丹皮酚固體分散體制備表征及體外溶出特性

趙吉平 鄒從早 馬海平

1.湖北省仙桃市公共檢驗(yàn)檢測(cè)中心，湖北仙桃 433000；2.湖北省仙桃市第一人民醫(yī)院藥劑科，湖北仙桃 433000

牡丹皮屬于毛茛科植物牡丹干燥后的根皮，是臨床常用的中藥材，可清熱活血、涼血化瘀，在調(diào)肝方中應(yīng)用較多[1-2]。丹皮酚是從牡丹皮水蒸餾而出的，其水溶性差、容易揮發(fā)、熔點(diǎn)較低[3-4]。因其水溶性差，限制了生物利用度和應(yīng)用[5]。本研究擬探討將丹皮酚制備成固體分散體，分析其表征及體外溶出特性，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 儀器與方法

1.1 儀器

采用美國(guó)安捷倫公司生產(chǎn)的1200 型高效液 相 色 譜 儀，F(xiàn)A200AB 電 子 天 平，Kromasil 型 100·5·C18色譜柱，DZF-6020 型真空干燥箱。

1.2 材料

水為蒸餾水、丹皮酚標(biāo)準(zhǔn)品、甲醇、牡丹皮。

1.3 方法

1.3.1 建立丹皮酚含量分析 （1）建立色譜條件：4.6mm×250mm，5μm 的色譜柱，甲醇-水（60：40）為流動(dòng)相，流動(dòng)速度設(shè)定為1mL/min，柱溫設(shè)定為30℃，丹皮酚保留時(shí)間設(shè)定為9.21min。（2）制備對(duì)照品溶液：10.18mg 丹皮酚對(duì)照品，放置在容量瓶，加入甲醇到達(dá)指定刻度，獲得0.2036mg/mL丹皮酚對(duì)照品原始液。（3）制備供試品溶液：100g牡丹皮飲片，用10BV 水浸泡30min，蒸餾后收集5BV 餾出液，冷藏12h，抽濾后，45℃晶體真空干燥1.5h。（4）制備標(biāo)準(zhǔn)曲線：分別移取6 個(gè)容量的原始溶液，放置在容量瓶，配置10.18、40.72、71.26、101.80、132.34、162.88μg/mL 的丹皮酚標(biāo)準(zhǔn)品溶液。對(duì)峰面積進(jìn)行記錄，建立丹皮酚回歸方程Y=100362.1012X+24.076，R2=0.9996，n=6，丹 皮 酚在10.18 ～162.88μg/mL 范圍內(nèi)和峰面積積分值呈現(xiàn)線性關(guān)系。

1.3.2 丹皮酚提取 取1kg 干燥的牡丹皮藥材，粉碎后通過(guò)水蒸氣蒸餾法，將餾出液收集。浸泡后獲得（2.00±0.25）BV/h 餾出液，收集6BV。通過(guò)抽濾、干燥后，獲得99.13%的丹皮酚晶體。

1.3.3 測(cè)定溶出度 通過(guò)2015 版《中國(guó)藥典》附錄中溶出度測(cè)定法，對(duì)丹皮酚固體分散體的溶出度進(jìn)行測(cè)定[6-7]。

1.4 丹皮酚固體分散體制備工藝

1.4.1 滴丸制劑的制備 分別以聚乙二醇（PEG）4000、PEG6000、泊洛沙姆按照不同比例，制備滴丸制劑。通過(guò)比較，PEG4000 的成丸性相對(duì)較好，但易粘連，PEG6000 硬度稍高，成丸性不好，泊洛沙姆硬度較高，流動(dòng)性相對(duì)較差，易粘連。PEG4000/PEG6000（2/1）成丸性、沉降速度、流動(dòng)性和硬度均較好，并且沒(méi)有粘連，成丸性最好。

1.4.2 丹皮酚固體分散體 丹皮酚和PEG4000/PEG6000（2/1），以不同的比例進(jìn)行混合，加熱到熔融狀態(tài)，攪拌10min，把熔融物質(zhì)置入-25℃不銹鋼鋼板上，逐層刮下，促使其形成固體，轉(zhuǎn)移到干燥器內(nèi)，進(jìn)行研磨，通過(guò)80 目篩，制成丹皮酚固體分散體。

1.5 差示掃描量熱分析

分別將空白基質(zhì)、丹皮酚、物理混合物和固體分散體分別稱(chēng)取5mg，升溫的速度是10.0℃/min，掃描的范圍是30 ～200℃，氣氛為He。

1.6 X-射線衍射分析

X-射線屬于沿著直線傳播的電磁波，在遇到晶體時(shí)，形成衍射，晶體衍射主要是對(duì)晶體內(nèi)部原子分配結(jié)構(gòu)規(guī)律的反映，也就是不同的晶體會(huì)有不同的衍射圖譜。本研究分別選擇空白基質(zhì)、丹皮酚、物理混合物、固體分散體樣品，Cu-Ka 靶、管流為40mA、電壓為40kV，設(shè)定掃描速度為10°/min，掠角為0°～90°，對(duì)衍射圖譜進(jìn)行記錄。

1.7 傅里葉紅外光譜分析

其主要是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行分析，對(duì)化學(xué)鍵生成情況進(jìn)行判定。分別取空白基質(zhì)、丹皮酚、物理混合物和固體分散體，分別在400 ～4000cm-1的范圍下進(jìn)行紅外分析。

1.8 丹皮酚固體分散體在體外多種溶出介質(zhì)中溶出曲線分析

分別稱(chēng)取各類(lèi)固體分散體，以不同緩沖液作為溶出介質(zhì)，按照下溶出度測(cè)定方法，繪制丹皮酚固體分散體在體外多種溶出介質(zhì)中溶出曲線。

1.9 丹皮酚固體分散體在體外溶出機(jī)制

通過(guò)軟件分析，對(duì)于不同溶出介質(zhì)中固體分散體的溶出曲線進(jìn)行分析，擬合零級(jí)、一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程、Higuchi 方程、Korsmeyer-peppas 方程，建立預(yù)測(cè)溶出行為的模型。

2 結(jié)果

2.1 不同丹皮酚和基質(zhì)比例固體分散體累積溶出度

丹皮酚固體分散體，不同比例均可以改善丹皮酚在水中的溶出行為，隨著基質(zhì)比例逐步增多，分散度明顯增加，丹皮酚的溶解速率明顯增高，1 ∶1 組的 溶 出 度＜80%，1 ∶5 組、1 ∶7 組、1 ∶9 組 在15min 的累及溶出度＞80%，藥輔比為1 ∶5 組和藥輔比1 ∶7 組、藥輔比為1 ∶7 組和藥輔比1 ∶9組的f 值分別為64.24 和53.27，提示溶出行為具有一定的相似性。當(dāng)?shù)てし庸腆w分散體藥物和基質(zhì)比例為1 ∶9 時(shí)，15min 的累及溶出度可以達(dá)到90%，在30min 時(shí)可以全部溶出。見(jiàn)圖1。

圖1 不同丹皮酚和基質(zhì)比例固體分散體累積溶出度

2.2 差示掃描量熱分析

以空白的鋁坩作為參比物，丹皮酚出現(xiàn)晶體熔融峰的溫度是51.9℃。空白敷料的PEG4000 和PEG6000 均屬于長(zhǎng)鏈高分子復(fù)制，在63.7℃出現(xiàn)了兩者混合的熔融峰，比空白基質(zhì)熔融峰的位置有所前移。見(jiàn)圖2。

2.3 X-射線衍射分析

丹皮酚衍射峰的形狀相對(duì)減退，響應(yīng)值較高，丹皮酚的結(jié)構(gòu)式大粒徑晶型，空白基質(zhì)的衍射峰較寬，響應(yīng)值偏弱，物理混合物則出現(xiàn)了空白基質(zhì)和丹皮酚的混合衍射特征峰，固體分散體沒(méi)有出現(xiàn)丹皮酚的特征衍射峰，提示沒(méi)有丹皮酚晶型結(jié)構(gòu)。見(jiàn)圖3。

圖2 差示掃描量熱分析

圖3 X-射線衍射分析

2.4 傅里葉紅外光譜分析

丹皮酚的紅外光譜分析：3071.17cm-1的位置有酚-OH 伸縮振動(dòng)，在1621.86cm-1的位置有芳酮羰基伸縮振動(dòng)，由于苯環(huán)和羰基共軛作用，向低波數(shù)逐步移動(dòng)，1207.45cm-1有芳香醚C-O 的伸縮振動(dòng)，在1650 ～1430cm-1的區(qū)域內(nèi)有芳環(huán)骨架伸縮診斷，在3030 ～3000cm-1芳?xì)渖炜s振動(dòng)，提示存在苯環(huán)。上述的結(jié)果提示分子中有苯環(huán)、酚羥基、羰基和芳香醚等基團(tuán)。空白基質(zhì)的紅外光譜分析：3100cm-1有-OH 伸縮振動(dòng)，2886.98cm-1有-CH2-的對(duì)稱(chēng)性伸縮振動(dòng)，1242.25cm-1和1109.25cm-1是C-O-C 非對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)和對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)，1467.28cm-1是-CH2-彎曲振動(dòng)。各項(xiàng)結(jié)果表明，C-O-C、-CH2-和-OH 特征基團(tuán)均存在于分子中。物理混合物和固體分散體的分析中，包括了丹皮酚和空白基質(zhì)的特征吸收，未見(jiàn)新生的化學(xué)鍵。見(jiàn)圖4。

2.5 固體分散體在多種溶出介質(zhì)中溶出曲線

結(jié)果表明，時(shí)間處在5min，固體分散體累積溶出率均＞70%，20min 溶出率＞95%，已經(jīng)接近完全溶出。固體分散體在不同溶出介質(zhì)中的溶出曲線具有相似的趨勢(shì)，提示其具有很高的溶出行為，在不同溶出環(huán)境均有適用性。見(jiàn)圖5。

圖4 傅里葉紅外光譜分析

圖5 固體分散體在多種溶出介質(zhì)中溶出曲線

2.6 固體分散體在多種溶出介質(zhì)中溶出曲線動(dòng)力學(xué)擬合方程

一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程中相關(guān)系數(shù)r 值最高，＞0.99，在PH 值1.2 鹽酸溶液中，溶出曲線相關(guān)性r=0.9996。提示固體分散體在不同水系溶出介質(zhì)中的溶出行為符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。見(jiàn)表1。

表1 固體分散體在多種溶出介質(zhì)中溶出曲線動(dòng)力學(xué)擬合方程

3 討論

固體分散體通過(guò)一定技術(shù)，促使藥物以固體溶液、無(wú)定型和微晶狀態(tài)分散于載體中，形成分散體系，其藥物溶解度獲得明顯改善[8-9]。科學(xué)的體外溶出度評(píng)價(jià)多用于固體藥物制劑的生物等效性模型中，PH 介質(zhì)溶出行為評(píng)價(jià)，成為固體制劑內(nèi)在品質(zhì)的參考[10-11]。固體分散體的重點(diǎn)是如何改善藥物的溶出度，溶出度也是藥物制備工藝的重要核心標(biāo)準(zhǔn)，其對(duì)于評(píng)價(jià)制劑的有效性具有重要意義[12-13]。

本研究顯示，PEG4000/PEG6000（2/1）的成丸性、沉降速度、流動(dòng)性和硬度均較好，且沒(méi)有粘連，成丸性最好。各項(xiàng)分析后，丹皮酚從晶型態(tài)轉(zhuǎn)變成無(wú)定型態(tài)或者分子態(tài)，通過(guò)傅里葉紅外掃描，丹皮酚化學(xué)結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生改變，在體外不同介質(zhì)具有較高的溶出行為，溶出符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，r ＞0.99。通過(guò)丹皮酚固體分散體制備表征及體外溶出特性分析，丹皮酚晶體制備成固體分散體，其晶型結(jié)構(gòu)就會(huì)消失，并且以分子態(tài)或者無(wú)定形態(tài)出現(xiàn)，溶出度獲得了明顯的改善。固體分散體中的丹皮酚化學(xué)結(jié)構(gòu)獲得保持，也間接證明了丹皮酚處于物理分散，保障了藥效[14-15]。多個(gè)pH 值介質(zhì)溶出行為進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，固體制劑在體外不同溶出條件下，溶出行為具有較高一致性，并且在體內(nèi)還有更好的溶出適應(yīng)性，對(duì)于不同胃腸道環(huán)境，可以更加有效的釋放藥物吸收，保證了生物利用度。另外本研究對(duì)體外溶出曲線進(jìn)行溶出擬合動(dòng)力學(xué)方程，可以對(duì)其建立的丹皮酚固體分散體制備體外溶出特性進(jìn)行表述和溶出趨勢(shì)預(yù)測(cè)。

綜上所述，丹皮酚固體分散體具有較好的溶出度，溶出適應(yīng)性較高，明顯的提高了生物利用度，為臨床應(yīng)用提供了可靠的理論依據(jù)。