徐麗+曹廣尚+王信+李文明+師偉+李盼盼+張芳+李彥楠
[摘要]制備三七茜草宮內(nèi)緩釋硅橡膠棒并對(duì)其進(jìn)行體外釋放性能的初步評(píng)價(jià)。采用開(kāi)煉機(jī)開(kāi)練法進(jìn)行硅橡膠的塑煉。采用正交試驗(yàn)法進(jìn)行硅橡膠與藥物的混煉工藝參數(shù)優(yōu)選。采用單因素試驗(yàn)法進(jìn)行硅橡膠棒硫化工藝參數(shù)的優(yōu)選。以人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1、三七皂苷R1、羥基茜草素、大葉茜草素為指標(biāo),進(jìn)行體外釋放性能的初步評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示,硅橡膠與藥物混煉的最佳工藝參數(shù)為:輥距2 mm,速比1∶12,前輥溫55~60 ℃,后輥溫50~55 ℃,塑煉時(shí)間20 min。硅橡膠棒的最佳硫化工藝參數(shù)為:溫度90 ℃,時(shí)間60 min。體外釋放度試驗(yàn)表明,三七茜草宮內(nèi)緩釋硅橡膠棒在模擬宮腔液中的藥物釋放符合Higuchi方程,到90 d,人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1及三七皂苷R1的累積釋放度為467%,羥基茜草素及大葉茜草素的累積釋放度為519%。結(jié)果表明,三七茜草宮內(nèi)硅橡膠棒制備工藝合理可行,具備良好的緩釋特性。
[關(guān)鍵詞]三七; 茜草; 宮內(nèi)緩釋硅橡膠; 體外釋放
放置宮內(nèi)節(jié)育器(intrauterine device,IUD)是國(guó)際普遍使用的女性主要避孕方法之一,但其出血副反應(yīng)的3年取出率高達(dá)5568%[1],明顯影響IUD接受率和續(xù)用率,近年來(lái)臨床上研發(fā)的含藥宮內(nèi)緩釋系統(tǒng)IUD能有效避免口服藥物副反應(yīng),已成為防治該病的有效方法,如吲哚美辛(活性γIUD)、左炔諾孕酮(LNG,曼月樂(lè))等[23],但其仍存在點(diǎn)滴不規(guī)則出血等不足,目前尚無(wú)具有中醫(yī)理論的含中藥宮內(nèi)緩釋系統(tǒng)IUD。宮寧顆粒是本課題組首創(chuàng)的專(zhuān)門(mén)防治IUD出血副反應(yīng)的中成藥(國(guó)家準(zhǔn)字號(hào)新藥Z20010155),本文擬選擇其組方代表藥物(三七、茜草),結(jié)合當(dāng)前的中藥有效組分研究成果,制備三七茜草宮內(nèi)緩釋硅橡膠棒,進(jìn)一步研發(fā)中藥宮內(nèi)緩釋IUD,將該病的中醫(yī)藥內(nèi)服治療轉(zhuǎn)化為宮腔內(nèi)持續(xù)外治給藥,提高藥物局部濃度,避免中藥口服繁瑣和依從性不穩(wěn)定等不足,豐富中醫(yī)婦科學(xué)外治法理論,拓展中醫(yī)藥在計(jì)劃生育避孕藥具研發(fā)中的應(yīng)用。
1材料
XK250型開(kāi)放式煉膠機(jī)(青島業(yè)飛機(jī)械有限公司);LESI小型精密橡膠專(zhuān)用擠出機(jī)(廣州市普同實(shí)驗(yàn)分析儀器有限公司);Aglient 1260型高效液相色譜儀(美國(guó)Agilent有限公司);AB135S型電子天平(Mettler Toledo公司);B3125X柜式烘爐(上海安競(jìng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);5820型非接觸式厚度計(jì)量器(奧瑞克精密測(cè)量系統(tǒng)有限公司);VR6100型自動(dòng)威廉塑度機(jī)(弘埔技術(shù)有限公司);KD4011型橡膠雙頭快速切片機(jī)(江都市凱德試驗(yàn)機(jī)械廠);IIC XLDS15型橡膠交聯(lián)密度儀(威訊科技有限公司)。
人參皂苷Rg1對(duì)照品(110703201027,純度963%),人參皂苷Rb1對(duì)照品(110704200420,純度949%),三七皂苷R1對(duì)照品(110745200210,純度984%),羥基茜草素對(duì)照品(111898201102,純度867%),大葉茜草素(110884201405,純度990%),均購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院;醫(yī)用硅橡膠A,B(南京羅恩硅材料有限公司);三七總皂苷(總皂苷764%,人參皂苷Rg1 196%,人參皂苷Rb1 254%,三七皂苷R1 103%,自制);茜草總蒽醌(總蒽醌721%,羥基茜草素417%,大葉茜草素126%,自制);乙腈為色譜純;水為純凈水;其他試劑均為分析純。
2方法與結(jié)果
21加成硅橡膠的塑煉
取1份醫(yī)用硅橡膠A,在開(kāi)煉機(jī)上煉成薄帶,輥距為3 mm,速比1∶112,前輥溫55~60 ℃、后輥溫50~55 ℃,塑煉時(shí)間8 min;另取1份醫(yī)用硅橡膠B,分次均勻加入A醫(yī)用硅膠薄帶塑煉,塑煉時(shí)間為10 min,形成加成硅橡膠。
22硅橡膠可塑度的測(cè)定
采用橡膠雙頭快速切片機(jī)制備直徑(16±05) mm,高(10±03) mm的圓柱形試樣,用厚度計(jì)測(cè)量試樣原高h(yuǎn)0。先將試樣預(yù)熱(70±1) ℃,3 min,測(cè)量在負(fù)荷作用下的高度h1,然后去掉負(fù)荷,取出試樣在室溫下放置3 min,測(cè)量恢復(fù)后的高度h2。計(jì)算硅橡膠的可塑度P。
計(jì)算公式P=(h0-h2)/(h0+h1),硅橡膠的可塑度越高,可塑性越好。
23正交試驗(yàn)優(yōu)選加成硅橡膠與藥粉的混煉工藝
采用開(kāi)煉機(jī)開(kāi)練法進(jìn)行加成硅橡膠與藥粉的混煉。取1份加成硅橡膠和1份三七總皂苷茜草總蒽醌混合物,以輥距、速比、前后輥溫、塑煉時(shí)間為因素,每個(gè)因素設(shè)定3個(gè)水平,以硅橡膠可塑度P為指標(biāo),采用正交試驗(yàn)優(yōu)選加成硅橡膠與藥粉的混煉工藝參數(shù)。
徐麗等:三七茜草宮內(nèi)緩釋硅橡膠棒的制備及體外釋放性能的初步評(píng)價(jià)由以上數(shù)據(jù)分析可知,A,B,C,D 3因素影響硅橡膠可塑度的主次順序?yàn)镈>A>B>C, A,D因素為顯著因素(D>A),B,C為不顯著性因素,直觀分析最佳混煉工藝為A1B3C2D3。
24含藥硅橡膠棒的擠出硫化工藝參數(shù)優(yōu)選
241含藥硅橡膠棒的擠出工藝
取含藥硅橡膠適量,置小型精密橡膠專(zhuān)用擠出機(jī)中(直徑為08 mm圓形擠出口型),電機(jī)功率22 kW,擠出溫度25 ℃,螺桿轉(zhuǎn)速120 r·min-1 。擠出的硅橡膠條表面光亮,相互間不黏連,裁剪成長(zhǎng)度為4 cm的小段,即得。
242硅橡膠棒中人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1及三七皂苷R1質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定[4]
2421液相色譜條件采用Kromasil C18柱(46 mm×250 mm,5 μm),流動(dòng)相乙腈(A)水(B),梯度洗脫(0~12 min,15% A;12~85 min,15%~40% A),檢測(cè)波長(zhǎng)203 nm,流速10 mL·min-1,柱溫40 ℃。理論板數(shù)按三七皂苷R1峰計(jì)算應(yīng)不低于4 000。
2422對(duì)照品溶液的制備取人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1及三七皂苷R1對(duì)照品適量,精密稱(chēng)定,加甲醇制成每1 mL含人參皂苷Rg1 04 mg、人參皂苷Rb1 04 mg及三七皂苷R1 01 mg的混合溶液,即得。
2423供試品溶液的制備取硅橡膠棒適量,剪碎,取約01 g,精密稱(chēng)定,置于圓底燒瓶中,精密加入70%甲醇25 mL,稱(chēng)定質(zhì)量,加熱回流提取30 min,放冷,用70%甲醇補(bǔ)足失重,搖勻,濾過(guò),取續(xù)濾液,即得。
2424陰性對(duì)照溶液的制備按處方比例,不加三七總皂苷提取物,制得缺三七的模擬制劑,按上述制備方法制備樣品,作為陰性對(duì)照溶液。
精密量取以上3種溶液各10 μL,注入高效液相色譜儀。結(jié)果供試樣品在人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1及三七皂苷R1對(duì)照品色譜峰位處有相應(yīng)色譜峰出現(xiàn),陰性樣品無(wú)相應(yīng)色譜峰出現(xiàn),說(shuō)明陰性無(wú)干擾,見(jiàn)圖1。
243硅橡膠棒中大葉茜草素及羥基茜草素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定[5]
2431液相色譜條件采用Kromasil C18柱(46 mm×250 mm,5 μm),流動(dòng)相為甲醇乙腈02%磷酸溶液25∶52∶23,檢測(cè)波長(zhǎng)250 nm,流速10 mL·min-1;柱溫30 ℃。理論板數(shù)按羥基茜草素峰計(jì)算應(yīng)不低于4 000。
2432對(duì)照品溶液的制備取羥基茜草素及大葉茜草素對(duì)照品適量,精密稱(chēng)定,加甲醇制成每1 mL含羥基茜草素004 mg及大葉茜草素01 mg的混合溶液,即得。
2433供試品溶液的制備同2423項(xiàng)下供試品溶液制備方法。
2434陰性對(duì)照溶液的制備按處方比例,不加茜草總蒽醌提取物,制得缺茜草的模擬制劑,按2423項(xiàng)下制備方法制備樣品,作為陰性對(duì)照溶液。
精密量取以上3種溶液各10 μL,注入高效液相色譜儀。結(jié)果供試樣品在羥基茜草素及大葉茜草素對(duì)照品色譜峰位處有相應(yīng)色譜峰出現(xiàn),陰性樣品無(wú)相應(yīng)色譜峰出現(xiàn),說(shuō)明陰性無(wú)干擾,見(jiàn)圖2。
1 羥基茜草素;2 大葉茜草素。
244硅橡膠棒的硫化工藝參數(shù)優(yōu)選
硅橡膠棒經(jīng)過(guò)硫化得到定型,在硫化過(guò)程中,硅橡膠發(fā)生交聯(lián),交聯(lián)密度越高,藥物的緩釋性能越好,其中硫化溫度及硫化時(shí)間是影響硅橡膠硫化的重要因素,因此采用單因素試驗(yàn)法,以硅橡膠的交聯(lián)密度和硅橡膠棒中人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1及三七皂苷R1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為指標(biāo),進(jìn)行硫化工藝參數(shù)的優(yōu)選。
2441硅橡膠棒交聯(lián)密度的測(cè)定[6]交聯(lián)密度的測(cè)定在ⅡC XLDS15型橡膠交聯(lián)密度儀上進(jìn)行,磁場(chǎng)強(qiáng)度為035 T,共振頻率為15 MHz。施加的脈沖序列為1個(gè)持續(xù)時(shí)間為20 μs的90°脈沖和1個(gè)持續(xù)時(shí)間為40 μs的180°脈沖。按設(shè)定的時(shí)間取點(diǎn)測(cè)試。測(cè)試溫度60~120 ℃。
2442硅橡膠棒硫化溫度的選擇取硅橡膠棒適量,分別置溫度為70,90,110 ℃的烘爐中進(jìn)行硫化,硫化時(shí)間為60 min,測(cè)定硅橡膠棒的交聯(lián)密度及人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1及三七皂苷R1的質(zhì)量分?jǐn)?shù),結(jié)果見(jiàn)表4。
結(jié)果表明, 90,110 ℃下硅橡膠棒的交聯(lián)密度不再變化,而隨溫度的升高,人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1及三七皂苷R1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈逐漸下降的趨勢(shì),綜合考慮硅橡膠棒性能及藥物質(zhì)量分?jǐn)?shù),選擇硫化溫度為90 ℃。
2443硅橡膠棒硫化時(shí)間的選擇取硅橡膠棒適量,置溫度為90 ℃的烘爐中,硫化時(shí)間分別為40,50,60,70,80 min,測(cè)定硅橡膠棒的交聯(lián)密度及人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1及三七皂苷R1的質(zhì)量分?jǐn)?shù),結(jié)果見(jiàn)表5。
結(jié)果表明,在一定時(shí)間范圍內(nèi),硅橡膠的交聯(lián)密度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增大,當(dāng)硫化時(shí)間為70 min時(shí),交聯(lián)密度最大,而硫化時(shí)間對(duì)人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1及三七皂苷R1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響不大,綜合考慮,選擇硫化時(shí)間為70 min。
51體外釋放度的測(cè)定方法
按《中國(guó)藥典》2015年版四部通則0931第三法進(jìn)行試驗(yàn),取適量含藥硅橡膠棒,測(cè)定其在模擬宮腔液中(氯化鈉為497 g·L-1、氯化鉀為0224 g·L-1、氯化鈣為0167 g·L-1、碳酸氫鈉為025 g·L-1、磷酸二氫鈉為0072 g·L-1、葡萄糖為05 g·L-1、人血白蛋白為05 g·L-1)的釋放情況,每3 d測(cè)定1次,連續(xù)測(cè)定3個(gè)月,轉(zhuǎn)速為100 r·min-1,介質(zhì)溫度為(370±05) ℃,每3 d更換釋放介質(zhì),取釋放液5 mL,并迅速補(bǔ)充等體積等溫度的溶出介質(zhì),濾過(guò),分別測(cè)定人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1、三七皂苷R1、羥基茜草素、大葉茜草素的含量,繪制藥物釋放曲線,計(jì)算藥物的累積釋放度(RR) [78]。
RR=(VCn+Σαj=1V′Cn-1)/W
Cn為第 n 次取樣時(shí)釋放介質(zhì)中人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1、三七皂苷R1濃度之和或羥基茜草素、大葉茜草素的濃度之和; V為釋放介質(zhì)的體積; V′為第n次取樣前的取樣體積; W為硅橡膠棒中所能釋放的人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1、三七皂苷R1質(zhì)量總和或羥基茜草素、大葉茜草素質(zhì)量總和。
252體外釋放度的測(cè)定及藥物釋放曲線的繪制
按上述測(cè)定方法,測(cè)定硅橡膠棒中人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1、三七皂苷R1的累積釋放度及羥基茜草素、大葉茜草素的累積釋放度,結(jié)果見(jiàn)表6(由于數(shù)據(jù)較多,表中只列明每6 d測(cè)得數(shù)據(jù)),并繪制釋藥曲線,結(jié)果見(jiàn)圖3,同時(shí)分別采用零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程、一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和Higuchi方程進(jìn)行擬合,結(jié)果見(jiàn)表7。結(jié)果表明,制備的硅橡膠棒在模擬宮腔液中的藥物釋放符合Higuchi方程,到90 d,人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1及三七皂苷R1的累積釋放度為467%,羥基茜草素、大葉茜草素的累積釋放度為519%,具有良好的緩釋性能。
3討論
本研究選用雙組份醫(yī)用硅橡膠經(jīng)塑煉后得到加成硅橡膠后與三七、茜草提取物混煉,經(jīng)擠出硫化工藝制備成硅橡膠棒,得到的硅橡膠外觀色澤均勻,富彈性,方便與IUD聯(lián)用,經(jīng)初步體外釋放特性研究,其藥物釋放符合Higuchi方程,到90 d,人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1及三七皂苷R1的累積釋放度為467%,羥基茜草素、大葉茜草素的累積釋放度為519%,具有良好的緩釋性能,本研究后期將繼續(xù)對(duì)其體內(nèi)的釋放及吸收情況進(jìn)行深入研究。
本研究從首創(chuàng)的專(zhuān)門(mén)防治IUD出血副反應(yīng)的中成藥宮寧顆粒精選散瘀止血三七、茜草藥味,經(jīng)精
制得到三七總皂苷、茜草總蒽醌,經(jīng)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),加成硅橡膠與提取物質(zhì)量比為1∶1時(shí),既保證硅橡膠棒成型,又具有合適的載藥量。
本課題組前期已經(jīng)開(kāi)展經(jīng)“陰道宮頸”途徑的無(wú)創(chuàng)法放置大鼠IUD研究,獲得實(shí)用新型專(zhuān)利“大鼠固定式自照明陰道窺器”(ZL2012 200239517)、“大鼠宮內(nèi)節(jié)育器及其放置器”(ZL2012 200227100),建立了較為成熟的IUD避孕大鼠動(dòng)物模型,本研究前期進(jìn)行了相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn),在放置16 d時(shí),通過(guò)大鼠子宮病理切片觀察,制備的三七茜草宮內(nèi)緩釋硅橡膠棒能起到較好的止血抗炎作用,考慮到人和鼠的差異性,后期還需進(jìn)行臨床試驗(yàn)。
[參考文獻(xiàn)]
[1]國(guó)家人口計(jì)生委科技司12萬(wàn)例宮內(nèi)節(jié)育器避孕效果調(diào)查報(bào)告[J]中國(guó)計(jì)劃生育學(xué)雜志,2007,15(3):132.
[2]羅曉燕,許良智.含吲哚美辛緩釋系統(tǒng)宮內(nèi)節(jié)育器的應(yīng)用[J].中國(guó)計(jì)劃生育學(xué)雜志,2010(11):702.
[3]鄧姍,郎景和.左炔諾孕酮宮內(nèi)緩釋系統(tǒng)的臨床功用及相關(guān)基礎(chǔ)研究[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)·婦產(chǎn)科學(xué)分冊(cè),2004,31(5):285.
[4]朱晶晶,王智民,匡艷輝,等一測(cè)多評(píng)法同步測(cè)定人參和三七藥材中多種人參皂苷的含量[J]藥學(xué)學(xué)報(bào),2008,43(12):1211
[5]郭桂明,蔡樂(lè),梁小雨,等HPLC法測(cè)定茜草飲片中大葉茜草素和羥基茜草素的含量[J]北京中醫(yī)藥,2011,30(7):541
[6]汪志芬,佘曉東,李思東,等用核磁共振法研究微生物凝固天然橡膠硫化過(guò)程中交聯(lián)密度的變化[J]廣東化工,2010,37(1):8
[7]張丹參,梅艷飛,宋曉敏,等大黃結(jié)腸靶向微丸的制備及處方優(yōu)化[J]中草藥, 2016,47(8):1321
[8]朱鶴云,畢開(kāi)順,韓飛,等梔子大黃湯中活性成分在正常大鼠和酒精性肝損傷大鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)比較[J]中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2016,22(22):77[責(zé)任編輯孔晶晶]
2017年1月 第42卷第1期Vol42, No 1January, 2017
[收稿日期]20160907
[基金項(xiàng)目]北京市中醫(yī)管理局項(xiàng)目(QN201418) ; 首都中醫(yī)藥研究專(zhuān)項(xiàng)(15ZY04) ; 北京友誼醫(yī)院院?jiǎn)?dòng)項(xiàng)目(YYQDKT201420);北京市醫(yī)院管理局“青苗”人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目(QML20160106);首都衛(wèi)生發(fā)展科研專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目(首發(fā)201642024)
[通信作者]*趙奎君,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事臨床中藥標(biāo)準(zhǔn)化研究,Tel/Fax:(010) 63138562,Email:zhao1959292@sinacom; *馬致潔,博士,主管藥師,主要從事肝毒性中藥減毒研究,Tel/Fax:(010)63138562,Email:13811647091@163com