三七茜草宫内缓释硅橡胶棒的制备及体外释放性能的初步评价

徐丽+曹广尚+王信+李文明+师伟+李盼盼+张芳+李彦楠

[摘要]制备三七茜草宫内缓释硅橡胶棒并对其进行体外释放性能的初步评价。采用开炼机开练法进行硅橡胶的塑炼。采用正交试验法进行硅橡胶与药物的混炼工艺参数优选。采用单因素试验法进行硅橡胶棒硫化工艺参数的优选。以人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、三七皂苷R1、羟基茜草素、大叶茜草素为指标，进行体外释放性能的初步评价。结果显示，硅橡胶与药物混炼的最佳工艺参数为：辊距2 mm，速比1∶12，前辊温55～60 ℃，后辊温50～55 ℃，塑炼时间20 min。硅橡胶棒的最佳硫化工艺参数为：温度90 ℃，时间60 min。体外释放度试验表明，三七茜草宫内缓释硅橡胶棒在模拟宫腔液中的药物释放符合Higuchi方程，到90 d，人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及三七皂苷R1的累积释放度为467%，羟基茜草素及大叶茜草素的累积释放度为519%。结果表明，三七茜草宫内硅橡胶棒制备工艺合理可行，具备良好的缓释特性。

[关键词]三七； 茜草； 宫内缓释硅橡胶； 体外释放

放置宫内节育器（intrauterine device，IUD）是国际普遍使用的女性主要避孕方法之一，但其出血副反应的3年取出率高达5568%[1]，明显影响IUD接受率和续用率，近年来临床上研发的含药宫内缓释系统IUD能有效避免口服药物副反应，已成为防治该病的有效方法，如吲哚美辛（活性γIUD）、左炔诺孕酮（LNG，曼月乐）等[23]，但其仍存在点滴不规则出血等不足，目前尚无具有中医理论的含中药宫内缓释系统IUD。宫宁颗粒是本课题组首创的专门防治IUD出血副反应的中成药（国家准字号新药Z20010155），本文拟选择其组方代表药物（三七、茜草），结合当前的中药有效组分研究成果，制备三七茜草宫内缓释硅橡胶棒，进一步研发中药宫内缓释IUD，将该病的中医药内服治疗转化为宫腔内持续外治给药，提高药物局部浓度，避免中药口服繁琐和依从性不稳定等不足，丰富中医妇科学外治法理论，拓展中医药在计划生育避孕药具研发中的应用。

1材料

XK250型开放式炼胶机（青岛业飞机械有限公司）；LESI小型精密橡胶专用挤出机（广州市普同实验分析仪器有限公司）；Aglient 1260型高效液相色谱仪（美国Agilent有限公司）；AB135S型电子天平（Mettler Toledo公司）；B3125X柜式烘炉（上海安竞实验设备有限公司）；5820型非接触式厚度计量器（奥瑞克精密测量系统有限公司）；VR6100型自动威廉塑度机（弘埔技术有限公司）；KD4011型橡胶双头快速切片机（江都市凯德试验机械厂）；IIC XLDS15型橡胶交联密度仪（威讯科技有限公司）。

人参皂苷Rg1对照品（110703201027，纯度963%），人参皂苷Rb1对照品（110704200420，纯度949%），三七皂苷R1对照品（110745200210，纯度984%），羟基茜草素对照品（111898201102，纯度867%），大叶茜草素（110884201405，纯度990%），均购自中国食品药品检定研究院；医用硅橡胶A，B（南京罗恩硅材料有限公司）；三七总皂苷（总皂苷764%，人参皂苷Rg1 196%，人参皂苷Rb1 254%，三七皂苷R1 103%，自制）；茜草总蒽醌（总蒽醌721%，羟基茜草素417%，大叶茜草素126%，自制）；乙腈为色谱纯；水为纯净水；其他试剂均为分析纯。

2方法与结果

21加成硅橡胶的塑炼

取1份医用硅橡胶A，在开炼机上炼成薄带，辊距为3 mm，速比1∶112，前辊温55～60 ℃、后辊温50～55 ℃，塑炼时间8 min；另取1份医用硅橡胶B，分次均匀加入A医用硅胶薄带塑炼，塑炼时间为10 min，形成加成硅橡胶。

22硅橡胶可塑度的测定

采用橡胶双头快速切片机制备直径（16±05） mm，高（10±03） mm的圆柱形试样，用厚度计测量试样原高h0。先将试样预热（70±1） ℃，3 min，测量在负荷作用下的高度h1，然后去掉负荷，取出试样在室温下放置3 min，测量恢复后的高度h2。计算硅橡胶的可塑度P。

计算公式P=（h0-h2）/（h0+h1），硅橡胶的可塑度越高，可塑性越好。

23正交试验优选加成硅橡胶与药粉的混炼工艺

采用开炼机开练法进行加成硅橡胶与药粉的混炼。取1份加成硅橡胶和1份三七总皂苷茜草总蒽醌混合物，以辊距、速比、前后輥温、塑炼时间为因素，每个因素设定3个水平，以硅橡胶可塑度P为指标，采用正交试验优选加成硅橡胶与药粉的混炼工艺参数。

徐丽等：三七茜草宫内缓释硅橡胶棒的制备及体外释放性能的初步评价由以上数据分析可知，A，B，C，D 3因素影响硅橡胶可塑度的主次顺序为D>A>B>C， A，D因素为显著因素（D>A），B，C为不显著性因素，直观分析最佳混炼工艺为A1B3C2D3。

24含药硅橡胶棒的挤出硫化工艺参数优选

241含药硅橡胶棒的挤出工艺

取含药硅橡胶适量，置小型精密橡胶专用挤出机中（直径为08 mm圆形挤出口型），电机功率22 kW，挤出温度25 ℃，螺杆转速120 r·min-1 。挤出的硅橡胶条表面光亮，相互间不黏连，裁剪成长度为4 cm的小段，即得。

242硅橡胶棒中人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及三七皂苷R1质量分数的测定[4]

2421液相色谱条件采用Kromasil C18柱（46 mm×250 mm，5 μm），流动相乙腈（A）水（B），梯度洗脱（0～12 min，15% A；12～85 min，15%～40% A），检测波长203 nm，流速10 mL·min-1，柱温40 ℃。理论板数按三七皂苷R1峰计算应不低于4 000。

2422对照品溶液的制备取人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及三七皂苷R1对照品适量，精密称定，加甲醇制成每1 mL含人参皂苷Rg1 04 mg、人参皂苷Rb1 04 mg及三七皂苷R1 01 mg的混合溶液，即得。

2423供试品溶液的制备取硅橡胶棒适量，剪碎，取约01 g，精密称定，置于圆底烧瓶中，精密加入70%甲醇25 mL，称定质量，加热回流提取30 min，放冷，用70%甲醇补足失重，摇匀，滤过，取续滤液，即得。

2424阴性对照溶液的制备按处方比例，不加三七总皂苷提取物，制得缺三七的模拟制剂，按上述制备方法制备样品，作为阴性对照溶液。

精密量取以上3种溶液各10 μL，注入高效液相色谱仪。结果供试样品在人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及三七皂苷R1对照品色谱峰位处有相应色谱峰出现，阴性样品无相应色谱峰出现，说明阴性无干扰，见图1。

243硅橡胶棒中大叶茜草素及羟基茜草素质量分数的测定[5]

2431液相色谱条件采用Kromasil C18柱（46 mm×250 mm，5 μm），流动相为甲醇乙腈02%磷酸溶液25∶52∶23，检测波长250 nm，流速10 mL·min-1；柱温30 ℃。理论板数按羟基茜草素峰计算应不低于4 000。

2432对照品溶液的制备取羟基茜草素及大叶茜草素对照品适量，精密称定，加甲醇制成每1 mL含羟基茜草素004 mg及大叶茜草素01 mg的混合溶液，即得。

2433供试品溶液的制备同2423项下供试品溶液制备方法。

2434阴性对照溶液的制备按处方比例，不加茜草总蒽醌提取物，制得缺茜草的模拟制剂，按2423项下制备方法制备样品，作为阴性对照溶液。

精密量取以上3种溶液各10 μL，注入高效液相色谱仪。结果供试样品在羟基茜草素及大叶茜草素对照品色谱峰位处有相应色谱峰出现，阴性样品无相应色谱峰出现，说明阴性无干扰，见图2。

1 羟基茜草素；2 大叶茜草素。

244硅橡胶棒的硫化工艺参数优选

硅橡胶棒经过硫化得到定型，在硫化过程中，硅橡胶发生交联，交联密度越高，药物的缓释性能越好，其中硫化温度及硫化时间是影响硅橡胶硫化的重要因素，因此采用单因素试验法，以硅橡胶的交联密度和硅橡胶棒中人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及三七皂苷R1的质量分数为指标，进行硫化工艺参数的优选。

2441硅橡胶棒交联密度的测定[6]交联密度的测定在ⅡC XLDS15型橡胶交联密度仪上进行，磁场强度为035 T，共振频率为15 MHz。施加的脉冲序列为1个持续时间为20 μs的90°脉冲和1个持续时间为40 μs的180°脉冲。按设定的时间取点测试。测试温度60～120 ℃。

2442硅橡胶棒硫化温度的选择取硅橡胶棒适量，分别置温度为70，90，110 ℃的烘炉中进行硫化，硫化时间为60 min，测定硅橡胶棒的交联密度及人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及三七皂苷R1的质量分数，结果见表4。

结果表明， 90，110 ℃下硅橡胶棒的交联密度不再变化，而随温度的升高，人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及三七皂苷R1的质量分数呈逐渐下降的趋势，综合考虑硅橡胶棒性能及药物质量分数，选择硫化温度为90 ℃。

2443硅橡胶棒硫化时间的选择取硅橡胶棒适量，置温度为90 ℃的烘炉中，硫化时间分别为40，50，60，70，80 min，测定硅橡胶棒的交联密度及人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及三七皂苷R1的质量分数，结果见表5。

结果表明，在一定时间范围内，硅橡胶的交联密度随时间的延长而逐渐增大，当硫化时间为70 min时，交联密度最大，而硫化时间对人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及三七皂苷R1的质量分数影响不大，综合考虑，选择硫化时间为70 min。

51体外释放度的测定方法

按《中国药典》2015年版四部通则0931第三法进行试验，取适量含药硅橡胶棒，测定其在模拟宫腔液中（氯化钠为497 g·L-1、氯化钾为0224 g·L-1、氯化钙为0167 g·L-1、碳酸氢钠为025 g·L-1、磷酸二氢钠为0072 g·L-1、葡萄糖为05 g·L-1、人血白蛋白为05 g·L-1）的释放情况，每3 d测定1次，连续测定3个月，转速为100 r·min-1，介质温度为（370±05） ℃，每3 d更换释放介质，取释放液5 mL，并迅速补充等体积等温度的溶出介质，滤过，分别测定人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、三七皂苷R1、羟基茜草素、大叶茜草素的含量，绘制药物释放曲线，计算药物的累积释放度（RR） [78]。

RR=（VCn+Σαj=1V′Cn-1）/W

Cn為第 n 次取样时释放介质中人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、三七皂苷R1浓度之和或羟基茜草素、大叶茜草素的浓度之和； V为释放介质的体积； V′为第n次取样前的取样体积； W为硅橡胶棒中所能释放的人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、三七皂苷R1质量总和或羟基茜草素、大叶茜草素质量总和。

252体外释放度的测定及药物释放曲线的绘制

按上述测定方法，测定硅橡胶棒中人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、三七皂苷R1的累积释放度及羟基茜草素、大叶茜草素的累积释放度，结果见表6（由于数据较多，表中只列明每6 d测得数据），并绘制释药曲线，结果见图3，同时分别采用零级动力学方程、一级动力学方程和Higuchi方程进行拟合，结果见表7。结果表明，制备的硅橡胶棒在模拟宫腔液中的药物释放符合Higuchi方程，到90 d，人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及三七皂苷R1的累积释放度为467%，羟基茜草素、大叶茜草素的累积释放度为519%，具有良好的缓释性能。

3讨论

本研究选用双组份医用硅橡胶经塑炼后得到加成硅橡胶后与三七、茜草提取物混炼，经挤出硫化工艺制备成硅橡胶棒，得到的硅橡胶外观色泽均匀，富弹性，方便与IUD联用，经初步体外释放特性研究，其药物释放符合Higuchi方程，到90 d，人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及三七皂苷R1的累积释放度为467%，羟基茜草素、大叶茜草素的累积释放度为519%，具有良好的缓释性能，本研究后期将继续对其体内的释放及吸收情况进行深入研究。

本研究从首创的专门防治IUD出血副反应的中成药宫宁颗粒精选散瘀止血三七、茜草药味，经精

制得到三七总皂苷、茜草总蒽醌，经前期预实验发现，加成硅橡胶与提取物质量比为1∶1时，既保证硅橡胶棒成型，又具有合适的载药量。

本课题组前期已经开展经“阴道宫颈”途径的无创法放置大鼠IUD研究，获得实用新型专利“大鼠固定式自照明阴道窥器”（ZL2012 200239517）、“大鼠宫内节育器及其放置器”（ZL2012 200227100），建立了较为成熟的IUD避孕大鼠动物模型，本研究前期进行了相关动物实验，在放置16 d时，通过大鼠子宫病理切片观察，制备的三七茜草宫内缓释硅橡胶棒能起到较好的止血抗炎作用，考虑到人和鼠的差异性，后期还需进行临床试验。

[参考文献]

[1]国家人口计生委科技司12万例宫内节育器避孕效果调查报告[J]中国计划生育学杂志，2007，15（3）：132.

[2]罗晓燕，许良智.含吲哚美辛缓释系统宫内节育器的应用[J].中国计划生育学杂志，2010（11）：702.

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[4]朱晶晶，王智民，匡艳辉，等一测多评法同步测定人参和三七药材中多种人参皂苷的含量[J]药学学报，2008，43（12）：1211

[5]郭桂明，蔡乐，梁小雨，等HPLC法测定茜草饮片中大叶茜草素和羟基茜草素的含量[J]北京中医药，2011，30（7）：541

[6]汪志芬，佘晓东，李思东，等用核磁共振法研究微生物凝固天然橡胶硫化过程中交联密度的变化[J]广东化工，2010，37（1）：8

[7]张丹参，梅艳飞，宋晓敏，等大黄结肠靶向微丸的制备及处方优化[J]中草药， 2016，47（8）：1321

[8]朱鹤云，毕开顺，韩飞，等栀子大黄汤中活性成分在正常大鼠和酒精性肝损伤大鼠体内的药动学比较[J]中国实验方剂学杂志，2016，22（22）：77[责任编辑孔晶晶]

2017年1月 第42卷第1期Vol42， No 1January， 2017

[收稿日期]20160907

[基金項目]北京市中医管理局项目（QN201418） ； 首都中医药研究专项（15ZY04） ； 北京友谊医院院启动项目（YYQDKT201420）；北京市医院管理局“青苗”人才培养计划项目（QML20160106）；首都卫生发展科研专项项目（首发201642024）

[通信作者]*赵奎君，教授，硕士生导师，主要从事临床中药标准化研究，Tel/Fax：（010） 63138562，Email：zhao1959292@sinacom； *马致洁，博士，主管药师，主要从事肝毒性中药减毒研究，Tel/Fax：（010）63138562，Email：13811647091@163com