不同載體材料尼莫地平固體分散體性質研究*

李 明，張宇佳，王立強，鄭穩生△

（1.中國醫學科學院北京協和醫學院藥物研究所·藥物傳輸技術與新型制劑北京市重點實驗室，北京 100050；2.北京元延醫藥科技股份有限公司，北京 101102）

尼莫地平為1，4－二氫吡啶衍生物Ca2＋通道阻滯劑，通過抑制Ca2＋進入細胞，從而抑制血管平滑肌收縮［1－3］。藥理學研究顯示，尼莫地平通過作用于Ca2＋通道相關神經元受體和腦血管受體，發揮保護神經元，改善腦供血，增加腦部缺血的耐受力［4－5］。目前，其劑型包括片劑、緩釋片、控釋片、膠囊劑、膠丸劑、注射劑等，用于缺血性腦血管病、偏頭痛、輕度蛛網膜下腔出血所致腦血管痙攣，突發性耳聾及輕中度高血壓等疾病的治療。依據生物藥劑學分類，尼莫地平屬生物藥劑學分類系統（BCS）Ⅱ類化合物［6］，溶解度低，滲透性高，故溶出速度是限制人體藥物吸收的關鍵因素［7］。將難溶性藥物制備成固體分散體是提高藥物溶解度，改善生物利用度的常用方法［8－9］。固體分散體能顯著增加難溶性藥物的溶出速度及溶解速度，但傳統方法制備得到的固體分散體存在產品物理穩定性差、工藝重復性差、后續處理困難等缺點，難以進行工業化生產［10］。噴霧干燥是制備固體分散體的有效技術，溶劑以極快的速度蒸發，使載體溶液快速轉化為固體載體顆粒，伴隨著溶劑蒸發形成無定形的固體分散體［11－12］，可實現連續化生產，藥物增溶效果顯著，操作過程中的參數嚴格可控，工藝重復性好［13］。本研究中通過噴霧干燥技術，以共聚維酮S630、聚乙烯己內酰胺－聚乙酸乙烯酯－聚乙二醇接枝共聚物（Soluplus）及L，M，H型醋酸羥丙甲纖維素琥珀酸酯（HPMCAS）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）K29/32（簡稱PVP K30）為載體材料制備尼莫地平固體分散體，通過偏光顯微鏡（PLM）、差示掃描量熱法（DSC）、X射線衍射（XRD）和傅里葉變換紅外光譜（FTIR）等技術對不同載體的固體分散體性質進行表征，包括微觀形態學特征、熱行為特征、分子間相互作用特征與無定形特征，通過動力溶解度試驗和穩定性試驗分析其溶出特性和穩定性特征，并探討載體材料對固體分散體的影響，為其工業化生產的應用提供參考。現報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

BT125D型分析天平（德國賽多利斯公司，精度為十萬分之一）；SD220型噴霧干燥機（深圳信宜特科技有限公司）；MiniFlex 600型X射線衍射儀（日本理學公司）；Q2000型差示掃描量熱儀（美國TA公司）；NICOLET5700型傅里葉變換紅外光譜儀（Thermo Electron Corporation公司）；LC－1020A型、LC－20AT型、LC－2030A型高效液相色譜儀，GC2030型氣相色譜儀（日本Shimadzu公司）；μDISS ProfilerTM型原位光纖溶出儀（美國Pion公司）；RC806D型溶出儀（天津天大天發科技公司）。

1.2 試藥

尼莫地平原料藥（河北醫科大學制藥廠，批號為180801，純度為99.5%）；尼莫地平對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號為100270－201403，純度為99.7%）；Soluplus（批號為36369336WO），K29/32（批號為0002342674），均購于巴斯夫（中國）有限公司；H型HPMCAS（HPMCAS HG，批 號 為65G－810004）；M型HPMCAS（HPMCAS MG，批號為60G－810003），HPMCAS（HPMCAS LF，批號為NPD－0047），共聚維酮S630（批號為0002358298），均購于亞什蘭化學貿易（上海）有限公司；甲醇（色譜純，國藥集團化藥試劑有限公司）；其他試劑均為分析純。

2 方法與結果

2.1 尼莫地平含量測定

2.1.1 色譜條件

色譜柱：DiamonsilPlusC18柱（250mm×4.6mm，5μm）；流動相：甲醇－四氫呋喃－水（13∶26∶60，V/V/V）；流速：1.5 mL/min；檢測波長：235 nm；柱溫：40℃；進樣量：20μL。

2.1.2 樣品與溶液制備

供試品溶液：取尼莫地平原料藥60 mg，精密稱定，置100 mL容量瓶中，加50 mL甲醇，超聲處理5 min使溶解，加甲醇稀釋至刻度，搖勻，濾過，即得。

空白載體材料溶液：取處方量載體材料，精密稱定，置100 mL容量瓶中，加50 mL甲醇超聲處理5 min使溶解，加甲醇稀釋至刻度，搖勻，濾過，即得。

固體分散體溶液：取處方量載體材料和尼莫地平原料藥，精密稱定，置100 mL容量瓶中，加50 mL甲醇超聲處理5 min使溶解，加甲醇稀釋至刻度，搖勻，濾過，即得。

尼莫地平固體分散體：取處方量尼莫地平原料藥，分別與不同載體材料共聚維酮S630，PVP K30，Soluplus，HPMCAS HG，HPMCAS MG，HPMCAS LF分別按1∶2，1∶3，1∶4比例進行混合，加入少量丙酮超聲溶解，得到尼莫地平與載體材料的混合溶液。噴霧干燥機的工作條件：進風溫度為95℃，排風溫度為55℃，風機轉速為1 200 r/min，蠕動泵轉速為10 r/min，霧化壓力為0.1 MPa。將混合液在該條件下進行噴霧干燥，置干燥器內冷卻至室溫，即得。

物理混合物：取處方量尼莫地平和載體材料，分別按1∶2，1∶3，1∶4比例混合，置研缽中充分研磨，移至自封袋內，充分振蕩30 min，過篩，即得。

2.1.3 方法學考察

專屬性試驗：各成分保留時間見表1，高效液相色譜圖見圖1。在尼莫地平出峰位置處，雜質A，B，C及空白輔料、空白溶劑均無干擾峰，表明方法專屬性良好。

表1 各成分保留時間及分離度Tab.1 Retention time and resolution of each compound

圖1 尼莫地平含量的專屬性試驗高效液相色譜圖（λ＝235 nm）1.Impurity C 2.Impurity A 3.Nimodipine 4.Impurity BFig.1 HPLC chromatogram of the specific test of nimodipine（λ＝235 nm）

線性關系考察：取尼莫地平對照品，精密稱定，定量配制，得質量濃度分別為0.001 2，0.060 0，0.300 0，0.500 0，0.600 0，1.20 0 mg/mL系列對照品的溶液，按2.1.1項下色譜條件進樣測定。以尼莫地平質量濃度（X，mg/mL）為橫坐標、峰面積（Y）為縱坐標繪制標準曲線，得回歸方程Y＝50 908 013X＋232 450，R2＝0.999 7（n＝6）。結果表明，尼莫地平質量濃度在0.001 2～1.202 0 mg/mL范圍內與峰面積線性關系良好。

精密度試驗：取尼莫地平溶液3份，同1日連續進樣3次，檢測，計算日內精密度；不同日進樣3次，檢測，計算日間精密度。結果日內精密度和日間精密度峰面積的RSD分別為0.07%和0.31%（n＝6），表明儀器精密度良好。

穩定性試驗：取同一批樣品，分別于0，1，2，3，4，5，6，20，24 h時按2.1.1項下方法進樣測定，記錄峰面積。結果峰面積的RSD為0.01%（n＝9），表明供試品溶液在24 h內穩定性良好。

加樣回收試驗：取尼莫地平固體分散體，分別加入低、中、高濃度的尼莫地平對照品溶液，超聲溶解稀釋后經0.22μm微孔濾膜，濾過，按2.1.1項下方法進樣測定，以測定結果/理論濃度計算回收率。結果尼莫地平的回收率為98%～101%，均符合要求，表明方法準確度高。

定量限和檢測限確定：取尼莫地平對照品適量，精密稱定，加溶劑逐級稀釋，精密量取20μL，按2.1.1項下色譜條件進樣檢測，當信噪比（S/N）為10時作為定量限，當S/N為3時作為檢測限。結果定量限為1.2μg/mL，檢測限為12 ng/mL。

2.2 尼莫地平固體分散體物象考察

2.2.1 PLM觀察

取2.1.2項下尼莫地平固體分散體與物理混合物，以及尼莫地平原料藥共聚維酮S630及PVP K30，Soluplus，HPMCAS，分別置PLM鏡下觀察并比較。結果見圖2。由圖2可知，尼莫地平以塊狀結晶體存在，固體分散體中未觀察到明顯晶體結構，判斷藥物以無定形形式存在。

2.2.2 DSC分析

采用DSC法考察不同載體熱行為的差異。分別取2.1.2項下物理混合物及尼莫地平固體分散體、尼莫地平原料藥、共聚維酮S630及PVP K30，Soluplus，HPMCAS，各5 mg，分別置樣品池內。以空鋁盤為參考池，程序升溫（以10℃/min速率從25℃升至110℃，冷卻至25℃，再以10℃/min的速率從25℃升至230℃），氮氣流量為50 mL/min，記錄各樣品DSC熱曲線。結果見圖3。可見，尼莫地平原料藥在124.76℃處有單一吸熱峰，是在升溫過程中逐漸熔融的吸熱過程，為尼莫地平的熔點峰，表明尼莫地平存在明顯晶型，載體材料無熱吸收峰，不同載體材料制備的固體分散體中，于124.76℃處未出現任何吸熱峰，即尼莫地平與上述所有載體材料經噴霧干燥后均成功制備為固體分散體，尼莫地平在其中以無定形形式存在。

2.2.3 XRD 分析

藥物與載體材料形成固體分散體，兩者發生相互作用產生新的晶型或無定形，圖譜中將產生新的峰形或新的鈍峰。因此，通過比較固體分散體與物理混合物的XRD圖譜變化，可有效考察藥物與載體材料的相互作用［14］。取2.1.2項下尼莫地平固體分散體、尼莫地平原料藥、共聚維酮S630及PVP K30，Soluplus，HPMCAS。工作條件：Cu靶，Ka輻射，電壓40 kV，電流40 mA；掃描方式：步進式掃描；掃描速度：0.2 s；掃描范圍：5°～60°；探測器：LynxEye。結果見圖4。

由圖4可知，尼莫地平具有特征X射線衍射峰，說明其存在特定的晶體結構。所用載體材料無特征XRD峰，說明其均不存在特定的晶體結構。在尼莫地平與載體材料的物理混合物中，尼莫地平特征衍射峰的數量減少，說明載體材料的存在會不同程度地掩蓋XRD，而尼莫地平仍以晶體形式存在。在不同載體材料制備的固體分散體中，尼莫地平的XRD峰均完全消失，說明此時尼莫地平的晶體結構已完全消失，以無定形的形式存在。

A.尼莫地平原料藥 B.尼莫地平固體分散體圖3 差示掃描量熱曲線圖A.Nimodipine API B.Nimodipine solid dispersionFig.3 DSC profile

A.尼莫地平 B.尼莫地平－PVP K30（1∶2） C.尼莫地平－S630（1∶2） D.尼莫地平－Soluplus（1∶2） E.尼莫地平－ASLF（1∶2） F.尼莫地平－ASMG（1∶2） G.尼莫地平－ASMG（1∶3）圖2 偏光鏡顯微鏡圖（×400）A.Nimodipine B.Nimodipine－PVP K30（1∶2）C.Nimodipine－S630（1∶2）D.Nimodipine－Soluplus（1∶2）E.Nimodipine－ASLF（1∶2）F.Nimodipine－ASMG（1∶2）G.Nimodipine－ASMG（1∶3）Fig.2 PLM micrograph（×400）

2.2.4 FTIR分析

FTIR基于邁克爾遜干涉對紅外光進行傅里葉變換原理，噪聲低，光通量高，測量速度快，波數精度高，頻率測量范圍寬。通過固體分散體樣品圖譜上特征吸收峰的位置與強度，可有效推測藥物與載體間的相互作用及結晶化程度［15］。采用溴化鉀（KBr）壓片法分別對尼莫地平原料藥、尼莫地平固體分散體進行FTIR檢測，波數范圍為400～4 000 cm－1，掃描次數60次，分辨率4.0 cm－1。

尼莫地平固體分散體FTIR圖譜見圖5。可見，紅外吸收特征區中，3 291 cm－1處為仲胺基N—H伸縮振動吸收峰，1 695 cm－1處為C＝O伸縮振 動吸收峰，1 621 cm－1，1 495 cm－1處為C＝C伸縮振動吸收峰，1 524 cm－1處為N＝O伸縮振動吸收峰，1 346 cm－1處為仲胺基C—N伸縮振動吸收峰，1 023 cm－1處為仲胺基中的C—O伸縮振動吸收峰；不同載體固體分散體中，N—H，C＝O，C＝C，C—N吸收峰消失，是由于尼莫地平在固體分散體中占比較小，高分子材料吸收峰會掩蓋這些化學鍵的紅外吸收峰；不同載體固體分散體中N—H，C＝O，C—C，C—N會發生波數偏移或譜線變寬，這是因為尼莫地平在固體分散體制備過程中與載體材料發生了氫鍵結合。

2.2.5 動力溶解度試驗

以原位光纖技術考察不同固體分散體中尼莫地平的動力溶解度。分別取尼莫地平原料藥和固體分散體20 mg，分別置含有15 mL的去離子水、pH 6.8磷酸鹽緩沖溶液（PBS）、含0.3%十二烷基硫酸鈉（SLS）的pH 4.5醋酸鹽緩沖溶液（ABS）中。設置工作條件：磁力攪拌速度為300 r/min，測定溫度為37℃，光纖探頭為2 mm，全波長檢測，分析波長為352～362 nm，取樣時間為1 min和4 min，10～120 min間隔5 min（取樣，共23個），檢測總時間為120 min。結果見圖6。可知，所有樣品中尼莫地平均表現出最低的溶解度。不同載體材料、不同比例制備的固體分散體對尼莫地平的增溶效果不等，說明尼莫地平的增溶效果受載體材料的種類及其與藥物比例的影響。

a.尼莫地平 b.PVP K30 c.尼莫地平與PVP K30物理混合 d.尼莫地平－PVP K30固體分散體 e.尼莫地平－PVP K30固體分散體加速f.共聚維酮S630 g.尼莫地平與共聚維酮S630物理混合h.尼莫地平－共聚維酮S630固體分散體i.尼莫地平－共聚維酮S630固體分散體加速j.Soluplus k.尼莫地平與Soluplus物理混合l.尼莫地平－Soluplus固體分散體m.尼莫地平－Soluplus固體分散體加速n.ASMG o.尼莫地平與ASMG物理混合p.尼莫地平－ASMG固體分散體q.尼莫地平－ASMG固體分散體加速r.ASHG s.尼莫地平與ASHG物理混合t.尼莫地平－ASHG固體分散體u.尼莫地平－ASHG固體分散體加速圖4 X射線衍射圖a.Nimodipine b.PVP K30 c.Physical mixture of nimodipine and PVP K30 d.Nimodipine－PVP K30 solid dispersions e.Accelerated test of nimodipine－PVP K30 solid dispersions f.Copovidone S630 g.Physical mixture of nimodipine and copovidone S630 h.Nimodipine－copovidone S630 solid dispersions i.Accelerated test of nimodipine－copovidone S630 solid dispersions j.Soluplus k.Physical mixture of nimodipine and Soluplus l.Nimodipine－Soluplus solid dispersions m.Accelerated test of nimodipine－Soluplus solid dispersions n.ASMG o.Physical mixture of nimodipine and ASMG p.Nimodipine－ASMG solid dispersions q.Accelerated test of nimodipine－ASMG solid dispersions r.ASHG s.Physical mixture of nimodipine and ASHG t.Nimodipine－ASHG solid dispersions u.Accelerated test of nimodipine－ASHG solid dispersionsFig.4 XRD pattern

以PVP K30為載體材料制備的尼莫地平固體分散體中，比例為1∶3和1∶4時載藥量最高。比例為1∶3時溶解度為876μg/mL，短時間處于超飽和狀態；隨著試驗的進行，飽和狀態被打破，在溶出過程中部分溶液貼杯壁首先析出，作為晶種誘發尼莫地平析出，使整個體系溶解度降低。

以共聚維酮S630為載體材料制備的尼莫地平固體分散體中，比例為1∶3時載藥量最高。此時尼莫地平的溶解度為281μg/mL，動力溶解度提高3倍。

以Soluplus為載體材料制備的尼莫地平固體分散體中，比例為1∶4時的載藥量最高。此時，尼莫地平的溶解度為417μg/mL，動力溶解度提高4倍。

以HPMCAS為載體材料制備的尼莫地平固體分散體中，不同型號、不同比例的固體分散體均可有效提高尼莫地平的動力溶解度。在L，M，H型HPMCAS所制備的固體分散體中，藥物與載體材料比例為1∶3時的溶解度提高2倍。

因此，噴霧－冷凍干燥法可有效制備尼莫地平固體分散體，且所制備的尼莫地平固體分散體的溶解度均增加。

2.2.6 穩定性試驗

取適量固體分散體裝入離心管，置溫度為40℃、相對濕度為75%的恒溫恒濕箱中，放置2個月后測試固體分散體的DSC及動力溶解度結果見圖7。結果顯示，以PVP K30為載體材料的固體分散體中，1∶2，1∶3，1∶4的固體分散體分別于90.27，96.10，94.48℃處出現熱吸收峰，說明PVP K30制備的固體分散體經加速條件處理后有晶體析出，穩定性較差；以共聚維酮S630為載體材料制備的固體分散體中，1∶2，1∶3，1∶4的固體分散體分別在85.30，82.86，84.30℃處出現熱吸收峰，說明共聚維酮S630制備的固體分散體經加速條件處理后有晶體析出，穩定性較差；以Soluplus和L，M，H型HPMCAS載體材料所制備的固體分散體中均未出現新的熱吸收峰，說明這2種載體所制備的固體分散體在該加速條件下穩定性較好。

圖7 加速試驗DSC圖譜Fig.7 DSC spectrogram of the accelerated test

A.尼莫地平 B.尼莫地平－PVP K30（1∶2） C.尼莫地平－PVP K30（1∶3） D.尼莫地平－PVP K30（1∶4） E.尼莫地平－共聚維酮S630（1∶2） F.尼莫地平－共聚維酮S630（1∶3） G.尼莫地平－共聚維酮S630（1∶4） H.尼莫地平－Soluplus（1∶2） I.尼莫地平－Soluplus（1∶3） J.尼莫地平－Soluplus（1∶4） K.尼莫地平－ASHG（1∶2） L.尼莫地平－ASHG（1∶3） M.尼莫地平－ASLF（1∶2） N.尼莫地平－ASLF（1∶3） O.尼莫地平－ASMG（1∶2） P.尼莫地平－ASMG（1∶3）圖6 尼莫地平溶出曲線A.Nimodipine B.Nimodipine－PVP K30（1∶2）C.Nimodipine－PVP K30（1∶3）D.Nimodipine－PVP K30（1∶4）E.Nimodipine－Copovidone S630（1∶2）F.Nimodipine－Copovidone S630（1∶3）G.Nimodipine－Copovidone S630（1∶4）H.Nimodipine－Soluplus（1∶2）I.Nimodipine－Soluplus（1∶3）J.Nimodipine－Soluplus（1∶4）K.Nimodipine－ASHG（1∶2）L.Nimodipine－ASHG（1∶3）M.Nimodipine－ASLF（1∶2）N.Nimodipine－ASLF（1∶3）O.Nimodipine－ASMG（1∶2）P.Nimodipine－ASMG（1∶3）Fig.6 Dissolution profile of nimodipine

A.尼莫地平－PVP K30 B.尼莫地平－共聚維酮S630 C.尼莫地平－Soluplus D.尼莫地平－HPMCAS圖5 傅里葉變換紅外光譜圖A.Nimodipine－PVP K30 B.Nimodipine－Copovidone S630 C.Nimodipine－Soluplus D.Nimodipine－HPMCASFig.5 FTIR spectrogram

3 討論

參考文獻［16－19］，第1代固體分散體載體材料多為尿素、糖、有機酸等晶體；第2代載體材料為天然及全合成的聚合物，其中天然材料以纖維素衍生物如羥丙基甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素或淀粉衍生物為代表，合成聚合物以PVP、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸酯等為代表；第3代載體材料是可以自乳化的表面活性劑，如泊洛沙姆408、吐溫80等。目前以第2代載體材料為主，為固體分散體的工業化生產提供了充實的材料基礎。

載體材料對固體分散體的理化性質如溶解度、溶出速度、結晶形態等產生極大影響，但其影響機制仍處于探索階段［20］。隨著制劑學技術的不斷發展，載體材料與藥物的作用機制將逐漸明晰［21］。本研究中選擇已成功實現工業化量產且安全性得到充分探究的第2代載體材料共聚維酮、Soluplus、HPMCAS、PVP K30制備尼莫地平固體分散體，以期為固體分散體制劑的發展提供更多數據支持。

尼莫地平是BCSⅡ類化合物，低溶解度限制其生物利用度及符合臨床需求劑型的開發。本研究中制備了基于不同載體的尼莫地平固體分散體，并通過PLM，DSC，XRD，FTIR等技術對所制備固體分散體的理化性質進行充分探討。結果顯示，尼莫地平與不同載體材料采用噴霧干燥技術制備的固體分散體以無定形的形式存在，可有效改善其溶解度，同時保持了較好的穩定性。

綜上所述，通過噴霧干燥技術可將尼莫地平與合適的載體材料制備為固體分散體，為藥物的開發提供了新方向。