芦丁固体分散体的制备及其溶出性能研究

李维峰， 翟永松， 杜守颖

(北京中医药大学中药学院，北京100102)

槐米始载于《神农本草经》，列为上品，其主要化学成分为含黄酮类化合物，芦丁为槐米中的主要药用化学成分。芦丁及其衍生物具有广泛的药理活性［1］，临床应用于防止脑溢血、高血压等心脑血管疾病。但其水溶性差。将难溶性药物制成固体分散体，是增加药物分散度、溶解度、溶出速率、提高药物生物利用度的一种有效方法［2］。本实验直接采用购置芦丁，将芦丁和多种载体制成其固体分散体，并采用紫外-分光光度法研究不同的载体及制备工艺对芦丁在水中溶出速率的影响，找到最适合的载体、制备方法及工艺。

1 仪器与材料

UNICO UV-2000紫外-可见分光光度计(尤尼柯仪器有限公司)，RC-8DS溶出度测试仪(天津市光学仪器厂)，RE-52A型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)，CDR-4P差热分析仪(上海天平仪器厂)。

芦丁对照品(中国药品生物制品检定所，批号100080-200306，含量 91.7%，供 UV法含量测定用);芦丁，含量≥95%(湖南中辰科技有限公司，批号 20070628)。β-环糊精、聚乙烯吡咯烷酮PVPK30、羟丙甲纤维素HPMC(药用级，湖州展望药业化学有限公司);聚乙二醇-6000、琥珀酸(分析纯，广东汕头市西陇化工厂);乳糖(MEGGLE公司提供);泊洛沙姆188(北京凤礼精求商贸有限责任公司，批号20060801)。

2 实验方法

2.1 芦丁标准曲线的制作 取干燥至恒重的芦丁对照品10 mg，精密称定，置50 mL量瓶中，用甲醇溶解并稀释至刻度。分别精密量取上述溶液2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0 mL 置于 50 mL 量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，以溶剂为空白，在360 nm处测定吸光度A，以吸光度A为纵坐标，以浓度(mg/mL)为横坐标，绘制标准曲线。计算回归方程为:y=25.613x-0.001 2，r=0.999 9(线性范围为0.008～0.036 mg/mL)。

2.2 固体分散体制备工艺的考察

2.2.1 溶出度的测定［3］采用2005年版中国药典溶出度测定中的方法。每个胶囊样品量约0.3 g，共6份。用智能溶出仪模拟人胃液pH环境。恒速100 r/min，水浴恒定(37±0.5)℃，溶出介质为900 mL的0.1 mol/L盐酸溶液。在上述溶出条件下，分别于2、4、6、9、15 min 时，定时取样 5 mL，立即用0.8 μm的微孔滤膜过滤，弃去初滤液，精密量取续滤液4 mL，用0.1 mol/L盐酸溶液为空白，在360 nm处测定吸收度A，代入标准曲线方程求出累积溶出百分率。

2.2.2 冷冻时间考察 制备固体分散体方法很多，选择最常用的3种方法。所采用的冷冻时间各异，多以24 h为准。由此选择载体(用PEG6000)、芦丁与载体比例(1∶9)、3种常用的制备方法、加热温度80℃、-20℃冷冻，分别冷冻24、36、48 h。将制备固体分散体按要求装胶囊，用累积溶出百分率作为指标来考察冷冻时间。

按比例称取芦丁与载体共10 g，按下面方法制备固体分散体。

①溶剂法:将芦丁与载体均匀溶于适量无水乙醇，磁力搅拌(100 r/min)3 min达到均匀，在旋转蒸发仪中蒸发溶剂，至不再有液体滴落为止。②熔融法:将载体研细，用超级恒温水浴(温度80℃)加热熔融后，磁力搅拌(100 r/min)3 min达到均匀，恒温下加入芦丁继续搅拌15 min达到均匀。③溶剂-熔融法:将芦丁溶于适量无水乙醇中，再将载体用超级恒温水浴(温度80℃)加热熔融，磁力搅拌(100 r/min)3 min达到均匀，恒温下将芦丁溶液加入熔融载体中继续搅拌，直至蒸干溶剂。上述3种方法均在-20℃下分别冷却至规定时间，成品贮于真空干燥器中24 h，研细，过筛(80目)，备用。

2.2.3 固体分散体制作的载体、方法考察 分别用7种载体，按比例1∶9称取芦丁与载体共10 g，按3种方法分别制备固体分散体，冷冻36 h，并按前面方法，以累积溶出百分率为考察指标。同时选出最优载体及制备方案，为下一步正交试验确定初步条件。

2.2.4 正交试验 以无水乙醇为溶剂，载体PEG6000，冷冻时间36 h，采用溶剂熔融法，制备芦丁-PEG6000固体分散体。选择熔融时间(A)、药物与载体比例(B)、加热温度(C)三个考察因素，每个因素设三个水平。按L9(34)正交试验进行试验，测定累积溶出百分率。以15 min累积溶出度(F15min)为考察指标，优选最佳制备工艺。因素水平见表1。

表1 因素水平

2.3 固体分散体的物相鉴别 本实验采用差示扫描量热法，对芦丁、PEG6000、物理混合物、固体分散体分别进行扫描。测定条件:以空铝坩埚为参比物，另一铝坩锅放入约10 mg的样品，扫描速度2℃/min，扫描范围20～400℃。

2.4 芦丁固体分散体与芦丁及芦丁各种混合物累积溶出度比较 从溶出曲线上，可以看出各样品间在不同时间溶出的差别，但无法给出各样品的溶出有无相似。因而采用相似因子法，来进一步考察固体分散体、物理混合物的溶出情况。按1∶9的比例分别精密称定芦丁与淀粉、芦丁与PEG6000(物理混合)，并装胶囊，内容物量不少于0.4 g。按2.2.1项下方法，在210 min内，测定原料芦丁、芦丁与淀粉、芦丁与PEG6000、固体分散体(均过80目筛)溶出度。

2.5 溶解度的测定 按2.2.2项下溶剂-熔融法制备芦丁与载体比例为1 ∶0、1 ∶3、1 ∶6、1 ∶9、1∶12的固体分散体。精密称定待测物约0.1 g置具塞三角瓶中，加20 mL蒸馏水溶解(保证有部分不溶)，恒温(分别选择25℃、50℃、75℃)，100 r/min磁力搅拌24 h，静置15 min。得饱和溶液，用0.8 μm微孔滤膜过滤，取续滤液1 mL，滤液挥干水后，加甲醇10 mL溶解，摇匀。在360 nm处测溶液吸光度A，代入回归方程(y=25.613x-0.001 2)计算其中芦丁在水中的溶解度。

3 结果与分析

3.1 冷冻时间考察 结果显示，3种方法冷冻24 h制备样品溶出最差，36 h与48 h溶出基本一致。因此可以确定，以后的固体分散体制备的冷冻时间均可确定36 h。

3.2 固体分散体制作的载体、方法考察 结果，采用溶剂法，琥珀酸效果最优，F15min为80%;采用熔融法，PEG6000效果最优，F15min为75%;采用溶剂熔融法，PEG6000效果最优，F15min为90%。因此选择PEG6000以溶剂熔融法制备固体分散体。

3.3 正交试验 以芦丁溶出度为考察指标，进行方差分析，结果见表2、3。

表2 正交试验方案与结果

结果表明，B因素有显著性差异，最佳工艺为A3B3C3。A和C因素差异不显著，考虑到温度对药物的稳定性影响和成本问题，故将优选工艺定为A1B3C1。鉴于此，进行验证试验确定工艺。

表3 正交试验方差分析

3.4 验证试验 按A3B3C3和A1B3C1工艺制备固体分散体，各平行作3份。按上述溶出度测定方法和测试方法操作，结果见表 4，表明 A1B3C1与A3B3C3工艺无差异。

根据文献，本实验也采用联合载体，发现水溶性载体与卵磷脂配合，溶出效果较好，但由于其效果与正交结果相差不多，而且考虑到卵磷脂价格的原因，故未采用。

表4 验证试验结果

3.5 差示扫描量热分析法 由图1可见，芦丁有两处吸热峰，第一个吸热峰在129～145℃，第二个为179℃。PEG6000有一处吸热峰，在63.4℃，为其熔点。物理混合物可看到芦丁的第一个吸热峰和PEG6000的吸热峰都存在，但因其中芦丁的量较少，导致芦丁的峰强度减小。固体分散体中无芦丁的吸热峰，只剩下PEG6000的吸热峰。说明此固体分散体中芦丁以非晶型存在，均匀分散在载体PEG6000中。

图1 差示扫描量热分析法图谱

3.6 芦丁固体分散体与芦丁各种混合物累积溶出度比较 见表5。

采用相似因子(f2)法［4］比较各溶出曲线的相似性。f2的计算公式如下:

Xti——受试制剂于i点的平均累积溶出度

Xri——参比制剂于i点的平均累积溶出度

N为测试总点数

f2表示溶出曲线的累积溶出百分率相似性，当50≤

f2≤100时表示两条溶出曲线相似。见图2。

图2 不同物质溶出百分率比较

以f2对4种样品的溶出度进行评价，以确定芦丁固体分散体与另3种制剂(原料芦丁、芦丁加淀粉、物理混合物)的溶出行为是否相似，结果见表6。

表6 不同情况下芦丁累积溶出相似因子

经计算得不同样品的溶出曲线之间的f2值分别为9.343、19.290、32.606，表明固体分散体与原料芦丁、芦丁加淀粉、物理混合物的溶出曲线间都不具有相似性。

3.7 溶解度测定［5］不同分散体不同比例溶解度见表7，做溶解度对比例的线性回归，见表8。

由直线斜率和截距可得出共沉淀常数:K=斜率/S0(斜率-1)。

再根据K与T的关系式:logK=-ΔH0/2.303 RT+ΔS0/2.303R，进行线性回归，y=1 257.8x-0.443 1，R=0.946 5求得 ΔH0和 ΔS0。

自由能可由公式ΔG0=-RTlnK0计算，见表9。

表7 固体分散体不同比例的溶解度

表8 不同温度的溶解度对比例的回归方程

表9 分散作用的热力学函数值

由结果可见，ΔH0、ΔS0在任何温度下均为负值，说明芦丁固体分散体的形成为放热过程，并且是一个熵减的从无序到有序的过程。这是一个焓控制过程，低温更有利于它的发生，因此在制备过程中尽量采用较低的温度(使载体熔融的最低温度)。负的自由能，说明该过程为自发过程，只要条件成熟，此过程就可实现。

4 讨论

固体分散技术系将难溶性药物以分子、胶态、微晶或无定型状态高度分散于水溶性、难溶性或肠溶性固体载体中，形成固体分散体的新型药物制剂技术。从芦丁固体分散体的溶出度的结果可以看出，芦丁与各种载体制成固体分散体后溶出度均提高。其中PEG6000作为载体，芦丁的溶出度提高更大。PEG是水溶性高分子无定形聚合物，易溶于水和多种有机溶媒。其为结晶性高聚物，熔点低，在熔融状态下容易与分散很好的芦丁再次分散，形成分子、胶体或超细状态的高分散体。固体分散体中PEG使其成为无定形、高能态、高分散的状态，固体分散体具有较大的表面积，随着可溶性载体的快速溶解，药物也迅速释放。该方法能使药物与载体均匀结合，有利于固体分散体的形成。

制作芦丁固体分散体多采用钢板为容器，因为钢板具有较好的导热效果，可以达到固体分散体制作过程中所要求的骤冷的效果，但是其制作过程较为复杂，要求经过多次转移，过程中损失较多。所以我们采用培养皿为固体分散体制作仪器，为了克服玻璃导热不好的特点，将其放在平坦的冰面上，以达到骤冷的效果。

相似因子法能较好地评价各样品间溶出曲线的相似性，在确定药物溶出度差异方面可以发挥重要作用。

热力学第二定律是自然界的普适定律，任何过程的发展、变化，皆离不开热力学，而在热力学众多函数中，Gibbs函数无疑是其核心，通过固体分散体溶解度的测定，来解决Gibbs函数的数值，进而探讨其形成机理，在药物生产的各过程中均可应用。

［1］宋晓凯.天然药物化学［M］.北京:化工出版社，2004:74-92.

［2］陆 彬.药物新剂型与新技术［M］.2版.北京:人民卫生出版社，2005:12-14.

［3］中国药典［S］.二部.2005:附录73-74.

［4］欧阳德方.采用相似因子法评价不同因素对复方二甲双胍格列吡嗪双层缓释片体外释放的影响［J］.沈阳药科大学学报，2006，23(1):1-5.

［5］张小莉，王东文.芦丁-PEG6000固体分散体的制备及其溶解性能研究［J］.解放军药学学报，2000，16(6):306-308.