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大承气微丸的临床前研究
摘要 微丸剂型在中药制剂中的应用已经得到了广泛研究，对提升中药制剂水平，实现中药制剂现代化也有重要意义。根据大承气汤的处方组成和有效成分的特点，本课题拟采用现代药物新剂型新技术，将传统的大承气汤剂改为快速溶散的大承气微丸制剂，从而方便患者用药，使药物达到速崩速释效果，真正提高传统中药制剂的现代化水平。
关键词 微丸 大承气汤 研究
1 立项依据与研究内容
微丸剂又称小丸剂。是一种直径在0.5-1.5mm范围内的球形或类球形制剂。随着近现代药剂学的发展，人们发现微丸制剂与其他制剂相比，自身有许多优点，如一个剂量由多个分散单元组成，口服后可大面积、均匀地分散在胃肠道，提高药物的生物利用度；在胃肠道的转运不受胃排空的影响，吸收重现性好；不同释药速率小丸的组合，容易实现预期的释药速率，达到理想的血药浓度；缓、控释微丸比单元的缓、控释给药系统具有更高的安全性。可避免药物突释带来的危害，具有改良的灵活性，可进一步装囊、压制成片剂或包裹特定的衣膜等。因此，目前，微丸剂型在中药制剂中的应用已经得到了广泛研究，对提升中药制剂水平，实现中药制剂现代化也有重要意义。
大承气汤出自张仲景《伤寒论》，是治疗阳明腑实证的主要方剂。方中以大黄苦寒通便泻热去实为君，辅以芒硝咸寒软坚、润燥通便为臣，两药推润相济，泻下力猛，更以枳实、厚朴行气导滞为佐使，助硝黄推荡积滞。该方配伍精当，药简效宏，通便泻热与行气并用，使泻下之力更加峻猛，以其具有攻下燥结便秘，荡涤胃肠实热之功，而主治热结胃肠、腑气不通，症见大便秘结，腹满胀痛，手足汗出，甚或日晡潮热，神昏谵语，发狂，苔黄脉实等。从现在的观点看，大承气汤证，一方面是因热灼津液，肠液枯竭，大便燥结引起的肠梗阻，或不完全性肠梗阻；另一方面是因热引发的机体水液，电解质紊乱及血容量减少[1]。现代临床及试验性研究证实大承气汤在促进胃肠运动、抗菌、抗内毒素因子分泌、保护组织器官功能、调节机体免疫等方面均有重要的药理作用，并在外科临床中得到了较广泛的应用，取得了较好的临床效果[2]大承气制剂种类并不多，目前只有大承气汤剂和大承气颗粒剂，而大承气颗粒剂近几年才发展起来的。大承气颗粒新药研制是国家中医药管理局“九五”重点攻关课题，以天津市中西医结合急腹症研究所为牵头单位，联合广州中医药大学、天津医科大学药学系在深入研究该方剂科学内涵的基础上，充分借鉴中医药传统理论，最大限度地采用现代制药学的新技术、新方法，研制优质高效复方中药—大承气颗粒[3]随着速释制剂的迅速发展，微丸载药量大、外形美观、流动性好、释药稳定等优点越来越引起人们的普遍重视。根据大承气汤的处方组成和有效成分的特点，本课题拟采用现代药物新剂型新技术，将传统的大承气汤剂改为快速溶散的大承气微丸制剂，从而方便患者用药，使药物达到速崩速释效果，真正提高传统中药制剂的现代化水平。
2 国内外研究现状与发展趋势
我国很早就有微丸制剂，在中药制剂中，如“六神丸”“喉炎丸”“牛黄消炎丸”等制剂均具有微丸的基本特征。目前，许多胶囊剂如Theo-24(茶碱)、“康泰克”等都是微丸制剂，一些普通制剂也在逐步采用微丸制剂技术，如“伤风感冒胶囊”等。国内外用于制备微丸的药物主要是膏状物或无定形粉末，所含成分复杂，吸湿性强，口感较差，不易保存，运输。微丸的成型易于控制，生产设备简单，容易适应中药产品的工业生产，符合中药现代化的发展要求，微丸的前景非常乐观[4]。
⑴ 中药微丸制剂的研究现状
微丸的种类主要包括：速释微丸，缓释或延释微丸。微丸可以压制成片，还可以把速释微丸与缓释微丸共同装载于胶囊中制成控释胶囊剂来取得理想的给药效果[5]。根据缓控释微丸组成结构及释药机制的不同，缓释或延释微丸又包括：骨架型、肠溶衣型、不溶衣型微丸。
① 速释微丸药物一般制剂辅料（微晶纤维素、淀粉蔗糖）制成的具有较快释药速度的微丸，一般情况，30min溶出度不得低于70%，处方中常加入一定量的崩解剂以保证药物快速崩解和药物溶出。陈庆华等[6]将硝苯地平与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)制成固体分散体，再经滚圆法制成硝苯地平微丸。实验研究也证明了该微丸与国内普通片剂相比体外溶出度明显提高，体内起效快，生物利用度有明显改善。
②骨架型微丸架型微丸一般由药物、阻滞剂和致孔剂组成。阻滞剂可分为亲水性凝胶类、水不溶性高分子聚合物和蜡质脂肪类。亲水性凝胶骨架微丸与水形成黏稠的凝胶层’，药物通过该凝胶层扩散释放，其释药机制主要是骨架溶蚀和药物扩散；用蜡质或水不溶性高分子聚合物为骨架的微丸，先被胃肠液溶蚀，分散成小的颗粒，然后再释放出药物，其释药机制主要是溶蚀一分散一溶出过程。影响释药速率的主要因素是微丸的孔隙率和药物自身的物化性质，故常在骨架材料中加入一些致孔剂，旨在增加微丸内部孔隙率以调节药物释放速率。随着辅料种类的不断丰富和发展，一些新型辅料也用于骨架微丸的制备。施路等[7]以丙烯Eudragit@RI_30D和Eudragit@RS30D为包衣材料，制成了骨架型缓释微丸，因为该包衣材料在水中不溶解，但溶胀，在衣膜中形成孔道释药。因此，不需加致孔剂，只需调整两种树脂的配比和包覆量即可实现理想的释药效果。
③肠溶衣型微丸 含药速释微丸用肠溶性高分子材料（如丙烯酸Ⅱ树脂等）包衣制成的在胃中不溶或不释药的微丸。较适合于对胃有刺激性的药物（如阿司匹林）和在胃中不稳定的药物（如红霉素等）微丸制剂的制备。张涛等[8]以乙基纤维素、丙烯酸树脂Ⅱ和丙烯酸树脂Ⅲ为骨架材料，分别制备单硝酸异山梨酯和阿司匹林混合骨架缓释微丸，并通过包薄膜衣进一步控制药物的释放。灌装入胶囊后两种药物均达到良好的缓释效果，符合中国药典对缓释制剂的要求。
④不溶衣型微丸 药物普通微丸经包裹水不溶性高分子薄膜后制成的缓释或控释微丸，包衣膜中常加入一定量的致孔剂，其作用是：当衣膜与胃肠道液体接触后，广泛分布在衣膜中的致孔剂便溶于水，在膜中形成无数微孔，水由微孔渗入丸芯，使药物溶解。通过微孔慢慢扩散至体液中。常用的骨架材料有微晶纤维素、乙基纤维素、聚乙烯-醋酸乙烯共聚物等。张蓉等以乙基纤维素为阻滞剂制备了格列齐特缓释微丸[9]。
目前微丸成为研究的热点之一，主要在于有以下特点：
①提高药物制荆的稳定性刘旭海等[10]。制成的蚓激酶微丸剂，改善了博洛克胶囊内的药粉吸湿性强、存放时易导致胶囊变脆而破损等缺点，将其改制成肠溶微丸胃溶胶囊以后，胶囊内容物从粉末态改变成微丸，减少了药物的表面积和吸湿性，制剂的稳定性增加。②提高药物生物利用度程岚等[11]基于微丸比表面积大、溶出速度快、释药均匀稳定、可靠等优点，将愈风宁心片改制成愈风宁心微丸，两者的溶出度比较实验结果表明愈风宁心微丸较愈风宁心片溶出快。③提高药物的安全性，减少服药次数,何兰茜等[12]将元胡止痛糖衣片改为元胡止痛微丸胶囊剂后，减少了服量，元胡止痛微丸胶囊前处理工艺和片剂一致，其服用量减少在于改剂后成型的辅料用量比片剂的辅料用量少，提示微丸剂的载药量高于片剂。④增加临床适用的新剂型,王征等[13]针对临床用于治疗各种血栓疾病的重组水蛭素在剂型上仅有注射剂，不能满足临床用药多样化要求的不足，将重组水蛭素研制成肠溶包衣微丸，使患者用药方便，可自行给药。
3 项目的研究内容、研究目标以及拟解决的关键科学问题
3.1 研究目标
⑴药学研究 （包括大承气微丸制剂工艺研究：采用现代微丸制剂的新辅料稀释剂（微晶纤维素）、崩解剂（羧甲基淀粉钠）、润湿剂（乙醇）、粘合剂（聚乙烯吡咯烷酮）制备成型性好的微丸、质量标准研究及稳定性研究并借助制剂技术提高其稳定性）,制剂产品符合安全、有效、稳定、均一的质量要求，制剂质量标准科学、准确、可控。
⑵药理学研究 在中医药理论指导下，结合现代药理研究，针对发病机理和特点，研究大承气微丸的药理作用及特点。
3.2 研究内容
3.2.1 大承气微丸的药学研究
①药材来源及鉴定：对所用药材鉴定其来源，确定药材品种及产地等，以保证投料药材品种的准确性和质量。
②制剂工艺研究:大黄提取精制工艺、厚朴提取精制工艺、枳实提取精制工艺、芒硝精制工艺研究，大承气微丸成型工艺研究。
③制剂质量标准研究：按国家食药监管局发布的新药研究指导原则，完成大承气微丸质量标准研究工作，建立方中大黄主要有效成分大黄素、大黄酚的HPLC含量测定和厚朴中主要成分厚朴酚的HPLC的含量测定。
④稳定性研究：按新药研究指导原则要求及质量标准草案，初步确定制剂的有效期。
3.2.2 大承气微丸的安全性评价研究
①急性毒性试验：按照《药品注册管理办法》的有关要求进行小鼠经口灌胃急性毒性试验。考察该制剂临床用药的安全性。
②按统计学要求处理试验数据。
3.2.3 大承气微丸的药效学研究
①观察大承气微丸对大鼠肠源性内毒素血症模型血清内毒素水平的影响；
②以小鼠服用炭末为标志，观察大承气微丸对小鼠肠运动影响；
③以小鼠湿粪粒数为标志，观察大承气微丸对正常小鼠湿粪计数的影响。
④采用改良的悬吊法研究不同浓度的大承气微丸对在体大鼠回肠运动的影响。
⑤以大鼠小肠不全梗阻为模型观察大承气微丸对大鼠肠平滑肌三磷酸肌醇(IP3)水平的影响。
⑥观察大承气微丸对模型大鼠肠平滑肌细胞内磷酸二酯酶(PDE)水平的影响；
⑦大承气微丸对肠屏障的保护作用，用大承气微丸所制备的溶液灌胃给药治疗细菌性腹膜炎。
3.2.4 拟采用的研究方案及可行性分析
3.2.4.1 研究方法
⑴药材来源及鉴定:处方中所有药味均为中国药典（2010版一部）所收载，对拟采购药材均按2010版中国药典一部的相关要求逐一进行检验，并鉴定植物来源，明确各自的科属种、拉丁学名及入药部位。
⑵提取工艺研究: 分别考察药材大黄、枳实的浸泡时间与吸水率；以大黄酚转移率、橙皮苷转移率，干膏得率的综合评价为指标，正交试验法优选大黄醇提工艺条件，包括加醇量、提取时间、提取次数。正交实验法优选枳实水提工艺条件，包括加水量、提取时间、提取次数。芒硝采用重结晶烘干去水制得芒硝精制物。厚朴采用超临界二氧化碳萃取工艺进行提取。
⑶浓缩工艺研究：以大黄酚转移率、橙皮苷转移率为指标，单因素考察浓缩温度。
⑷大承气微丸的制剂工艺与质量控制研究:采用现代微丸制剂的新辅料稀释剂（微晶纤维素）、崩解剂（羧甲基淀粉钠）、润湿剂（乙醇）、粘合剂（聚乙烯吡咯烷酮）与药物制备成型性好的微丸。采用正交实验设计，以微丸的圆整度、粒径、脆碎度、收率等为指标，筛选微丸辅料的处方配比及成丸条件，并对微丸质量进行评价
⑸大承气微丸的稳定性研究：在高温、高湿、强光照射、加速实验条件下，对制剂大黄、厚朴的主要成分进行含量测定（HPLC法），考察主要成分的稳定性，并在不影响药物作用的前提下提高其稳定性。
⑹急性毒性试验：按照《药品注册管理办法》的有关要求进行小鼠经口灌胃急性毒性试验。考察该制剂临床用药的安全性。
⑺ 大承气微丸对小鼠胃肠道促进作用: 以小鼠服用炭末为标志，观察大承气微丸对小鼠肠运动影响。以小鼠湿粪粒数为标志，观察大承气微丸对正常小鼠湿粪计数的影响。
⑻小试工艺验证：对确定的小试工艺条件进行5批以上的小试验证，以证实小试工艺的可靠性和重现性。
⑼中试工艺研究：将小试工艺放大到中试规模，进行中试工艺研究，以确保该工艺在放大生产时的稳定性和可行性。
3.2.4.2 技术路线
大 黄

枳 实
厚 朴
芒 硝

醇提，过滤
滤 液
浓 缩
浓 缩 液
喷雾干燥
大 黄 提 取 物
水提醇沉，
过滤
滤 液
浓 缩
浓 缩 液
喷雾干燥
枳 实 提 取 物

超临界CO2萃取

半结晶状萃取物
结 晶 物

重
结
晶
芒 硝 精 制 物
加辅料（稀释剂、黏合剂、润湿剂、崩解剂）
混 匀 制 成 大 承 气 微 丸
质 量 标 准 研 究
制 剂 稳 定 性 研 究
精 制 液
药 理 毒 理 研 究
资 料 整 理
4 可行性分析
⑴ 大承气汤是《伤寒论》经方，主治阳明腑实证或热结旁流之证。现代临床及试验性研究证实大承气汤在促进胃肠运动、抗菌、抗内毒素因子分泌、保护组织器官功能、调节机体免疫等方面均有重要的药理作用，并在外科临床中得到了较广泛的应用，取得了较好的临床效果。微丸载药量大、外形美观、流动性好、释药稳定等优点越来越引起人们的普遍重视。根据大承气汤的处方组成和有效成分的特点，将传统的大承气汤剂改为快速溶散的大承气微丸制剂，从而方便患者用药，使药物达到速崩速释效果，真正提高传统中药制剂的现代化水平，同时带来很大的市场前景。
⑵大承气微丸的制剂工艺和质量标准究按照《药品注册管理办法》的要求，依据主治为病证结合的中药复方制剂的规定进行，严密的实验设计，优选性质稳定、质量可控、重现性好的微丸制剂。将传统的名方，通过科学的改进大力推广，促进中医药的发展，提高中医药的世界知名度。
⑶项目主要申请单位具备完成项目研究所需的实验室、实验设施、制剂设备和检测仪器。可满足研究工作需求。项目组成员组成合理，具有扎实的理论基础，丰富的临床经验，具备完成该研究内容相适应的学术水平、研究工作经历和科学求实的精神。
5 本项目的特色与创新之处
⑴以中医药理论为基础，依据“药辅合一”理论，将传统的中药名方汤剂改为现代中药微丸制剂，提高药物疗效。
⑵借助现代微丸制剂的新辅料与心技术，改进传统制剂，为更多中药提取物或膏状物剂型改造提供依据与参照。
6 预期结果
应用现代新制剂新技术手段，通过药学研究获得性质稳定、安全、质量可控、重现性好的微丸制剂，并提供真实、可靠的药效学研究资料和毒理学研究资料。研究工作将在核心刊物上发表有关微丸制剂研究的论文1～2篇。
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