无水磷酸氢钙固化姜黄素磷脂复合物

张焕焕刘 艺张 兰范君婷鞠建明*

（1.安徽中医药大学，安徽 合肥 230031； 2.南京中医药大学附属中西医结合医院，江苏 南京 210028；3.南京医科大学药学院，江苏 南京 211166）

姜黄素是从姜黄干燥根茎中提取纯化出的一种酚类化合物［1］，具有多种药理活性，如抗癌、预防动脉粥样硬化、抗菌等［2-4］，被认为是一种安全的植物成分，没有显著毒性和致畸性，亚洲许多国家和地区广泛用作香料、膳食补充剂、药物成分［5-6］。但姜黄素水溶性差，并且代谢迅速和全身消除快速，导致该成分生物利用度较低，从而限制了临床应用［7-8］。

现代研究表明，姜黄素、石杉碱甲、小檗碱等多种难溶性成分的磷脂复合物能有效地提高其溶解度、溶出率、口服生物利用度［9-11］。磷脂是细胞膜的基本成分之一，跨膜能力强，药物与其结合后亲脂性和跨膜吸收能力增加［12］，同时它可提高水溶性、脂溶性药物溶解度［13］。但磷脂复合物黏性大，影响药物释放，不利于工业化生产，故必须使用适当的辅料来改善其流动性和可压缩性。

无水磷酸氢钙是白色单斜晶系结晶粉末，具有低吸湿性及良好的流动性、可压缩性，常用于药物制剂的辅料，如直接压片赋形剂、润滑剂，以改善片剂压缩特性和流动性［14］，但目前尚无应用其作为赋形剂固化磷脂复合物以改善流动性、溶出度的报道。因此，本实验拟采用无水磷酸氢钙作为载体材料，将姜黄素磷脂复合物固化成粉末，并对其流动性、体外溶出度、生物利用度进行评价，以期确定其可行性。

1 材料

1.1 仪器 DSC449F3 差示扫描量热仪（德国Netzsch 公司）；6390LV 扫描电镜（日本电子株式会社）；红外光谱仪（美国Ominic 公司）；D／max 2500／PC 转靶X 射线衍射仪（日本理学株式会社）；Waters 高效液相色谱仪（配置Alliance 2695四元泵及自动进样系统、Waters 2996 PDA 检测器）；RCZ8M 溶出仪（天津天大天发科技有限公司）；纯化水装置（美国Millipore 公司）；AT201电子天平（十万分之 一，瑞 士 Mettler-Toledo公司）。

1.2 试剂与药物 姜黄素（质量分数＞97%，大连美仑生物科技有限公司）；无水磷酸氢钙（上海昌为医药辅料技术有限公司）；卵磷脂（西安泰华医药科技有限公司）。无水乙醇（上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；乙腈为色谱纯（美国天地公司）；其余试剂均为分析纯；水为超纯水。

1.3 动物 SD 雄性大鼠，体质量180～220 g，购自上海斯莱克实验动物有限公司，动物生产许可证号SCXK（苏）2014-0001。

2 方法

2.1 磷脂复合物制备 称取适量姜黄素和磷脂（1∶2）于烧杯中，加入10 mL 无水乙醇，37 ℃下磁力搅拌2 h，完全溶解后转移至圆底烧瓶中，60 ℃下蒸去无水乙醇，刮下半固体，即得，置于干燥器中备用。

2.2 固化粉末制备 采用溶剂蒸发法［15］。称取适量磷脂复合物和无水磷酸氢钙（1∶2）于烧杯中，加入10 mL 无水乙醇，37 ℃下磁力搅拌2 h，转移至圆底烧瓶中，60 ℃下蒸去无水乙醇，刮下固体，即得，置于干燥器中备用。

2.3 物理混合物制备 称取适量姜黄素、磷脂、无水磷酸氢钙（1∶2∶6），置于研钵中混合均匀，过50 目筛，即得，置于干燥器中用。

2.4 样品表征

2.4.1 扫描电子显微镜（SEM）称取适量姜黄素、物理混合物、磷脂复合物、固化粉末，在其表面真空镀金70 s，再通过SEM 观察样品表面和晶体结构。

2.4.2 差示扫描量热法（DSC）以空铝钳锅为参比物，在另一铝锅中放入一定量样品，载气氮气，升温速率20 ℃／min，升温范围0～300 ℃，对姜黄素、物理混合物、磷脂复合物、固化粉末进行DSC 分析。

2.4.3 X 射线衍射（XRD）测试条件为Cu 靶（40 kV，25 mA），步进扫描0.01°／步，扫描范围5°～70°，扫描速度4°／min，对姜黄素、无水磷酸氢钙、物理混合物、磷脂复合物、固化粉末进行XRD 分析。

2.4.4 傅里叶变换红外光谱（FTIR）取适量姜黄素、无水磷酸氢钙、物理混合物、磷脂复合物、固化粉末，在4 000～400 cm－1范围内进行FTIR分析。

2.5 流动性 采用固定漏斗法［16］。将漏斗置于水平表面的固定高度，固化粉末倒入漏斗中，轻微振动，滑下的粉末形成锥体，记录锥体平均直径（D）和粉末堆积高度（h），计算休止角θ，公式为tanθ＝2h／D。

2.6 体外溶出度研究 采用2015 年版《中国药典》四部通则中溶出度与释放度测定法中的第一法（篮法）。称取适量姜黄素、物理混合物、磷脂复合物、固化粉末（相当于含姜黄素5 mg）装于空胶囊中，设定转速100 r／min，温 度（37±0.5）℃，溶出介质900 mL 磷酸盐缓冲液（pH＝1.2 或6.8）［17-18］。于5、10、20、30、45、60 min各取样5 mL，同时补加同温等量溶出介质，13 000 r／min离心10 min，取上清测定姜黄素含有量，计算其累积溶出率，绘制溶出曲线，平行3 份。

2.7 体内药动学行为研究

2.7.1 血浆样品的制备 24 只大鼠随机分成4组，每组6 只，实验前禁食12 h，自由饮水，按100 mg／kg 剂量分别灌胃给予姜黄素、物理混合物、磷脂复合物、固化粉末（混悬于0.5% CMCNa 溶液中）。于0.17、0.33、0.5、0.75、1、2、4、6、8、10 h 眼眶静脉丛取血各0.5 mL，置于肝素化离心管中，4 ℃下4 000 r／min 冷冻离心10 min，取上清，保存于－80 ℃冰箱中［19］。

2.7.2 血浆样品处理 吸取血浆样品100 μL 于离心管 中，加 入10 μg／L 内标溶液（葛根素）10 μL，涡旋10 s，加500 μL 乙腈，再涡旋3 min，15 000 r／min 离心5 min，取上清液，氮气吹干后加入100 μL 乙腈-水（1∶1）复溶，3 500 r／min离心5 min，取上清待测。HPLC 分析时，取20 μL等分试样注入。

2.7.3 数据分析 根据血药浓度-时间曲线，得到药峰浓度（Cmax）、达峰时间（Tmax）；通过DAS 1.1.1 软件，对血药浓度-时间数据进行非房室拟合分析，计算其他药动学参数；采用SPSS 23.0 软件，对主要药动学参数进行独立样本t检验，数据以（±s）表示，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 SEM 分析 图1 显示，姜黄素、物理混合物中能发现明显晶体，而在磷脂复合物、固化粉末中消失，呈现无定形状态，表明姜黄素可与磷脂完全结合，从而使前者在磷脂复合物中从结晶态转变为非晶态。

图1 样品SEM 图Fig.1 SEM images for samples

3.2 DSC 分析 图2 显示，姜黄素、物理混合物在183.5 ℃附近有晶体吸热峰，而无水磷酸氢钙没有；物理混合物在115 ℃附近出现1 个宽吸热峰，它低于姜黄素晶体峰，可能是由于有一部分受到磷脂、无水磷酸氢钙干扰，导致吸热峰有所减弱；磷脂复合物、固化粉末中上述2 个峰均消失，表明药物以无定形或非晶体状态存在，与“3.2”项下结果一致。

3.3 XRD 分析 图3 显示，姜黄素在5°～35°处具有较强的特征衍射峰，在17.8°处为其晶体特征峰；物理混合物中尽管大多数峰消失，但仍可观察到姜黄素特征峰，表明该成分仅与无水磷酸氢钙和磷脂物理混合，并且仍以结晶形式存在；磷脂复合物、固化粉末中姜黄素特征衍射峰均消失，提示该成分可能以无定形状态存在。

3.4 FTIR 分析 图4 显示，姜黄素在3 434、1 511 cm－1处有强烈的特征吸收峰，前者是该成分苯环骨架峰，而后者为酚羟基伸缩振动；无水磷酸氢钙在1 200 cm－1处显示出特征性P＝O 吸收带；物理混合物在1 200 cm－1处存在P＝O 吸收带，3 400 cm－1处有酚羟基吸收带；磷脂复合物、固化粉末在3 400 cm－1处酚羟基峰吸收加强，可能是由于辅料和磷脂结构中羰基振动的叠加所致，推测后者中各物质之间没有形成新化学键，可能通过分子间作用力而结合。

图2 样品DSC 图Fig.2 DSC pattern for samples

图3 样品XRD 图Fig.3 XRD pattern for samples

图4 样品FTIR 图Fig.4 FTIR pattern for samples

3.5 流动性考察 磷脂复合物呈不流动半固体状态，而加入无水磷酸氢钙作为载体后固化粉末休止角为30°，更有利于生产。

3.6 溶出度考察 图5 显示，磷酸盐缓冲液（pH＝1.2 或6.8）中固化粉末累积溶出率高于磷脂复合物、物理混合物、姜黄素，这是因为无水磷酸氢钙存在较高的孔隙率，能使药物分散更均匀，溶出速率加快。

图5 样品累积溶出曲线Fig.5 Accumulative dissolution curves for samples

3.7 生物利用度 图6、表1 显示，固化粉末Cmax、AUC 显著高于磷脂复合物、物理混合物、姜黄素（P＜0.05），t1／2显著降低（P＜0.05），相对口服生物利用度较磷脂复合物增加了1.53 倍。

图6 样品血药浓度-时间曲线Fig.6 Plasma concentration-time curves for samples

4 讨论

由于姜黄素水溶性差、生物利用度低，本实验通过将其制成磷脂复合物来增强该成分膜渗透性，但由于磷脂复合物黏性大、流动性差，故采用无水磷酸氢钙作为载体固化磷脂复合物形成粉末，从而增加其流动性。结果显示，姜黄素与无水磷酸氢钙具有良好的相容性，前者在固化粉末中以稳定的无定形状态存在，同时磷脂复合物的溶出速率也有所提高。评估了固化粉末的生物利用度，发现它与传统姜黄素磷脂复合物相比有明显的改善作用。因此，无水磷酸氢钙不仅可用于改善磷脂复合物的流动性，有利于以后固体剂量处理，而且还可增加其复合物溶出速率，从而改善口服生物利用度。

表1 样品主要药动学参数（±s，n＝6）Tab.1 Main pharmacokinetic parameters for samples（±s，n＝6）

表1 样品主要药动学参数（±s，n＝6）Tab.1 Main pharmacokinetic parameters for samples（±s，n＝6）

注：与磷脂复合物比较，*P＜0.05。