程佳慧武 倩劉喜綱
(承德醫(yī)學(xué)院中藥研究所,河北省中藥研究與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 承德067000)
葫蘆素B 是葫蘆科植物中提取分離得到的一種四環(huán)三萜類化合物[1],用于治療肝炎、肝癌等[2],對(duì)卵巢癌[3]、乳腺癌[4]、胃癌[5]、肺癌[6]、直腸癌[7]等,表現(xiàn)出良好的藥理作用,有望成為有效的抗腫瘤藥物,但它在生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)中為第Ⅳ類藥物,即低溶解性-低滲透性藥物,在水中溶解度僅為22 μg/mL,絕對(duì)生物利用度僅為1.37%[8],極大程度限制了臨床應(yīng)用。目前,葫蘆素B 劑型有磷脂復(fù)合物[9-10]、水-醇凝膠[11]、脂肪乳注射劑[12]、納米混懸凝膠劑[13]、固體脂質(zhì)納米粒[14-15]、納米膠束[16]等,其中固體分散技術(shù)簡(jiǎn)單可行,易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
固體分散體是指藥物以分子、膠態(tài)、微晶或無定形狀態(tài)分散在適宜載體材料中形成的固體分散體系,對(duì)藥物溶出度、生物利用度均有顯著提高。本實(shí)驗(yàn)采用溶劑法制備葫蘆素B 固體分散體后,通過結(jié)晶抑制實(shí)驗(yàn)篩選載體,對(duì)其溶出度進(jìn)行考察,再通過SEM、XRD 等進(jìn)行物相表征,以期為相關(guān)新劑型研發(fā)提供參考。
Agilent 1260 高效液相色譜儀(美國(guó)Agilent 公司);AG-254 電子分析天平、STARe SW 11.00 熱分析儀(瑞士梅特勒-托利多公司);RC806 溶出試驗(yàn)儀(天津市天大天發(fā)科技有限公司);SU8020掃描電鏡(日本日立公司);Nicolet 6700 紅外光譜儀(美國(guó)Thermo Nicolet 公司);D8-Advance X 射線衍射儀(德國(guó)Bruker 公司);KQ-1000E 超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。
葫蘆素B 對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào)111945-201301);交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮(北京鳳禮精求醫(yī)藥股份有限公司,批號(hào)95314575L0);PEG-4000(天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所,批號(hào)20160310);低取代羥丙基纖維素(湖州展望藥業(yè),批號(hào)20160346);PVPk30(德國(guó)BASF 公司,批號(hào)G53326PT0)。乙腈、磷酸為色譜純(美國(guó)邁瑞達(dá)公司);其他試劑均為分析純;水為蒸餾水。
2.1 樣品制備
2.1.1 固體分散體 采用溶劑法。按一定比例精密稱取葫蘆素B、載體適量,溶于適量二氯甲烷中,超聲完全溶解后混勻,50 ℃下減壓,揮去二氯甲烷,待呈黏稠狀后取出置干燥器中干燥24 h,研成細(xì)粉,即得,密封保存。
2.1.2 物理混合物 按一定比例精密稱取葫蘆素B、載體適量,置于研缽中混合均勻,即得,密封保存。
2.2 處方篩選
2.2.1 色譜條件 C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相乙腈-0.1% 磷酸(58∶42);體積流量1.0 mL/min;柱溫30 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng)228 nm;進(jìn)樣量10 μL。
2.2.2 藥載比篩選 根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選擇PVP K30 作為載體,按1∶3、1∶5、1∶7、1∶11 比例精密稱取葫蘆素B、載體適量,按“2.1.1”項(xiàng)下工藝制備固體分散體。按照2015 年版《中國(guó)藥典》 第四部通則中0931 項(xiàng)下“溶出度與釋放度測(cè)定法”下槳法測(cè)定溶出度,取樣品(相當(dāng)于原料藥3 mg)適量置于900 mL 純水中,介質(zhì)溫度(37±0.5)℃,轉(zhuǎn)速100 r/min,于5、10、15、20、30,45,60 min 各取樣2 mL,0.45 μm 微孔濾膜過濾,補(bǔ)加同體積等溫溶出介質(zhì),續(xù)濾液在“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,結(jié)果見圖1。
由此可知,溶出60 min 時(shí)固體分散體累積溶出度明顯高于原料藥;隨著藥載比升高,累積溶出度也隨之增加,即1∶11 時(shí)溶出效果最優(yōu),與原料藥比較提高了277.2%,其次為1∶7。因此,選擇藥載比1∶11、1∶7 進(jìn)行物相表征。
圖1 樣品溶出曲線Fig.1 Dissolution curves for samples
2.3 物相表征[17]
2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)定條件為電流10 mA,加速電壓5.0 kV,觀察原料藥、PVP K30、固體分散體(藥載比1∶7、1∶11)、物理混合物(藥載比1∶7、1∶11)外觀形貌和晶型結(jié)構(gòu),記錄圖像,結(jié)果見圖2。由此可知,原料藥(圖2A)以棱柱狀或錐狀結(jié)晶存在;PVP K30(圖2B)呈球狀或類球形,大小不完全相同;物理混合物(圖2D、2F)存在原料藥、PVP K30 球狀結(jié)構(gòu),表示只是藥物和載體的簡(jiǎn)單混合;固體分散體(圖2C、2E)呈緊實(shí)的不規(guī)則團(tuán)塊狀,與原料藥、PVP K30 顯微結(jié)構(gòu)完全不同,而且原料藥晶體形狀消失。
2.3.2 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)將原料藥、PVP K30、固體分散體(藥載比1∶7、1∶11)、物理混合物(藥載比1∶7、1∶11)與適量KBr 研磨、混勻后壓片,在4 000~500 cm-1波數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描,結(jié)果見圖3。由此可知,原料藥存在2 個(gè)特征峰,分別是3 450 cm-1左右的羥基峰和1 718、1 693 cm-1處的酮基峰;PVP K30 由于共軛效應(yīng)的存在,C=O 的伸縮振動(dòng)峰向低頻方向移動(dòng),出現(xiàn)在1 655 cm-1左右;物理混合物在3 450 cm-1左右仍存在原料藥特征峰,同時(shí)PVP K30 C=O 的伸縮振動(dòng)峰也清晰可見,表明它是兩者簡(jiǎn)單疊加;固體分散體中原料藥羥基峰向低頻方向移動(dòng)至3 420 cm-1,酮基峰由1 718、1 693 cm-1合并為單峰,向低頻方向移動(dòng)而且峰變寬,與載體羰基峰基本重合,出現(xiàn)在1 650 cm-1處,未出現(xiàn)其他特征峰,表明原料藥與PVP K30 可能發(fā)生氫鍵相互作用。
圖2 樣品SEM 圖(×200)Fig.2 SEM images for samples(×200)
圖3 樣品FTIR 圖譜Fig.3 FTIR spectra for samples
2.3.3 差示掃描量熱(DSC)取原料藥、PVP K30、固體分散體(藥載比1∶7、1∶11)、物理混合物(藥載比1∶7、1∶11)適量,均勻放入鋁盤內(nèi),測(cè)定條件為升溫速度10 ℃/min,掃描溫度范圍30~400 ℃,樣品氣氮?dú)?,結(jié)果見圖4。由此可知,原料藥特征熔點(diǎn)峰出現(xiàn)在181.57 ℃,與文獻(xiàn)報(bào)道一致;PVP K30 熔點(diǎn)峰出現(xiàn)在71.56 ℃;物理混合物中原料藥、PVP K30 特征熔點(diǎn)峰均存在,但前者強(qiáng)度變?nèi)?,表明其結(jié)晶度降低,但仍以晶體形式存在;固體分散體中未出現(xiàn)原料藥特征熔點(diǎn)峰,僅有PVP K30 的,表明原料藥晶型發(fā)生了改變。
圖4 樣品DSC 曲線Fig.4 DSC curves for samples
2.3.4 X 射線衍射(XRD)取葫蘆素B、PVP K30、固體分散體(藥載比1∶7、1∶11)、物理混合物(藥載比1∶7、1∶11)適量,測(cè)定條件為波長(zhǎng)(Cu 靶)1.540 6 nm,工作電流40 mA,工作電壓40 kV,掃描范圍3°~50°,結(jié)果見圖5。由此可知,原料藥在6.80°、7.22°、13.15°、13.60°、16.65°、17.62°、20.77°等處均存在晶體峰;PVP K30 峰較寬而平緩,無晶型結(jié)構(gòu)存在,為無定形結(jié)構(gòu);物理混合物(藥載比1∶ 7)在7.22°、13.15°、16.69°、17.62°、20.77°仍可見強(qiáng)度變?nèi)醯脑纤幪卣鞣?,表明原料藥仍以晶體形式存在;物理混合物(藥載比1∶11)中原料藥特征峰不明顯,可能是其濃度較低所致;固體分散體中未發(fā)現(xiàn)原料藥晶體衍射峰,表明它可能以無定形狀態(tài)存在。
圖5 樣品XRD 圖譜Fig.5 XRD patterns for samples
葫蘆素B 難溶于水,生物利用度較低,而將其制備成固體分散體時(shí)可在一定程度上改善這些問題。本實(shí)驗(yàn)考察了PVPP、PEG-4000、低取代羥丙基纖維素、PVP K30 這4 種常用載體,通過比較四者抑晶效果,篩選出最佳載體為PVP K30。
制備固體分散體時(shí)選擇二氯甲烷作為溶劑,它對(duì)葫蘆素B 的溶解性較好,同時(shí)揮發(fā)性優(yōu)于無水乙醇,故在制備過程中既能保證該成分和載體完全溶解,又可使溶劑用量較少。結(jié)果表明,葫蘆素B制成固體分散體后溶出度高于原料藥;在一定范圍內(nèi)其溶出度隨載體比例的增大而升高,可能是因?yàn)樗谳d體PVP K30 中為無定形狀態(tài),從而分散度得到提高;它可能以無定形狀態(tài)存在,改變了原有晶體結(jié)構(gòu),故在很大程度上提高了累積溶出度。
綜上所述,以PVP K30 為載體、1∶11 為藥載比時(shí),葫蘆素B 固體分散體的體外溶出度顯著提高,對(duì)相關(guān)制劑開發(fā)具有一定應(yīng)用價(jià)值。