常熔熔,李青山,馮秀娥(山西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥物化學(xué)教研室,太原030001;通訊作者,E-mail:xiuefeng@163.com)
活性氯酚3-氯-3',4'-二羥基二苯甲酮固體分散體的制備及體外溶出研究
常熔熔,李青山,馮秀娥*(山西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥物化學(xué)教研室,太原030001;*通訊作者,E-mail:xiuefeng@163.com)
目的制備活性氯酚3-氯-3',4'-二羥基二苯甲酮(HP46)的固體分散體(soliddispersion,SD),以提高HP46的體外溶解度和溶出度。方法以聚乙烯吡咯烷酮(PVPK30)為載體,吐溫(Tween80)為表面活性劑,采用溶劑法制備HP46的固體分散體,優(yōu)化固體分散體組成,并進(jìn)行體外溶出研究。運(yùn)用粉末X-射線衍射(XRD)和差示熱量掃描(DSC)分析固體分散體中藥物的分散狀態(tài)。結(jié)果HP46固體分散體組成的最優(yōu)質(zhì)量比為HP46-PVPK30-Tween80 1∶3∶1,XRD和DSC結(jié)果表明HP46以無定型或分子狀態(tài)存在于載體中,體外溶解度和溶出速率顯著提高,溶解度為1 319.4μg/ml,在20min內(nèi)累積溶出率為77.23%,溶解度和溶出度較原料藥分別提高約30倍和8倍。結(jié)論以PVPK30為載體,加入表面活性劑Tween80,可有效提高HP46的溶解度和溶出度,固體分散體最優(yōu)質(zhì)量比為HP46-PVPK30-Tween80 1∶3∶1。
氯酚;3-氯-3',4'-二羥基二苯甲酮;固體分散體;聚乙烯吡咯烷酮;溶出度;溶解度
3-氯-3',4'-二羥基二苯甲酮(HP46)為本課題組自主合成、結(jié)構(gòu)新穎的新型氯酚衍生物[1,2]。前期研究表明,氯酚HP46具有顯著的抗氧化活性及對過氧化氫損傷的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)活性[3],但是,因其水溶性較差,口服生物利用度較低,極大地制約了對其進(jìn)一步開發(fā)研究。而固體分散體是提高難溶性藥物溶解度和生物利用度的有效手段,已得到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注[4,5]。因此,本文采用熱穩(wěn)定性較好的聚乙烯吡咯烷酮(PVPK30)為載體,吐溫(Tween80)為表面活性劑制備HP46的固體分散體并優(yōu)化其處方組成,以減少載體用量,提高載藥量,篩選出最優(yōu)處方,以期提高HP46的體外溶解度和溶出速率,為后期的藥動學(xué)和藥效學(xué)研究提供適宜的劑型。
1.1實(shí)驗(yàn)材料
1.1.1藥品與試劑HP46原料藥(自制,純度≥99.5%,批號20140110);聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)(USP26,江陰嘉豐化工有限公司);吐溫80(藥用級,四川金山制藥有限公司);無水乙醇(分析純,北京化學(xué)試劑公司);甲醇(分析純,天津市四友精細(xì)化學(xué)品有限公司);水為雙蒸水;其他試劑均為分析純。
1.1.2儀器與設(shè)備恒溫水浴鍋(上海和呈儀器制造有限公司);BP-121S電子天平(上海精密科學(xué)儀器公司);差示量熱掃描儀(美國Perkin Elmer公司);XRD-6000 X-射線衍射儀(日本島津);UV-752紫外可見分光光度計(上海光譜儀器有限公司);TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);RCZ-8A溶出試驗(yàn)儀(天津市天大天發(fā)科技有限公司);SHZ-82恒溫振蕩器(國華企業(yè));DZF-1型真空干燥箱(北京市永光明醫(yī)療儀器廠)。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1不同比例HP46-PVPK30-Tween80固體分散體的制備采用溶劑法制備,按原料藥HP46、載體PVPK30、Tween80的質(zhì)量比為1∶1∶1(100mghP46、100mg PVPK30、100mg Tween80)、1∶3∶1(100mghP46、300mg PVPK30、100mg Tween80)、1∶6∶1 (100mghP46、600mg PVPK30、100mg Tween80),分別精密稱取各藥,用適量無水乙醇溶解,超聲30min混合均勻,置于65℃水浴上蒸干除去溶劑,得到黃色黏稠狀固體,置于-20℃冰箱中冷凍2h,取出置于真空干燥箱中干燥,待脆化后研磨粉碎過80目篩,得到淡黃色粉末,置于干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2檢測波長的選擇以甲醇為溶劑,分別配制9μg/mlhP46原料藥、27μg/ml載體PVPK30、27μg/ml Tween80,在200-400nm范圍內(nèi)進(jìn)行紫外光譜掃描。
1.2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制精密稱取干燥至恒重的HP46對照品25mg,用甲醇溶解并定容至100ml,得HP46對照品貯備液。用移液管精密吸取HP46對照品貯備液0.3,0.4,0.6,0.8,0.9,1.2ml,分別置于25ml量瓶中,甲醇定容,在243nm波長下測定吸光度。
1.2.4物理混合物(PM)的制備按處方比例HP46原料藥、載體PVPK30、Tween80質(zhì)量比為1∶3∶1,精密稱取100mghP46、300mg PVPK30、100mg Tween80于研缽中混勻,置于干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.5溶解度測定于具塞試管中加入10ml雙蒸水,分別加入5mghP46原料藥、25mghP46-PVPK30-Tween80固體分散體、25mghP46-PVPK30-Tween80物理混合物,置于37℃恒溫水浴振蕩器中振蕩48h,5 000r/min離心15min,上清液用0.45μm濾膜濾過,取續(xù)濾液于243nm波長下測定吸光度,按標(biāo)準(zhǔn)曲線求算溶解度。
1.2.6體外溶出度測定參照《中國藥典》2010年版二部附錄ⅩC溶出度測定第二法[6]。溶出介質(zhì)為900ml煮沸脫氣15min,放冷至室溫的雙蒸水,轉(zhuǎn)速為100r/min,水浴溫度為(37±0.5)℃,精密稱取HP46原料藥、不同比例的HP46-PVPK30-Tween80固體分散體及物理混合物(約相當(dāng)于HP46的質(zhì)量為15mg),均勻撒布于介質(zhì)液面上,即開始計時,分別于0,5,10,20,30,45,60,90,120min取樣5.0ml,立即過0.45μm濾膜,同時補(bǔ)充同溫同體積的新鮮溶出介質(zhì),取續(xù)濾液于243nm波長處測定吸光度,測定結(jié)果代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算出濃度,并換算成HP46的累積溶出百分率,繪制累積溶出曲線。
1.2.7粉末X-射線衍射(XRD)分析工作條件:銅靶,鎳濾色片,管電壓40 kV,管電流30mA,掃描速度8.000°/min,起始角度3°,終止角度50°,掃描方式為連續(xù)掃描,分別對HP46原料藥、載體PVPK30、HP46-PVPK30-Tween80固體分散體(1∶3∶1)、HP46-PVPK30-Tween80物理混合物(1∶3∶1)進(jìn)行X-射線粉末衍射分析。
1.2.8差示掃描熱量(DSC)分析以空鋁坩堝為參比物,另一鋁坩堝放入約3mg樣品,升溫速率10℃/min,升溫范圍0-250℃,氣氛為氮?dú)?。分別對HP46原料藥、載體PVPK30、HP46-PVPK30-Tween80固體分散體(1∶3∶1)、HP46-PVPK30-Tween80物理混合物(1∶3∶1)進(jìn)行DSC分析。
2.1檢測波長的選擇
HP46原料藥在206nm、243nm處有最大吸收,PVPK30在206nm處有吸收,PVPK30、Tween80在243nm均無吸收。因此選擇243nm為檢測波長,結(jié)果見圖1。
2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
以吸光度(A)對藥物濃度(C)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程為A=0.058 71C+0.001 4,r=0.999 9,結(jié)果表明在3.0-12.0μg/ml濃度范圍內(nèi),線性關(guān)系良好。
2.3溶解度測定
HP46原料藥在水中的溶解度為41.4μg/ml,HP46-PVPK30-Tween80(1∶3∶1)固體分散體的溶解度為1 319.4μg/ml(見表1),溶解性能顯著提高,約是HP46原料藥的30倍。
2.4體外溶出度測定
以PVPK30為載體,Tween80為表面活性劑時,采用固體分散技術(shù)可顯著提高HP46的溶出度,而且,隨著HP46固體分散體中載體PVPK30比例的增加,溶出度也隨之增大,HP46-PVPK30-Tween80固體分散體(1∶3∶1)的溶出度最高(見圖2),在20min內(nèi)累積溶出率為77.23%,與原料藥相比,提高了約8倍。
2.5粉末X-射線衍射(XRD)分析
HP46原料藥在3°-50°之間有多個特別強(qiáng)的晶體衍射峰,最強(qiáng)在22.070°。而載體PVPK30為無定型粉末,其衍射圖譜在該范圍內(nèi)沒有明顯的晶體衍射峰;物理混合物中,HP46的特征晶體衍射峰依然存在(見圖3)。而在固體分散體中HP46的特征晶體衍射峰未出現(xiàn),說明在HP46固體分散體中,HP46結(jié)晶受到抑制,以無定型或分子狀態(tài)存在于載體中。
圖1 HP46及輔料的紫外掃描圖譜Figure1 The ultraviolet spectrum ofhP46 and its excipients
表1 HP46-PVPK30-Tween80固體分散體及HP46的溶解度(n=3)Tab le 1 The solubility ofhP46-PVPK30-Tween80 soliddispersion andhP46(n=3)
圖2 HP46-PVPK30-Tween80固體分散體及HP46的溶出曲線Figure2 Thedissolution curves ofhP46-PVPK30-Tween80 soliddispersion andhP46
圖3 HP46-PVPK3-Tween80固體分散體與物理混合物的XRD圖譜Figure3 X-raydiffraction spectra ofhP46-PVPK30-Tween80 soliddispersion and physicalmixture
2.6差示掃描熱量(DSC)分析
HP46原料藥在165℃有一強(qiáng)吸熱峰,該峰為HP46的熔融峰;PVPK30在91.3℃附近有寬大的特征吸收峰;物理混合物有兩個吸收峰分別在92.5℃附近有一寬大吸收峰,在165℃處有一較強(qiáng)的吸收峰(見圖4)。而在固體分散體中,165℃處的HP46的吸熱峰消失(見圖4),說明HP46以非晶型存在,均勻分散在載體中。
圖4 HP46-PVPK30-Tween80固體分散體與物理混合物的DSC圖譜Figure4 dSC thermogram ofhP46-PVPK30-Tween80 soliddispersion and physicalmixture
HP46水溶性差,口服生物利用度較低,制成固體分散體能顯著提高HP46的溶解度和溶出度,PVPK30作為一種水溶性載體,與難溶性藥物制成固體分散體能增加難溶性藥物的溶解性,Tween80是一種非離子型表面活性劑,易溶于水,溶于乙醇,可作為水中難溶藥物的增溶劑,加入到HP46固體分散體中,能顯著提高HP46的溶解度和溶出速率[7]。
將原料藥制備成固體分散體后,藥物粒徑減小,表面積增大,HP46在固體分散體中結(jié)晶受到抑制,以無定型或分子狀態(tài)存在于載體中,藥物高度分散于水溶性載體PVPK30中,有效改善了HP46的溶解度和溶出度。
HP46-PVPK30-Tween80固體分散體的最優(yōu)質(zhì)量比為1∶3∶1,在20min內(nèi)累積溶出率達(dá)77.23%,約為原料藥的8倍,溶解度為1 319.4μg/ml,約為原料藥的30倍,為后期的藥動學(xué)和藥效學(xué)研究提供了適宜的劑型。
[1]馮秀娥,趙萬一,梁泰剛,等.反相高效液相色譜法測定原料藥3-氯-3',4'-二羥基二苯甲酮的含量及有關(guān)物質(zhì)[J].中國醫(yī)院藥學(xué)雜志,2011,31(3):185-187.
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Preparation of an active chlorophenol,3-chloro-3',4'-dihydroxydiphenylm ethanone soliddispersion and itsd issolution test inVitro
CHANGRongrong,LIQingshan,F(xiàn)ENG Xiue*(Departmentof Pharmacochemistry,School of Pharmacy Science,ShanxiMedical University,Taiyuan 030001,China;*Corresponding author,E-mail:xiuefeng@163.com)
Objective To prepare the soliddispersion of an active chlorophenol-3-chloro-3',4'-dihydroxydiphenylmethanone (HP46)for enhancing its solubility anddissolutionrate inVitro.Methods Soliddispersion(SD)ofhP46 was prepared with PVPK30 as the carrier and tween80 as the surfactant by solventmethod.The composition ofhP46 soliddispersion was optimized and thedissolutionrate inVitro was studied.Powder X-raydiffraction(XRD)anddifferential scanning calorimetry(DSC)were used to analyze the characteristics ofhP46 in soliddispersion.Results The best proportion ofhP46 soliddispersion washP46-PVPK30-Tween 80 of1∶3∶1.DSC and XRD showed thathP46 was an amorphous form ormolecular state in soliddispersion,and the solubility anddissolutionrate ofhP46 were significantly improved.The solubility ofhP46-PVPK30-Tween80(1∶3∶1)soliddispersion was 1 319.4μg/ml,and the cumulativedissolutionrate attained to 77.23%in 20min.The solubility and cumulativedissolutionrate ofhP46-PVPK30-Tween80(1∶3∶1)soliddispersion wererespectively increased by nearly 30 folds and 8 folds compared with thatofhP46. Conclusion The solubility anddissolutionrate ofhP46 in soliddispersion could be effectively improved with PVPK30 as the carrier and tween80 as the surfactant.The optimal compositionmAssratio of soliddispersion ishP46-PVPK30-Tween80 of1∶3∶1.
chlorophenol;3',4'-dihydroxydiphenylmethanone;soliddispersion;PVPK30;dissolutionrate;solubility
TQ460.4
A
1007-6611(2016)04-0344-04
10.13753/j.issn.1007-6611.2016.04.010
山西省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2013011060-2);山西醫(yī)科大學(xué)博士啟動基金資助項(xiàng)目(B03201213)
常熔熔,女,1990-10生,在讀碩士,E-mail:598142039@qq.com
2015-12-29