热熔挤出技术制备熊果酸固体分散体的研究

姜玮 陈璟 吕志阳 单鑫 陈静 朱琳 聂锐

摘 要：利用热熔挤出技术制备熊果酸固体分散体，以改善其外溶出情况。选择PVP-VA64和Soluplus作为载体材料，采用热熔挤出技术分别制备不同比例熊果酸固体分散体，同时，制备物理混合物；采用红外光谱（FT-IR）、体外溶出度来表征和评价所制备的固体分散体。两种辅料均可提高熊果酸的体外溶出度，Soluplus体系略优于PVP-VA64体系，在30 min累计溶出率达到91.1%。FT-IR谱线中3 190.06 cm-1处伸缩振动几乎消失，提示熊果酸与载体辅料之间形成了氢键。应用热熔挤出技术制备的熊果酸固体分散体可改善其体外溶出度。

关键词：热熔挤出技术；熊果酸；固体分散体；溶出度

基金项目：江苏高校“青蓝工程”资助项目（2018年）；2019江苏省中医药管理局项目（YB201997）

熊果酸（Ursolic Acid，UA）是无色针形五环三萜类化合物，在植物领域分布广泛。熊果酸具有降血脂、抗肝炎、抗肿瘤、抗炎、增强免疫力等药理作用，且毒性低，副作用较少[1-3]。熊果酸易溶于吡啶、二氧六环，可溶于乙醇、甲醇、丁酮、丁醇，微溶于苯、氯仿、乙醚，不溶于水和石油醚[4]。因熊果酸在水中溶解度小，溶出速度慢，生物利用度低，影响了其药效的发挥[5]。本实验利用热熔挤出技术改善熊果酸制剂的体外溶出情况，以提高其生物利用度，增强其治疗效果[6]。

热熔挤出（Hot-Melt Extrusion，HME）是制备固体分散体的新技术，是指药物和辅料经过剪切混合、减小粒径后，以单一状态高度均匀地存在于辅料之中，与传统制备技术相比的优点为：制备没有有机溶剂参与，无溶剂残留；工艺简便，可实现连续化操作；可加入多种载体材料，改善其各项性能；更适合工业化大生产[7]。

1 材料与仪器

1.1 材料

熊果酸对照品（批号DST171026-019，HPLC≥98%，成都德思特生物技术有限公司）；熊果酸原料药（纯度≥98%，批号DST180312-450，成都德思特生物技术有限公司）；PVP-VA64（批号44025236WO，德国巴斯夫公司）；Soluplus（批号84414368E0，德国巴斯夫公司）；甲醇（色谱纯，江苏汉邦科技有限公司）；十二烷基硫酸钠（SDS，批号20170401，国药集团化学试剂有限公司）；冰醋酸（批号1206101，国药集团化学试剂有限公司）；蒸馏水（自制）。

1.2 仪器

Thermo Process 11热熔挤出机（美国赛默飞公司）；MPA傅里叶变换近红外光谱仪（布鲁克光谱仪器有限公司）；高效液相色谱仪1260（安捷伦有限公司）；CAP225D万分之一电子天平（德国赛多利斯）；CL21R微量台式离心机（美国赛默飞公司）；ZRS-8GD智能溶出试验仪（天大天发科技有限公司）；KH-250B型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）。

2 方法与结果

2.1 熊果酸固体分散体的制备

将热熔挤出机的第一区段温度设置为60 ℃，其余各区段温度设置为210 ℃，待温度达到相应设定值后平衡15 min，设定螺杆转速为50 r/min，选择熊果酸与PVPVA64、Soluplus辅料质量比为1∶3、1∶5、1∶7作为挤出物料，准确称量并充分振荡混合，加至挤出机加料斗中，物料以条形挤出，收集并室温放置冷却12 h，继而将挤出物研磨粉碎，过100目筛，收集固体分散体粉末，储存于干燥器中备用[8]。

2.2 体外溶出实验

参照《中华人民共和国药典》2010年版二部中溶出度的规定，选取的溶出介质为0.2%十二烷基硫酸钠SDS溶液900 mL，转速为100 r/min，温度为（37±0.5）℃。取样时间分别为5、10、20、30、45、60 min。經0.45 μm微孔滤膜过滤，取滤液，进样10 μL，采用高效液相色谱测定熊果酸药物浓度，并计算累计溶出率。溶出曲线如图1所示。

实验结果表明，PVP-VA64和Soluplus体系1∶5的物理混合物中熊果酸的溶出与原料药几乎一致，30 min时的累计溶出率只有60%左右；不同比例制备的固体分散体组累计溶出率均显著提高，且均在质量比1∶5体系中提高最为显著。PVP-VA64及Soluplus的固体分散体1∶5体系中，30 min熊果酸的累计溶出率分别为85.3%和92.1%；在60 min时Soluplus体系的累计溶出率为95.9%，略高于PVP-VA64体系的92.9%。

2.3 熊果酸固体分散体的体外表征

通过溴化钾压片法测量熊果酸、两种载体辅料、熊果酸与辅料1∶5制备的物理混合物及热熔挤出技术制备的固体分散体的红外光谱，进而考察熊果酸与载体辅料之间的相互作用，波长范围 400～4 000 cm-1，KBr压片。测定并记录红外光谱图，FT-IR图谱如图2所示。

从红外扫描图谱可以读出，熊果酸原料药烯烃上的C—H伸缩振动峰在3 190.06 cm-1处有一个明显的吸收特征峰，羧酸基团上的C—O伸缩振动峰在1 122.57 cm-1处有一微弱吸收峰。在Soluplus体系中，物理混合物和固体分散体在3 190.06 cm-1和1 122.57 cm-1处的特征吸收峰均消失，可推测熊果酸在物理混合物和固体分散体中均与辅料Soluplus形成氢键，其与辅料Soluplus有着很好的相容性。在PVP-VA64体系中，物理混合物在3 190.06 cm-1处的C—O特征吸收峰明显未消失，因此，无法推断氢键的形成。其固体分散体在3 190.06 cm-1和1 122.57 cm-1处的特征吸收峰均消失，可推测熊果酸在固体分散体中可能与辅料PVP-VA64形成氢键。由3 190.06 cm-1处的特征吸收峰可知，Soluplus体系对熊果酸的抑晶能力显著强于PVP-VA64体系，可为后续研究提供参考。

3 结语

热熔挤出技术制备的固体分散体中药物的分散程度和溶出率取决于所应用辅料的性质。（1）HME的辅料应有较强的热塑性和热稳定性，适当的玻璃化转变温度（Glass Transition Temperature，Tg）和黏度，与药物具有良好的相容性，无毒无刺激性以及符合大量使用的要求。（2）为了使载体和药物能够成功被挤出，一般设置熔融区的温度高于辅料的Tg：30～60 ℃，同时，为了维持药物和载体的稳定性，操作温度应在降解温度（Degradation Temperature，Tdeg）之下。Tdeg和熔化温度（Melting Tempereture，Tm）或Tg的差值越大，越有利于HME制剂工艺的选择。PVP-VA64的Tg为101℃，在低温条件下流动性好，升高温度后，其具有良好的黏性，是热熔挤出过程中理想的增溶剂，适合用作热熔挤出过程中的辅料。Soluplus的Tg为70 ℃，是一种创新的赋形剂，其高流动性和出色的挤出性使得Soluplus在热熔挤出过程中表现出优越的性能，能够为难溶性活性成分提供新的溶解度和生物利用度，适合进行热熔挤出试验。

[参考文献]

[1] 刘斌，谭成玉，池晓会，等.熊果酸的研究进展[J].西北药学杂志，2015，30（5）：660-662.

[2] 夏晓旦，普天磊，黄婷，等.岩白菜的化学成分、含量考察与药理作用研究概况[J].中国药房，2017，28（16）：2270-2273.

[3] 陈美婉，陈文荣，陈桐楷，等.热熔挤出技术制备固体分散体的应用研究[J].药学学报，2012，47（2）：163-167.

[4] 杨硕，王立，张文君，等.热熔挤出技术在药物制剂中的应用进展[J].药学研究，2017，36（11）：664-666.

[5] 于寧，何承辉，黄伟，等.热熔挤出技术在药剂学研究中的应用[J].国际药学研究杂志，2014，41（4）：437-443.

[6] JOHANNA A，MAGNUS E，JOHAN B，et al.Oscillatory shear rheology in examining the drug-polymer interactions relevant in hot melt extrusion[J].Journal of Pharmaceutical Sciences，2016，105（1）：160-167.

[7] 何耀莹，刘兴娟，冯春，等.RP-HPLC法测定复方熊果酸片中熊果酸的含量[J].云南民族大学学报（自然科学版），2015，24（3）：199-201.

[8] 王菁，王晓梅，王荣.复方熊果酸片的溶出度测定[J].中国药业，2010，19（10）：46-47.