采用固体分散体技术制备高水溶性姜黄素的研究

孟阑佳 曲姝奕 杨艳 李雅妮 杨宗翰 刘冠男

[摘要]姜黄素是一种多酚类化合物。在坑肿瘤、抗HIV、抗炎、抗氧化以及对心血管系统、消化系统等多方面均有疗效。但其极低的水溶性限制了姜黄素在医药方面的应用。本文阐述如何通过固体分散体技术提高姜黄囊的水中溶解度。

[关键词]姜黄素;溶解度;熔融法

[中图分类号]TQ461 [文献标识码]A [文章编号]2096-5249（2019）14-2S6-02

总姜黄素是从姜科、天南星科植物的根茎中提取的有效成分，主要包括姜黄素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素，其中姜黄素占总姜黄素的70%，也是姜黄素类化合物发挥其功能的主要成分。姜黄素具有多个酚羟基，为不溶于水的橙黄色结晶粉末。研究表明，姜黄素具有抗肿瘤、抗H1V、抗炎、抗氧化、清除自由基、抗微生物以及对保护心血管系统、消化系统等多方面均有作用。但是姜黄素极难溶于水，文献报道其水中溶解度仅有0.01ug/ml，造成了其生物利用度极低。因而，提高姜黄素的水中溶解度，从而提高其生物利用度是制备姜黄素制剂的首要任务。本文阐述通过固体分散体技术来提高姜黄素的水中溶解度的方法。

1仪器与试剂：紫外分光光度仪，电子天平，旋转蒸发仪，恒温振荡器，0～200℃温度计;高纯度姜黄素（95%），药用级辅料PVP K30，HPMC E5和PEG6000.

2方法与测定

2.1对照品溶液的制备：称取姜黄素0.1g，加入20mL的甲醇。水溶液（50：50），过滤，取续滤液10mL作为对照品溶液。

2.2标准曲线的制备：将对照品溶液按5、10、20、25、50、75、100倍进行梯度稀释，在最大吸收波长216nm处进行测定得到标准曲线：Y=0.3303X+0.1296，R=0.9977，线性范围：0.05-1（mg/ml）

2.3样品的制备

2.3.1熔融法

称取3份0.5g的姜黄素，再分别称取PVP K30、HPMC E5和PEG6000（即三种载体）各1.5g进行混合加热观察，得出混合样品合适的熔融温度为150℃。

再称取3份0.5g的姜黄素，各1.5g的三种载体。将姜黄素分别加入到载体中，于150℃～热熔化，搅拌后立即低温固化，随后干燥粉碎过筛，得固体分散体1-3.

2.3.2溶剂法

称取3份0.5g的姜黄素溶于12mL的丙酮中。再分别称取3种载体各1.5g，溶于去离子水中。将姜黄素溶液分别加入载体水溶液中，调整比例，防止姜黄素析出，形成稳定均一、澄清透明的三种混合溶液。然后将混合溶液于旋转蒸发仪中蒸干，即得固体分散体4-6.

2.3.3研磨法

称取3份0.5g的姜黄素，再分别称取3种载体各1.5g，与姜黄素混合研磨45分钟左右，即得固体分散体7-9.

2.4溶解度的测定

取制备好的样品1-9各0.2g，分别加入10ml的水摇匀，然后在恒温振荡器中振摇1小时，再静置24小时后过滤，取滤液平行3份进行测定，然后取平均值，计算出溶解度。结果如表1：

2.5稳定性的考察

将制备得到的固体分散体1-9置于冰箱中，一个月后再次对样品进行溶解度测定，平行3份进行测定，取平均值，计算出溶解度。结果如表2：

3讨论

3.1制备固体分散体的方法

在溶剂法中，我们筛选了5种有机溶剂：甲醇、乙醇、丙酮、乙腈和四氢呋喃。姜黄素在丙酮中的溶解度最佳，溶解0.5g姜黄素仅需要12ml的丙酮，因此，选用丙酮作为该方法的溶剂。

在熔融法中，我们分别进行了姜黄素和载体的单一及混合加热实验，实验中可以观察到：有载体混合的姜黄素要比单一姜黄素的熔融温度低得多。同时，我们还对于熔融温度进行了考察，发现加热至150℃制备得到的固体分散体增溶效果最佳，因此，该法的熔融温度定为150℃。

在研磨法中，我们对研磨时间进行了考察，发现在45分钟内研磨时间越长，增溶效果越好;45分钟以后即使继续增加研磨时间，增溶效果增强也不显著。因此，该法的研磨时间定为45分钟。

3.2溶解度

根据溶解度测试结果可以看出，固体分散体技术能够显著提高姜黄素的溶解度。三种方法和三种载体均具有不同程度的增溶效果。三种方法中以熔融法制备出的固体分散体增溶效果最佳，溶剂法次之。以PVP K30作为载体，三种方法均可以获得较好的增溶效果，其中用熔融法制备出的固体分散体样品1，增溶效果最佳。据文献报道姜黄素的溶解度为0.0ug/ml，以PVP K30作为载体用熔融法制备出的样品1使得姜黄素增溶了大约15万倍。

3.3稳定性

从表2结果可以看出经过一个月后，溶剂法制备样品的溶解度下降过快并不是很稳定，而熔融法制备样品的溶解度下降趋势比较稳定。三种方法以熔融法制备出的固体分散体稳定性最佳，研磨法次之。用熔融法制备出的固体分散体样品1，在经过一个月后依然能够使得姜黄素增溶大约12万倍。

4结论

姜黄素为难溶性化合物，在食品、医药行业等领域中的应用受到极大限制。固体分散体技术能够增加姜黄素的水溶性，是因为姜黄素在固体分散体中以无定型的形式存在，增加了其溶解时的表面积;同时载体材料大多能与姜黄素分子中的酚羟基形成氢键，通过氢键使姜黄素分子分散于大分子中，使其容易溶解。本實验的结果也说明了姜黄素的固体分散体的确能够有效地提高姜黄素的水中溶解度。通过本实验的考察发现用熔融法制备以PVPK30为载体制备出的姜黄素的固体分散体对姜黄素的增溶效果最好，且稳定性也较佳，因此用其制备的姜黄素固体分散体具有良好的开发应用前景。