徐凤男,苏 洁,王春雨,王建文,朱仁杰,肖若蕾
(湖北科技学院医学部药学院,湖北 咸宁 437100)
白藜芦醇(RES)是一种含有二苯乙烯结构的非黄酮类多酚化合物,化学名为3,4′,5-三羟基-1,2-二苯基乙烯(3-4′-5-trihydroxy-stilbene),广泛存在于虎杖、葡萄、花生等多种天然植物以及红酒中[1-2]。多项研究表明[3-7],RES具有抗氧化、抗肿瘤、抗菌、防治心血管疾病等多种生物活性。但RES的水溶性差、对光敏感、稳定性不好、体内代谢迅速,口服生物利用度不足1%,导致其难以发挥临床效果[8]。
固体分散体(SD)是通过熔融法、溶剂蒸发法等多种方法高度分散难溶性药物,使药物在固体分散载体材料中形成无定形、微晶等分散状态,增加药物比表面积及润湿性等来改善药物的溶解度和溶出行为,进而提高药物的生物利用度[9]。SD可作为制剂的中间体,进一步制备成不同的剂型。滴丸剂是在加热条件下,将原料药物与适宜的基质熔融混匀,然后再滴入不相混溶、互不作用的冷凝介质中,冷凝收缩形成小丸状制剂。
我们将固体分散技术与滴丸制备原理相结合,采用溶剂—熔融—滴制法制备白藜芦醇固体分散体(RES-SD)滴丸,以提高RES的溶出性能。将滴丸的成型性和药物溶出度作为评价指标,优化制剂处方,采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)、X射线衍射法(XRD)以及差示扫描量热法(DSC)对RES-SD滴丸最优处方进行表征,为RES-SD滴丸制剂的开发提供参考。
FA 22电子分析天平(上海舜宇恒平仪器),CARY 50 Conc紫外分光光度计(中国瓦里安),PGYJ-10-AS纯水仪(武汉品冠仪器设备有限公司),IRAFFINITY-103040404傅立叶变换红外光谱仪(日本岛津),200 F303061404差示扫描量热仪(德国耐驰),X射线衍射仪(日本岛津),RC806溶出试验仪(天津市天大天发科技有限公司)。
泊洛沙姆188(Poloxamer 188,P188,BASF公司),聚乙二醇4000(PEG4000),聚乙二醇6000(PEG6000,国药集团化学试剂有限公司),RES(纯度99%,阿拉丁化学试剂),无水乙醇(分析纯,天津欧博凯化工有限公司)。
1.2.1 固体分散体制备
根据RES熔点高(256℃~257℃),易溶于乙醚、氯仿、甲醇、乙醇等有机溶剂的理化特性,选择毒性较低的乙醇作为溶剂,用溶剂—熔融—滴制法制备固体分散体。将RES加适量无水乙醇置于80℃水浴中快速溶解,再将熔融载体材料加入上述溶液中分散,搅拌均匀,除去乙醇后逐滴滴入液体石蜡冷凝液中使其冷凝成丸,用滤纸吸去黏附的液体石蜡即可。
1.2.2 体外溶出试验
(1)RES含量测定方法的建立。采用紫外分光光度法测定RES的含量。精密称取10mg RES,无水乙醇溶解,定容于100mL容量瓶,作为贮备液(100μg/mL),取贮备液适量,加纯化水稀释浓度为6μg/mL。另取PEG4000、PEG6000、P188适量,分别制备成适当浓度的溶液,以纯化水为空白,用紫外分光光度计在200~400nm波长范围内扫描,RES溶液在307nm处有最大吸收,而其他辅料溶液在此波长处无吸收,故选用307nm作为测定波长。
精密量取RES储备液,加纯化水稀释定容,使浓度依次为2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0μg/mL,在307nm波长处测定吸光度,以吸光度与浓度进行线性回归,得回归方程Y=0.0 884X-0.0 090,R2=0.9 992。结果表明,在浓度2.0~12.0μg/mL浓度范围内,浓度(X)对吸光度(Y)线性关系良好。
(2)溶出度测定。采用《中国药典》2020年版四部通则0931(第二法)“溶出度与释放测定法”规定的浆法测定溶出度。溶出介质:经脱气处理的纯化水,体积900mL;溶出温度:(37.0±0.5)℃;转速:50r/min。精密称取适量RES、RES-SD样品置溶出杯中,分别于5、15、30、45、60min时取样5mL,同时补充等量等温溶出介质。溶出液经0.45μmol/L微孔滤膜滤过,取续滤液适当稀释后,按紫外分光光度法在307nm波长处测定。将测定结果代入RES标准曲线计算浓度,并折算累积溶出度,绘制累积溶出度曲线。
1.2.3 固体分散体的处方考察
本实验主要探讨基于固体分散体技术制备滴丸的可行性,PEG4000、PEG6000和P188易溶于水、熔点较低,是制备固体分散体和滴丸剂通用的水溶性载体材料,因此,主要对这三种材料进行考察。分别以不同的载体材料和药载比,按“1.2.1”项下方法制备固体分散体滴丸,按“1.2.2(2)”项下方法测定其溶出度;观察滴丸的形态是否圆整、拖尾情况和硬度,判断滴丸的成型性;以滴丸的溶出性能和成型性为指标对处方(载体材料种类、药物与载体材料的配比等)进行筛选考察。
1.2.4 固体分散体的表征
(1)傅里叶变换红外光谱(FTIR)。采用溴化钾(KBr)压片法,使用傅里叶变换红外光谱仪分别对RES、P188、PEG4000、RES-SD(优化处方制备)在400~4000cm-1进行红外扫描检测。
(2)X射线衍射(XRD)。在玻璃槽中置适量待测样品,压片,制成分析样品。测定条件:Cu靶;管电压:40KV;管电流:30mA;扫描范围:3°~40°;扫描速度:2°/min;扫面步长:0.02°。分别对RES、P188、PEG4000、RES-SD(优化处方制备)进行分析,记录样品的X射线衍射曲线。
(3)差示扫描量热法(DSC)。在铝坩埚中放置5~10mg待测样品。测定条件:升温速率为10℃/min,升温范围为30℃~300℃,氮气流速为50mL/min。分别对RES、P188、PEG4000、RES-SD(优化处方制备)进行热力学分析。
2.1.1 载体材料的种类
固定RES与载体的质量配比,分别以PEG6000、PEG4000、P188-PEG6000(1∶9,w/w)、P188-PEG4000(1∶9,w/w)、PEG6000-PEG4000(1∶1,w/w)为载体制备固体分散体滴丸。考察不同载体材料对体外溶出度和滴丸成型性的影响,溶出度结果如图1。RES原料药的体外溶出度较低,5min时累积溶出度为3.51%;60min时,累积溶出度为45.86%。将药物制成固体分散体后,溶出效果均有明显提高。其中,以P188-PEG4000和P188-PEG6000复合基质为载体时,药物的累计溶出度较其他载体更优,但以P188-PEG6000复合基质为载体制备的滴丸圆整度差,有少数拖尾,成型性不好,因此,选择P188-PEG4000复合基质为载体。
图1 不同载体的固体分散体中RES溶出度
2.1.2 复合载体材料的配比
固定RES与载体的配比,改变载体材料P188与PEG4000的质量配比为1∶9、2∶8、3∶7、4∶6,同法制备固体分散体滴丸,考察复合载体材料的配比对体外溶出度和滴丸成型性的影响,溶出度结果如图2。当P188∶PEG4000质量配比为2∶8时,滴丸的成型性开始变差,出现少量拖尾;当P188∶PEG4000为4∶6时,滴丸拖尾严重。这可能与P188的黏度较高有关。当P188∶PEG4000为1∶9时,成型性和溶出性能均比较好,因此,选择1∶9的质量比为P188-PEG4000复合基质的比例。
图2 不同载体比例的固体分散体中RES溶出度
2.1.3 药物与载体材料配比
以P188-PEG4000(1∶9)复合基质为载体,改变RES与基质的质量配比为1∶10、1∶9、1∶8、1∶7、1∶6、1∶5,同法制备固体分散体滴丸,考察药物与载体配比对体外溶出度和滴丸成型性的影响,结果如图3。当载体比例较高时,随着载体比例的增加,药物溶出度也相应增加,当RES与基质的质量比例为1∶10时,5min时溶出度达到43.45%,60min时累积溶出度达91.64%。且当载体比例降低、药物比例增大时,滴丸的成型性较差,拖尾现象严重。因此,选择RES与基质的质量比例为1∶10。综上,选择药载比1∶10,P188与PEG4000质量比1∶9为优化处方。
图3 不同药载比的固体分散体中RES溶出度
2.2.1 傅里叶红外光谱(FTIR)
RES、P188、PEG4000、RES-SD(药载比为1∶10、P188∶PEG4000为1∶9)的红外图谱如图4所示,RES原料药的特征峰有3 341cm-1(-OH的伸缩振动)、1 569cm-1、1 498cm-1(苯环骨架振动)。P188和PEG4000的主要吸收带为2 878cm-1(-C-H的伸缩振动)、1 111cm-1(-C-O的伸缩振动)。在RES-P188-PEG4000-SD中存在RES原料药与P188-PEG4000载体的叠加峰特征,RES的-OH的伸缩振动特征峰左移到3 490cm-1处出现,未见新的吸收峰,表明RES与复合基质载体之间可能存在氢键相互作用[10-11]。
图4 样品FTIR图
2.2.2 粉末X射线衍射(XRD)
RES、P188、PEG4000、RES-SD(药载比为1∶10、P188∶PEG4000为1∶9)的XRD结果见图5,结果显示,RES原料药在6.7°、13.3°、16.4°、19.2°、22.3°、23.6°、25.2°、28.3°等处出现较强的晶体衍射峰。P188和PEG4000在19.2°、23.5°处有两个大的结晶衍射峰。在RES-SD中,RES原料药的晶体衍射峰基本消失,表明RES以无定形的方式分散在P188-PEG4000复合基质中[12-13]。
图5 样品XRD图
2.2.3 差示扫描量热法(DSC)
RES、P188、PEG4000、RES-SD(药载比为1∶10、P188∶PEG4000为1∶9)的DSC结果见图6。结果显示,RES的晶体熔点峰在272.00℃,P188的晶体熔点峰在58.83℃,PEG4000的晶体熔点峰在60.69℃。固体分散体中RES的晶体熔点峰完全消失,无固定熔点,表明RES与P188-PEG4000复合基质载体形成固体分散体后是一种非晶体状态[14-15]。
图6 样品DSC图
溶剂—熔融法制备固体分散体是将固体药物用适当溶剂溶解后,再混入熔融的载体中,去除溶剂后冷却固化。通常情况下,冷却后的固化物需进一步硬化、粉碎作为制剂的中间体用于制备成一定的剂型。本实验结合滴丸剂的制备原理,将含有药物的熔融载体滴入不相混溶的冷凝液中,经表面张力作用冷凝收缩固化成丸,可使制剂生产工艺简化。
固体分散体的制备方法和载体材料对SD中药物的溶出有着重要影响。实验发现含有P188复合载体的RES-SD中药物溶出的效果更好,这可能与P188具有较好的表面活性有关,不仅可以增加药物与辅料的混合,还能改善固体分散体的润湿性[16-17]。本实验结果表明,载体材料的组成以及药物与载体材料的配比对固体分散体中药物的溶出具有较大影响,当以P188和PEG4000为复合载体,P188与PEG4000的质量比为1∶9,RES与复合载体的比例为1∶10时,采用滴制法制备的固体分散体溶出度最优。同时,结合FTIR、XRD、DSC等物相鉴定,可以推测RES以无定形的状态分散在载体材料中,药物与载体间可能存在氢键相互作用。
实验证明,以P188与PEG4000为复合载体,制备成RES固体分散体滴丸可以增加RES的溶出度,为后续进一步探讨固体分散体滴丸的制备工艺提供参考。