不同制備方法、載體材料對穿心蓮內酯固體分散體重結晶穩定性的影響

曾慶云 趙國巍?歐麗泉蔡 萍梁新麗廖正根段白群

（1.江西中醫藥大學現代中藥制劑教育部重點實驗室，江西南昌 330004；2.宜春市第二人民醫院藥劑科，江西宜春 336000；3.江西中醫藥大學藥學院，江西南昌 330004）

穿心蓮是一種爵床科藥用草本植物，原產于中國、印度等亞洲國家，穿心蓮內酯是其主要生物活性成分，具有抗炎、抗感染、抗癌等多種藥理作用，近年來引起了廣泛關注。但穿心蓮內酯親脂性（logP＝2.63）較高，水溶性很低（74 μg／mL），導致口服給藥后其生物利用度不理想［1-5］。

將難溶性有效成分制成固體分散體是目前最有效的方法之一，前期報道該劑型在提高難溶性藥物溶解度、生物利用度方面都取得了很大的成功［6-10］。但在固體分散體中分散的藥物相對于其晶體形式而言，具有較高的能量，是熱力學不穩定或亞穩定系統，有轉化為穩定結晶態的趨勢，使得該技術優勢消失［11-15］。本實驗將穿心蓮內酯制成固體分散體，并考察制備方法、載體材料對其結晶穩定性的影響，以期為后續相關劑型制備及穩定性控制提供參考。

1 材料

OSB-2000 旋轉蒸發儀（上海愛朗儀器有限公司）；B-290 微型噴霧干燥器（瑞士Buchi 公司）；FreeZone 冷凍干燥機（美國Labconco 公司）。穿心蓮內酯原料藥（西安昊軒生物科技有限公司，純度98%，批號201405）。聚乙二醇8000（PEG 8000，西安晶博生物科技有限公司）；聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP K30，國藥集團化學試劑有限公司）；泊洛沙姆188（P188，上海昌為醫藥輔料技術有限公司）；聚乙烯己內酰胺-聚乙酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物（Soluplus?，德國巴斯夫股份公司）。α-氧化鋁（阿拉丁生化科技股份有限公司）；無水乙醇為分析純（國藥集團化學試劑有限公司）。

2 方法與結果

2.1 穿心蓮內酯固體分散體制備

2.1.1 真空干燥法 將穿心蓮內酯與PEG8000、PVP K30、P188、Soluplus? 分別按1∶4 比例溶于80%乙醇中，80 ℃水浴真空蒸發除去溶劑，收集固體，置于真空干燥箱中，室溫下干燥24 h，研細后過60 目篩，即得。

2.1.2 噴霧干燥法 將穿心蓮內酯與PEG8000、PVP K30、P188、Soluplus? 分別按1∶4 比例溶于80%乙醇中進行噴霧干燥，設定進口溫度為50 ℃，出口溫度為37 ℃，泵體積流量為10 mL／min，收集粉末，即得。

2.1.3 冷凍干燥法 將穿心蓮內酯與PEG8000、PVP K30、P188、Soluplus? 分別按1∶4 比例溶于30%乙醇中，溶液在液氮中冷凍1 h 后于-40 ℃下干燥24 h，收集粉末，即得。

2.2 物理混合物制備 將穿心蓮內酯與PEG8000、PVP K30、P188、Soluplus? 分別按1∶4 比例精密稱取，置于研缽中，研細后過60 目篩，即得。

2.3 穿心蓮內酯固體分散體熱重分析 取穿心蓮內酯固體分散體粉末約5 mg，精密稱定，放入鋁坩堝內，再將其置于Exstar6000 TG／DTA6300 型熱重／差熱綜合熱分析儀中，設定氛圍氣為氮氣，升溫速率為10 ℃／min，在30～500 ℃范圍內進行熱重分析。

將穿心蓮內酯與PEG8000、PVP K30、P188、Soluplus? 分別按10∶90、20∶80、30∶70 比例制備固體分散體，測定其失重5% 時的溫度（Ti）。結果見表1。由此可知，穿心蓮內酯與4 種載體材料的比例（藥載比）為20∶80 時Ti均最高，熱穩定性均較好。

表1 各樣品Ti測定結果Tab.1 Results of Tidetermination of various samples

2.4 穿心蓮內酯固體分散體重結晶穩定性研究 將新鮮制備的穿心蓮內酯固體分散體粉末置于真空干燥箱中，室溫下真空干燥24 h。根據《化學藥物穩定性研究技術指導原則》 中的加速試驗方法，取固體分散體粉末約20 g，平鋪于直徑120 mm的培養皿中，攤成厚度≤10 mm 的薄層，置于綜合藥品穩定性試驗箱中，設定溫度為（40±2）℃，相對濕度為（75±5）%，于第60 天測定其重結晶穩定性。各樣品X 射線衍射（XRD）圖［16］見圖1～2。由圖2 可知，穿心蓮內酯在真空干燥法+Soluplus?、噴霧干燥法+PVP K30、噴霧干燥法+Soluplus?、冷凍干燥法+PVP K30、冷凍干燥法+Soluplus? 制備的固體分散體中呈無定形態，而在其他固體分散體中以部分晶體、部分無定形態存在。

圖1 穿心蓮內酯、載體材料XRD 圖Fig.1 XRD patterns for andrographolide and carrier materials

圖2 初始狀態穿心蓮內酯固體分散體XRD 圖Fig.2 XRD patterns for andrographolide solid dispersions in initial state

將穿心蓮內酯固體分散體置于溫度（40±2）℃、相對濕度（75±5）%的綜合藥品穩定性試驗箱中放置60 d，XRD 圖見圖3。由此可知，以PEG8000、PVP K30、P188 為載體材料時，采用真空干燥法制備的固體分散體結晶峰強度最高；以Soluplus? 為載體材料時，采用冷凍干燥法制備者結晶峰強度最高。

另外，在真空干燥法制備的固體分散體中，以P188、PEG8000 為載體材料時結晶峰強度較高，而以PVP K30 為載體材料時最低，這可能是由于PVP K30 吸濕后黏性增大，可抑制固體分散體結晶；在噴霧干燥法制備的固體分散體中，以P188、PEG8000 為載體材料時結晶峰強度較高，而以PVP K30、Soluplus? 為載體材料時較低；在冷凍干燥法制備的固體分散體中，以P188、PEG8000為載體材料時結晶峰強度較高，而以PVP K30、Soluplus? 為載體材料時較低。由于結晶峰強度與重結晶穩定性呈反比，故各載體材料重結晶穩定性由高到低，依次為PVP K30、Soluplus?、PEG8000、P188（P188 結晶峰數量最多，導致其穩定性低于PEG8000）。

圖3 放置60 d 后穿心蓮內酯固體分散體XRD 圖Fig.3 XRD patterns for andrographolide solid dispersions after standing for 60 d

2.5 穿心蓮內酯固體分散體相對結晶度測定 將適量固體分散體粉末置于樣品槽中，壓平后進行XRD 分析，檢測條件為石墨單色器單色化Cu Kα靶；工作電壓40 kV；電流40 mA；衍射范圍5°～55°；波長0.154 1 nm；掃描速率8°／min；以α-Al2O3為外標來檢測器響應波動。精密稱取“2.2”項下物理混合物1.00 g、α-Al2O30.20 g，研磨混勻，測定穿心蓮內酯、α-Al2O3衍射峰積分強度（I穿心蓮內酯-物理混合物、I外標-物理混合物）；精密稱取“2.1”項下固體分散體1.00 g、α-Al2O30.20 g，研磨混勻，測定穿心蓮內酯、α-Al2O3衍射峰積分強度（I穿心蓮內酯-固體分散體、I外標-固體分散體），以物理混合物中穿心蓮內酯的結晶度為100%，測定固體分散體中其相對結晶度［17］，計算公式為相對結晶度＝［（I穿心蓮內酯-固體分散體／I外標-固體分散體）／（I穿心蓮內酯-物理混合物／I外標-物理混合物）］×100%。

將固體分散體置于溫度（40±2）℃、相對濕度（75±5）% 的綜合藥品穩定性試驗箱中放置60 d，測定穿心蓮內酯相對結晶度，結果見表2。

表2 穿心蓮內酯固體分散體相對結晶度測定結果（）Tab.2 Results of relative crystallinity determination of andrographolide solid dispersions（）

表2 穿心蓮內酯固體分散體相對結晶度測定結果（）Tab.2 Results of relative crystallinity determination of andrographolide solid dispersions（）

再通過SPSS 21.0 軟件對表2 數據進行兩兩比較（LSD 法），結果見表3。由此可知，相同制備方法、不同載體材料（除冷凍干燥法+PEG8000 與冷凍干燥法+Soluplus? 外）所得固體分散體的相對結晶度比較，差異均有統計學意義（P＜0.05），表明載體材料對其重結晶穩定性有重要影響；冷凍干燥法+PEG8000 與冷凍干燥法+Soluplus? 無顯著差異的原因可能是由于Soluplus? 為聚乙烯己內酰胺-聚乙酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物，含有聚乙二醇片段，與PEG8 000 具有部分類似的性質，但真空干燥法、噴霧干燥法與這種載體材料所得固體分散體的相對結晶度有顯著差異（P＜0.05），推測上述現象可能還與制備方法有關，具體有待進一步研究。另外，相同制備方法、不同載體材料所得固體分散體的相對結晶度比較，差異均有統計學意義（P＜0.05），表明制備方法對其重結晶穩定性也有重要影響。

2.6 聚類分析 以穿心蓮內酯相對結晶度為聚類變量，采用組間聯接聚類方法，通過平方歐式距離進行測定，SPSS 21.0 軟件進行分析，結果見圖4。由此可知，當平方歐式距離小于5 時，固體分散體可分為3 類，真空干燥法+Soluplus?、噴霧干燥法+PEG8000、噴霧干燥法+P188、冷凍干燥法+PEG8000、冷凍干燥法+P188、冷凍干燥法+Soluplus? 為第1 類，真空干燥法+PVP K30、噴霧干燥法+PVP K30、噴霧干燥法+Soluplus?、冷凍干燥法+PVP K30 為第2 類，真空干燥法+PEG8000、真空干燥法+P188 為第3 類；以PEG8000、P188 為載體材料時，噴霧干燥法、冷凍干燥法所得固體分散體與真空干燥法所得者可區分開，表明制備方法對其重結晶穩定性有一定影響，但第1 類包括了3 種制備方法，每種方法有2 種載體材料，而第2 類主要包括了以PVP K30 為載體材料的3 種制備方法，這2 類均無法區分制備方法，表明它不是主要影響因素；第1 類主要以半晶態載體PEG8000、P188 為載體材料，第2 類以無定形載體PVP K30、Soluplus? 為載體材料，第3 類以半晶態載體PEG8000、P188 為載體材料，即更傾向于根據載體性質進行分類，表明載體材料為主要影響因素。

圖4 相對結晶度聚類分析樹狀圖Fig.4 Cluster analysis dendrogram for relative crystallinities

表3 穿心蓮內酯固體分散體相對結晶度的比較Tab.2 Comparison of relative crystallinities of andrographolide solid dispersions

3 討論

研究表明，在相同載體材料下，不同方法所制備穿心蓮內酯固體分散體在60 d 后的結晶峰強度均不同，表明制備方法對其重結晶穩定性有所影響；在相同制備方法下，不同載體材料所制備穿心蓮內酯固體分散體在60 d 后的結晶峰強度由強到弱依次為PVP K30、Soluplus?、PEG8000、P188，表明載體材料為影響其重結晶穩定性的主要因素。聚類分析結果進一步表明，制備方法、載體材料均會對穿心蓮內酯固體分散體重結晶穩定性產生影響，以后者占主要地位。

綜上所述，穿心蓮內酯固體分散體重結晶穩定性受制備方法、載體材料的影響，以后者為主。這是因為在確定藥物后，載體材料結構通常決定著氫鍵形成，而且其分子量影響整個固體分散體體系的黏度及親脂性，性質與玻璃化轉變溫度、藥物與載體相溶性密切相關，同時氫鍵強度、混溶性等參數對固體分散體穩定性均會產生較大的影響；制備方法主要影響穿心蓮內酯固體分散體的形態及表面特征，而未直接影響其氫鍵形成、玻璃化轉變溫度、藥物與載體相溶性等關鍵指標。本實驗通過比較制備方法、載體材料對穿心蓮內酯固體分散體重結晶穩定性的影響，可進一步完善該劑型相關研究體系，并為后續考察提供依據。