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药物粉体表征丨维生素C溶解动力学研究
药物
表征
粒度分析
颗粒大小
缓释膳食补充剂胶囊由于其在营养吸收方面优于直接释放的同类产品，因此在过去十年中越来越受欢迎。了解溶解动力学在此类产品的设计和开发中非常重要。缓释维生素C产品的溶出度通过粒度分析进行了研究。通过分析一段时间内水中的颗粒大小分布，不仅可以确定维生素C的主要释放阶段的，且能可视化了解药剂颗粒的分解和团聚情况。
背景介绍
缓释膳食补充剂产品与立即释放片剂相比有几个优点：
缓释膳食补充剂不会在胃中释放出来，不会引起恶心，不必与食物一起服用
缓释膳食补充剂能延长释放时间，提高吸收效率
维生素C(抗坏血酸)在伤口愈合和胶原蛋白合成等几个重要的生物功能中发挥作用，是全球最广泛使用的膳食补充剂之一。然而，研究发现，饮食中摄入过量的抗坏血酸会迅速通过尿液排出体外。
为了优化胶囊的性能，了解溶出过程是至关重要的。测定溶解的维生素C数量，并测量其不溶解颗粒的情况。
激光衍射法是研究分散颗粒的有效方法。通过在湿法模式下进行一系列重复测量，可以在一段时间内跟踪颗粒大小的变化。不仅为缓释膳食补充剂产品的进一步发展提供了契机，且便于定期进行质量检查。
实验准备
维生素C的缓释胶囊：
胶囊的外壳通常由明胶制成
外壳内是球形颗粒，包括活性物质
使用PSA 1190 L/D进行测量。打开3个胶囊，将球形颗粒加入PSA的分散池中。在15分钟的等待时间内，设置了88个的重复测量，总共22个小时的运行时间。搅拌器设置为快速，泵设置为中速。由于颗粒大于50μm，且混合物的折射率未知，故采用夫琅和费模型进行分析。
实验分析
缓释维生素C球形颗粒立即加入水中(时间点0)后的粒径分布如图1所示。
结果表明，D10值为828μm, D50值为1137μm, D90值为1607μm。可以清楚地看到，原始球具有窄的、单分散的粒径分布，这与最初的目测相关。
图2显示了颗粒D50值随时间的变化。可以分离出四个不同的阶段。
第一阶段：持续约1小时
其特征是粒径略有持续增大
颗粒也表现出了较差的润湿性
颗粒在分散池表面漂浮，可能是由颗粒的外层的保护性的涂层材料造成，此涂层可减小胃液对控释药物的作用
涂层不溶于水，随着时间的推移会膨胀，解释了颗粒大小的轻微增加
第二阶段：持续约7小时
颗粒的D50值显著降低且遮光率线性增加
与其他研究中发现的主要溶解阶段的时间框架基本一致
第三阶段：持续约12小时：
粒径呈缓慢线性下降
遮光率缓慢增长
第四阶段：20小时前后：
遮光率和D50值都达到稳定值
图3显示了粒度分布随时间的变化。可以清楚地看到，由于溶解作用，在1.1 mm处的原始主峰先减小，而在20 ~ 150μm处出现了次峰。之后，主要颗粒分布迁移到600μm，次级峰进一步增加，600μm的颗粒进一步溶解。
这种行为可由球具有壳核结构解释。外壳包含活性剂与其他成分混合，以帮助控制释放。内芯主要由具有载体功能的不溶性物质组成。表1列出了颗粒的成分，由制造商给出，以及它们各自在水中的溶解度。
因此，缓释型维生素C产品的溶解动力学可以解释为:
保护涂层与水接触，需要膨胀以让水通过，导致溶解延迟一个小时
内壳开始溶解并分解，释放出活性物质。这解释了相对较快的粒径减小，也解释了第二个分布峰的出现
8 h后，只剩下600μm的大颗粒和分散较好的20 ~ 150μm的次峰
在8 - 20小时之间，颗粒进一步减小的速度明显较慢，这表明搅拌和泵送导致的颗粒进一步溶液
在20小时后，这个过程会减慢到变化不显著的程度
实验结论
在湿法模式下使用PSA 1190，能够研究缓释维生素C产品的溶出行为。可以观察到四个阶段的溶解过程，根据颗粒D50的变化及其粒度分布得出：
1个小时颗粒的外涂层膨胀
8小时左右得到颗粒的主要分布图，接着是不溶性颗粒核心的缓慢分散过程
20小时后，颗粒分布达到稳定状态
根据颗粒的大小分布，推断出颗粒球具有外壳-核的结构。实验清楚地展示了激光衍射技术在溶解行为研究中的潜力，使其作为开发和最终产品质量检查的补充技术。
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