青黛脂溶性提取物固体分散体制备及溶解性研究.doc

1、青黛脂溶性提取物固体分散体制备及溶解性研究【摘要】 目的考察共研磨技术对难溶性药物的增溶能力。方法分别利用共研磨技术和共沉淀法制备青黛脂溶性提取物的固体分散体，并以靛玉红为指标，采用 HPLC 测定其表观溶解度。结果共研磨技术和共沉淀法有效提高了靛玉红的表观溶解度，不同载体研究表明共研物中亲水载体的羟基对改善难溶性药物的溶解度有着重要的影响。结论 共研磨技术能有效地提高难溶药物的溶解度。 【关键词】 共研磨技术 超细粉碎 难溶性药物 靛玉红Abstract：ObjectiveTo investigate the solubility enhancement of solid dispersio

2、ns prepared by cogrinding method .MethodsA coground mixture and solid dispersions of lipophilic extract from Indigo were prepared with water-soluble polymer. An HPLC method was established for the determination of indirubin to study the solubilities of the solid system with indirubin as a reference

3、substance. ResultsThe results showed that the solubility of indirubin in solid dispersions prepared by cogrinding method were remarkably enhanced as well as coevaporation method.It was suggested that hydroxyl group in series of water-soluble polymers plays a key part in the solubility enhancement fr

4、om the result of the effect of polymer species in the coground mixture on indirubin solubility .ConclusionThe present cogrinding method is very effective for improvement of solubility of poorly water-soluble drugs. Key words：Cogrinding method; Superfine smashing; Poorly water-soluble drug; Indirubin

5、共研磨技术（Cogrinding method）是近年来发展起来的、将超细粉碎技术与包合技术或固体分散技术结合起来的一种新技术1 。它既可以避免传统固体分散技术中的溶剂或温度对药物稳定性的影响2 ，又可以避免超细粉碎技术中因粒子团聚而引起的药物溶出下降3 。它通过降低药物的结晶性，改善可湿性以及增加表面积等促进药物的溶出，是改善药物溶解度和溶出速率的有效途径4 。青黛（Natural Indigo）是一种良好的传统中药材，具有清热解毒、凉血定惊作用。用于瘟病、发斑、胸痛咳血、口疮、喉痹、小儿惊痫5 。其脂溶性提取物成分（lipophilic extract from indigo LEI）含有

6、靛玉红、色胺酮等化合物，在抗肿瘤、抑菌、抗炎和抑制细菌内毒素等方面起重要作用6,7 。但是这些成分在水中的溶解度较小，难以吸收，生物利用度差8 。其中靛玉红(iindirubin)是青黛中的主要成分，不溶于水，通常用作评价青黛制剂质量的指标性成分。本实验分别用固体分散技术和共研磨技术，制备青黛固体制剂，并选用靛玉红为质控指标，以 HPLC 法初步研究该固体分散体的溶解特性。1 材料与仪器LC-1500 高效液相色谱仪（日本 JSCO 公司） ；行星式磨机（美国Fritsch 公司） ；旋转蒸发仪（日本 BCHI 公司） ；恒温真空干燥箱（上海一恒科学仪器设备厂） 。青黛（镇江存仁堂药业，批号

7、020801） ；靛玉红标准品（中国药品生物制品检定所，批号 717-200204） ；聚维酮（PVP，规格 K30，上海国药集团化学试剂有限公司） ；聚乙二醇（PEG，规格 4000，上海国药集团化学试剂有限公司)；羟丙甲纤维素（HPMC，规格 E6-Lv，型号 2910，黏度 6cp ；规格 E-4M，型号 2910 ，黏度 4000cp 上海卡乐康公司赠送)；乙醇 （色谱纯 江苏汉邦科技） ；聚乙烯醇（PVA，规格 17-88，美国COOK 公司） ；所有试剂均采用分析纯。2 方法2.1 青黛脂溶性提取物的制备称取青黛 50.0 g，先用水渗漉法提去水溶性成分，剩余物干燥后置圆底烧瓶中，

8、以 10 倍量 95%乙醇回流提取 3 次，4 h/次，合并提取液1 500 ml，减压浓缩至黏稠膏状液体，70水浴上挥去乙醇，40真空干燥 24 h 即得。2.2 超细共研磨物的制备将青黛醇提物（ 0.5 g）分散于PEG4000（0.5 g）中，温度 70，自然冷却至室温，等量分为 3 份，分别与 PVP，PVA，HPMC 等亲水性载体（4 g）混合均匀，选用行星式磨机超细粉碎 2 h，过 80 目筛即得。2.3 共沉淀物的制备称取青黛醇提物（0.5 g）无水乙醇复溶后，加入 PVP K30（4.5 g） ，减压浓缩至溶液呈半固体状,取出在约 70水浴上挥去乙醇,黏稠物置真空恒温干燥箱中

9、24 h,脆化后取出,粉碎,过 80目筛即得。2.4 普通研磨混合物的制备将青黛醇提物（0.5 g） 70分散于PEG4000（0.5 g）中,自然冷却后，置于研钵中，加入 HPMC（4 g）混合，强烈研磨 2 h 后，过 80 目筛即得。2.5 靛玉红的含量测定方法采用 HPLC 法测定。色谱条件：色谱柱 Hanbang C18 柱(4.6 mm 250 mm，5 m)；流动相为甲醇-1%HAc （8119） ，检测波长 290 nm，流速 0.8 ml/min，取对照品溶液及样品供试液各 20 l 进样,记录色谱图,计算峰面积,按外标法计算靛玉红的含量。2.6 表观溶解度的测定称取分散体约

10、 1.0 g（含过量的靛玉红） ，放置于装有 500 ml 蒸馏水的玻璃瓶中，100 r/min 恒速搅拌，温度（370.5），定时取样 5 ml 溶出液经 4.5 m 微孔滤膜过滤,精密吸取滤液 1.0 ml，甲醇定容至 5.0 ml，用 HPLC 法测定含量。3 结果与讨论3.1 HPLC 测定方法的建立3.1.1 标准曲线的建立 精密称取 25mg 的对照品，配制成 10 g/ml 的甲醇对照品贮备液，精密吸取对照液0.1，0.5，1.5，2.5，3.5，5 ml 置于 50 ml 量瓶中，加甲醇稀释成靛玉红浓度分别为 0.02，0.1，0.3，0.5，0.7 ，1 g/ml 的溶液，分

11、别进样测定，记录峰面积。以峰面积 A 对浓度 C（g/ml） 进行线性回归，回归方程为 A287 890C 15 184，r0.999 2，说明在 0.021 g/ml 范围内线性关系良好。3.1.2 精密度实验日内精密度实验：取 1 g/ml 对照品溶液，日内连续测定 5 次，计算得峰面积 RSD 为 0.47%。日间精密度实验：取 1 g/ml 对照品溶液，进样 1 次/d，共进样5 次测定，计算得峰面积 RSD 为 1.19%(n5)。3.1.3 回收率的测定精密量取对照品贮备液 5.0，1.0，0.5 ml，置 10 ml 量瓶中，按处方比例分别加入相应量的PVP，PEG4000，HP

12、MC（E-6lv 和 E-4M）以及已知含量的提取液，加甲醇定容后，振摇 5min，配成高、中、低（5.0，1.0，0.5 g/ml）3 种不同的浓度的溶液。分别进样测定，记录色谱图，计算得载体中的平均回收率分别为 100.3%，99.8%，101.69%，100.7%，101.2%RSD 均小于1.5%。3.2 不同方法制备固体分散体的溶解性质考察及机理分析见图1。从图 1 可以看出，与普通研磨混合物比，共研磨技术和共沉淀法均能显著地提高靛玉红在去离子水中的溶解度。但二者改善难溶性药物溶出的机理有所差别。PVP 共沉淀法原理是 PVP 在溶液中成网状结构，药物分子进入 PVP 分子网状骨架中

13、而呈分子状态分散，共蒸发过程中不易形成分子结晶，使药物形成高能量的非结晶型无定形物，从而增加了药物的溶出9 。制备超细共研磨物所采用超细粉碎技术，可以瞬间产生巨大的能量，在这种强烈和持久的机械力作用下，药物发生不同程度的晶格畸变，直径变小，结构无序化，形成无定型甚至发生多晶型转换10 。此外，还认为在超细粉碎过程中，药物与载体之间形成氢键并分散于载体中，避免了药物的重新聚合，下面以靛玉红为例简单分析它们之间的氢键作用。见图 2。HPMC 通常有 60%以上的羟基未被取代，HPMC 通过羟基在分子内和分子间形成氢键，所以它具有较高的结晶性和难溶性。一般情况下药物与 HPMC 作用只能在纤维素表面

14、进行，只要其结晶结构保持不变，药物就很难进入结晶结构的内部。但在超细粉碎条件下，纤维素原料在这种强烈持久的磨碎、挤压的机械力作用下，产生比氧化、水解的纤维素更具有强大反应能力的机械降解产物，分子内与分子间的氢键部分断裂11 ，继而与靛玉红、PEG 之间相互作用，形成新的氢键。见图 3。靛玉红整个分子基本是由一个大的 共轭体系构成,整个分子比较稳定，它的分子内部 O12 与 O22 与相邻两侧的 H 之间存在着较强的氢键。氢键对于这两种分子的稳定性起着非常重要的作用。它以分子内氢键可形成一个六元环和一个七元环,降低了分子内环的张力,这些促使分子体系总能量降低，在水中的溶解度非常低12 。在超细粉

15、碎中，分子内的氢键被活化，进而与 HPMC、PEG 交互形成新的氢键，药物以无定形或极细晶体颗粒广泛分散于载体中13 ，改善了靛玉红溶解能力。见图4。从图 1 还可以发现，共沉淀物中的靛玉红在水中迅速溶解，随后其溶解度逐渐下降。实验中我们也观察到共沉淀物加入水中迅速形成澄清的红色溶液，但随着时间的增加，溶液逐渐浑浊，在瓶壁上附有细小的暗红色粒状物质，主要由于药物溶解瞬间以亚稳态的小颗粒分散，而随着粒子间的聚集，粒度增加而逐渐从溶液中析出，在水中的溶解度也逐渐下降，而共研物曲线随时间逐渐上升，实验中观察到共研物加入水后缓慢溶解，在 70 min 左右完全溶解成澄清的红色溶液并保持到实验结束，现象

16、与结果吻合。据 Hasegawa 等14的报道，HPMC，MC 在水溶液中能通过疏水性部位与难溶性药物相互作用，因此难溶性药物在其水溶液中可以保持过饱和状态，并且比较稳定。这一现象说明了 HPMC 在水溶液中具有良好的抑晶作用。3.3 不同种类载体的考察超细共研磨物中亲水载体的取代基对药物溶出起重要影响，羟基是其中重要因素，为了考察羟基对增溶能力的影响，作者选用了具有不同羟基数目的亲水载体，分别是PVP，PVA，HPMC。根据表 1， HPMC 制备的共研磨物对靛玉红在去离子水中的溶出有较好的效果，而 PVP K30 效果较差。主要是在超细共研磨物中，羟基对药物与亲水载体的相互作用有重要影响1

17、5 。见图 5。表 1 不同种类亲水载体制备的青黛醇提物超细共研（略）此外，作者考察了载体的黏度对共研物促溶特性影响，选用了具有相同取代度的 HPMC E-4M 和 E-6Lv 制备超细共研磨物，进行溶解度实验，测定去离子水中靛玉红的溶解度。见图 6。结果显示低黏度的 E-6LV 的共研物对靛玉红的促溶作用要优于高黏度的 E-4M。亲水性载体的适当黏度具有阻碍分子的聚集、抑制晶核的形成以及微晶的长大等作用，但黏度较高则阻滞了药物的释放，因而LIE-PEG4000-E-4M 共研物未能显示出理想的增溶效果。3.4 其他因素 Nozawa 等16研究发现，在亲水载体和萘普生球磨过程中，添加少量溶剂

18、如酒精和水等，可以增加萘普生的溶出，主要原因是超细粉碎中适当极性的分散剂可以提供合适的弱极化环境，诱导药物与亲水性载体间相互作用，从而提高难溶性药物溶出度。同时超细粉碎中添加水、乙醇等分散剂，有助于药物的微粉化，调节研磨物料的流变学性质和表面电性及促进颗粒的分散，提高分级产量10 ；作者尝试在超细粉碎过程中添加水、乙醇等分散剂，由于 HPMC 溶胀，混合物干燥后形成团状物不易破碎，作者将寻找合适的分散剂，进行进一步研究。4 结论青黛脂溶性提取物与 PEG4000、HPMC（E6-Lv）超细共研磨后形成的三元固体分散体能有效地增加靛玉红在水中的溶出。共研磨技术相对其它固体分散技术操作简便，更有利

19、于工业化大生产。随着更多新型超细粉碎方式出现，共研磨技术将会作为改善难溶性药物溶出度有效技术手段而得到应用。【参考文献】1白志华，方晓玲.难溶性药物口服制剂研究进展J.中国药学杂志，2005，40（15）：1125.2Masaaki Sugimoto，Improvement of dissolution characteristics and bioavailability of poorly water-soluble drugs by novel cogrinding method using water-soluble polymerJ.Int. J. Pharm.1998，160（1）

20、：11.3Arpansiree Wongmekiat，Formation of fine drug particle by cogrinding with cyclodextrins Part II. The influence of moisture condition during cogrinding process on fine particle formationJ.Int. J. Pharm.2003，265（1-2）：85.4SC Shin，Enhanced dissolution of furosemide by coprecipitating or cogrinding w

21、ith crospovidoneJ.Int. J. Pharm.1998，175（1）：17.5国家药典委员会.中国药典S.北京：化学工业出版社，2005：138.6刘宗林，刘 圣.青黛药理作用与临床应用J.安徽中医学院学报，1997，16（2）：58.7Mara-Carmen Recio，Anti-Inflammatory and Antiallergic Activity in vivo of Lipophilic Isatis tinctoria Extracts and TryptanthrinJ.Pharmacology.2006，72：539.8吴正红，周 静，平其能，等.靛玉红肠

22、吸收转运机制的研究J.中国药科大学学报，2006，37（6）：494.9陆 彬.药物新剂型与新技术J.北京：人民卫生出版社，1998：7.10郑水林.超细粉碎M.北京：中国建材工业出版社，1999：78.11郑俊民.药用高分子材料学M.北京：中国医药科技出版社，2002：90.12王 艳，刘育明，杨 明，等.靛蓝与异构体靛玉红的量子化学研究J.四川大学学报(自然科学版)，2004，41（1）：144.13Paola Mura，Development and characterization of naproxen-chitosan solid systems with improved dru

23、g dissolution propertiesJ.European Journal of Pharmaceutical Sciences. 2003，19（1）：67.14Hasegawa, A.， Dissolution mechanism of solid dispersions of nifedipine with enteric coating agentsJ.Yakugaku Zasshi,1986，105（6）：586.15Toshiro Fukami，Improvement in Solubility of Poorly Water Soluble Drug by Cogrinding with Highly Branched Cyclic DextrinJ.J. Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry.2006 ，56（11）：61.16Nozawa Y，Increase in dissolution rate of nifedipine by roll mixing with PVPJ.Pharm.1986，61：337.