磷酸川芎嗪pH敏感胃漂浮水凝胶的制备及释放度研究

杨范莉，赵晓曄，常 春，邢建峰，王 珂

(西安交通大学药学院，西安 710061)

川芎嗪是我国传统中药川芎(LigusticumchuanxiongHort.)根茎中的主要活性成分，磷酸川芎嗪(tetramethylpyrazine phosphate，TMPP)是川芎嗪的磷酸盐，化学名称为2，3，5，6-四甲基吡嗪磷酸盐一水合物[1-4]。磷酸川芎嗪为钙离子拮抗剂，临床主治缺血性脑血管疾病，如脑血栓形成、脑栓塞引起的脑梗死、脑供血不足、高血压和冠心病[5-8]。

pH敏感型水凝胶(pH-sensitive hydrogels)是指能随着外界pH值变化而改变其溶胀或消溶胀作用的凝胶，其中含酸、碱性基团，溶胀、收缩、渗透压随pH值和离子强度的变化，可实现靶向释药[9-11]。胃漂浮制剂口服后进入胃中，外层凝胶吸入胃液膨胀，在制剂表面形成一层凝胶屏障，使其能漂浮并滞留于胃中。

目前，磷酸川芎嗪以片剂及注射剂为主，其半衰期短，起效快，作用时间短，患者必须频繁服药；而其偏酸性致注射疼痛较为明显，静脉滴注速度也不宜过快[12]。基于药物吸收特点，笔者将磷酸川芎嗪制成pH敏感胃漂浮水凝胶，通过控制药物的释放速率，提高疗效，安全用药。

1 仪器与试药

1.1仪器 TP-5型智能透皮仪(广州星虹有限公司)；DF-101S型加热搅拌水浴锅(郑州长城有限公司)；LC-2010A高效液相色谱仪，AY 120电子分析天平(日本岛津公司)；MD34-14透析袋(北京经科宏达生物技术有限公司)。

1.2试药 磷酸川芎嗪对照品(批号100845-201002，中国食品药品检定研究院)；魔芋胶粉 (湖北强森科技公司)；黄原胶粉(山东互丰发酵有限公司)；磷酸川芎嗪(湖北鼎丰有限公司)；PEG-2 000(天津鑫河有限公司)；磷酸川芎嗪pH敏感胃漂浮水凝胶(自制，批号：20170301，20170401，20170501)；人工胃液(pH=1.2 盐酸溶液)；蒸馏水(自制)。

2 方法与结果

2.1水凝胶的制备 处方组成：魔芋胶30 g·L-1，黄原胶30 g·L-1；魔芋胶与黄原胶凝胶质量比为2∶1，混合，总用量4 mL。磷酸川穹嗪10 mg，PEG-2 000 400 mg。按照处方量称取药物和辅料，水浴温度为50 ℃下制备磷酸川芎嗪胃漂浮水凝胶，置于烘箱中干燥10 h，即得。

2.2磷酸川芎嗪测定方法

2.2.1色谱条件 色谱柱：Boshypersil C18柱 Dim(250 mm ×4.6 mm，5 μm)；流动相为甲醇-水(45∶55)；检测波长：295 nm；柱温：30℃；流速：1 mL·min-1；进样量：20 μL[13]。

2.2.2溶液的制备 对照品溶液：取磷酸川芎嗪对照品100 mg，精密称定，置于100 mL量瓶中，加水溶解后定容，作为对照品储备液。精密吸取对照品储备液2 mL，置于25 mL量瓶中，用水稀释至刻度，即得。

供试品溶液：取2.1项下制备的水凝胶样品，以人工胃液(pH值为1.2)100 mL为溶出介质，放入透析袋中，置于TP-5型智能透皮仪中，在37 ℃下搅拌12 h，转速为150 r·min-1，取样适量。

阴性对照品溶液：按照2.1项下方法制备不含磷酸川芎嗪的空白水凝胶，同法制备阴性对照品溶液。

2.2.3专属性实验 取2.2.2项下各溶液适量，用0.22 μm 微孔滤膜滤过，取续滤液20 μL，注入高效液相色谱仪，结果见图1，阴性对照的空白辅料无杂峰干扰，该方法专属性良好。

图1HPLC图

A.阴性对照品溶液；B.对照品溶液；C.供试品溶液；1.磷酸川芎嗪。

Fig.1 HPLC chromatograms

A.blank sample；B.ligustrazine phosphate reference substance；C.sample；1.ligustrazine phosphate.

2.2.4标准曲线制备 精密吸取2.2.2项下制备的对照品储备液0.1，0.25，0.5，1.0，3.0，5.0，7.0和10.0 mL，分别置于50 mL量瓶中，用流动相稀释至刻度，制得质量浓度分别为2.0，5.0，10.0，20.0，60.0，100.0，140.0和200.0 μg·mL-1的溶液，分别吸取上述系列溶液20 μL注入液相色谱仪中，测定磷酸川芎嗪峰面积。以质量浓度(x)为横坐标、峰面积(y)为纵坐标作线性回归，回归方程为y=39 781.11x+5 132.48，r=0.999 9。结果表明，磷酸川芎嗪质量浓度在2～200.0 μg·mL-1范围内与峰面积呈良好的线性关系。

2.2.5精密度实验 取磷酸川芎嗪对照品溶液，注入高效液相色谱仪中，重复进样6次，每次20 μL，测定其峰面积，计算RSD值为0.1%，表明精密度良好。

2.2.6重复性实验 取同一批号(批号20170401)水凝胶样品，按照2.2.2项下供试品溶液的制备方法平行制备6份，同法操作，测定磷酸川芎嗪峰面积，计算 RSD值为0.4%，表明该制备方法重复性实验符合要求。

2.2.7稳定性实验 取适量供试品溶液(批号20170401)，于室温下放置，分别在0，1，2，4，8和12 h，同法操作，结果RSD值为0.4%，表明在12 h内供试品溶液稳定。

2.2.8回收率实验 制备不含磷酸川芎嗪的空白样品溶液9份，按照磷酸川芎嗪pH敏感胃漂浮水凝胶处方比例的80%，100%和120%加入磷酸川芎嗪对照品，再加入流动相稀释并定容至100 mL，同法操作，结果平均回收率为99.36%，RSD值为0.19%，见表1。

表1回收率实验结果

Tab.1 Results of the recovery rate

序号加入量/mg测得量/mg回收率/%平均回收率/%RSD/%18.128.0599.1399.360.1927.977.9299.3738.208.1599.39410.1110.0199.0159.959.9199.60610.0710.0299.50712.0912.0199.34811.9511.8999.50912.0511.9899.42

2.3样品的含量测定 取3批磷酸川芎嗪pH敏感水凝胶样品，按照2.2.2项下方法制备供试品溶液，同法操作，测定峰面积，计算含量。结果3批pH敏感胃漂浮水凝胶中磷酸川芎嗪质量分数分别为99.15%，99.71%和99.56%，RSD值分别为0.25%，0.29%和0.27%。

2.4体外释放度测定 取3批磷酸川芎嗪pH敏感水凝胶样品，人工胃液(pH值为1.2)100 mL为释放介质，放入透析袋中，置于TP-5型智能透皮仪中，温度为37℃，转速为150 r·min-1，分别在0.5，1，2，4，6，8，10和12 h取样，同时及时补充相同温度和体积的溶出介质，样液同法操作，测定峰面积，计算不同时间3批样品中磷酸川芎嗪的累积释药百分率[14]，结果见表2。

表23批磷酸川芎嗪pH敏感水凝胶的释放百分率

Tab.2 The release profiles of ligustrazine phosphate from 3 batches pH sensitive floating hydrogels

批号不同时间(h)累积释放百分率/%0.51246810122017030118.132.346.560.770.280.188.392.52017040117.231.444.858.668.578.686.690.72017050117.631.845.259.969.279.387.591.6

3 讨论

胃漂浮制剂设计的关键在于其在胃中能达到预期的漂浮效果，延长胃内滞留时间。因此，水凝胶种类的选择及用量尤为关键。通过查阅大量文献[15-20]及预实验，采用魔芋胶和黄原胶为制备水凝胶的材料。对水凝胶基质材料采用单因素方法考察不同比例、制胶温度、pH环境、PEG用量和给药量等因素对药物释放度的影响，最终得出结论：采用质量比为2∶1的魔芋胶与黄原胶，制成的磷酸川芎嗪水凝胶漂浮性能较好；制胶温度为50～70 ℃；水凝胶在pH值为1.2的人工胃液中较在pH值为7.4的人工肠液中溶胀度小，体现了其在胃环境中有缓释作用；PEG-2 000较环糊精对药物的缓释作用更明显；在一定条件下，分别考察了给药量为10，15和20 mg的溶出情况，结果表明，药物最终释放率变化不大。体外溶出实验结果表明，磷酸川芎嗪12 h累积释放度大于85%，说明制备的pH敏感水凝胶对药物的缓释作用良好。

通过预实验[21]，单因素实验考查及体外溶出实验，确定磷酸川芎嗪pH敏感胃漂浮水凝胶的制备方法为：魔芋胶和黄原胶质量浓度均为30 g·L-1，质量比为2∶1混合，总用量为4 mL，磷酸川穹嗪10 mg，PEG-2 000 400 mg。50 ℃制备水凝胶，烘箱干燥10 h。HPLC法测定磷酸川芎嗪含量。实验表明，所制备的pH敏感胃漂浮水凝胶中药物含量稳定、重复性好，为磷酸川芎嗪胃漂浮制剂的制备提供理论依据及实验基础。