龍血竭總黃酮固體分散體的制備和性能表征

王少兵，羅　玲，田　兵，操冰冰，何建丹，趙海燕

(中南民族大學(xué) 藥學(xué)院，武漢 430074)

龍血竭為百合科的劍葉龍血樹的含脂木材，由乙醇提取得到的樹脂[1]，為傳統(tǒng)的名貴藥材，享有“血中圣藥”的美稱[2].龍血竭總黃酮是其主要活性成分，具有活血止血[3]、抗氧化、抗細(xì)菌等多種藥理活性，被廣泛用于心血管疾病、婦科疾病、放射性炎癥、前列腺炎等[4-6].目前市場(chǎng)龍血竭有片劑、散劑、丸劑、膠囊劑等.由于龍血竭總黃酮的溶解度低，導(dǎo)致普通制劑體外溶出差和體內(nèi)生物利用率低，也造成了對(duì)稀缺藥材資源的浪費(fèi)，設(shè)計(jì)合理的劑型以提高龍血竭總黃酮的溶出效果成了龍血竭制劑開發(fā)亟待解決的問題.

固體分散技術(shù)是指將難溶性的藥物高度分散在固體載體中，能顯著提高藥物的溶解度、溶出速率和分散度，增加藥物的生物利用度[7].在難溶性藥物與合適載體制備的固體分散體中,藥物一般以無(wú)定型態(tài)、膠體分散態(tài)、微晶形態(tài)或者分子的分散態(tài)存在[8]，當(dāng)與胃腸液接觸后,藥物的溶出速度增加,促進(jìn)藥物吸收.三相固體分散體采用表面活性劑和無(wú)定型的輔料結(jié)合，將藥物分散在其中，表面活性劑維持藥物處于非結(jié)晶態(tài)并且防止藥物的重結(jié)晶，實(shí)現(xiàn)高的生物利用度[9].

本文采用聚乙烯吡咯烷酮 K30 (PVP K30)和泊洛沙姆188(F68)為輔料，制成三相固體分散體，考察其體外溶出速率，并對(duì)固體分散體進(jìn)行表征，分析研究其結(jié)構(gòu)特征，為后續(xù)開發(fā)龍血竭總黃酮的新制劑與對(duì)資源的合理使用提供了依據(jù).

1　材料與方法

1.1　儀器和材料

紫外可見分光光度計(jì)(Lambda 35，美國(guó)Perkin Elmer)，片劑四用測(cè)定儀(78X-3A型，上海黃海藥檢)，電子天平(CP214，上海奧豪斯)，真空干燥箱(ZKXFB-2，上海樹立)，傅里葉變換紅外光譜儀(NICOLET 6700型，美國(guó)Thermo Scientific)，掃描電鏡(SEM，SU-8010，日本Hitachi)，X射線衍射儀(XRD，D8型，德國(guó)Bruker).

龍血竭總黃酮(RDF, 自制，含量為54.61%)，龍血素B對(duì)照品由中南民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院陳素提供(純度98.5%以上), 泊洛沙姆188(BASF公司，批號(hào)WPCI514B).乳糖(批號(hào)20110221)、甘露醇(批號(hào)20141125)、聚乙二醇4000(批號(hào)20140311)、聚乙烯比咯烷酮 K30(批號(hào)20130618)、乙醇(批號(hào)20150108)購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司.十二烷基硫酸鈉(天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑，批號(hào)20140520)，微晶纖維素(鄭州鴻科化工, 批號(hào)20150410)，乙酸乙酯(天津博迪化工， 批號(hào)20140927).

1.2　龍血竭總黃酮的含量測(cè)定

將RDF和輔料在220～400 nm進(jìn)行紫外掃描，根據(jù)掃描結(jié)果，選擇277 nm作為RDF的測(cè)定波長(zhǎng)，在此波長(zhǎng)處輔料基本無(wú)吸收.配制濃度為1.24，2.48，4.96，7.44，9.92，12.4 μgmL-1龍血竭B對(duì)照品溶液，以藥物濃度c為模坐標(biāo)，以吸光度A為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為A=50.3038c-0.0219，相關(guān)系數(shù)r=0.9995，表明龍血素B在1.24～12.4 μgmL-1線性良好.

1.3　固體分散體的制備

溶劑法：將RDF溶于95%的乙醇中，超聲溶解，按照一定質(zhì)量比準(zhǔn)確加入PVP K30，60 ℃水浴蒸干后在真空干燥箱中烘干，再研磨后過100目篩，置干燥器中備用.

溶劑-熔融法：將RDF溶于95%的乙醇中，超聲溶解，按一定的質(zhì)量比稱取輔料并置于燒杯中，先將F68, PEG 4000加熱使熔融后加入TFDB溶液.60 ℃水浴蒸干，再研磨后過100目篩，置于干燥器中備用.

研磨法：將RDF和甘露醇、微晶纖維素和乳糖按比例取一定量置于研缽中研磨混合均勻后過100目篩，置于干燥器中備用.

并分別將各種輔料研磨，按照適當(dāng)比例與藥物混合制備物理混合物，置于干燥器中備用.

1.4　溶出度測(cè)定

精密稱取含等量RDF的樣品(相當(dāng)于總黃酮8.2 mg)，依據(jù)2010年版的《中國(guó)藥典》的第二部的附錄XC中溶出度測(cè)定法中的槳法來(lái)測(cè)定溶出度，測(cè)定條件：轉(zhuǎn)速100 rmin-1，溫度為(37±0.5) ℃，溶出介質(zhì)是經(jīng)脫氣處理后的水(1000 mL)，分別于5，10，30，60，90和150 min時(shí)取樣4 mL，經(jīng)0.22 μm的微孔濾膜過濾，測(cè)定吸光度，取樣后立即補(bǔ)充相同體積的新鮮溶出介質(zhì).

1.5　性能表征

X射線衍射(XRD)：取RDF、載體[δ(PVP K30∶F68)=8∶1]、物理混合物和固體分散體進(jìn)行X射線衍射分析.工作條件：Cu靶，石墨單色器衍射單色化，管電壓50 kV，管電流200 mA，掃描范圍2θ為5°～80°.

差示掃描量熱法(DSC)：將RDF、載體、物理混合物和固體分散體分別裝入鋁坩堝中，在靜態(tài)的空氣環(huán)境中測(cè)定，稱樣量約5 mg，升溫速度為10 ℃min-1，溫度范圍為0～200 ℃.

紅外光譜(IR)：采用溴化鉀壓片法將RDF、PVP K30、F68、混合輔料、物理混合物以及固體分散體分別制備成樣品后進(jìn)行紅外掃描分析.

掃描電鏡(SEM)：將干燥至恒重的載體、RDF、物理混合物、固體分散體分別置于樣品臺(tái)上用掃描電鏡觀察其表面結(jié)構(gòu)特征.

2　結(jié)果與分析

2.1　固體分散體載體的篩選

將RDF和輔料以1∶8質(zhì)量比采用合適方法制備固體分散體，乳糖、甘露醇、微晶纖維素以研磨法制備固體分散體，PEG4000以熔融法制備固體分散體，PVP K30以溶劑法制備固體分散體.以體外溶出效果來(lái)篩選合適的固體分散體材料，溶出試驗(yàn)結(jié)果見圖1.由圖1可見，用PVP K30制備的固體分散體的溶出效果優(yōu)于其他幾種材料制備的固體分散體.

圖1　不同載體制備的RDF固體分散體的溶出曲線圖

Fig.1Dissolution curves of TFDB solid dispersions with different carriers

雖然PVP K30具有抑制藥物結(jié)晶、增加潤(rùn)濕性、降低溶出介質(zhì)的界面張力，但PVP K30對(duì)RDF溶出的改善總體上不大理想，由于RDF的脂溶性太強(qiáng)導(dǎo)致增加溶出效果不甚明顯.選用表面活性劑制備成三相固體分散體，采用泊洛沙姆、十二烷基硫酸鈉(SDS)、Na2HPO4分別與 PVP K30按質(zhì)量比1∶10混合作為混合材料用于制備RDF固體分散體,結(jié)果見圖2.由圖2可見，PVP K30材料中添加泊洛沙姆188能顯著提高藥物的溶出.泊洛沙姆188是一種非離子型表面活性劑，安全無(wú)毒，親水性好，在水溶液中能形成膠束從而促進(jìn)藥物的溶解[10]，提高溶解度.因此選擇PVP K30和F68作為混合材料來(lái)制備RDF固體分散體并考察其工藝參數(shù).

圖2　不同表面活性劑制備的RDF固體分散體的溶出曲線圖

Fig.2Dissolution curves of RDF solid dispersions with different surfactants

2.2　藥物-載體比例考察

2.2.1PVP K30用量的考察

固定δ(RDF∶F68)=1∶1，改變PVP K30質(zhì)量比，考察PVP K30用量對(duì)RDF溶出效果的影響，結(jié)果見圖3. 由圖3可見：隨著PVP K30用量的增加，藥物溶出率有所增加；當(dāng)δ(RDF∶PVP K30)=1∶8時(shí)，再增加PVP K30比例，藥物溶出度改善不明顯.故確定δ(RDF∶PVP K30)=1∶8.

圖3　不同比例的PVP K30固體分散體溶出度曲線Fig.3　Dissolution curves of solid dispersions with different proportions of PVPK30

2.2.2F68用量的考察

固定δ(RDF∶PVP K30)=1∶8，改變F68的用量分別為RDF的質(zhì)量的0.5，1，2倍制備固體分散體，測(cè)定溶出度，結(jié)果見圖4. 由圖4可見：藥物與F68的質(zhì)量比從1∶0.5到1∶1時(shí)，隨著F68比例的增加，固體分散體的溶出度逐漸提高;至1∶2時(shí)固體分散體的溶出度無(wú)明顯提高.從節(jié)約原料的角度考慮，選擇藥物與F68的質(zhì)量比為1∶1.

圖4　不同比例的F68固體分散體的溶出度曲線Fig.4　Dissolution curves of solid dispersions with different proportions of F68

2.3　固體分散體的增溶效果

在上述固體分散體制備工藝研究基礎(chǔ)上，將RDF、PVP K30和F68按質(zhì)量比1∶8∶1投料制備三相固體分散體，并對(duì)其體外釋藥行為進(jìn)行考察，結(jié)果如圖5. 由圖5可見：物理混合物相對(duì)純藥物溶出有所提高，相對(duì)于純藥物和物理混合物，固體分散體的藥物溶出得到顯著改善[11].前30 min內(nèi)溶出比較快，表明溶出初期屬于聚合物控制型釋放，PVP K30和F68具有良好的水溶性，很快分散并溶于溶出介質(zhì)，使藥物快速釋放；溶出至釋放介質(zhì)中的F68可在水溶液中形成膠束，進(jìn)一步提高了藥物的溶解度.溶出30 min后，溶出度趨于平緩，表明溶出后期屬于藥物控制型釋放，隨著藥物不斷釋放，釋放介質(zhì)中的藥物濃度逐漸提高，由于藥物本身難以溶解，釋放過程中藥物濃度差逐漸減小，導(dǎo)致藥物溶出變得緩慢.

圖5　RDF、物理混合物和固體分散體的溶出曲線Fig.5　Dissolution curves ofRDF, physical mixture and solid dispersions

2.4 固體分散體的表征

2.4.1X射線粉末衍射(XRD)

固體分散體的XRD結(jié)果見圖6.圖6顯示：RDF在20°有一個(gè)寬峰，無(wú)明顯衍射峰，表明藥物為無(wú)定型結(jié)構(gòu)；載體在18°和23°附近有2個(gè)強(qiáng)的衍射峰，由于PVP K30屬于無(wú)定型，因此這兩個(gè)衍射峰屬于F68的衍射峰，物理混合物中仍有載體的結(jié)晶峰存在，強(qiáng)度減弱，說明混合載體仍具有結(jié)晶性[12].固體分散體中僅出現(xiàn)一個(gè)寬峰，F(xiàn)68衍射峰消失，表明F68與藥物形成了共無(wú)定型.

1) 固體分散體；2) 物理混合物;3) 載體；(4) TFDB圖6　RDF、物理混合物和固體分散體的XRD 圖譜Fig.6　XRD pattern of RDF, physical mixtures and solid dispersions

2.4.2差示掃描量熱法(DSC)

固體分散體的DSC結(jié)果見圖7. 圖7顯示：RDF吸收峰很弱，提示藥物基本為無(wú)定型，載體在48 ℃的尖銳吸熱峰提示為F68結(jié)晶的熔融峰[13]，在108 ℃左右的峰寬而不對(duì)稱，因?yàn)镻VP K30是一種吸水性聚合物，在該溫度范圍能脫水[14,15]，物理混合物在46 ℃吸收峰對(duì)應(yīng)F68熔融峰，但在固體分散體中F68熔融峰降為43 ℃且強(qiáng)度明顯減弱，提示F68大部分都以無(wú)定型形式存在.

1) 固體分散體；2) 物理混合物;3) 載體；(4) TFDB圖7　RDF、物理混合物和固體分散體的DSC圖譜 Fig.7　DSC pattern of RDF, physical mixtures and solid dispersions

2.4.3紅外光譜法(IR)

RDF、物理混合物和固體分散體的IR譜如圖8. 圖8中RDF在3463 cm-1處有—OH吸收峰，在1662 cm-1處有C==O伸縮振動(dòng)吸收峰；PVP K30在3463 cm-1處呈現(xiàn)O―H的伸縮振動(dòng)，在1662 cm-1處有C==O伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的吸收峰.物理混合物的紅外光譜圖和固體分散體的光譜圖基本相似，未出現(xiàn)新的吸收峰，表明RDF與載體之間沒有相互作用力.

1) 固體分散體；2) 物理混合物;3) RDF；4) 載體；5) F68;6) PVP K30圖8　RDF、物理混合物和固體分散體的IR譜 Fig.8　IR spectrum of RDF, physical mixtures and solid dispersions

2.4.4掃描電鏡法(SEM)

固體分散體的SEM結(jié)果如圖9. 圖9中在放大倍數(shù)為500倍的時(shí)候，F(xiàn)68和PVP K30混合的輔料為球形，而RDF呈不規(guī)則的顆粒，形態(tài)清晰，立體感強(qiáng).物理混合物中藥物和輔料聚集在一起，只是簡(jiǎn)單的混合，當(dāng)形成固體分散體后看不見形狀規(guī)則的顆粒，且粒徑比所形成的物理混合物小，表明藥物與載體形成了無(wú)定型的狀態(tài).當(dāng)放大倍數(shù)為2000倍時(shí)，RDF團(tuán)聚在一起，表面較為粗糙，形成固體分散體后藥物分布在輔料表面，因此其粒徑大大減小.

a,b) TFDB; c) 載體; d) 物理混合物; e,f) 固體分散體圖9　RDF、物理混合物和固體分散體的SEM結(jié)果Fig.9　SEM results of RDF, physical mixtures and solid dispersions

3　結(jié)語(yǔ)

以PVP K30和表面活性劑泊洛沙姆188(質(zhì)量比為8∶1)為輔料，采用溶劑法制備了RDF三相固體分散體，顯著增加了RDF的溶出度.XRD,IR,DSC和SEM結(jié)果顯示：形成固體分散體后藥物粒徑大大減小，藥物與載體形成了無(wú)定型狀態(tài)，同時(shí)泊洛沙姆188作為表面活性劑增加了RDF的潤(rùn)濕性和溶出.在RDF三相固體分散體中，龍血竭總黃酮的分子被載體分子所包圍，當(dāng)與介質(zhì)水接觸之后，載體分子立刻溶解，藥物被潤(rùn)濕，增加了藥物的體外溶出.本研究不僅能提高龍血竭總黃酮的溶出，而且為改善難溶性的中藥成分的溶出效果奠定了基礎(chǔ).

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