采用固體分散體技術制備高水溶性姜黃素的研究

孟闌佳 曲姝奕 楊艷 李雅妮 楊宗翰 劉冠男

[摘要]姜黃素是一種多酚類化合物。在坑腫瘤、抗HIV、抗炎、抗氧化以及對心血管系統、消化系統等多方面均有療效。但其極低的水溶性限制了姜黃素在醫藥方面的應用。本文闡述如何通過固體分散體技術提高姜黃囊的水中溶解度。

[關鍵詞]姜黃素;溶解度;熔融法

[中圖分類號]TQ461 [文獻標識碼]A [文章編號]2096-5249（2019）14-2S6-02

總姜黃素是從姜科、天南星科植物的根莖中提取的有效成分，主要包括姜黃素、去甲氧基姜黃素和雙去甲氧基姜黃素，其中姜黃素占總姜黃素的70%，也是姜黃素類化合物發揮其功能的主要成分。姜黃素具有多個酚羥基，為不溶于水的橙黃色結晶粉末。研究表明，姜黃素具有抗腫瘤、抗H1V、抗炎、抗氧化、清除自由基、抗微生物以及對保護心血管系統、消化系統等多方面均有作用。但是姜黃素極難溶于水，文獻報道其水中溶解度僅有0.01ug/ml，造成了其生物利用度極低。因而，提高姜黃素的水中溶解度，從而提高其生物利用度是制備姜黃素制劑的首要任務。本文闡述通過固體分散體技術來提高姜黃素的水中溶解度的方法。

1儀器與試劑：紫外分光光度儀，電子天平，旋轉蒸發儀，恒溫振蕩器，0～200℃溫度計;高純度姜黃素（95%），藥用級輔料PVP K30，HPMC E5和PEG6000.

2方法與測定

2.1對照品溶液的制備：稱取姜黃素0.1g，加入20mL的甲醇。水溶液（50：50），過濾，取續濾液10mL作為對照品溶液。

2.2標準曲線的制備：將對照品溶液按5、10、20、25、50、75、100倍進行梯度稀釋，在最大吸收波長216nm處進行測定得到標準曲線：Y=0.3303X+0.1296，R=0.9977，線性范圍：0.05-1（mg/ml）

2.3樣品的制備

2.3.1熔融法

稱取3份0.5g的姜黃素，再分別稱取PVP K30、HPMC E5和PEG6000（即三種載體）各1.5g進行混合加熱觀察，得出混合樣品合適的熔融溫度為150℃。

再稱取3份0.5g的姜黃素，各1.5g的三種載體。將姜黃素分別加入到載體中，于150℃～熱熔化，攪拌后立即低溫固化，隨后干燥粉碎過篩，得固體分散體1-3.

2.3.2溶劑法

稱取3份0.5g的姜黃素溶于12mL的丙酮中。再分別稱取3種載體各1.5g，溶于去離子水中。將姜黃素溶液分別加入載體水溶液中，調整比例，防止姜黃素析出，形成穩定均一、澄清透明的三種混合溶液。然后將混合溶液于旋轉蒸發儀中蒸干，即得固體分散體4-6.

2.3.3研磨法

稱取3份0.5g的姜黃素，再分別稱取3種載體各1.5g，與姜黃素混合研磨45分鐘左右，即得固體分散體7-9.

2.4溶解度的測定

取制備好的樣品1-9各0.2g，分別加入10ml的水搖勻，然后在恒溫振蕩器中振搖1小時，再靜置24小時后過濾，取濾液平行3份進行測定，然后取平均值，計算出溶解度。結果如表1：

2.5穩定性的考察

將制備得到的固體分散體1-9置于冰箱中，一個月后再次對樣品進行溶解度測定，平行3份進行測定，取平均值，計算出溶解度。結果如表2：

3討論

3.1制備固體分散體的方法

在溶劑法中，我們篩選了5種有機溶劑：甲醇、乙醇、丙酮、乙腈和四氫呋喃。姜黃素在丙酮中的溶解度最佳，溶解0.5g姜黃素僅需要12ml的丙酮，因此，選用丙酮作為該方法的溶劑。

在熔融法中，我們分別進行了姜黃素和載體的單一及混合加熱實驗，實驗中可以觀察到：有載體混合的姜黃素要比單一姜黃素的熔融溫度低得多。同時，我們還對于熔融溫度進行了考察，發現加熱至150℃制備得到的固體分散體增溶效果最佳，因此，該法的熔融溫度定為150℃。

在研磨法中，我們對研磨時間進行了考察，發現在45分鐘內研磨時間越長，增溶效果越好;45分鐘以后即使繼續增加研磨時間，增溶效果增強也不顯著。因此，該法的研磨時間定為45分鐘。

3.2溶解度

根據溶解度測試結果可以看出，固體分散體技術能夠顯著提高姜黃素的溶解度。三種方法和三種載體均具有不同程度的增溶效果。三種方法中以熔融法制備出的固體分散體增溶效果最佳，溶劑法次之。以PVP K30作為載體，三種方法均可以獲得較好的增溶效果，其中用熔融法制備出的固體分散體樣品1，增溶效果最佳。據文獻報道姜黃素的溶解度為0.0ug/ml，以PVP K30作為載體用熔融法制備出的樣品1使得姜黃素增溶了大約15萬倍。

3.3穩定性

從表2結果可以看出經過一個月后，溶劑法制備樣品的溶解度下降過快并不是很穩定，而熔融法制備樣品的溶解度下降趨勢比較穩定。三種方法以熔融法制備出的固體分散體穩定性最佳，研磨法次之。用熔融法制備出的固體分散體樣品1，在經過一個月后依然能夠使得姜黃素增溶大約12萬倍。

4結論

姜黃素為難溶性化合物，在食品、醫藥行業等領域中的應用受到極大限制。固體分散體技術能夠增加姜黃素的水溶性，是因為姜黃素在固體分散體中以無定型的形式存在，增加了其溶解時的表面積;同時載體材料大多能與姜黃素分子中的酚羥基形成氫鍵，通過氫鍵使姜黃素分子分散于大分子中，使其容易溶解。本實驗的結果也說明了姜黃素的固體分散體的確能夠有效地提高姜黃素的水中溶解度。通過本實驗的考察發現用熔融法制備以PVPK30為載體制備出的姜黃素的固體分散體對姜黃素的增溶效果最好，且穩定性也較佳，因此用其制備的姜黃素固體分散體具有良好的開發應用前景。