外文翻譯采用雙螺桿擠出機(jī)或捏合機(jī)制備含有交聚維酮的吲哚美辛固體散粉末中文
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1、采用雙螺桿擠出機(jī)或捏合機(jī)制備含有交聚維酮的吲哚美辛固體散粉末 Yusuke Shibataa, b, Makiko Fujiia, Yuka Sugamuraa, Ryusuke Yoshikawac, Shinji Fujimotoc, Sayaka Nakanishia, Yuya Motosugia, Naoya Koizumia, Masaki Yamadab, Kiyohisa Ouchib and Yoshiteru Watanabea 論文信息:收到于2008年3月10號(hào);修訂于2008年6月11號(hào);接受于2008年8月14號(hào);網(wǎng)上提供于 2008年8月27日。 摘要:采用
2、雙螺桿擠出機(jī)或捏合機(jī),使人們有可能同時(shí)控制揉捏,混合和加熱,來(lái)制備一種被稱(chēng)為交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮(CrosPVP)吲哚美辛(IM(吲哚美辛))的固體分散體(SD)粉末。對(duì)于擠出機(jī)或捏合機(jī)來(lái)說(shuō),要使得IM(吲哚美辛)以無(wú)定形狀態(tài)存在,必須使螺桿轉(zhuǎn)速保持在15轉(zhuǎn)/分鐘或50轉(zhuǎn)/分鐘,并分別加熱到140℃,使IM(吲哚美辛)和CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)保持相互作用以達(dá)到無(wú)定形狀態(tài)。固體分散體粉末的溶解度比結(jié)晶狀I(lǐng)M(吲哚美辛)約高4倍。樣品在機(jī)器中的停留時(shí)間、螺桿轉(zhuǎn)速和加熱溫度對(duì)SD的制備起著重要作用。盡管按照常規(guī)來(lái)講,制備SD粉末需將其加熱到125 ℃并保溫30分鐘,但是應(yīng)用擠出機(jī)或捏
3、合機(jī)生產(chǎn),將其在很短的時(shí)間( 4分鐘)內(nèi)加熱至低于熔點(diǎn)的溫度(140 ℃)來(lái)制備SD粉末是更加實(shí)用的。 關(guān)鍵詞:固體分散體粉末;交聚維酮;雙螺桿擠出機(jī)或捏合機(jī);吲哚美辛 1 導(dǎo)言: 在目前的制藥配方中,存在的問(wèn)題是藥物的水溶性很差。提高溶解度是必須予以克服一個(gè)主要障礙,那是因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn),許多新藥物的化學(xué)成分和高通量的篩選性能水溶性很差,使其難以成為一種新藥。提高水溶性不佳的藥物的溶解度和/或溶解速率是很重要的,因?yàn)檫@些藥物的吸收率和生物利用度率比較低。各種改善水溶性很差的藥物的溶解度的方法已經(jīng)被公布了出來(lái)(([Simonelli et al., 1969] and [Simonelli
4、et al., 1976]) ] ) 。其中一個(gè)方法就是使用固體分散體(SD)形成物作為載體([Sekiguchi and Obi, 1961] and [Leuner and Dressman, 2000])。公布的制備SD的方法包括融合、溶劑蒸發(fā)和噴霧干燥([Chiou and Riegelman, 1971], [Takeuchi et al., 2004] and [Asada et al., 2004])。應(yīng)用這些方法可能會(huì)很困難,因?yàn)橐追纸夂蜔岵环€(wěn)定的藥物,往往在溶化中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)重大的問(wèn)題,如果選擇適當(dāng)?shù)娜軇€有使用溶劑法,即使用殘余溶劑([ Summers和Enever 197
5、6 ]和[福特等1979 ]),在制備SD形式的制劑和維持其非晶體狀態(tài)([邱義仁和Riegelman ,1971 ] ,[ Serajuddin ,1999 ]和[柳納和Dressman ,2000 ])時(shí)也存在許多困難。 我們開(kāi)發(fā)的交聚維酮(CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮))形式的SD粉體的制備方法,是一種涉及使用機(jī)械攪拌和加熱的方法。化合物之間發(fā)生的相互作用,產(chǎn)生供體質(zhì)子的官能團(tuán)和交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮,當(dāng)非晶態(tài)化合物的濃度小于25-50 %(w/w)并保持至少6個(gè)月時(shí)([Fujii et al., 2005] and [Shibata et al., 2007]),這樣SD就可以通
6、過(guò)壓縮的方法直接被生產(chǎn)出來(lái)([Shibata et al., 2005] and [Shibata et al., 2006])。 擠出機(jī)是一臺(tái)連續(xù)工作的混合機(jī),涉及的生產(chǎn)流程包括混煉、剪切、加熱、熔化、冷卻。擠出機(jī)已廣泛用于聚合物加工,并在塑料和食品工業(yè)也得到應(yīng)用([Faubion et al., 1982], [Munakata et al., 1989] and [Sokhey et al., 1994])。當(dāng)然擠出機(jī)也可用于制備SD ([Nakamichi et al., 2002], [Nakamichi et al., 2004] and [Wang et al., 2005]
7、)。擠出機(jī)通過(guò)將載體和添加劑加熱和熔融塑化,使得載體和添加劑從擠出機(jī)的口模部分?jǐn)D出,以獲得顆粒狀的SD 。捏合機(jī)雖然沒(méi)有擠壓功能,但已經(jīng)被用于制備SD 。 這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是雙螺桿擠出機(jī)和雙螺桿捏合機(jī),這使人們有可能同時(shí)控制揉捏、混合并加熱,從而連續(xù)地制備SD粉末。對(duì)于工藝參數(shù)的影響,如螺桿轉(zhuǎn)速和樣品在擠出機(jī)或捏合保留時(shí)間等,要針對(duì)制備時(shí)通過(guò)捏合機(jī)或者擠出機(jī)所取得的SD的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。 2 材料和方法 2.1 材料 交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮(交聚維酮,美國(guó)專(zhuān)利)是日本(東京)的供應(yīng)商提供的一個(gè)禮物。而吲哚美辛(IM)則是從金剛化工(富山)獲得。其他化學(xué)品是標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的試劑。 2.2 用
8、擠出機(jī)或捏合機(jī)制備SD 按照IM(吲哚美辛)與CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)的比例為1:3 (w/ w)的用量使用,利用V型捏合機(jī)(DV- 1,道爾頓有限公司)將IM(吲哚美辛)和CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)經(jīng)過(guò)30分鐘的混合獲得一種Pmix(物理混合物)。擠出機(jī)和捏合擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)在圖1中說(shuō)明。用于本研究的擠出機(jī)(KEX - 25,Kurimoto, Osaka)由一個(gè)料斗,幾個(gè)料桶,捏合螺桿和加熱器組成。在這項(xiàng)研究中不考慮模具截面擠壓作用。捏合機(jī)(KRC-Kneader S1, Kurimoto)則是由一個(gè)漏斗、混煉螺桿和加熱器組成,模具截面的擠壓效果一開(kāi)始在這臺(tái)機(jī)器上就
9、不予考慮了。 固體混合物進(jìn)入料斗的速率大約是6克/分鐘 ,喂料螺桿將其向前輸送,并經(jīng)過(guò)捏合螺桿捏合,然后擠出。在擠出機(jī)中,兩個(gè)螺桿的旋轉(zhuǎn)方向是一致的,并保持在恒定的螺桿旋轉(zhuǎn)速度(15-200轉(zhuǎn)/分鐘),并且4個(gè)獨(dú)立的料桶加熱器設(shè)定為相同的恒定的溫度(125-150 ℃)。在捏合機(jī)中,兩個(gè)螺桿的旋轉(zhuǎn)方向是相同,并保持在恒定螺桿轉(zhuǎn)速(50-200轉(zhuǎn)/分鐘),而且加熱套保持在一個(gè)恒定的溫度(125-150 ℃)。樣品通過(guò)擠出機(jī)或捏合處理,所產(chǎn)生的是Emix(擠出混合物)和Kmix(捏合混合物)。要求的溫度和螺桿轉(zhuǎn)速分別在括號(hào)中。 圖1 示意圖 (a)擠出機(jī)及(b)捏合機(jī)。 Tmix是通
10、過(guò)將Pmix(物理混合物)在高速橢圓轉(zhuǎn)子式攪拌器(Theta-Composer Lab type THC, Tokujyu Kousakusyo, Kanagawa)中混合30分鐘得到的。 2.3 粒度分析 粒度測(cè)量是篩選分析方法在機(jī)械振動(dòng)機(jī) (Sonic sifter model L-3PS, Seishin Enterprise, Tokyo)進(jìn)行的。對(duì)樣品通過(guò)83個(gè)和200個(gè)網(wǎng)格(JP14th)的分子篩的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。粒度分布的比例計(jì)算是按照每個(gè)樣品的剩余重量與篩選前重量的比較來(lái)確定的。 表格1 CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)和SD的粒度分布表 顆粒直徑 <
11、75μm 75–160μm 160μm< CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮) 52.4 41.8 5.8 SD [Emix(擠出混合物) (140C, 15min?1)] 24.9 61.8 13.3 SD [Kmix(捏合混合物) (140C, 50min?1)] 16.0 58.5 25.5 SD [Emix(擠出混合物) (140C, 15min?1)]a 33.2 0.9 65.9 SD [Kmix(捏合混合物) (140C, 50min?1)]a 24.5 74.2 1.3 2.4 SD的理化性質(zhì)的和相關(guān)材料 用粉末X射線衍射儀(
12、M03X-HF, Mac Science, Yokohama)得到粉末的X -射線衍射(XRD)模式圖,并得到了鎳過(guò)濾CuKα輻射(40 kV及30mA;掃描寬度為0.1 /2.0 s范圍為2θ = 5.0-30.0 ) 。同時(shí)用差示掃描熱量法(DSC, Thermo flex TAS200, Rigaku, Tokyo) 進(jìn)行熱分析。樣品中含有1毫克的IM(吲哚美辛),被密封在一個(gè)鋁卷曲細(xì)胞中,并在溫度下降20 ℃/分鐘的氮?dú)夥罩羞M(jìn)行加熱。結(jié)晶度的比較是使用一個(gè)典型的IM(吲哚美辛)峰值范圍為2θ = 21.0-22.0 時(shí)IM(吲哚美辛)的熱核聚變(ΔH) 強(qiáng)度,在約160 C的范圍內(nèi)情
13、況下計(jì)算達(dá)到峰值。使用漫反射的方法在紅外光譜儀(IRPrestige-21, Shimadzu, Kyoto) 上獲得了紅外線(IR)光譜。 2.5 溶出度研究 IM(吲哚美辛)的溶解度的定義在各種配方中的理解是使用JP解體測(cè)試儀器與九百毫升純凈水,將50毫克的IM(吲哚美辛)在37 ℃下進(jìn)行測(cè)試,攪拌速度定為100轉(zhuǎn)/分鐘,而IM(吲哚美辛)的濃度通過(guò)測(cè)定,為紫外吸收光譜長(zhǎng)度在320 nm左右。 2.6 捏合力的評(píng)價(jià) 使用DSC,對(duì)樣品在氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行加熱,從25 ℃加熱至125 ℃或140 ℃的,加熱速度在5 ℃/分鐘,在125 ℃或140 ℃保溫15-120分鐘,和然后加熱到1
14、25 ℃或140 ℃至200 ℃,加熱速度為20 ℃/分鐘。 2.7保留時(shí)間的評(píng)價(jià) 停留時(shí)間計(jì)算如下: 保留時(shí)間(min) =M (克) / M0 (克/分鐘) 其中M是在機(jī)器中保留量,M0是穩(wěn)流的放電速度。 3 結(jié)果和討論 3.1 固體分散體的制備 我們開(kāi)發(fā)的CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)形式的SD粉體的各種化合物是采用機(jī)械攪拌和加熱法制備的。加熱溫度是與獲得非晶狀態(tài)相比,相對(duì)較低的化合物的熔點(diǎn)([Fujii et al., 2005] and [Shibata et al., 2007]) 。我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),以確定是否可以使用可以控制捏合,混合并加熱的擠出
15、機(jī)或捏合機(jī)同時(shí)混合和加熱,從而不斷獲得SD粉末。擠出機(jī)的模具截面擠壓現(xiàn)象不考慮,因?yàn)檫@項(xiàng)研究的樣本仍然是一種粉料由Pmix(物理混合物)到SD的整個(gè)程序。沒(méi)有擠出的功能的捏合機(jī)也用來(lái)制備SD 。 圖2所示的是CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮),IM(吲哚美辛),Pmix(物理混合物) , Emix(擠出混合物) (20 ℃ ,15/分鐘), Emix(擠出混合物) ( 125 ℃ ,15/分鐘) ,并Emix(擠出混合物) (140 ℃ ,15/分鐘)的X射線衍射圖譜和DSC曲線。Pmix(物理混合物)的X射線衍射圖譜的包含了許多尖銳峰值歸因于IM(吲哚美辛)的晶型,DSC曲線表明IM(
16、吲哚美辛)需要吸收相同的熱量才能達(dá)到峰值。Emix(擠出混合物)( 20 ℃ ,15/分鐘)的 X射線衍射圖譜和DSC曲線與Pmix(物理混合物)(見(jiàn)圖2 ) 十分類(lèi)似。無(wú)論是X射線衍射圖譜,還是DSC曲線顯示的IM(吲哚美辛)樣品處理后的峰值都不是在螺桿轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)/分鐘和140 ℃溫度 (圖2 )條件下進(jìn)行的 。而通過(guò)捏合機(jī)測(cè)量得到的,無(wú)論是X射線衍射圖譜,還DSC曲線顯示的IM(吲哚美辛)樣品的峰值都不是在140 ℃ 條件下得到的。但我們不考慮螺桿轉(zhuǎn)速的影響(數(shù)據(jù)未顯示)。以往的研究表明,通過(guò)機(jī)械混合并加熱到大約125 ℃(Fujii et al., 2005),IM(吲哚美辛)是以非晶
17、狀態(tài)存在的。然而,使用擠出機(jī)或捏合機(jī)在15-200轉(zhuǎn)/分鐘和125 ℃條件下處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生晶體形式的IM(吲哚美辛)樣品中。Emix(擠出混合物) (140 ℃ ,15轉(zhuǎn)/分鐘)和Kmix(捏合混合物)(140 ℃ ,50轉(zhuǎn)/分鐘) ,其中IM(吲哚美辛)以非晶狀態(tài)存在,分別被界定為的SD (Emix(擠出混合物))和SD (Kmix(捏合混合物))。 圖2 X射線衍射圖譜(a)和DSC曲線(b)的固體分散體及有關(guān)材料:(a) CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮) ; (b)IM(吲哚美辛) (c) Pmix(物理混合物) ; (d) Emix(擠出混合物) (20 ℃ 5轉(zhuǎn)/分鐘)
18、 ; (e)Emix(擠出混合物)(125 ℃ 15分鐘) ; (f) Emix(擠出混合物)(140 ℃15轉(zhuǎn)/分鐘) 。 就像準(zhǔn)備好的一樣,SD粉末是不能破碎的。CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮),SD(Emix(擠出混合物))和SD (Kmix(捏合混合物))的粒度列于表1。因?yàn)檎辰Y(jié)的粒子,SD獲得了很大的粒度。因此,由此產(chǎn)生的SD被180微米的網(wǎng)篩篩選后,會(huì)導(dǎo)致粘結(jié)粒子的分離。SD (Emix(擠出混合物))和SD (Kmix(捏合混合物)) 的粒度是大于CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)的,這可能是因?yàn)镃rosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)的表面覆蓋著非晶體狀態(tài)的IM(
19、吲哚美辛)。通過(guò)180微米網(wǎng)篩篩選了的SD被用于下列研究。 圖3中 SEM照片顯示的是SD ( Emix(擠出混合物))和相關(guān)材料。 圖中顯示 CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)是爆米花形狀的,包含許多空洞。而IM(吲哚美辛)是以直徑為1-10微米的微小顆粒存在的。對(duì)于Pmix(物理混合物)和Emix(擠出混合物)( 20 C時(shí)15轉(zhuǎn)/分鐘),CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)晶體表面上存在一些IM(吲哚美辛),與表面條件Emix(擠出混合物)( 20 ℃ 轉(zhuǎn)/15分鐘)類(lèi)似Pmix(物理混合物) 相比之下,IM(吲哚美辛)晶體中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的SD(Emix(擠出混合物))。與之類(lèi)似
20、的結(jié)果得到的SD (Kmix(捏合混合物)) 。 圖3 電子顯微鏡掃描的擠出機(jī)或捏合機(jī)制備的固體分散的相關(guān)材料: (a)CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮) ; (b)通訊; c) Pmix(物理混合物) ; (d)Emix(擠出混合物)(20 ℃ ,15轉(zhuǎn)/分鐘) (e)SD的(Emix(擠出混合物)) ; (f)SD的(Kmix(捏合混合物)) 。 圖4擠出機(jī)制備固體分散及相關(guān)材料的紅外光譜: (a) CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮) ; (b)通訊; (c)無(wú)定形通訊; (d)Pmix(物理混合物) ; (e)Emix(擠出混合物)( 20 ℃15轉(zhuǎn)/分鐘)
21、 ; (f)的SD( Emix(擠出混合物) ) 。 圖4顯示的是SD (Emix(擠出混合物))紅外光譜儀及有關(guān)材料。CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)吸收的波長(zhǎng)為1676厘米 ,這表明其與一氧化碳差不多。IM(吲哚美辛)的吸收生產(chǎn)在1716厘米到1691厘米 ,也與一氧化碳差不多。對(duì)于非晶體形式的IM(吲哚美辛),一氧化碳發(fā)出較低的拉伸波,則結(jié)構(gòu)的限制可能會(huì)降低,非氫鍵酸的波長(zhǎng)為1718厘米。Pmix(物理混合物)和Emix(擠出混合物)(20 ℃ 5轉(zhuǎn)/分鐘)和IM(吲哚美辛),CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)具有相互聯(lián)系的光譜。相反的,SD(Emix(擠出混合物))顯示
22、新的吸收波長(zhǎng)在1718厘米和1683厘米。SD( Kmix(捏合混合物))可以得到類(lèi)似的結(jié)果 (數(shù)據(jù)未顯示)。這些變化符合由Taylor and Zografi (1997)and Fujii et al. (2005). Watanabe et al. (2003)報(bào)告的結(jié)果(2005年)。 Watanabe等人(2003年)也發(fā)布了IM(吲哚美辛)和PVP之間的相互作用,就像C-CP/Mass-NMR研究成果顯示的一樣。CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)和PVP具有相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)作為術(shù),這些現(xiàn)象顯示了IM(吲哚美辛)和CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)之間的相互作用 ,同時(shí)IM(吲
23、哚美辛)和PVP也是一樣的 。 從SD中得到的IM(吲哚美辛)和相關(guān)材料的解體模式如圖5顯示。IM(吲哚美辛)在純凈水中的溶解度是8.5微克/毫升(Fujii et al., 2005),但I(xiàn)M(吲哚美辛)粉末沒(méi)有在90分鐘內(nèi)達(dá)到這一水平。當(dāng)Pmix(物理混合物),Emix(擠出混合物)(20 ℃ 15轉(zhuǎn)/分鐘)和Kmix(捏合混合物)(20 ℃ 50轉(zhuǎn)/分鐘)被使用的時(shí)候,溶出度增加了,而IM(吲哚美辛)在30分鐘內(nèi)達(dá)到了其溶解度,但是溶解度沒(méi)有增加。Emix(擠出混合物)(20 ℃ 15轉(zhuǎn)/分鐘)和Kmix(捏合混合物)(20 ℃50轉(zhuǎn)/分鐘)顯示了與IM(吲哚美辛)相同的溶解度模式,就
24、像Pmix(物理混合物)一樣 。這些結(jié)果表明,混合IM(吲哚美辛)與CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮),具有良好的潤(rùn)滑性,可改善潤(rùn)濕性和在Pmix(物理混合物),Emix(擠出混合物)(20 ℃ 15轉(zhuǎn)/分鐘)和Kmix(捏合混合物)(20 ℃ 50轉(zhuǎn)/分鐘)中的溶解度。但是,如果IM(吲哚美辛)以晶體形式存在, Pmix(物理混合物),Emix(擠出混合物)(20 ℃ 15轉(zhuǎn)/分鐘),或Kmix(捏合混合物) (20 ℃50轉(zhuǎn)/分鐘) 溶解度未改善。 當(dāng)SD (Emix(擠出混合物))或SD (Kmix(捏合混合物))被使用時(shí)IM(吲哚美辛)在5分鐘內(nèi)就達(dá)到了溶解度,并得到了濃度大于3
25、0微克/毫升的溶液。使用的SD時(shí),IM(吲哚美辛)的溶解度增加了約4倍。這些改進(jìn)溶解度和溶出速率的方法和以前的報(bào)告中SD制備時(shí)使用的方法是相同的(Fujii et al., 2005) 。CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)雖然不溶于水,但是增加的溶解度非晶體藥物。在這項(xiàng)研究中,雙方的SD可以同時(shí)改善IM(吲哚美辛)的溶出速率和溶解度,因?yàn)镮M(吲哚美辛)中存在的無(wú)定形狀態(tài)的SD 。用擠出機(jī)或捏合機(jī)制備SD的理化特性和以前的報(bào)告的是相同的(Fujii et al., 2005)。 圖5 固體分散體形式的IM(吲哚美辛)的溶出度情況和相關(guān)材料。()IM(吲哚美辛); () Pmi
26、x(物理混合物) ; (○) Emix(擠出混合物) (20 ℃ 15轉(zhuǎn)/分鐘) ; (□) 捏合混合物 ( 20 ℃ 50轉(zhuǎn)/分鐘) ; (●)的SD (Emix(擠出混合物)) ; (■)的SD (捏合混合物) 。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)代表的意思是S.D.三個(gè)實(shí)驗(yàn)。 3.2無(wú)定形狀態(tài)的程度和制備固體分散體的條件之間的關(guān)系 我們調(diào)查了無(wú)定形狀態(tài)的程度和制備固體分散體的條件。使用擠出機(jī),降低一個(gè)典型的IM(吲哚美辛)中的X射線衍射峰值的強(qiáng)度的同時(shí)降低了螺桿轉(zhuǎn)速,增加了加熱溫度,獲得了相似IM(吲哚美辛)的ΔH (圖6) 。 圖6 一臺(tái)擠出機(jī)擠壓強(qiáng)度的峰值2θ = 21.0-22.0 對(duì)加熱溫
27、度和轉(zhuǎn)速的影響,顯示的(a) X射線衍射和( b )熱核聚變的峰值接近160 ℃的DSC曲線。 ( ● ) 200轉(zhuǎn)/分鐘; ( ) 50轉(zhuǎn)/分鐘; ( ■ ) 30轉(zhuǎn)/分鐘 ; () 15轉(zhuǎn)/分鐘 。 在螺桿轉(zhuǎn)速為15-50轉(zhuǎn)/分鐘,溫度為140 C情況下處理,無(wú)論是X射線衍射圖譜,還是DSC曲線都達(dá)不到IM(吲哚美辛)樣品的峰值。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速很快時(shí),例如200轉(zhuǎn)/分鐘,IM(吲哚美辛)樣品的峰值可以在螺桿轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘,溫度為140 ℃的情況下達(dá)到 ,但是當(dāng)溫度超過(guò)145 C時(shí),不論螺桿轉(zhuǎn)速再高,在IM(吲哚美辛)的X射線衍射圖和ΔH圖中都達(dá)不到峰值。這些結(jié)果表明,螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)S
28、D的制備是有影響的。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速的增加時(shí),機(jī)械剪切通常也會(huì)變得更大。然而,在這項(xiàng)研究中,如螺桿轉(zhuǎn)速減慢,IM(吲哚美辛)的X射線衍射圖的峰值和IM(吲哚美辛)的ΔH值不斷加熱時(shí)會(huì)下降。 在使用捏合機(jī)時(shí),降低螺桿轉(zhuǎn)速和增加加熱溫度,會(huì)降低典型的IM(吲哚美辛)的X射線衍射強(qiáng)度的峰值,這與IM(吲哚美辛)的ΔH圖很相似(圖7)。不考慮螺桿轉(zhuǎn)速,無(wú)論是X射線衍射圖譜,還是DSC曲線顯示的,在加熱到140℃的情況下,IM(吲哚美辛)樣品都無(wú)法達(dá)到峰值。對(duì)擠出機(jī)來(lái)說(shuō)會(huì)有類(lèi)似的結(jié)果,當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速為降低,IM(吲哚美辛)的X射線衍射峰和IM(吲哚美辛)的ΔH會(huì)在不斷加熱的條件下下降。 結(jié)果表明,Emix(
29、擠出混合物)和Kmix(捏合混合物)形式的IM(吲哚美辛)與CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)通過(guò)同時(shí)捏合和加熱,在低于其熔點(diǎn)的溫度相互作用。在同螺桿轉(zhuǎn)速和加熱溫度下,對(duì)Emix(擠出混合物)和Kmix(捏合混合物)獲得的結(jié)果進(jìn)行了比較,從而發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)度這一方面,在X射線衍射圖譜和 IM(吲哚美辛)的ΔH圖中,典型的IM(吲哚美辛)峰值與Kmix(捏合混合物)的峰值相比相對(duì)較小的(圖6和圖7)。這些結(jié)果表明捏合力,停留時(shí)間或包裹力可以影響IM(吲哚美辛)的結(jié)晶。 3.3 用擠出機(jī)或捏合機(jī)制備固體分散體的影響因素 使用擠出機(jī)或捏合機(jī)的重要的相關(guān)因素包括捏合力和螺桿轉(zhuǎn)速。因此,應(yīng)該使用DS
30、C對(duì)Emix(擠出混合物)和Kmix(捏合混合物)在不同的螺桿轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速條件下的捏合力的差異進(jìn)行評(píng)價(jià)和審查。對(duì)于DSC來(lái)說(shuō),溫度應(yīng)該保持在125 ℃(圖8a)或140 ℃ (圖8b)。在對(duì)Pmix(物理混合物)的研究中 ,IM(吲哚美辛)的ΔH隨時(shí)間下降到125 ℃ ,但是,IM(吲哚美辛)晶體需要觀察更多的時(shí)間,長(zhǎng)達(dá)120分鐘。以前的報(bào)告中指出,Tmix加熱到125 ℃時(shí),其中的IM(吲哚美辛)以非晶狀態(tài)存在,盡管IM(吲哚美辛)晶體留在Pmix(物理混合物)(Fujii et al., 2005)。因此,在本研究中我們使用Tmix比較Emix(擠出混合物)和Kmix(捏合混合物)的捏合力。在
31、Tmix中 ,IM(吲哚美辛)加熱30分鐘后的產(chǎn)生的ΔH是微不足道的 (圖8a)。Emix(擠出混合物)和Kmix(捏合混合物)在沒(méi)有加熱的情況下表現(xiàn)出與Pmix(物理混合物)相同的ΔH,而且在擠出和捏合時(shí),改變轉(zhuǎn)速后并沒(méi)有明顯的差異。擠出機(jī)和捏合機(jī)的捏合力和轉(zhuǎn)速無(wú)明顯差異。另外,捏合本身沒(méi)有影響制備SD ,可能是因?yàn)樵撾A段的擠出機(jī)和捏合機(jī)的混煉時(shí)間比以往的生產(chǎn)流程短。 圖 7加熱溫度和螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)捏合機(jī)的影響: (a) X射線衍射觀察到的強(qiáng)度的峰值2θ = 21.0-22.0 ( b ) 160 ℃時(shí),從DSC曲線計(jì)算得到的熱核聚變的峰值。 (○) 200轉(zhuǎn)/分鐘; (□) 100轉(zhuǎn)/
32、分鐘 ; () 50轉(zhuǎn)/分鐘 。 IM(吲哚美辛)被螺桿旋轉(zhuǎn)混合并且加熱,在低于其熔點(diǎn)的溫度與CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)發(fā)生相互作用。如圖6和圖7 所示。對(duì)于Emix(擠出混合物) ( 20 ℃ 15或50轉(zhuǎn)/分鐘)和Kmix(捏合混合物)(20 ℃50轉(zhuǎn)/分鐘)來(lái)說(shuō),IM(吲哚美辛)加熱30分鐘產(chǎn)生的ΔH變得微不足道(圖8b)。使用DSC將Pmix(物理混合物)在140 C加熱15-120分鐘,這樣IM(吲哚美辛)的ΔH減少了較長(zhǎng)的加熱時(shí)間。但是,對(duì)于整個(gè)加熱階段來(lái)說(shuō),它并不是沒(méi)有生產(chǎn)價(jià)值的(圖8b)。因此,同時(shí)混合和加熱似乎很重要。在初步實(shí)驗(yàn)中,IM(吲哚美辛)是以無(wú)定
33、形狀態(tài)存在的,而將Pmix(物理混合物)在試管中以130-140 C加熱約16分鐘后混合(數(shù)據(jù)未顯示)。 在對(duì)Pmix(物理混合物)的研究中,SD無(wú)法在低于熔點(diǎn)的溫度且沒(méi)有攪拌的情況下制備由于IM(吲哚美辛)晶體仍然還是一團(tuán),其中的一些是以與CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮) 分離的形式存在的。與此相反,SD可以在低于其熔點(diǎn)的140 ℃制備 ,因?yàn)槿魏蜪M(吲哚美辛)在擠出機(jī)或捏合機(jī)中還是混合的。此外,SD的制備還可以在加熱到低溫(125 ℃)時(shí)進(jìn)行 ,因?yàn)镮M(吲哚美辛)的ΔH在Pmix(物理混合物),Emix(擠出混合物)和Kmix(捏合混合物)比較長(zhǎng)的加熱階段降低了。這些結(jié)果表明
34、,所減少的IM(吲哚美辛)質(zhì)量和來(lái)CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)表面的IM(吲哚美辛)的吸附對(duì)在低于其熔點(diǎn)加熱制備SD時(shí)是很重要的。 圖8 加熱時(shí)間的關(guān)系是: (a) 125 ℃或(b) 140 ℃ ,在接近160 ℃加熱后從DSC曲線計(jì)算出熱核聚變的峰值。 (●) Pmix(物理混合物) ; ( ) Emix(擠出混合物)(20 ℃ 15轉(zhuǎn)/分鐘 ) ; ( ) Emix(擠出混合物) ( 20 ℃ 50轉(zhuǎn)/分鐘) ; (■) Emix(擠出混合物) (20 ℃ 200轉(zhuǎn)/分鐘) ; ( ) Kmix(捏合混合物) ; (20 ℃50轉(zhuǎn)/分鐘 ) ; (○) Tmix 。
35、 圖9螺桿轉(zhuǎn)速,保留時(shí)間和強(qiáng)度之間的關(guān)系,峰值2θ = 21.0-22.0 X射線衍射圖譜觀察到的。 ()擠出機(jī); (●)捏合。 雖然轉(zhuǎn)速對(duì)捏合力無(wú)明顯影響,低轉(zhuǎn)速對(duì)SD的制備是有利的。因此,要對(duì)影響螺桿轉(zhuǎn)速的樣品保留時(shí)間進(jìn)行評(píng)估。由于Emix(擠出混合物)或Kmix(捏合混合物)加熱到140 ℃是以無(wú)定形狀態(tài)存在的,不可以用來(lái)研究保留時(shí)間對(duì)IM(吲哚美辛)的結(jié)晶度的影響。因此,加熱溫度設(shè)定為130 C。不論是什么機(jī)器,當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速很慢時(shí),保留時(shí)間被延長(zhǎng)了。一個(gè)典型的IM(吲哚美辛)強(qiáng)度的峰值在X射線衍射圖譜中下降的滯留時(shí)間明顯延長(zhǎng)了(圖9),和IM(吲哚美辛)的ΔH的變化相類(lèi)似(數(shù)據(jù)未
36、顯示) 。捏合機(jī)的機(jī)構(gòu)的間隔是短于對(duì)擠出機(jī)的。但是,當(dāng)把從擠出機(jī)和捏合機(jī)中獲得的結(jié)果進(jìn)行比較,在螺桿轉(zhuǎn)速相同的情況下,捏合機(jī)比擠出機(jī)會(huì)獲得更長(zhǎng)的保留時(shí)間,這可能是因?yàn)槲沽蠙C(jī)制比較薄弱。 在使用擠出機(jī)和捏合機(jī)時(shí),要對(duì)樣品的保留時(shí)間的影響進(jìn)行評(píng)估。樣品的停留時(shí)間約4分鐘,那是為了保證Emix(擠出混合物)( 130 ℃ 15轉(zhuǎn)/分鐘)或Kmix(捏合混合物)( 130 ℃ 50轉(zhuǎn)/分鐘)和典型的IM(吲哚美辛)在X射線衍射圖譜和IM(吲哚美辛)的ΔH圖中的強(qiáng)度峰值太小。要對(duì)在130 ℃時(shí)的保留時(shí)間的影響進(jìn)行評(píng)估,通過(guò)擠出機(jī)或捏合兩次,可以把停留時(shí)間延長(zhǎng)。在樣品穿過(guò)擠出機(jī)或捏合機(jī)兩次后,沒(méi)有觀察到
37、典型的IM(吲哚美辛)的強(qiáng)度峰值,也沒(méi)有觀察到IM(吲哚美辛)的ΔH值。圖10顯示的是樣品通過(guò)擠出機(jī)后的SEM。這樣樣本,通過(guò)擠出機(jī)一次,同時(shí)Pmix(物理混合物)在130 ℃加熱30分鐘,CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)表面上出現(xiàn)了一些IM(吲哚美辛)晶體。與此相反,當(dāng)樣本通過(guò)擠出機(jī)的兩次后,無(wú)法檢測(cè)到IM(吲哚美辛)晶體。捏合機(jī)也得到了類(lèi)似的結(jié)果。在SD的制備過(guò)程中機(jī)器的保留時(shí)間發(fā)揮了重要作用。 圖10通過(guò)擠出機(jī)和相關(guān)材料經(jīng)過(guò)電子顯微鏡掃描后的樣品,:(a) Pmix(物理混合物) ; (b) Pmix(物理混合物)加熱到130 ℃ 30轉(zhuǎn)/分鐘; (c) Emix(擠出混合物
38、)(130 ℃ 15轉(zhuǎn)/分鐘, 1) ; (d) Emix(擠出混合物)(130 ℃ 15轉(zhuǎn)/分鐘)后,通過(guò)擠出機(jī)的量為兩倍。 大部分情況下,為同時(shí)減少攪拌和加熱,假定任何IM(吲哚美辛)晶體在低于熔點(diǎn)時(shí)制備SD。雖然制備SD的生產(chǎn)流程是在125 ℃加熱30分鐘,這樣,使用一個(gè)擠出機(jī)或捏合機(jī)連續(xù)制備SD粉末,能夠在低于熔點(diǎn)(140 ℃)并在很短的時(shí)間(4分鐘)內(nèi),制造出更多的有用的SD粉末。 4 結(jié)論 將IM(吲哚美辛)的SD粉末與和CrosPVP(交聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)加熱到低于熔點(diǎn)溫度連續(xù)地制備,并用擠出機(jī)或捏合機(jī)捏合以及混合而不通過(guò)擠出口模。 IM(吲哚美辛)和CrosPVP(交
39、聯(lián)狀聚乙烯吡咯烷酮)保持無(wú)定形狀態(tài)。IM(吲哚美辛)的溶解度和溶出速率在SD粉末中得到明顯改善。因此,在本研究中SD通過(guò)擠出機(jī)獲得和SD通過(guò)捏合機(jī)取得無(wú)明顯可檢測(cè)的特點(diǎn)的差異。在SD的制備生產(chǎn)中,操作條件,如螺桿轉(zhuǎn)速,加熱溫度和的樣本在機(jī)器中的停留時(shí)間等參數(shù)編制是很重要的。應(yīng)該可以制定出更完善的以生產(chǎn)為目的的,并且通過(guò)擠出機(jī)或捏合機(jī)為制備SD的粉末的生產(chǎn)流程。 5 參考文獻(xiàn) Asada et al., 2004 M. Asada, H. Takahashi, H. Okamoto, H. Tanino and K. Danjo, Theophylline particle design u
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