膠態二氧化硅固化中風回語顆粒揮發油的研究

邱守昊 張依倩 王 玉 趙俊赫 宋兆輝▲

1.天津中醫藥大學，天津 301617；2.天士力醫藥集團股份有限公司 創新中藥關鍵技術國家重點實驗室，天津 300410

中風回語顆粒是目前治療卒中后失語癥的1.1類中藥創新藥在研品種，其前身為中風回語丹、中風回語膠囊，為國醫大師任繼學的臨床經驗方[1]，在卒中后失語癥的臨床治療方面有不錯的療效，該方由石菖蒲、郁金、川芎等九味中藥組成[2]。其處方中揮發油是由石菖蒲、川芎和郁金通過水蒸氣蒸餾法制得，石菖蒲作為君藥，其揮發油在合提揮發油中所占比例最高可達到86%。合提揮發油經β-環糊精包合干燥用于后續制劑，但以β-環糊精包合技術固化[3]揮發油存在工藝復雜，周期長等缺點[4]。

膠態二氧化硅（SYLOID FP）是采用凝膠法合成的高純度無定形二氧化硅粉末[5]，擁有高內部孔隙率和表面積，獨特的三維網狀結構，吸附力強，可改變浸膏及油狀類等高黏度活性物的物性，已作為藥用輔料廣泛地應用于藥物配方中[6-7]。將中風回語顆粒揮發油作為模型藥物，以三種不同型號的SYLOID FP為載體對其進行固化研究，通過對SYLOID FP固化比例、物料屬性的考察優選出合適的型號，并對該型號SYLOID FP揮發油固化物與β-環糊精揮發油固化物的固化率及熱穩定性進行分析比較。

1 儀器與材料

1.1 儀器

Agilent1260高效液相色譜儀、DSC3+差式掃描量熱儀（梅特勒-托利多儀器有限公司）、VT6130P型真空干燥箱（賽默飛世爾科技公司）、電子分析天平METTLER TOLEDO XSR105DU（梅特勒-托利多儀器有限公司）、IKA恒溫電子攪拌器C-MAG-HS7（德國艾卡儀器設備有限公司）、泰斯特WGLL-125BE電熱鼓風干燥箱、馬爾文2000激光粒度儀（英國馬爾文儀器有限公司）。

1.2 材料與試劑

中風回語顆粒揮發油（天士力研究院自制，批號：20220105）；膠態二氧化硅XDP3050（SYLOID XDP3050, 美國GRACE，批號：1000375018）；膠態二氧化硅244FP（SYLOID 244FP，美國GRACE，批號：1000379658）；膠態二氧化硅AL-1FP（SYLOID AL-1FP，美國GRACE，批號：1000389759）；β-環糊精（曲阜天利藥用輔料有限公司，批號：2012001）；α-細辛醚對照品（上海阿拉丁生化科技股份有限公司，批號：F2115026，98%）；甲醇（分析純，德國默克公司）；無水乙醇（分析純，德國默克公司）。

2 方法與結果

2.1 α-細辛醚的含量測定方法建立

基于前期實驗結果，石菖蒲油在合提揮發油中占比可達86%，故將石菖蒲油中指標性成分α-細辛醚作為測定固化物中固化率的基準物質[8]。

2.1.1 溶液的配制 對照品溶液：精密稱取α-細辛醚10.13 mg，置于100 ml量瓶中，以甲醇溶解并定容至刻度線，搖勻即得101.30 μg/ml對照品儲備液。供試品溶液：取制備好的SYLOID FP固化粉末10 mg，β-環糊精固化粉末150 mg置于50 ml量瓶中，以甲醇溶解并定容至刻度線，搖勻濾過即得。陰性樣品溶液：取除石菖蒲之外的其他2味中藥，以處方量按工藝制法提取揮發油制成石菖蒲陰性揮發油對照樣品，并以SYLOID FP對其進行固化，按供試品溶液制備方法制備石菖蒲陰性樣品溶液。

2.1.2 色譜條件 Agilent Eclipse XDB C18柱（5 μm，4.6 mm×150 mm）；檢測波長258 nm；柱溫30℃；進樣量10 μl；流速1 ml/min；流動相水（A）-乙腈（B）梯度洗脫，洗脫梯度見表1。

表1 流動相水（A）-乙腈（B）梯度洗脫梯度

2.1.3 專屬性考察 取陰性樣品、供試品、對照品溶液，按“2.1.2”項下方法進樣，測定，觀察陰性樣品在待測物出峰處有無干擾，結果見圖1。實驗結果表明，所測定成分與相鄰色譜峰能達到分離，分離度＞1.5。陰性樣品溶液在α-細辛醚對照品位置處未見色譜峰，表明本法測定中風回語顆粒揮發油固化物中α-細辛醚的含量時專屬性良好。

圖1 專屬性實驗結果

2.1.4 線性關系考察 以計量校正后的移液槍分別吸取α-細辛醚對照品儲備液5、2.5、1.25、0.625、0.3125、0.1563 ml置于10 ml量瓶中，以甲醇定容至刻度線，搖勻。分別吸取上述對照品10 μl，按“2.1.2”項下條件進樣分析，以溶液濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，進行線性回歸，得標準曲線回歸方程Y=43 557X-17 710,r=0.9999,α-細辛醚在1.58～101.30 μg/ml線性關系良好。

2.1.5 精密度實驗和穩定性實驗 取同一濃度對照品溶液，連續進樣6次，測得α-細辛醚峰面積RSD為0.59%；取同一濃度對照品溶液于制樣后0、4、8、12、16、20、24 h分別進樣，測得α-細辛醚峰面積的RSD為0.88%，表明儀器精密度與對照品溶液穩定性良好。

2.1.6 重復性實驗 分別取同一批SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP、SYLOID AL-1FP及β-環糊精固化樣品各6份，按“2.1.1”項下方法制備供試品并進樣，測得α-細辛醚含量RSD為1.80%、1.07%、1.81%，表明該方法重復性良好。

2.1.7 加樣回收率實驗 精密稱取已知α-細辛 醚 含 量 的SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP、SYLOID AL-1FP固化樣品10 mg與β-環糊精固化樣品150 mg各6份，加入適量α-細辛醚對照品，依法測定，結果平均加樣回收率分別為101.56%、100.41%、98.94%、99.42%，RSD為2.88%、2.44%、2.36%、2.80%，符合回收率實驗要求。

2.2 SYLOID FP固化揮發油固化率考察

按SYLOID FP與揮發油質量比為1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1制備樣品，稱取適量SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP、SYLOID AL-1FP與已知α-細辛醚含量的揮發油，于400 r/min條件下，邊攪拌邊滴加揮發油，攪拌10 min即得揮發油固化物[9]。按“2.1.1”項下方法制備供試品溶液，按“2.1.2”項下方法進樣測定，并按下列公式計算固化率，結果見表2。由于SYLOID 244FP堆密度較小，固化比例達到6∶1后，制得的固化粉末均勻度較差，在測定α-細辛醚含量時RSD值較大，無法準確計算其固化率，故對其6∶1、8∶1的固化比例不做考察。由表2可知，三種SYLOID FP與揮發油質量比在4∶1時均可對中風回語顆粒揮發油實現70%左右的固化效果，綜合考慮成本及固化率，確定SYLOID FP與揮發油的固化比例為4∶1，后續考察均使用固化比例為4∶1的SYLOID FP固化物。固化率=（固化物中測得的α-細辛醚含量/揮發油中測得的α-細辛醚含量）×100%。

表2 不同固化比例下SYLOID FP固化率（%， ± s）

表2 不同固化比例下SYLOID FP固化率（%， ± s）

SYLOID AL-1FP固化物1∶1 42.56±1.56 42.68±1.85 41.18±1.09 2∶1 56.20±1.48 57.67±1.52 53.97±0.98 4∶1 71.62±1.02 74.87±1.12 65.18±1.37 6∶1 N/A 75.21±1.65 71.03±1.99 8∶1 N/A 77.72±1.66 73.11±0.96輔料∶油 SYLOID 244FP固化物SYLOID XDP3050固化物

2.3 SYLOID FP固化物的粉體學性質考察

對SYLOID FP固化揮發油前后的粒徑、比表面積、休止角、密度進行測定，評價粉末的粉體學性質變化。粒徑及比表面積采用馬爾文激光粒度儀進行測定；休止角采用固定漏斗法測定，將漏斗串聯并固定于水平放置的坐標紙上2 cm的高度處，將固化粉末沿漏斗壁倒入最上一漏斗中直到最下面漏斗形成的藥粉圓錐體尖端接觸到漏斗口為止，由坐標紙測出圓錐體底部的直徑，計算休止角（tgθ= H/R）；堆密度與振實密度采取《中華人民共和國藥典》2020版（四部）[10]0993測定法，測定結果見表3。

表3 SYLOID FP固化前后粉體學數據（ ± s）

表3 SYLOID FP固化前后粉體學數據（ ± s）

（μm） 休止角AR（°） 堆密度（g/cm3） 振實密度（g/cm3） 比表面積（m2/g）樣品 d（0.5）SYLOID XDP3050 53.87±0.18 26.19±0.35 0.18±0.00 0.35±0.00 0.21±0.01 SYLOID 244FP 3.68±0.15 36.37±0.48 0.06±0.00 0.09±0.00 1.73±0.09 SYLOID AL-1FP 8.28±0.11 31.75±0.50 0.33±0.00 0.56±0.00 1.11±0.05 SYLOID XDP3050固化物 54.98±0.52 21.56±0.25 0.24±0.00 0.36±0.00 0.22±0.01 SYLOID 244FP固化物 3.78±0.21 30.12±0.11 0.10±0.00 0.15±0.00 1.75±0.11 SYLOID AL-1FP固化物 8.29±0.13 27.08±0.38 0.39±0.00 0.57±0.00 1.11±0.11

由表3可知，三種SYLOID FP粉末吸附揮發油后，其粒徑、比表面積均無明顯變化，而其休止角減小，堆密度與振實密度都有所增加，表明中風回語顆粒揮發油可能被吸入其內部高孔隙率的三維網狀結構中，并且吸附揮發油后其休止角減小，說明膠態二氧化硅粉末在該固化比例條件下流動性有所提高。綜合考慮固化率、流動性、成本等因素，最終選擇SYLOID XDP3050作為后續實驗輔料。

2.4 差式掃描量熱分析（differential scanning calorimetry，DSC）[11]

分別稱取適量中風回語顆粒揮發油、SYLOID XDP3050、SYLOID XDP3050固化物，置于樣品池中，測試條件為鋁坩堝，氮氣氣氛，升溫速率10℃/min，升溫范圍25～450℃，分別記錄樣品的差式熱掃描曲線。各樣品DSC曲線見圖2，揮發油在230℃出現一個明顯的熱吸收峰，SYLOID XDP3050無明顯吸收峰，SYLOID XDP3050固化物在210℃出現一明顯吸收峰，可能是由于揮發油與SYLOID XDP3050相互作用導致吸收峰后移，該結果說明揮發油能以非液體的形式均勻地分散在SYLOID XDP3050孔徑中，且固化過程不會破壞揮發油原有的分子形式，未發生化學反應，其固化過程可能為可逆的物理吸附。

圖2 DSC曲線

2.5 SYLOID XDP3050與β-環糊精固化物熱穩定性[12]及固化率比較

2.5.1 固化率比較 制備β-環糊精固化物，取揮發油適量加入1倍體積的無水乙醇混合備用。開啟恒溫電子攪拌器，加入純化水（揮發油體積×24倍）至攪拌器燒杯中，啟動攪拌器，加入β-環糊精（揮發油體積×8倍重量），分散后，加入揮發油無水乙醇溶液。開始計時，攪拌2 h，攪拌結束后，將溶液放出轉移至真空干燥箱中（干燥溫度≤50℃），得干燥物粉碎后即得β-環糊精固化物粉末。取適量β-環糊精固化物（n=3）按“2.1.1”項下制備供試品溶液，“2.1.2”項下色譜條件進樣測定，計算其固化率并與SYLOID XDP3050比較，結果β-環糊精與SYLOID XDP3050對中風回語顆粒揮發油的固化率分別為（70.92±2.05）%、（74.87±1.12）%。

2.5.2 熱穩定性比較[13]分別取中風回語顆粒揮發油、SYLOID XDP3050固化物及β-環糊精固化物適量（n=3）進行α-細辛醚的含量測定，另分取同一份樣品置于敞口干燥皿中，在干燥箱中60℃放置8 h后再次測定α-細辛醚含量，并根據下述公式計算各樣品的α-細辛醚損失率，α-細辛醚損失率=（0時α-細辛醚含量/60℃放置8 h α-細辛醚含量）×100%，結果顯示，中風回語顆粒揮發油中α-細辛醚損失率為（19.39±0.85）%，β-環糊精固化物中α-細辛醚損失率為（6.39±0.23）%，SYLOID XDP3050固化物中α-細辛醚損失率為（2.55±0.14）%，β-環糊精與SYLOID XDP3050固化揮發油均有助于提高其穩定性，SYLOID XDP3050固化物的熱穩定性略高于β-環糊精固化物。

3 討論

本實驗首次使用SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP及SYLOID AL-1FP三種不同型號的SYLOID FP進行中風回語顆粒揮發油的固化，發現三種SYLOID FP均可在一定的固化比例下對中風回語顆粒揮發油達到較好的固化效果，其固化率與β-環糊精固化率相近、熱穩定性高[14]，且制劑工藝簡單僅需短時的物理混合攪拌，與β-環糊精耗時耗材的包合工藝相比，更加節能省材。不同型號的SYLOID FP粉體學性質也有所不同，但對揮發油的固化效果差別不大，因此在應用于不同處方的制劑工藝中，可根據需求進行選擇，其作為一種替代傳統β-環糊精固化揮發油的輔料，具有較好的應用前景。

由于β-環糊精包合技術一般需要干燥粉碎等多條工序，揮發油在其制劑過程中可能部分損失從而導致固化率低，故揮發油固化率一般在70%左右[15-17]，而SYLOID FP的固化工藝為簡單的混合攪拌吸附揮發油，制劑過程極大地避免了揮發油的損耗。但本實驗三種SYLOID FP在不同固化比例下對中風回語顆粒揮發油的固化率均未達到相關固化文獻中的90%以上[6-9]，其對固化后的揮發油溶出是否有影響及具體吸附機制仍需進一步研究。