王慧婷,趙必鑫,詹燕珊,郭思旖,何杰瀅,時(shí)軍,2
(1.廣東藥科大學(xué)中藥學(xué)院,廣東 廣州510006;2.廣東省局部精準(zhǔn)遞藥制劑工程技術(shù)研究中心,廣東 廣州510006)
固體分散是改善難溶性藥物溶解度策略之一,藥物以分子形態(tài)、無(wú)定形態(tài)或微晶分散于載體材料中,藥物分子增加表面自由能,藥物粒子分散度高[1-2]。制成固體分散體可減小粒徑,改善潤(rùn)濕性,增大孔隙率,減少結(jié)塊,改善藥物的物理狀態(tài),顯著提高藥物溶出度,改善藥物的生物利用度[3-4]。溶劑法是固體分散體制備的常用方法,制備工藝簡(jiǎn)單,可連續(xù)化操作,生產(chǎn)效率高,可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
丹參是臨床常用的活血化瘀中藥,具有擴(kuò)張血管、加快血流、改善微循環(huán)、改變血液黏滯性、增加心肌供血量的功效。丹參酮ⅡA(TSA)是丹參的主要有效成分之一,含有醌型結(jié)構(gòu),易被氧化,參與機(jī)體的多種生化反應(yīng)而具有抗自由基過(guò)氧化、抑制人瘢痕成纖維細(xì)胞增殖及膠原生成、改善微循環(huán)障礙等多種生理活性,可有效抑制肝、肺、腎、腹膜等纖維化[5-6]。TSA 脂溶性強(qiáng),在水中的平衡溶解度僅為8.10 mg/L,采用直接口服給藥途徑則吸收效率較低,影響藥效作用的發(fā)揮[7]。本研究應(yīng)用溶劑法將TSA 與聚乙烯吡咯烷酮(PVP)制備為丹參酮ⅡA-PVP 固體分散體(TSA-PVP SD),考察其體外溶解度、溶出特性并進(jìn)行物相鑒別。
Xpert Pro MPD X-射線衍射儀(荷蘭帕納科公司);DZF-6050 真空干燥箱(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司);Milli-Q 純水機(jī)(美國(guó)Millipore 公司);SHB-3 循環(huán)水多用真空泵(河南太康教材儀器廠);DSC200F3差示掃描量熱儀(德國(guó)耐馳儀器制造有限公司);Nicolet Nexus 410傅里葉紅外光譜儀(賽默飛世爾科技公司);GENEX 10~1 000 μL 單道可調(diào)節(jié)移液器(上海寶予德科學(xué)儀器有限公司)。
丹參酮ⅡA 原料藥(上海源葉生物科技有限公司,批號(hào)Y14M10C82864,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥95%);丹參酮ⅡA 對(duì)照品(上海源葉生物科技有限公司,批號(hào)Y27M19C37812,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99%);PVP K30(FLUKA公司,批號(hào)12162-100G);色譜甲醇(Merck KGa 公司,批號(hào)1847607636)。
精密稱取一定質(zhì)量比的TSA 與PVP K30,混合均勻,充分溶解于無(wú)水乙醇中,減壓回收乙醇,至黏稠狀后轉(zhuǎn)移至50 ℃真空干燥箱內(nèi),干燥4 h 后取出粉碎,過(guò)120 目篩,即得紅色粉末狀丹參酮ⅡA-PVP固體分散體(TSA-PVP SD)。
色譜條件:色譜柱為Cosmosil C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相為甲醇-水(體積比80∶20);流速為1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)為270 nm;柱溫為30 ℃;進(jìn)樣量為10 μL。在上述條件下進(jìn)樣檢測(cè),以TSA 峰面積對(duì)質(zhì)量濃度(μg/mL)進(jìn)行線性回歸,得標(biāo)準(zhǔn)曲線A=0.984 4C+0.844 9,R2=0.9994,表明TSA質(zhì)量濃度在1.875~30 μg/mL 范圍內(nèi)與峰面積的線性關(guān)系良好,日內(nèi)與日間RSD 值均小于2%,平均加樣回收率為(99.94±1.36)%。
2.3.1 溶解度實(shí)驗(yàn) 分別取TSA、TSA-PVP 物理混合物(質(zhì)量比1∶1)及質(zhì)量比分別為1∶1、1∶2、1∶4、1∶6、1∶8 的TSA-PVP SD 置于20 mL(25±1)℃蒸餾水中,150 r/min磁力攪拌24 h,靜置后置離心機(jī)內(nèi)2 000 r/min離心3 min,過(guò)0.22 μm 濾膜后測(cè)定TSA 飽和溶解度,結(jié)果如圖1 所示??梢?jiàn),TSA 原料藥完全不溶于水,PVP 的加入可明顯提高其溶解度,同時(shí)TSA-PVP SD 相較于TSA-PVP 物理混合物溶解性能更優(yōu),且隨著TSA-PVP SD 中PVP 比例的增大,其溶解度也逐步增大。
圖1 不同質(zhì)量比的TSA-PVP SD的藥物飽和溶解度Figure 1 Saturated solubility of TSA-PVP SD in different proportions
2.3.2 體外溶出度測(cè)定 照《中國(guó)藥典》2020 年版四部通則0931“溶出度與釋放度測(cè)定法”中槳法測(cè)定[9]。溶出介質(zhì):0.5%SDS 溶液900 mL,轉(zhuǎn)速100 r/min,水浴溫度(37±0.5)℃,投入TSA-PVP 物理混合物及各比例TSA-PVP SD(相當(dāng)于TSA 5 mg),樣品接觸溶出介質(zhì)后每隔10 min 取樣5 mL 至240 min,過(guò)0.22 μm濾膜,同時(shí)補(bǔ)足等量溶出介質(zhì),照“2.2”項(xiàng)方法測(cè)定TSA 的含量并計(jì)算累積溶出百分率,結(jié)果見(jiàn)圖2??梢?jiàn),TSA-PVP SD 在溶出介質(zhì)中的溶出度大于物理混合物,且隨PVP比例的提高而增大,其中質(zhì)量比為1∶8 的TSA-PVP SD 的溶出速度最快,80 min 累積溶出率即達(dá)到90%以上。
圖2 不同藥物載體比例對(duì)TSA-PVP SD 中丹參酮ⅡA 溶出度的影響Figure 2 Effect of different drug carrier ratio on dissolution of TSA-PVP SD
2.4.1 顯微觀察 分別取適量TSA、PVP K30、TSA-PVP 物理混合物(質(zhì)量比1∶8,等量遞增法混合均勻后過(guò)120 目篩)及TSA-PVP SD(質(zhì)量比1∶8,后續(xù)物相鑒別亦采用此比例的固體分散體)于載玻片上,滴加適量石蠟使樣品粉末分散均勻并小心蓋上蓋玻片,光學(xué)顯微鏡下觀察各組樣品物理形態(tài),結(jié)果見(jiàn)圖3。可見(jiàn),TSA呈不規(guī)則長(zhǎng)條狀的紅色結(jié)晶樣;PVP K30為類(lèi)球形微粒;TSA-PVP物理混合物中可分別清晰觀察到TSA晶體與PVP微粒,二者互無(wú)影響;TSA-PVP SD呈不規(guī)則紅色塊狀微粒,呈無(wú)定型態(tài),未見(jiàn)明顯TSA 晶體結(jié)構(gòu),表明TSA 已以非結(jié)晶狀態(tài)均勻分散于PVP載體中,形成固體分散體。
2.4.2 X 射線粉末衍射(XRD) 測(cè)量條件:Cu Kα 靶石墨單色器衍射束單色比,高壓40 kV,電流100 mA,掃描范圍設(shè)定為5~70°,掃描速度限制為6.5(°)/min,分別對(duì)TSA、PVP K30、TSA-PVP 物理混合物及TSA-PVP SD 進(jìn)行分析,掃描結(jié)果見(jiàn)圖4。可見(jiàn),TSA 的多個(gè)結(jié)晶特征衍射峰集中位于5~30°;PVP K30為非結(jié)晶化合物,無(wú)明顯衍射峰;物理混合物中存在TSA 結(jié)晶衍射峰,表明TSA 仍以結(jié)晶狀態(tài)存在其中;TSA-PVP SD 的衍射圖中絕大部分TSA的特征衍射峰部分或全部消失,說(shuō)明TSA 以非結(jié)晶狀態(tài)分散于載體PVP K30中。
圖3 TSA-PVP SD與物理混合物的顯微觀察圖Figure 3 Micrographs of TSA-PVP SD and physical mixture(×100)
圖4 TSA-PVP SD與物理混合物的XRD圖Figure 4 XRD patterns of TSA-PVP SD and physical mixture
2.4.3 差示掃描量熱(DSC) 以空白鋁坩堝為參比物,N2為保護(hù)氣,流速設(shè)定為20 mL/min,掃描范圍設(shè)定為0~300 ℃,升溫速度控制在10 ℃/min,采用DSC 分別對(duì)TSA、PVP K30、TSA-PVP 物理混合物及TSA-PVP SD 進(jìn)行分析,掃描結(jié)果見(jiàn)圖5??梢?jiàn),TSA在214.2 ℃有一吸熱峰;PVP K30 在254.9 ℃有一吸收峰;物理混合物同時(shí)具有TSA 及PVP K30 特征吸熱峰,說(shuō)明其內(nèi)兩種成分僅為簡(jiǎn)單混合,并未發(fā)生晶型改變;與物理混合物相比,TSA-PVP SD 中不存在TSA特征峰,表明TSA由晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)定型狀態(tài),高度均勻分散于載體PVP K30中。
2.4.4 紅外光譜研究(FTIR) 采用溴化鉀(KBr)壓片法制備樣品,掃描范圍設(shè)定為300~4 000 cm-1,分別 對(duì)TSA、PVP K30、TSA-PVP 物 理 混 合 物 及TSA-PVP SD 進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)圖6。可見(jiàn),TSA 在1 644 cm-1處有一羰基吸收峰,而在TSA-PVP SD 該吸收峰左移至1 637 cm-1,推測(cè)為T(mén)SA 中羰基與PVP K30 形成了氫鍵所致;物理混合物紅外光譜為T(mén)SA與PVP K30 的簡(jiǎn)單疊加,且PVP K30 掩蓋了TSA 的部分官能團(tuán)峰,部分TSA特征峰強(qiáng)度減弱。
圖5 TSA-PVP SD與物理混合物的DSC圖Figure 5 DSC curves of TSA-PVP SD and physical mixture
圖6 TSA-PVP SD與物理混合物的FIIR圖Figure 6 FTIR Spectra of TSA-PVP SD and physical mixture
固體分散體是由至少兩種不同的組分,親水性基質(zhì)和親脂性藥物組成的一組固體產(chǎn)物,藥物可被分散成無(wú)定形顆粒(團(tuán)簇)或結(jié)晶顆粒,可改善水溶性差的藥物在藥物組合物中的溶解度,并加快溶解速度,提高藥物的生物利用度[10]。TSA 溶解度較小,溶出速率較慢,口服吸收較差,導(dǎo)致生物利用度較低,為了提高TSA 的體外溶出速率滿足制劑的設(shè)計(jì)要求,本研究嘗試將TSA 制成固體分散體,以增加其溶解度和溶出速率[11-12]。TSA 固體分散體制備過(guò)程中,TSA 與載體之間相互作用改變了TSA 的結(jié)晶結(jié)構(gòu),以無(wú)定形態(tài)存在,使TSA 的飽和溶解度和溶出度均提高[13]。
作為丹參活血化瘀主要有效成分之一,TSA 具有抗感染,抗菌,改善微循環(huán),抗肝、腎、心臟纖維化疾病等多種藥理作用[14]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),TSA 能夠抑制皮膚纖維化疾病的發(fā)生,可能與對(duì)人皮膚成纖維細(xì)胞具有抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡的作用有關(guān)[15]。本文進(jìn)行丹參酮ⅡA 固體分散體研究,以期提高藥物與皮膚和黏膜的親和力,增加藥物透皮效率。