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基于大米淀粉的多功能共处理辅料开发及其在直接压片与结肠靶向给药中的应用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月17日 来源:Journal of Drug Delivery Science and Technology 4.5
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本研究针对结肠靶向给药系统(CDDS)开发需求,创新性地将大米淀粉(RS)与羟丙甲纤维素(HPMC)、尤特奇?S100及胶态二氧化硅共处理,制备出兼具直接压片性能与pH响应特性的多功能辅料(RHEs)。通过调控HPMC:尤特奇?S100比例(1:1至1:7),系统评价了辅料的粉体学性质与释药特性。研究发现RHE-4配方(含9.38% HPMC和40.63%尤特奇?S100)展现出最优结肠靶向释放行为,符合Higuchi和一级动力学模型,为结肠疾病治疗提供了新型制剂解决方案。
在口服给药领域,实现药物精准递送至结肠始终是制剂科学家面临的重大挑战。结肠作为炎症性肠病、克罗恩病和结直肠癌等局部疾病的靶向治疗部位,其独特的生理环境(如pH梯度变化和较长滞留时间)为靶向给药创造了条件。然而现有技术面临双重困境:既要确保制剂在胃酸环境中保持稳定,又需在结肠特定pH(≥7.0)触发释放。更棘手的是,传统辅料往往难以同时满足直接压片工艺对流动性和压缩性的严苛要求,这严重制约了结肠靶向制剂的工业化生产。
针对这一技术瓶颈,泰国面粉工业公司提供的大米淀粉(RS)引起了清迈大学药学院研究团队的关注。这种天然多糖虽然具备生物可降解、成本低廉等优势,但其固有的流动性缺陷限制了直接压片应用。受团队前期将RS与甲基纤维素共处理成功经验的启发,Karnkamol Trisopon领衔的研究小组创新性地采用湿法制粒技术,将RS与两种功能互补的高分子——凝胶形成剂羟丙甲纤维素(HPMC 90SH-15000SR)和pH敏感型聚合物尤特奇?S100进行三元共处理,同时添加胶态二氧化硅(Aerosil 200)改善粉体特性。
研究首先通过扫描电镜(SEM)揭示了共处理过程中的形态学变化:原始RS呈现小于10μm的多边形颗粒,经湿法制粒后形成159-237μm的团聚体,这种结构重组显著改善了粉体流动性能(安息角降至22-23°)。X射线衍射(XRD)证实共处理增加了无定形含量,这解释了为何RHEs表现出更优异的塑性变形能力和片剂拉伸强度。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)则确认共处理未引发化学结构改变,保证了材料安全性。
在功能验证阶段,研究团队以5-氨基水杨酸(5-ASA)为模型药物,制备载药量达30%的片剂。体外释放实验揭示出HPMC与尤特奇?S100的协同作用机制:HPMC通过形成水化凝胶层维持片剂结构完整性并延缓药物扩散,而尤特奇?S100则在胃酸环境(pH1.2)中发挥"分子锁"功能,将6小时内的药物释放控制在15%以下;当介质转为结肠pH(7.4)时,该聚合物溶解形成释放通道,使24小时累积释药量达80%以上。通过系统优化配比,最终确定RHE-4配方(含9.38% HPMC和40.63%尤特奇?S100)实现最佳释放动力学,其数据最适配Higuchi扩散模型和一级动力学方程。
这项发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》的研究具有多重创新价值:首次将大米淀粉基共处理辅料的应用场景拓展至结肠靶向领域;开发的RHEs体系同时满足直接压片工艺要求和结肠特异性释放需求;提出的湿法制粒工艺易于放大生产。该成果不仅为炎症性肠病等结肠疾病的靶向治疗提供了新型制剂平台,其"一材多能"的设计思路也为其他特殊递药系统的辅料开发提供了重要参考。研究团队特别指出,这种辅料系统未来在蛋白质/多肽类药物的结肠吸收方面具有潜在应用前景,这得益于结肠区域较低的酶活性和较长转运时间。
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