在酸性和中性多糖中溶解性差，通过结构修饰可改善其在水中的溶解性。羟乙基茯苓多糖是对茯苓多糖羟乙基化的产物，具有生物相容性好、安全可靠、来源广泛、易被各种酶生物降解等优点，前景十分广阔。将羟乙基茯苓多糖以环氧氯丙烷作为交联剂，在碱性环境中使羟乙基茯苓多糖分子链之间发生化学交联，制备化学交联的茯苓多糖水凝胶，具有较好的药物缓释性能(Hu,Y.,Zhou,X.J.,Lu,Y.,Hu,C.Y.,Hu,X.M..Novel biodegradable hydrogels based on pachyman and its derivatives for drug delivery.Int.J.Pharm.,2009,371:89–98.)。但由于采用交联剂，交联后存在交联剂残留问题；并且随着聚合物交联反应的进行，不断增高的液体粘度使交联剂在基体中的分散性较差，出现不均匀交联，局部发生“焦烧”现象；同时化学交联难以控制交联度，因此该方法所制备的水凝胶在医药领域尤其在口服制剂领域的应用受到了限制。我们在研究中发现高浓度的羟乙基茯苓多糖在低温时极易形成凝胶状，因此尝试将其直接作为药剂缓释片骨架材料，具有极大的研究价值和开发前景。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术中存在的交联剂残留、交联不均匀、交联度难以控制以及交联水凝胶在口服制剂领域应用受限等问题，提供一种制备羟乙基茯苓多糖颗粒粉末的方法，并提供一种新型的药物缓释片剂骨架材料，即将羟乙基茯苓多糖作为药物缓释片的亲水凝胶型缓释骨架。用羟乙基茯苓多糖所制备的药物缓释片在溶出介质中能形成多孔网状凝胶，能显著延缓药物的释放速度，部分药物在人工胃液中释放较少，而在人工肠液中能达到缓慢释放，特别适合作为多肽、蛋白类及其它在胃液中不稳定药物的缓释载体。

一种羟乙基茯苓多糖粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)0-10℃条件下，将纯化后的茯苓多糖溶于氢氧化钠/尿素溶液中，缓慢滴加摩尔量为茯苓多糖1-20倍的2-氯乙醇，室温反应0-5小时后，升温至60℃反应0.5-5小时，再缓慢滴加摩尔量为茯苓多糖0-10倍的2-氯乙醇，继续反应0-5小时；

(2)待反应液冷却至室温后用酸调节反应液至中性，抽滤，滤液用截留分子量为10000的透析袋透析，透析液用截留分子量为1000-10000的超滤膜浓缩至原体积的1/3～1/5，使浓缩液中羟乙基茯苓的浓度为5-50wt％，所述超滤膜的材质为醋酸纤维素或聚乙烯醇；

(3)通过以下方式中的一种(i)向浓缩液中加入乙醇进行沉淀，离心，真空干燥；(ii)利用喷雾干燥机将浓缩液干燥；或(iii)利用流化床将浓缩液干燥，得到摩尔取代度为0.1-8.0的羟乙基茯苓多糖粉末。

茯苓多糖的纯化方式为：将茯苓多糖磨成60-200目细粉，溶于0.1-2.0M的氢氧化钠溶液中，0-25℃条件下搅拌使粉末溶解，并于0-5℃静置10-20小时，抽滤，滤液调pH至中性，抽滤，将滤渣冻干或溶剂洗涤后30-50℃真空干燥。

所述的氢氧化钠/尿素溶液中，氢氧化钠的浓度为0.5-3.0M，尿素的浓度为0.1-2.0M。

步骤(1)中，茯苓多糖与氢氧化钠/尿素溶液的质量比为1:100。

喷雾干燥机的进风温度为160-200℃,出风温度为60-100℃。

一种羟乙基茯苓多糖粉末，由上述羟乙基茯苓多糖粉末的制备方法制备得到。

上述羟基茯苓多糖粉末作为骨架材料在药物缓释片中的应用。

一种羟乙基茯苓多糖缓释片的制备方法，包括以下步骤：

(1)取羟乙基茯苓多糖细粉，过16-60目筛，与药物细粉及辅料A混匀；

(2)(i)加入润滑剂，粉末直接压片制备缓释片；或(ii)加入润湿剂，湿法制粒压片法制备缓释片；

其中，羟乙基茯苓多糖占总质量的10-90％,所述的辅料A为粘合剂、稀释剂、缓释骨架材料中的一种或多种。

所述的润湿剂为体积分数为50％-90％的乙醇水溶液。

一种羟乙基茯苓多糖缓释片，由上述羟乙基茯苓多糖缓释片的制备方法制备得到。

本发明通过对羟乙基茯苓多糖的可压性、流动性、粘合性、药物释放度等多个方面考察其作为药物片剂的缓释骨架的可行性：

①通过固体圆锥底法考察羟乙基茯苓多糖粉末的流动性；

②通过固定架自由落体法考察羟乙基茯苓多糖粉末的松密度；

③湿法制粒压片或粉末直接压片考察将其制备成片剂的可行性；

④以双氯芬酸钠为模型药物，对所制得的片剂包括缓释在内的性能进行全面考查。

羟乙基茯苓多糖可以通过湿法制粒压片或干法制粒制备片剂，制剂中辅料构成除了羟乙基茯苓多糖还可以包括润滑剂、润湿剂、稀释剂或其它缓释骨架材料等成分，药物的缓释性能可以通过羟乙基茯苓多糖取代度或稀释剂进行调节。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

(1)本发明制备的羟乙基茯苓多糖为优良的亲水型凝胶缓释骨架材料，其粉末具有良好的流动性和可压性，能满足片剂生产的基本要求。

(2)由羟乙基茯苓多糖所制备的药物缓释片剂在胃肠液中，药物能达到缓慢释放的效果，因此，该缓释辅料特别适合作为亲水性药物的缓释辅料使用。

(3)本发明通过流化床或喷雾干燥的方法得到松密度较小的球形颗粒，用本发明得到的羟乙基茯苓多糖粉末制备的药物缓释片在溶出介质中能形成凝胶，部分药物在人工胃液中释放较少，而在人工肠液中能达到缓慢释放，特别适合作为多肽、蛋白类及其它在胃液中不稳定药物的缓释载体使用。

附图说明

图1为喷雾干燥制备而成的羟乙基茯苓多糖粉末的扫描电镜图。

图2为羟乙基茯苓多糖空白片在溶出介质中不同时间点的形态变化图；其中，图2(a)为干法制粒制备的片剂；图2(b)为湿法制粒制备的片剂；0-2小时，溶出介质为0.1M的盐酸溶液；2-8小时，溶出介质为pH6.8的磷酸缓冲液。

图3为羟乙基茯苓多糖空白片在溶出8小时后片剂的内部结构扫描电镜图；其中，图3(a)干法制粒制备的羟乙基茯苓多糖空白片，图3(b)为湿法制粒法制备的羟乙基茯苓多糖空白片。

图4为干法制粒的以羟乙基茯苓多糖缓释辅料的双氯酚酸钠缓释片的体外释放曲线图。

图5为湿法制粒的以羟乙基茯苓多糖缓释辅料的双氯芬酸钠缓释片的体外释放曲线图。

图6为湿法制粒的以羟乙基茯苓多糖缓释辅料的盐酸普萘洛尔缓释片的体外释放曲线图。

具体实施方式

为了使本领域普通技术人员更清楚地理解本发明，通过以下实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，但不以任何方式限制本发明。本发明所用原料均是已知化合物，可由市场购得或者采用本领域已知合成方法合成。

实施例1：羟乙基茯苓多糖粉末的制备

取去皮的干茯苓块磨成细粉，过60目筛，取300g茯苓细粉溶于1M的氢氧化钠溶液中(茯苓细粉与氢氧化钠溶液的质量比为1:100)低温搅拌溶解后，置于冰箱中静置过夜，离心，滤液用10wt％的醋酸或盐酸中和，抽滤，滤渣依次用乙醇、丙酮和乙醚洗涤，40℃真空干燥，得到茯苓多糖。

取上述纯化后的茯苓多糖120g，0℃条件下溶于含2M氢氧化钠和1M尿素的氢氧化钠/尿素溶液中(其中，茯苓多糖与氢氧化钠/尿素溶液的质量比为1:100)，缓慢滴加10倍摩尔量的2-氯乙醇室温反应3小时后，升温至60℃反应1小时，再加入10倍摩尔量的2-氯乙醇反应1小时，最后用20％醋酸溶液(v/v)调节溶液至中性，用分子量为10000的透析袋透析，除去小分子，透析液过滤后，用截留分子量为10000的超滤膜过滤浓缩至原体积的1/3，喷雾干燥，喷雾干燥机的进风温度为160-200℃,出风温度为60-100℃，得白色羟乙基茯苓多糖粉末(羟乙基取代度为0.51)，所得粉末用扫描电镜观察其表面形态(见图1)。

实施例2

称取纯化后的茯苓多糖120g,0℃条件下溶于含1M氢氧化钠和0.5M尿素的氢氧化钠/尿素溶液中(茯苓多糖与氢氧化钠/尿素溶液的质量比为1:100)，缓慢滴加20倍摩尔量的2-氯乙醇，室温反应5小时后，升温至60℃反应2小时，待反应液冷却至室温后用0.5M盐酸调至中性，抽滤，滤液用分子量为10000的透析袋透析除小分子，透析液通过超滤分离纯化浓缩产物，加入乙醇沉淀浓缩液，离心得沉淀依次用丙酮、乙醚洗涤，真空干燥，得到的多糖粉末备用(羟乙基取代度为0.30)。

实施例3

称取纯化后的茯苓多糖120g,0℃条件下溶于含1M氢氧化钠和0.5M尿素的氢氧化钠/尿素溶液中(茯苓多糖与氢氧化钠/尿素溶液的质量比为1:100)，缓慢滴加20倍摩尔量的2-氯乙醇，常温反应5小时后，升温至60℃反应2小时，待反应液冷却至室温后用0.5M盐酸调至中性，抽滤，滤液用分子量为10000的透析袋透析除小分子，透析液通过超滤分离纯化浓缩产物，加入乙醇沉淀浓缩液，离心，用去离子水溶解多糖沉淀，使多糖浓度约10％，喷雾干燥，进口温度为180℃，得到的多糖粉末备用(羟乙基取代度为0.30)。

实施例4

称取纯化后的茯苓多糖120g,10℃条件下溶于含1M氢氧化钠和0.5M尿素的氢氧化钠/尿素溶液中(茯苓多糖与氢氧化钠/尿素溶液的质量比为1:100)，缓慢滴加2倍摩尔量的2-氯乙醇，常温反应5小时后，升温至60℃反应2小时，滴加15倍摩尔量的2-氯乙醇，60℃反应2小时，待反应液冷却至室温后用0.5M盐酸调至中性，抽滤，滤液用分子量为10000的透析袋透析除小分子，透析液通过超滤分离纯化浓缩产物，加入乙醇沉淀浓缩液，离心，用去离子水溶解多糖沉淀，使多糖浓度约10％，喷雾干燥，进口温度为180℃，得到的多糖粉末备用(羟乙基取代度为3.0)。

实施例5

称取纯化后的茯苓多糖120g,6℃条件下溶于含1M氢氧化钠和0.5M尿素的氢氧化钠/尿素溶液中(茯苓多糖与氢氧化钠/尿素溶液的质量比为1:100)，缓慢滴加10倍摩尔量的2-氯乙醇，常温反应3小时后，升温至60℃反应0.5小时，再滴加10倍摩尔量的2-氯乙醇，60℃反应3小时，待反应液冷却至室温后用0.5M盐酸调至中性，抽滤，滤液用分子量为10000的透析袋透析除小分子，透析液通过超滤分离纯化浓缩产物，加入乙醇沉淀浓缩液，离心，用去离子水溶解多糖沉淀，使多糖浓度约10％，喷雾干燥，进口温度为180℃，得到的多糖粉末备用(羟乙基取代度为5.0)。

以下通过对羟乙基茯苓多糖的可压性、流动性、粘合性、药物释放度等多个方面进行考察，以验证其作为药物片剂的缓释骨架的可行性：

实施例6：羟乙基茯苓多糖粉末流动性和松密度的研究

流动性测定采用固定漏斗法：测得上述实施例1和实施例2的粉末休止角分别为35.2和31.6。

粉体的松密度测定：取30g实施例1和实施例2的粉末置于100mL量筒中，使量筒中粉末表面铺平，在胶垫上以一定振幅振动300次，记录振实后的体积，计算其松密度分别为0.52和0.47g/mL。以上结果表明通过喷雾干燥法和沉淀离心法得到的粉末均为类似球形的颗粒状粉末，经喷雾干燥法得到的羟乙基茯苓多糖粉末流动性更好。

实施例7：羟乙基茯苓多糖空白片的制备

取实施例1制备的流动性好的羟乙基茯苓多糖，以干法制粒压片法和湿法制粒压片法(以体积分数为50％的乙醇水溶液为润湿剂)用单冲压片机制备羟乙基茯苓多糖空白片各20片。分别取干法制粒压片法制备的空白片和湿法制粒压片法制备的空白片，先在750mL 0.1M的盐酸溶液中放置2h，再加入250mL磷酸缓冲液(含0.2M的Na₃PO₄)，使pH为6.8，转篮转速为100r/min，介质温度为37℃，于0、2、4、6、8h对溶出的空白片进行拍照。同时对在溶出介质中浸泡8个小时的两种羟乙基茯苓多糖空白片取出冷冻干燥，取纵切面剖开用扫描电镜观察其内部结构。两种空白羟乙基茯苓多糖片在溶出介质中不同时间的状态见图2，8小时后空白片的内部结构见图3。

实施例8：双氯芬酸钠羟乙基茯苓多糖缓释片的研究(干法制粒压片法和湿法制粒压片法)

按表1处方，将双氯芬酸钠和各种辅料(羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟乙基茯苓多糖(HEP)、微晶纤维素(MCC)、双氯芬酸钠(DS)、硬脂酸镁(MgSA))均匀混合后，直接压片，片剂的直径为8mm，片剂的硬度约为90N，平均片重0.2511g，片重差异符合药典规定。

吸收波长的确定：加溶剂制成一定浓度的溶液，照分光光度法(中国药典2010年版二部附录IV A)在200-400nm波长范围内扫描，绘制紫外光谱图，确定最大吸收波长为276nm。按处方比例取各辅料适量制成不含主药的模拟样品，加溶媒溶解后在200-400nm波长范围内扫描，确定辅料不干扰在最大波长处处测定DS的吸收度。

标准曲线的建立：精密称取精制后的原料药适量，用pH 6.8的人工肠液配制成30mg·L^-1标准贮备液，分别吸取该贮备液2、4、6、8、10mL，置10mL容量瓶中。用pH 6.8的人工肠液稀释至刻度，配制成系列浓度的溶液。在276nm波长处测吸收度，以浓度对吸收度进行线性回归，得回归方程。DS在6～30μg/mL范围内有良好的线性关系，其标准曲线回归方程为：C＝23.74A-0.5123(R²＝0.9998，n＝6)。

含量测定：取供试品20片，精密称定，研细，取细粉适量，精密称定，置于250mL量瓶中，加乙醇溶解并稀释至刻度，摇匀，过滤，弃去初滤液，精密量取续滤液1.0mL于10mL量瓶中，加0.1mol/L的盐酸稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液；另取DS即对照品适量，加乙醇溶解，0.l mol/L的盐酸稀释，制成每l mL含DS 0.03mg的溶液，作为对照品溶液。分别取供试品溶液和对照品溶液，照紫外分光光度法(中国药典2010年版附录ⅠVA)，于276nm波长处测定吸收度，采用对照品比较法计算含量。标示量为75mg，测得DS的含量为标示量的99.27％。

释放度测定：按2010版中国药典规定，分别取双氯芬酸钠片6片，先在750mL 0.1M的盐酸溶液中释放2h，再加入250mL磷酸缓冲液(含0.2M的Na₃PO₄)，使pH为6.8，转篮转速为100r/min，介质温度为37℃，依照中国药典(2010版)溶出度测定法转篮法操作，于0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9h时分别量取溶出液10mL过滤，并及时补充上述溶剂10mL，取续滤液8mL，在276nm波长处测定吸收度，最后计算出各取样点双氯芬酸钠的累积释放度，释放曲线图见图4。

按表2处方，将双氯芬酸钠和除润滑剂外的其它辅料混匀，加入体积分数为50％的乙醇水溶液适量湿法制粒，过16目筛后，50℃条件下干燥，同目筛整粒，加入润滑剂混匀后进行压片，片剂的硬度约为90N，测得平均片重0.2511g，片重差异符合药典规定。同上法测定缓释片释放度，释放曲线图见图5。

表1干法制粒的处方

每片含75mg双氯芬酸钠。混合均匀过16目尼龙筛制粒压片；共压40片。

表2湿法制粒的处方

实施例9：盐酸普萘洛尔羟乙基茯苓多糖缓释片的研究(湿法制粒压片法)

将8g盐酸普萘洛尔和21.5g羟乙基茯苓多糖粉末的混匀，加入体积分数为70％的乙醇水溶液适量，湿法制粒，过16目筛后，50℃条件下干燥，同目筛整粒，加入润滑剂硬脂酸镁500mg混匀后进行压片，理论片重0.30g。测定实际片重0.3012±0.0361g,硬度为91.7±0.3N，片重差异、外观形状等均符合药典规定。

吸收波长的确定：加溶出介质制成一定浓度的溶液，照分光光度法(中国药典2010年版二部附录IV A)在200-400nm波长范围内扫描，绘制紫外光谱图，确定最大吸收波长为290nm按处方比例取各辅料适量制成不含主药的模拟样品，加溶出介质溶解后扫描，确定辅料不干扰主药在最大波长处的吸收。

标准曲线的建立：精密称取精制后的原料药适量，分别用0.1M盐酸或pH 6.8的人工肠液配制成40mg·L^-1标准贮备液，分别吸取该贮备液0.8、2、4、6、8、10mL，置于10mL容量瓶中。用0.1M的盐酸或pH 6.8的人工肠液稀释至刻度，配制成系列浓度的溶液。在290nm波长处测吸收度，以浓度对吸收度进行线性回归，得回归方程。盐酸普萘洛尔在3.2～40μg/mL范围内有良好的线性关系。其中pH1.2的盐酸溶液中标准曲线为：C＝0.0198A+0.0093(R²＝0.9996，n＝6)，pH 6.8的人工肠液中标准曲线回归方程为：C＝0.0168A+0.253(R²＝0.9996，n＝6)。

含量测定：取供试品20片，精密称定，研细，取细粉适量，精密称定，置于500mL量瓶中，加蒸馏水溶解并稀释至刻度，摇匀，过滤，弃去初滤液，精密量取续滤液1.0mL于10mL量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液；另取盐酸普萘洛尔即对照品适量，加蒸馏水溶解，稀释至刻度，制成每1mL含盐酸普萘洛尔0.016mg的溶液，作为对照品溶液。分别取供试品溶液和对照品溶液，照紫外分光光度法(中国药典2010年版附录ⅠVA)，于290nm波长处测定吸收度，采用对照品比较法计算含量。标示量为80mg，测得盐酸普萘洛尔的含量为标示量的101.3％。

释放度测定：按2010版中国药典规定，分别取盐酸普萘洛尔片6片，先在750mL 0.1M的盐酸溶液中释放2h，再加入250mL磷酸缓冲液(含0.2M的Na₃PO₄)，使pH为6.8，转篮转速为100r/min，介质温度为37℃，依照中国药典(2010版)溶出度测定法转篮法操作，于0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9h时分别量取溶出液5mL过滤，并及时补充上述溶剂5mL，取续滤液3mL，在290nm波长处测定吸收度，最后计算出各取样点盐酸普萘洛尔的累积释放度，释放曲线图见图6。

从图4中可以看出，干法制粒的体外释放曲线表明HEP有一定的缓释能力，随着HEP用量的增加，其缓释能力增强，在缓释时间到达9h时，其释放度小于50％。而湿法制粒的体外释放结果表明HEP有较好的缓释能力，随着HEP用量的增加，其缓释能力增强，当HEP的处方量为50mg的时候，缓释效果比100mg的HPMC效果要好，125mg和175mg的HEP的处方在9h时其释放度小于10％。

研究表明，在药物持续释放过程中，药片未发生崩解和碎片化，而是形成亲水凝胶骨架(见图3)，药物的释放以从亲水凝胶骨架中扩散为主，以表面凝胶层溶解为辅。从图4和图5中可知，HEP对双氯芬酸钠具有较好的缓释性能，且其湿法压片的缓释效果要明显好于干法压片的缓释效果。从图4和图5中也可以看出，无论是干法还是湿法压片，随着HEP用量的增加，体外累积释放的平衡浓度在逐渐降低，缓释效果增强，这表明随着HEP浓度的增加，HEP凝胶能力在逐渐增强，药物的释放量逐渐减少，缓释作用增强。

图6中可看出盐酸普萘洛尔羟乙基茯苓多糖片具有显著的缓释效果。

上述实验表明，羟乙基茯苓多糖是一种优良的亲水型凝胶缓释骨架材料，其粉末具有良好的流动性和可压性，能满足片剂生产的基本要求。另外，由羟乙基茯苓多糖所制备的药物缓释制剂在胃肠液中,药物能达到缓慢释放，因此该缓释辅料特别适合作为亲水性药物的缓释辅料，制剂中辅料构成除了羟乙基茯苓多糖还可以包括润滑剂、润湿剂、稀释剂或其它缓释骨架材料等成分，药物的缓释性能可以通过羟乙基茯苓多糖分子量、取代度或稀释剂进行调节。

总之，本发明制备的羟乙基茯苓多糖粉末作为一种亲水凝胶缓释骨架材料具有广阔的应用前景，其缓释性能可以通过高分子材料的取代度、分子量的大小以及辅料的构成进行调节，以羟乙基茯苓多糖为缓释骨架材料，可以使大部分药物在胃中几乎不释放，主要在肠道缓慢释放，特别适合于在胃酸中不稳定的药物的载体。

上面结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。