EudragitRS30D是一种阳离子聚合物，其水分散体市场占有率较高，发展前景较好[1]。然而该类水分散体成膜机制较为复杂，存在老化问题，增加了长期放置过程中释药行为的不确定性[2]。因此，采用制剂手段来解决EudragitRS30D水分散体存在的老化问题具有现实意义。海藻酸钠（SA）具有良好的生物相容性、生物可降解性、无毒无害，在药学领域有着非常广泛的应用[3,4]。它是一种线型分子，具有良好的成膜能力，所成膜透明且坚韧[5,6]。薄膜试验法在国外已广泛应用于包衣膜处方前研究，是一种方便有效的研究手段。目前，常用的游离膜制备方法有铸膜法、喷雾法和溶剂相分离法[7]，其中，铸膜法具有操作简单、重现性好等优点。本文选择SA采用铸膜法对EudragitRS30D进行改性，以解决其存在的老化问题。

1、材料

1.1试药

丙烯酸树脂类水分散体（EudragitRS30D，药用级，德国赢创德固赛公司）；海藻酸钠（SA,KELTONEHVCR，药用级，ISPAlginteInc）；柠檬酸三乙酯（TEC，生化试剂，蚌埠丰原涂山制药有限公司）；盐酸（HCl，化学纯，天津博迪化工股份有限公司）；磷酸二氢钾（KH2PO4，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；氢氧化钠（NaOH）、氯化钠（NaCl）（分析纯，天津博迪化工股份有限公司）。

1.2仪器

XS105DU型电子分析天平、DSC1型差示扫描量热仪（梅特勒-托利多仪器有限公司）；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器（上海凌科实业发展有限公司）；Nano-ZS粒径电位仪（英国Malvern);TA-60型热重分析仪（日本岛津公司）；pHS-3CW微机型精密pH/mV计（上海理达仪器厂）；UTM5105电子万能试验机（济南汇凯试验仪器有限公司）；S-3400N型扫描电子显微镜（日本日立公司）。

2、方法与结果

2.1制备EudragitRS30D、SA和EudragitRS30D-SA游离膜

2.1.1EudragitRS30D包衣液的制备

称取柠檬酸三乙酯（0.8g）于40mL水中，搅拌至澄清，加入4gEudragitRS30D使聚合物浓度为10%，稍适搅拌，成黏稠状，待用。

2.1.2SA包衣液的制备

配制得浓度为2%的SA水溶液（w/v），成黏稠状，待用。

2.1.3EudragitRS30D-SA包衣液的制备

按“2.1.1”项下方法制备EudragitRS30D，加入浓度为2%的SA水溶液，SA用量占聚合物干重的1.25%。将其置于磁力搅拌器中于37℃条件下搅拌12h，成黏稠状，待用。

2.1.4游离膜的制备

分别将上述定量的黏稠状液体加至水平放置的特氟龙平板上（12cm×12cm），使其均匀覆盖，室温下放置48h，待其成膜后，小心脱膜。采用螺旋测微器测定不同部位的膜厚度，选择厚度均匀，无气泡、无裂缝的游离膜，将其裁剪为一定大小，部分置于保干器中，部分置于40℃烘箱中老化12h后置于保干器中，制备成游离膜。待用。

2.2游离膜性质表征

2.2.1吸水溶胀性

对于不溶性的EudragitRS30D游离膜来说，吸水溶胀性是决定药物释放的关键。本文通过测定EudragitRS30D、EudragitRS30D-SA游离膜的吸水率来探讨SA的加入对EudragitRS30D包衣膜释药速率的影响。测定方法如下[8,9]:

将部分EudragitRS30D及EudragitRS30D-SA游离膜置于40℃烘箱中老化12h后置于保干器中，取老化前、后的游离膜若干，剪裁为1.5cm×1.5cm大小，将其分别浸泡于装有50mL0.1mol·L-1HCl、pH6.8PBS（含0.1mol·L-1NaCl）介质的锥形瓶中，置于37℃、100r·min-1摇床中振摇，于0.25、0.5、0.75、1、2、4、6h时取出，用滤纸吸干表面水分后，称重，记录重量Wt，之后将膜置于40℃的烘箱中干燥至恒重，称重，记录重量Wd，参照Eq.1计算游离膜的吸水率（wateruptake）。结果见图1及图2。

吸水率（%）=（Wt-Wd）/Wd×100%Eq.1

图1老化前后的EudragitRS30D和EudragitRS30D-SA游离膜在0.1mol·L-1HCl中的吸水率（n=3)

图2老化前后的EudragitRS30D和EudragitRS30D-SA游离膜在pH6.8PBS（含0.1mol·L-1NaCl）中的吸水率（n=3)

结果表明，对于EudragitRS30D游离膜，在0.1mol·L-1HCl、pH6.8PBS（含0.1mol·L-1NaCl）两种介质中，老化后衣膜的吸水率大大降低，且在这两种介质中游离膜吸水率无明显差异。对于EudragitRS30D-SA游离膜，其吸水率较EudragitRS30D游离膜明显增大，然而老化前后吸水率变化不大，且在两种介质中膜的吸水率无明显差异。这可能是由于SA结构中具有较多的羟基，与水亲和力更强，水分更易透过衣膜。

2.2.2水蒸气透过率

包衣膜的透湿性是评价衣膜质量的重要指标，它关系到由稳定性差的药物、辅料吸湿性引起的制剂稳定性问题，因此，参照“拟杯子法”测定EudragitRS30D、EudragitRS30D-SA游离膜的水蒸气透过率。测定方法如下[10,11]:

取“2.2.1”项下老化前、后的EudragitRS30D及EudragitRS30D-SA游离膜若干，剪裁为5cm×5cm大小。取若干小西林瓶，内装5g无水CaCl2，将膜按瓶口大小裁剪后密封瓶口，精密称重后，放于75%湿度、25℃（饱和氯化钠溶液）条件下，于0.5、1、2、4、6、8、10、12、24h时再次精密称重，参照Eq.2计算游离膜的水蒸气透过率（WVTc）。结果见图3。

水蒸气透过率=dWt/AdtEq.2

其中dWt为西林瓶重量的变化；dt为单位测定时间；A为游离膜的面积。

图3老化前后EudragitRS30D和EudragitRS30D-SA游离膜的水蒸气透过率（n=3)

结果表明，对于EudragitRS30D游离膜，老化后比老化前游离膜水蒸气透过率小。这是由于老化使得胶粒融合更充分，分子链缠绕更紧密，衣膜孔隙率更小，水蒸气透过更难。对于EudragitRS30D-SA游离膜，水蒸汽透过率由聚合物分子链的柔性、结晶度和交联度等决定，其水蒸气透过率较EudragitRS30D有所减小，但老化前后无明显变化。对于已达稳定状态的EudragitRS30D-SA游离膜，其水蒸气透过率不受老化过程的影响。

2.2.3机械性质

取“2.2.1”项下老化前、后的EudragitRS30D及EudragitRS30D-SA游离膜，将膜裁剪为哑铃状，置于试验机的夹钳间，绷紧，固定。设定参数：试样宽度20mm，试样厚度测定6次取其平均值，标线间距26mm，拉伸速率50mm·min-1。参照Eq.3及Eq.4计算抗张强度（puncturestrength）及断裂伸长率（elongationatbreak）。结果见表1，表2。

抗张强度（Mpa)=p/（b×d)Eq.3

其中p为拉伸强度或拉伸断裂应力（MPa);b为试样宽度（mm);d为试样厚度（mm）。

断裂伸长率（%）=（G-G0）/G×100%Eq.4

其中G为试样断裂时标线间距离（mm);G0为试样原始标距（mm）。

表1老化前后EudragitRS30D和EudragitRS30D-SA游离膜的穿刺强度和断裂伸长率

表2老化前后EudragitRS30D和EudragitRS30D-SA游离膜的方差分析

分析结果表明，EudragitRS30D与EudragitRS30D-SA游离膜老化前后存在显著差异（P<0.05）。老化后游离膜的抗张强度增大，断裂伸长率减小，即膜的刚性增强，韧性变差。对于EudragitRS30D-SA游离膜，EudragitRS30D与SA间的相互作用使得其膜抗张强度较EudragitRS30D游离膜来说有所增大。而SA的“保水”能力，其滞留的水作为一种“增塑剂”，增大了膜的柔性，使膜的韧性变大。

2.2.4扫描电镜

取老化前后的EudragitRS30D-SA游离膜，喷金包衣处理后，进行扫描电镜照相，SEM的激发电压为20kV，结果见图4。结果表明，EudragitRS30D与SA相容性良好，所得EudragitRS30D-SA游离膜外观均一、连续完整，老化前后衣膜无明显变化。

图4老化前（A）后（B)EudragitRS30D-SA游离膜的SEM图像

2.3机制一验证

推测EudragitRS30D结构中的季胺基和SA结构中的羧基之间产生了静电相互作用[12]，通过采用英国Malvern公司的Nano-ZS粒径电位仪测定包衣液体系zeta电位及粒径的变化来验证该机制。

2.3.1不同SA加入量

称取固含量为4g的EudragitRS30D水分散体数份，分别向其中加入用量占聚合物干重2.5%、6.3%、12.5%、25%(w/w）浓度为2%的SA溶液，将其置于37℃磁力搅拌器中搅拌12h。取样品适量，以蒸馏水适当稀释后测定其zeta电位、粒径大小及粒径分布。

由表3可知，EudragitRS30D结构中的季胺基团使其带正电荷，zeta电位为48.1mV，粒径为118nm;SA结构中的羧基基团使其带负电荷，zeta电位为-92.9mV，粒径为3369nm。当向EudragitRS30D水分散体中加入一定量的SA溶液，水分散体的zeta电位和粒径均产生了变化。本文考察的SA用量为≤2.5%时，包衣液zeta电位大于25mV，较为稳定。随着SA用量的增加，zeta电位逐渐降低，甚至当SA用量超过聚合物干重2.5%后，电荷出现翻转，证明EudragitRS30D与加入的SA之间存在静电相互作用。

表3不同比例的EudragitRS30D、SA和EudragitRS30D-SA的zeta电位和粒径

2.3.2不同配制方法

称取固含量为4g的EudragitRS30D水分散体数份，向其中加入用量占聚合物干重1.25%的浓度为2%的SA溶液，将其静置12h/48h、37℃摇床孵化12h/48h、37℃磁力搅拌12h/48h。取样品适量，以蒸馏水适当稀释后，测定其zeta电位、粒径大小及粒径分布，结果见表4。

表4不同方法和时间制备的EudragitRS30D-SA的zeta电位和粒度

结果表明，采用磁力搅拌的方式所得包衣液聚合物的粒径更大，zeta电位降低得更多，且随搅拌时间的增加，粒径增大。这说明，磁力搅拌可使EudragitRS30D与SA分子更充分地相互作用，且搅拌时间越长，两者的相互作用越明显。

2.4机制二验证

本章通过采用日本岛津公司的TA-60型热重分析仪测定EudragitRS30D、SA、EudragitRS30D-SA游离膜（SA加入量占聚合物干重1.25%）在加热过程中的失重情况。测定方法如下：称取一定量（约3～5mg）样品于铝制坩埚中，TGA分析条件为：升温范围30～300℃，升温速率10℃·min-1，保护气为N2,N2流速40mL·min-1。

结果表明，EudragitRS30D游离膜自试验开始至120℃过程中，失水仅为0.83%，当温度升至174.76℃时，EudragitRS30D聚合物分子开始降解。SA游离膜自试验开始至120℃过程中，失水高达11.98%，当温度升至220.16℃时，SA分子开始降解。EudragitRS30D-SA游离膜自试验开始至120℃过程中，失水2.79%，当温度升至181.65℃时，聚合物开始降解，见图5。可知EudragitRS30D-SA游离膜的含水量明显高于EudragitRS30D游离膜，即SA的加入使得EudragitRS30D游离膜具有一定的“保水”能力，从而使聚合物胶粒更易于融合，形成更加致密的衣膜。

图5EudragitRS30D,SA和EudragitRS30D-SA游离膜的TGA图

综上可知，EudragitRS30D与SA间的静电相互作用和SA的“保水”能力，是SA在解决丙烯酸树脂类水分散体老化问题中的应用的机制。

2.5其他机制验证

聚合物的玻璃化转变温度（Tg）的高低会很大程度地影响水分散体的成膜过程。本文通过采用DSC1型差示扫描量热仪考察SA的加入对EudragitRS30D游离膜Tg的影响。测定方法如下：

称取一定量（约3～5mg）样品于铝制坩埚中，以空白铝锅为参比。DSC分析条件为：升温范围25～150℃，升温速率10℃·min-1，保护气为N2,N2流速20mL·min-1。

结果表明，SA的加入并未显著降低EudragitRS30D的Tg，可知SA并非通过降低聚合物分子间的作用力而促进胶粒融合。此外，SA的加入使得EudragitRS30D游离膜在105.93℃附近有明显的失水峰，这与TGA分析结果一致，见图6。

图6EudragitRS30D,SA和EudragitRS30D-SA游离膜的DSC热分析图

3、讨论

在EudragitRS30D-SA游离膜制备过程中发现包衣液在静置和摇床孵化的过程中均可看到明显的分层现象，因此，实验选择磁力搅拌。当磁力搅拌温度分别为25、37、50℃时，温度升高，膜更致密。但考虑SA为多糖，在高温或强酸强碱条件下易水解或降解，因此，实验选择的搅拌温度为37℃。搅拌12h或48h，两者包衣液均稳定，但48h时粒径有所增加，故实验选择的孵化时间为12h。向EudragitRS30D中加入不同浓度的SA溶液，考虑到SA溶液黏度，实验选择的SA浓度为2%。考察SA用量分别占聚合物干重的0.75%、1.25%、1.5%、2.5%(w/w），随着SA用量的增加，聚合物粒径逐渐增大，当SA加入量占聚合物干重的1.25%时，包衣液更稳定。因此，后续实验选择的SA用量为聚合物干重的1.25%。

本文分别制备了EudragitRS30D、SA、EudragitRS30D-SA游离膜，采用多种手段对游离膜进行了表征，验证了SA解决EudragitRS30D游离膜老化问题的机制。向EudragitRS30D水分散体中加入不同量的SA溶液，由于SA结构中的羧基基团与EudragitRS30D中的季胺基团存在静电相互作用，导致游离膜的zeta电位也发生了变化。配制过程中增加搅拌时间，聚合物的粒径和zeta电位变化随之增大，这在一定程度上说明了磁力搅拌对EudragitRS30D与SA分子之间的静电相互作用有促进作用。且由于SA的“保水”能力，EudragitRS30D-SA游离膜的含水量和断裂伸长率增加，但Tg变化不大。

通过对EudragitRS30D、EudragitRS30D-SA游离膜老化前后吸水溶胀性、水蒸气透过率、机械性能及SEM电镜的测定，说明EudragitRS30D-SA游离膜在多个方面均具备一定优势。EudragitRS30D-SA游离膜吸水率较EudragitRS30D游离膜有明显增大，这可能归功于SA结构中的羟基结构使水易透过衣膜。由于EudragitRS30D-SA游离膜较EudragitRS30D游离膜分子链相互渗透缠绕得更为紧密，交联度更高，因此其水蒸气透过率变小，膜抗张强度变大，但老化后两种膜的刚性均增强，韧性变差。

本文的研究仅为解决丙烯酸树脂类水分散体老化问题提供一个思路，向EudragitRS30D水分散体中加入SA，可以一定程度地解决水分散体存在的老化问题，改善EudragitRS30D游离膜的性质。这一方案具有深入研究和推向实际应用的价值。

参考文献：

[1]王洁敏,王雄飞,王娇.尤特奇在纳米制剂中的应用进展[J].中国新药杂志,2016,25(14):1613-1616.

[2]刘长涛,李树英,何淑旺.EudragitNE30D对药物释放稳定性的影响因素探讨[J].中国新药杂志,2017,26(10):1180-1184.

[3]刘海燕,张健,李贞.不同理化因素对海藻酸钠凝胶特性的影响[J].粮油食品科技,2018,26(2):45-48.

[5]任邦来,邱婷婷.海藻酸钠对番茄保鲜效果的影响[J].中国食物与营养,2017,23(10):38-41.

[6]赵戴军,陈碧华,郭卫丽.海藻酸钠在土壤镉污染治理方面的应用前景[J].农业科学,2019,9(11):997-1004.

[7]王文喜,朱淼,高捷.多索茶碱脉冲微丸的制备及释药机制研究[J].浙江工业大学学报,2016,44(3):346-350.

[8]侯敬贺,刘闪闪,孙翔.主链组成对低磺化度磺化芳香族聚合物质子交换膜性能的影响[J].化工进展,2019,38(4):1853-1861.

[9]刘全娇,陆剑锋,吕顺.海藻酸钠对鱼皮明胶膜理化特性的影响[J].食品科学,2019,40(4):81-86.

[10]王博,巩涵,畅鹏.细菌纤维素-茶多酚复合膜的特性及结构[J].食品科学,2018,39(17):229-235.

[11]刘婧,胡长鹰,曾少甫.壳聚糖/尼泊金酯共混膜的制备及性能研究[J].食品与机械,2016,32(3):131-136.

黄权华,杨璐,张杰,杨星钢,杨战鏖.海藻酸钠改善EudragitRS30D游离膜老化及其机制研究[J].中南药学,2020,18(05):721-726.