基金项目：辽宁省自然科学基金联合基金，项目编号:20180550155；辽宁省教育厅青年科技人才育苗项目，项目编号:JYTQN201919㊂ 作者简介：胥智铭(1987)，男，辽宁抚顺人，初级药师，在读硕士研究生，主要研究方向为难溶性纳米药物新剂型研究㊂ 通讯作者：吴超(1982)，男，辽宁锦州人，副教授，博士学位，主要研究方向为难溶物纳米新剂型研究㊂ 胥智铭1,3，高宇2，吴超1
(1.锦州医科大学;2.锦州医科大学附属第一医院，辽宁锦州121000;3.抚顺市中心医院，辽宁抚顺113000)
摘要：目的 采用中空氧化锡纳米粒(hollow microcubes SnO 2,HMSn )结合双层渗透泵片技术制备一种提高非洛地平溶解速率和口服生物利用度的控释药物传递系统㊂方法 通过透射电子显微镜㊁差示扫描量热法㊁傅里叶红外光谱法㊁体外溶出实验对制备的HMSn 载FDP 的纳米粒(HMSn-FDP )进行表征;CLSM 观察FITC-HMSn 纳米颗粒在肠道内的分布；对HMSn-FDP 双层渗透泵片和FDP 市售片剂进行体内药动学参数考察㊂结果 HMSn 可显著提高FDP 的溶出速度㊂HMSn-FDP 双层渗透泵片与市售制剂相比，其相对生物利用度为(121.32±0.52)%，并实现零级释放㊂结论 制备的HMSn-FDP 双层渗透泵片可减少血药浓度波动，提高患者服药的顺应性和用药安全性㊂ 关键词：非洛地平；中空氧化锡；推拉式渗透泵片；溶出速率；生物利用度
中图分类号:R944.9 文献标志码:A 文章编号:2096-305X (2021)02-0018-05
Preparation of Push-Pull Double-layer Osmotic Pump Tablets of
Felodipine Loaded by Hollow Microcubes SnO 2
Xu Zhiming
1,3
,Gao Yu 2,Wu Chao
1
(1.Jinzhou Medical University;
2.The First Affiliated Hospital of Jinzhou Medical University,Jinzhou 121000China;
3.FuShun Central Hospital,Fushun 113000China)
Abstract :Objective To prepare a controlled-release drug delivery system by using hollow microcubes SnO2(HMSn)and push
-pull double-layer osmotic pump tablet technology in order to improve the dissolution rate and oral bio -availability of felodipine.
Methods The prepared HMSN-FDP nanoparticles (HMSN-FDP)were characterized by transmission electron microscopy,differen⁃
tial scanning calorimetry,Fourier infrared spectroscopy and in vitro dissolution test.CLSM was used to observe the distribution of FITC -HMSn nanoparticles in the intestinal tract.The pharmacokinetic parameters of HMSn-FDP double-layer osmotic pump tablets and
commercial FDP tablets were studied in vivo.Results HMSn significantly increased the dissolution rate of FDP.Compared with com⁃mercial preparation,the relative bio-availability of HMSn-FDP double-layer osmotic pump tablets was (121.32±0.52)%,with ze⁃ro-level release.Conclusion The prepared HMSn-FDP double-layer osmotic pump tablets can reduce the fluctuation of blood drug
concentration and improve the compliance of patients and safety of drug use.
Key words :felodipine;hollow microcubes SnO 2;push-pull osmotic pump tablet;dissolution rate;bio-availability
高血压是心血管疾病最主要危险因素，其发病率逐年升高且发病年龄呈现年轻化的趋势，已成为全球不可轻视的重大公共卫生问题[1-2]㊂非洛地平(felo⁃dipine,FDP)是一种二氢吡啶类钙离子通道拮抗剂，其降压作用平稳，对各期高血压疗效明显，不良反应少，目前在临床上被重点关注㊂但非洛地平属于BCS
Ⅱ类药物，即水溶性差，渗透性高㊂口服非洛地平难以被机体吸收，生物利用度低[3-4]㊂开发新型药物递送系统既提高非洛地平的水溶性和溶出速度同时调控药物释放速率维持长期稳定血药浓度，对于提高非洛地平的安全性㊁有效性以及患者的顺应性，使其在临床上发挥更大的作用至关重要㊂近年来，纳米材料解决难溶物溶出速率而增加机体对药物口服吸收备受青睐[5-6]㊂但纳米材料仅成功地解决了难溶物溶出速率的问题，未能改善药物吸收后不可控的释放引起的血药浓度的峰谷现象㊂而渗透泵技
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2021Apr.42(2)
术[3-4,7-8]298-305,823-829是以渗透压差为驱动力，释药速率符合零级释药动力学特征，且释药行为不受环境(pH值㊁食物及胃肠道蠕动)等因素影响㊂本研
究中利用纳米材料中空氧化锡作为药物载体，然后制备推拉式双层渗透泵片，提高非洛地平的口服生物利用度㊂
1 仪器与材料
KSXL-1002马弗炉(杭州卓驰仪器有限公司),JEM-1010透射电子显微镜(日本电子株式会社),BT-Zeta100型纳米粒度分析仪(丹东百特仪器有限公司),IRAffinity-1红外光谱仪,HS-DSC-101差示扫描量热仪(上海和晟仪器科技有限公司),ZEISS LSM700激光共聚焦显微镜(上海莱瑟光谱仪器分析技术有限公司),TDP型单冲压片机(上海第一制药机械厂),RC806D溶出试验仪(天津市天大天发科技有限公司),UV-9100型紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司),LC-2030高效液相谱仪(日本岛津公司)㊂ 非洛地平(武汉远成共创科技有限公司，批号:140220)，二氯化锡㊁氯化锌㊁十二烷基硫酸钠㊁醋酸纤维素(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)，甲醇(谱纯，天津光复精细化工有限公司)，溴化钾(分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司)㊁聚环氧乙烷(分析纯，阿拉丁试剂(上海)有限公司)，非洛地平缓释片(合肥立方制药股份有限公司，批号:191006)㊁Hoechst 33342，罗丹明鬼笔环肽，异硫氰酸荧光素(FITC)(北京鼎国昌盛生物科技有限公司)㊁其余制剂均为市售分析纯㊂
2 实验方法
2.1 HMSn-FDP的制备
2.1.1 HMSn的制备[9-11]
取0.35g SnCl2㊃2H2O㊁0.14g ZnCl2㊁0.04g NaOH和40mL去离子水置于锥形瓶，搅拌2h至混合均匀，将2nmol/L NaOH溶液20mL缓慢滴加至混合溶液，搅拌1h，离心，沉淀物经水洗㊁醇洗3次后干燥㊂干燥产物在650℃空气氛围下煅烧5h后得到白产物，在室温条件下将白产物加入20%溶液中搅拌分散30min后离心，白产物经水洗3次后干燥，最后收集干燥产物，即得中空二氧化锡纳米粒(HMSn)㊂
2.1.2 载药
采用吸附法进行载药㊂取800mg FDP溶于1 mL二氯甲烷中，加入100mg HMSn超声至分散均匀后搅拌过夜㊂离心，得到沉淀物干燥，即得HMSn-FDP㊂精密称取5.0mg HMSn-FDP置于10 mL容量瓶，加甲醇溶解并稀释至刻度㊂静置1h，离心，取上清液为供试品，在237nm下测定吸光度并计算载药量㊂载药量=测得FDP的量/HMSn-FDP的量×100%
2.2 表征
2.2.1 TEM HMSn的形态结构通过JEM-1010透射电子显微镜观察，检测电压为200kV㊂
2.2.2 DSC FDP在HMSn-FDP中存在状态通过差示扫描量热法在氮气氛围下检测，温度范围为(50~3
00)℃，扫描速率10℃/min，绘制DSC曲线㊂
2.2.3 FTIR对FDP㊁HMSn-FDP及HMSn和FDP 的物理混合物通过红外光谱仪进行检测
扫描波数为(400~4000)cm-1,KBr为空白㊂2.3 HMSn肠道分布实验
首先采用FITC对HMSn进行标记得到FITC-HMSn㊂取220g雄性SD大鼠，实验前禁食12h，将FITC-HMSn经口服给药(10mg/kg),2h后处死，取十二指肠㊁空肠和回肠各1cm段，经4%多聚甲醛固定4h，转移至15%㊁20%㊁30%蔗糖水溶液进行脱水处理㊂取适量OCT包埋剂浸没组织处理后进行冷冻切片，取8μm组织切片置于载玻片上㊂经PBS洗3次后，室温下4%多聚甲醛固定㊂然后PBS洗3次，在4℃下，用0.1%的Triton X-100孵育10min㊂在37℃下1%白蛋白封闭液封闭30min后染㊂采用Hochst33342和罗丹明鬼笔环肽染对切片染㊂染结束PBS洗3次后封片，荧光共聚焦显微镜下观察各组切片㊂2.4 HMSn-FDP体外溶出实验
按照‘中华人民共和国药典“2020版释放度测定法第二法，考察HMSn-FDP在规定条件下的溶出速率和程度㊂溶出介质为1.0%SDS水溶液，温度为37.0℃，转速为100rpm㊂精密称量相当于5.0mg FDP的HMSn-FDP分散于500mL溶出介质㊂投药后按预定时间5㊁10㊁15㊁20㊁30㊁45㊁60㊁120min取样4mL，经0.45μm微孔滤膜滤过为供试品，取样后补充等量空白释放介质㊂供试品在237nm下测定吸光度并计算FDP累计溶出度㊂2.5 HMSn-FDP渗透泵片的制备[3-4,12]298-305,823-829 2.5.1 渗透泵
片芯制备
采用粉末直接压片法制备渗透泵片芯，片芯包
91
胥智铭，等：纳米中空氧化锡载非洛地平推拉式双层渗透泵片的制备
括药物层和助推层两部分，处方见表1㊂分别称取处方量药物层和助推层的原辅料，过80目筛，以等量递加法混合均匀；采用双层压片技术压制片径为6mm 的渗透泵片芯㊂
2.5.2 包衣与打孔取处方量醋酸纤维素溶于丙酮，加入处方量
PEG 水溶液，持续搅拌4h 混合均匀即得包衣液㊂将制备渗透泵片芯置于包衣锅内进行包衣，转速为35rpm，温度为50℃，待包衣增重至合格后，转移至40℃烘箱内干燥24h㊂取出干燥后的包衣片,
采用打孔针在药物层和助推层的中央各打一释药小孔，孔径为0.8mm㊂
表1 HMSn-FDP 渗透泵片处方
成分
用量药物层
HMSn-FDP 17mg PEO (100000)123mg 硬脂酸镁
适量助推层
PEO (6000000)
80mg 氯化钠60mg 氧化铁适量硬脂酸镁
适量包衣液
醋酸纤维素15g PEG40003g 丙酮
500mL
2.6 HMSn-FDP 渗透泵片的体外释放度考察
按照‘中华人民共和国药典“2020版释放度
测定法第二法，比较HMSn-FDP 渗透泵片和市售FDP 缓释片在规定条件下的体外释放度㊂溶出介质为1000mL 的0.1%SDS 水溶液，温度为37℃,
转速为100rpm㊂于0.5㊁1㊁1.5㊁2㊁4㊁6㊁8㊁
10㊁12㊁24h 取样5mL，取样后立即补充的等量新鲜介质，样品0.45μm 微孔滤膜滤过，取续滤液，在237nm 下测定吸光度并计算FDP 的累积释放度㊂
2.7 HMSn-FDP 渗透泵片的体内药物动力学实验将12只体重为2.5kg 的健康家兔随机分为两
组，禁食12h㊂家兔经口服给予HMSn-FDP 渗透泵片或FDP 缓释片，剂量为10毫克/只㊂给药后分别于0.5㊁1㊁1.5㊁2㊁4㊁6㊁8㊁10㊁12㊁24h 经耳缘静脉取血3mL，置于含有肝素的EP 管中，离心，取上层血浆㊂取1mL 血浆样品置于10mL 离心管中，加入20μL 尼地平内标溶液(1ppm),4mL 乙酸乙酯和300μL NaOH 水溶液(1M)，涡旋10min，离心，取上清液,40℃挥干，使用50μL 流动相复溶，涡旋5min，离心，上清液经0.45μm 微孔滤膜滤过，取续滤液为供试品溶液，经HPLC 测定血浆中FDP 的浓度并绘制血药浓度-时间曲线和计算相关体内药动学参数㊂3 结果与讨论
3.1 HMSn-FDP 的制备
HMSn-FDP 的合成流程图如图1所示㊂本研究
采用自模板法利用共沉淀反应合成具有立方笼式结构的ZnSn (OH)6，然后利用酸蚀㊁煅烧的技术获得具有中空立方笼式结构SnO 2纳米粒(HMSn)㊂
最后采用吸附法将FDP 负载到HMSn 的中空结构中获得HMSn -FDP㊂经UV 测定HMSn -FDP 载药量为(31.73±2.26)%
㊂
图1 HMSn-FDP 制备流程示意图
3.2 表征
通过TEM 对HMSn 的形貌结构进行表征，结
果如图2A 所示㊂HMSn 是呈单分散状态的内部中空的立方体式核壳结构，粒径约为230nm㊂HMSn 的壳层表面晰地可见高度有序的介孔结构，核心的中空结构可为药物贮库㊂负载于中空结构中的难溶物FDP 因纳米空间限制效应可导致药物的溶解度和溶出速率显著增加㊂通过DSC 对药物FDP 在HMSn 中的晶型状态进行表征，结果如图2B 所
示㊂HMSn 的DSC 曲线未见任何吸热峰,FDP㊁HMSn 和原料药FDP 的物理混合物(PM)的DSC 曲线中均在145℃出现的吸热熔融峰表明FDP 处于高度的结晶状态，而HMSn-FDP 的DSC 曲线中FDP 吸热熔融峰的消失表明药物负载于HMSn 中的FDP 的晶型发生了改变，可能是形成无定型物质㊂无定型的固态药物的自由能低，其溶出速率高于稳定的晶态物质㊂通过FT-IR 鉴定药物FDP 和HM⁃Sn 之间是否发生化学反应，结果如图4所示㊂
02锦州医科大学学报 2021年4月,42(2)
HMSn-FDP 与HMSn 和原料药FDP 的物理混合物(PM)与FDP 的红外光谱图无明显差异，未见新峰及任何峰的迁移，表明HMSn 与FDP 未发生化学反应,FDP 是以物理吸附的形式负载于HMSn 的中空结构㊂
3.3 HMSn 肠道分布通过共聚焦显微镜CLSM 观察FITC-HMSn 在大鼠小肠中的分布情况，结果如图3所示㊂大鼠小肠各个节段(十二指肠㊁空肠和回肠)的肠上皮细胞的细胞质中可见大量的呈现绿荧光的FITC-HMSn㊂HMSn 经口服后能够快速被肠道摄取，更
有利于促进FDP 的吸收，提高FDP 的生物利用度㊂
A
B C
氧化锡
图2 HMSn 的透射电镜图(A )㊁DSC 曲线图(B )㊁FT-IR 光谱图(C
)
图3 FITC-HMSn 在大鼠小肠各个节段中的激光共聚焦图像
3.4 HMSn-FDP 和HMSn-FDP 双层渗透泵片剂的体外溶出度
通过体外溶出度实验考察HMSn 改善FDP 溶出速率和程度，结果如图4A 所示㊂FDP 原料药在60min 的溶出度仅为(24.53±2.13)%，而HMSn -FDP 则高达(92.06±3.57)%，表明HMSn 能显著提高FDP 的溶出速率㊂对比市售缓释片与HMSn -FDP 双层渗透泵片在1%SDS 水溶液中的体外释
放度，结果如图4B 所示㊂市售缓释片中FDP 在6
h 基本完全释药，而HMSn -FDP 双层渗透泵片在
12h 内几乎维持恒定的释药速率㊂将二者的累积释放度进行零级动力学释药方程㊁一级动力学释药方程㊁Higuchi 释药方程数据拟合，市售缓释片的释放行为更符合一级模型(R 22=0.9638),HMSn -FDP 双层渗透泵片的释放方式符合零级模型(R 12=0.9964)㊂
1
2胥智铭，等：纳米中空氧化锡载非洛地平推拉式双层渗透泵片的制备
A
B C
图4 HMSn-FDP (A )㊁HMSn-FDP 双层渗透泵片(B )㊁体外释放曲线(n =6)
3.5 HMSn-FDP 双层渗透泵片的体内药动学参数测定
HMSn-FDP 双层渗透泵片和市售缓释片在家
兔体内血药浓度-时间曲线结果如图4C 所示，家兔口服HMSn-FDP 双层渗透泵片和市售缓释片相关药代动力学参数结果如表2所示㊂与市售缓释片相比,HMSn -FDP 双层渗透泵片的T max 延长约2倍,C max 仅为市售缓释片的(72.96±0.61)%,AUC 0-∞明显升高，经计算HMSn-FDP 双层渗透泵片的口服生
物利用度提高了(121.32±0.52)%㊂
表2 家兔口服HMSn-FDP 双层渗透泵片和市售缓释片
相关药代动力学参数
参数HMSn-FDP 双层渗透泵片市售缓释片
t 1/2(h)
14.72±0.916.28±0.64T max (h)12.02±1.915.17±1.33
C max (ng /mL)
58.08±3.47
79.64±5.63AUC 0-∞[ng /(mL㊃h)]
818.96±59.61674.87±45.63
4 结 论
本研究采用纳米材料HMSn 作为FDP 的药物载体,HMSn 可显著提高难溶物FDP 的溶解度和溶出速度，并且HMSn 经口服后能够快速被肠道摄取，促进FDP 经口服的吸收㊂渗透泵技术有效调控FDP 的释放速率，使血药浓度在较长时间维持在窗范围内，避免血药浓度的峰谷现象，提高难溶物FDP 的生物利用度并减少不良反应㊂综上所述，纳米材料联合控释技术构建高生物利用度新型递送系统是提高BCS II 类药物的生物利用度一种有效制剂手段㊂参考文献:
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收稿日期:2021-02-03
22锦州医科大学学报 2021年4月,42(2)
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