常熔熔,李青山,馮秀娥(山西醫科大學藥學院藥物化學教研室,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*(山西醫科大學藥學院藥物化學教研室,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,優化固體分散體組成,并進行體外溶出研究。運用粉末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。結果HP46固體分散體組成的最優質量比為HP46-PVPK30-Tween80 1∶3∶1,XRD和DSC結果表明HP46以無定型或分子狀態存在于載體中,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,固體分散體最優質量比為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、結構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皮細胞的保護活性[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一步開發研究。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,已得到國內外學者的廣泛關注[4,5]。因此,本文采用熱穩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的固體分散體并優化其處方組成,以減少載體用量,提高載藥量,篩選出最優處方,以期提高HP46的體外溶解度和溶出速率,為后期的藥動學和藥效學研究提供適宜的劑型。
1.1實驗材料
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,北京化學試劑公司);甲醇(分析純,天津市四友精細化學品有限公司);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任公司);RCZ-8A溶出試驗儀(天津市天大天發科技有限公司);SHZ-82恒溫振蕩器(國華企業);DZF-1型真空干燥箱(北京市永光明醫療儀器廠)。
1.2實驗方法
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,置于干燥器中保存備用。
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范圍內進行紫外光譜掃描。
1.2.3標準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,置于干燥器中保存備用。
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,取續濾液于243nm波長下測定吸光度,按標準曲線求算溶解度。
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]。溶出介質為900ml煮沸脫氣15min,放冷至室溫的雙蒸水,轉速為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(約相當于HP46的質量為15mg),均勻撒布于介質液面上,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,同時補充同溫同體積的新鮮溶出介質,取續濾液于243nm波長處測定吸光度,測定結果代入標準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℃,氣氛為氮氣。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,結果見圖1。
2.2標準曲線的繪制
以吸光度(A)對藥物濃度(C)進行線性回歸,得回歸方程為A=0.058 71C+0.001 4,r=0.999 9,結果表明在3.0-12.0μg/ml濃度范圍內,線性關系良好。
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°之間有多個特別強的晶體衍射峰,最強在22.070°。而載體PVPK30為無定型粉末,其衍射圖譜在該范圍內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,說明在HP46固體分散體中,HP46結晶受到抑制,以無定型或分子狀態存在于載體中。

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在固體分散體中結晶受到抑制,以無定型或分子狀態存在于載體中,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固體分散體的最優質量比為1∶3∶1,在20min內累積溶出率達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,為后期的藥動學和藥效學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物質[J].中國醫院藥學雜志,2011,31(3):185-187.
[2]趙萬一.海洋來源鹵酚類化合物的合成與生物活性研究[D].太原:山西醫科大學,2010.
[3]ZhaoWY,Feng XE,Ban SR,etal.Synthesis and biological activity ofhalophenols as potent antioxidant and cytoprotective agents[J]. Bioorgmed Chemlett,2010,20(14):4132-4134.
[4]陳周全,張寧.固體分散體技術在中藥制劑中的應用概況[J].中國藥房,2012,23(15):1427-1429.
[5]Okonogi S,Puttipipatkhachorn S.Dissolution improvement ofhighdrug-loaded soliddispersion[J].Aaps Pharm Sci Tech,2006,7 (2):E148-E153.
[6]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(二部)[M].北京:中國醫藥科技出版社,2010:附錄XC87.
[7]崔福德.藥劑學[M].7版.北京:人民衛生出版社,2011:35.
Preparation of an active chlorophenol,3-chloro-3',4'-dihydroxydiphenylm ethanone soliddispersion and itsd issolution test inVitro
CHANGRongrong,LIQingshan,FENG 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
山西省自然科學基金資助項目(2013011060-2);山西醫科大學博士啟動基金資助項目(B03201213)
常熔熔,女,1990-10生,在讀碩士,E-mail:598142039@qq.com
2015-12-29