雷公藤紅素固體分散體的制備及表征

郭玲，張永萍，徐劍，劉耀，汪祖華，宋信莉

（貴州中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，貴州省中藥民族藥炮制與制劑工程技術(shù)研究中心，貴州 貴陽 550025）

0 引言

雷公藤紅素（celastrol，CLT）是從衛(wèi)矛科植物雷公藤中提取得到的五環(huán)三萜類化合物[1]，具有顯著的抗炎、免疫抑制活性[2]，對包括系統(tǒng)性紅斑狼瘡性腎炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎以及胰腺炎等在內(nèi)的一系列疾病具有防治作用。其同時具有廣譜的抗腫瘤活性[3]，可誘導(dǎo)肺癌、乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、結(jié)腸癌等腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡。然而盡管CLT藥理活性廣泛，其較差的溶解性阻礙了胃腸道的有效吸收[4]，導(dǎo)致CLT生物利用度極低，極大限制了其臨床應(yīng)用。

固體分散技術(shù)可將難溶性藥物高度分散于水溶性載體材料中，顯著提高藥物的溶解度和生物利用度。聚乙烯己內(nèi)酰胺-聚乙酸乙烯酯-聚乙二醇（Soluplus）是德國BASF公司開發(fā)的新型輔料，已成功增加了西貝堿[5]、喜樹堿[6]等藥物的溶解度和生物利用度。本研究針對CLT的臨床應(yīng)用缺陷，以Soluplus作為載體材料，通過溶劑揮發(fā)法制備雷公藤紅素固體分散體（celastrol solid dispersion, CLT-SD），并采用掃描電子顯微鏡、粉末X-射線衍射對制得的CLT-SD進(jìn)行表征，為CLT新劑型的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

1 儀器和試劑

1.1 主要儀器

RE-5210A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠）；DZF型真空干燥箱（上海丙林電子科技有限公司）；HZQ-C型恒溫振蕩器（東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司）；1260型高效液相色譜儀（美國Agilent公司）；JSM-7500F型掃描電子顯微鏡（上海安柏來科學(xué)儀器有限公司）；X’Pert Pro MPD型X-射線衍射儀（荷蘭飛利浦公司）。

1.2 主要試劑

雷公藤紅素（CLT；純度＞98.0 %；成都普菲德生物科技有限公司）；Soluplus（德國BASF公司）；甲醇、醋酸為色譜純，二氯甲烷等其余試劑為分析純，水為純水或屈臣氏蒸餾水。

2 方法與結(jié)果

2.1 CLT-SD的制備

稱取一定量的載體材料Soluplus和CLT，加入二氯甲烷超聲溶解，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除有機(jī)溶劑后轉(zhuǎn)移至真空干燥箱里繼續(xù)干燥24 h，取出研磨，過120目篩，即得紅色粉末狀CLT-SD。

2.2 CLT含量測定分析方法的建立

HPLC色譜條件如下[7]：色譜柱為Kromasil-C18柱（150mm×4.6mm，5μm）；流 動 相 為 甲 醇-10%醋 酸（體積比95:5）；流速為1.0mL/min；檢測波長為425nm；柱溫為35°C；進(jìn)樣量為10μL。

制備質(zhì)量濃度分別為1、2、4、6、8、10、20mg/mL的CLT標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)樣檢測，以峰面積（A）對濃度（C）進(jìn)行線性回歸，得標(biāo)準(zhǔn) 曲線A=12.431C+0.8448（R2=0.9993），表明CLT在1～20mg/mL內(nèi)線性關(guān)系良好。方法學(xué)試驗結(jié)果顯示平均加樣回收率為99.29%，日內(nèi)RSD值小于2%，表明精密度良好。

2.3 CLT/Soluplus比例的篩選

按1:5、1:10、1:15、1:20及1:25（w/w）的 比 例 將CLT與Soluplus制備成CLT-SD，以溶解度作為考察指標(biāo)篩選CLT/Soluplus的最佳比例。另取相應(yīng)比例的CLT與Soluplus粉末，于研缽中研磨、充分混勻，得到CLT物理混合物（physical mixtureof CLT,CLT-PM）。

分別取過量的CLT、CLT-PM和CLT-SD置于EP管中，加水超聲使其呈過飽和狀態(tài)，置于25 ℃恒溫振蕩器中平衡48 h后取出，離心，取上清液稀釋，過濾后進(jìn)樣檢測，計算CLT的溶解度，結(jié)果見表1。

可知，對于CLT-PM，CLT的溶解度隨著CLT/Soluplus的比例增加而增大，主要原因在于Soluplus在水溶液中能形成膠束而使藥物增溶。與CLT原藥相比，CLT-SD 能使CLT的溶解度提高數(shù)倍，且比相同CLT/Soluplus比例下的CLT-PM溶解度高。當(dāng)CLT/Soluplus為1:15時，CLT在水中達(dá)到最高溶解度7144.93 mg/mL，而再增加Soluplus的用量，CLT的溶解度不再增加。綜上所述，選擇CLT/Soluplus=1:15作為制備固體分散體的最佳比例，在此比例下，CLT的溶解度可提高64倍。

表1 CLT、CLT-PM和CLT-SD的溶解度

2.4 CLT-SD的表征

2.4.1 顯微觀察

使用掃描電子顯微鏡觀察CLT、Soluplus、CLT-PM及CLT-SD的形態(tài)，結(jié)果如圖1所示。可見CLT為塊狀結(jié)晶，說明CLT原藥具有較高的結(jié)晶度；Soluplus呈類球形，表面光滑，較為緊密；CLT-PM中可見CLT和Soluplus的粉末特征，說明藥物和載體之間未發(fā)生相互作用，兩者只是簡單的混合；而在CLT-SD中，已經(jīng)看不到藥物的結(jié)晶存在，只能看到干燥研細(xì)后的不規(guī)則小塊狀產(chǎn)物。

圖1 CLT（A），Soluplus（B），CLT-PM（C）及 CLT-SD（D）的掃描電鏡圖

2.4.2 X-射線粉末衍射分析

取適量CLT、Soluplus、CLT-PM和CLT-SD于樣品皿中，采用Cu靶（40kV 電壓，40 mA電流），在5°～70°范圍掃描，結(jié)果如圖2所示。可見CLT 原料藥的衍射圖顯示了眾多具有一定強(qiáng)度的特征衍射峰，說明CLT原藥具有較高的結(jié)晶度。Soluplus未見衍射峰，說明其以無定形形式存在；CLT-PM中可見強(qiáng)度減弱的CLT晶體特征衍射峰，而CLT-SD中CLT的特征衍射峰完全消失，說明CLT-SD中已經(jīng)不存在藥物結(jié)晶，CLT可能以無定形形式存在于Soluplus中。

圖2 CLT,Soluplus, CLT-PM及CLT-SD的X-射線衍射圖

3 討論

Soluplus是德國BASF公司開發(fā)的新型固體增溶劑，常作為難溶性藥物的載體通過熔融法制備成固體分散體。然而據(jù)文獻(xiàn)可知CLT的熔點(diǎn)為230 ℃[8]，Soluplus的玻璃轉(zhuǎn)化溫度為70 ℃[6]，可見載體材料與藥物之間的玻璃轉(zhuǎn)化溫度相差很大，不易達(dá)到共熔點(diǎn)，故本研究選擇溶劑法而非熔融法制備CLT-SD。

固體分散體中藥物與載體的比例是影響固體分散體結(jié)構(gòu)及溶出速度的主要因素[9]，藥物比例較高，藥物一般以晶體存在，溶出速度改善不明顯；載體比例較高，藥物一般以無定型或分子狀態(tài)存在，溶出較快。但若載體比較過高，載體的粘度隨之增加反而會阻礙藥物的溶出，因此兩者之間一般存在一個最佳比例。本研究以溶解度為指標(biāo)，篩選了不同CLT/Soluplus比例制得的CLT-SD的增溶效果，結(jié)果顯示當(dāng)CLT/Soluplus的比為1:15時，CLT在水中的溶解度達(dá)到最高，較CLT原藥提高了64倍。

藥物是否以分子態(tài)高度分散于固體分散體中是鑒別其制備成功與否的重要檢測指標(biāo)。本實驗通過粉末X-射線衍射法觀察CLT在固體分散體中的分布狀態(tài)，并用掃描電子顯微鏡觀察CLT、Soluplus、CLT-PM和CLT-SD的微觀形態(tài)。X線衍射圖顯示，將CLT制成固體分散體后，藥物的數(shù)個特征峰消失；掃描電鏡圖顯示制成的CLT-SD形態(tài)明顯改變，表明CLT已成功以無定形態(tài)均勻分布于載體材料中。本課題制備的CLT-SD增加了CLT的溶解度，CLT-SD作為中間體有望被開發(fā)成CLT臨床用藥的新產(chǎn)品。