胶态二氧化硅固化中风回语颗粒挥发油的研究

邱守昊 张依倩 王 玉 赵俊赫 宋兆辉▲

1.天津中医药大学，天津 301617；2.天士力医药集团股份有限公司 创新中药关键技术国家重点实验室，天津 300410

中风回语颗粒是目前治疗卒中后失语症的1.1类中药创新药在研品种，其前身为中风回语丹、中风回语胶囊，为国医大师任继学的临床经验方[1]，在卒中后失语症的临床治疗方面有不错的疗效，该方由石菖蒲、郁金、川芎等九味中药组成[2]。其处方中挥发油是由石菖蒲、川芎和郁金通过水蒸气蒸馏法制得，石菖蒲作为君药，其挥发油在合提挥发油中所占比例最高可达到86%。合提挥发油经β-环糊精包合干燥用于后续制剂，但以β-环糊精包合技术固化[3]挥发油存在工艺复杂，周期长等缺点[4]。

胶态二氧化硅（SYLOID FP）是采用凝胶法合成的高纯度无定形二氧化硅粉末[5]，拥有高内部孔隙率和表面积，独特的三维网状结构，吸附力强，可改变浸膏及油状类等高黏度活性物的物性，已作为药用辅料广泛地应用于药物配方中[6-7]。将中风回语颗粒挥发油作为模型药物，以三种不同型号的SYLOID FP为载体对其进行固化研究，通过对SYLOID FP固化比例、物料属性的考察优选出合适的型号，并对该型号SYLOID FP挥发油固化物与β-环糊精挥发油固化物的固化率及热稳定性进行分析比较。

1 仪器与材料

1.1 仪器

Agilent1260高效液相色谱仪、DSC3+差式扫描量热仪（梅特勒-托利多仪器有限公司）、VT6130P型真空干燥箱（赛默飞世尔科技公司）、电子分析天平METTLER TOLEDO XSR105DU（梅特勒-托利多仪器有限公司）、IKA恒温电子搅拌器C-MAG-HS7（德国艾卡仪器设备有限公司）、泰斯特WGLL-125BE电热鼓风干燥箱、马尔文2000激光粒度仪（英国马尔文仪器有限公司）。

1.2 材料与试剂

中风回语颗粒挥发油（天士力研究院自制，批号：20220105）；胶态二氧化硅XDP3050（SYLOID XDP3050, 美国GRACE，批号：1000375018）；胶态二氧化硅244FP（SYLOID 244FP，美国GRACE，批号：1000379658）；胶态二氧化硅AL-1FP（SYLOID AL-1FP，美国GRACE，批号：1000389759）；β-环糊精（曲阜天利药用辅料有限公司，批号：2012001）；α-细辛醚对照品（上海阿拉丁生化科技股份有限公司，批号：F2115026，98%）；甲醇（分析纯，德国默克公司）；无水乙醇（分析纯，德国默克公司）。

2 方法与结果

2.1 α-细辛醚的含量测定方法建立

基于前期实验结果，石菖蒲油在合提挥发油中占比可达86%，故将石菖蒲油中指标性成分α-细辛醚作为测定固化物中固化率的基准物质[8]。

2.1.1 溶液的配制 对照品溶液：精密称取α-细辛醚10.13 mg，置于100 ml量瓶中，以甲醇溶解并定容至刻度线，摇匀即得101.30 μg/ml对照品储备液。供试品溶液：取制备好的SYLOID FP固化粉末10 mg，β-环糊精固化粉末150 mg置于50 ml量瓶中，以甲醇溶解并定容至刻度线，摇匀滤过即得。阴性样品溶液：取除石菖蒲之外的其他2味中药，以处方量按工艺制法提取挥发油制成石菖蒲阴性挥发油对照样品，并以SYLOID FP对其进行固化，按供试品溶液制备方法制备石菖蒲阴性样品溶液。

2.1.2 色谱条件 Agilent Eclipse XDB C18柱（5 μm，4.6 mm×150 mm）；检测波长258 nm；柱温30℃；进样量10 μl；流速1 ml/min；流动相水（A）-乙腈（B）梯度洗脱，洗脱梯度见表1。

表1 流动相水（A）-乙腈（B）梯度洗脱梯度

2.1.3 专属性考察 取阴性样品、供试品、对照品溶液，按“2.1.2”项下方法进样，测定，观察阴性样品在待测物出峰处有无干扰，结果见图1。实验结果表明，所测定成分与相邻色谱峰能达到分离，分离度＞1.5。阴性样品溶液在α-细辛醚对照品位置处未见色谱峰，表明本法测定中风回语颗粒挥发油固化物中α-细辛醚的含量时专属性良好。

图1 专属性实验结果

2.1.4 线性关系考察 以计量校正后的移液枪分别吸取α-细辛醚对照品储备液5、2.5、1.25、0.625、0.3125、0.1563 ml置于10 ml量瓶中，以甲醇定容至刻度线，摇匀。分别吸取上述对照品10 μl，按“2.1.2”项下条件进样分析，以溶液浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，进行线性回归，得标准曲线回归方程Y=43 557X-17 710,r=0.9999,α-细辛醚在1.58～101.30 μg/ml线性关系良好。

2.1.5 精密度实验和稳定性实验 取同一浓度对照品溶液，连续进样6次，测得α-细辛醚峰面积RSD为0.59%；取同一浓度对照品溶液于制样后0、4、8、12、16、20、24 h分别进样，测得α-细辛醚峰面积的RSD为0.88%，表明仪器精密度与对照品溶液稳定性良好。

2.1.6 重复性实验 分别取同一批SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP、SYLOID AL-1FP及β-环糊精固化样品各6份，按“2.1.1”项下方法制备供试品并进样，测得α-细辛醚含量RSD为1.80%、1.07%、1.81%，表明该方法重复性良好。

2.1.7 加样回收率实验 精密称取已知α-细辛 醚 含 量 的SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP、SYLOID AL-1FP固化样品10 mg与β-环糊精固化样品150 mg各6份，加入适量α-细辛醚对照品，依法测定，结果平均加样回收率分别为101.56%、100.41%、98.94%、99.42%，RSD为2.88%、2.44%、2.36%、2.80%，符合回收率实验要求。

2.2 SYLOID FP固化挥发油固化率考察

按SYLOID FP与挥发油质量比为1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1制备样品，称取适量SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP、SYLOID AL-1FP与已知α-细辛醚含量的挥发油，于400 r/min条件下，边搅拌边滴加挥发油，搅拌10 min即得挥发油固化物[9]。按“2.1.1”项下方法制备供试品溶液，按“2.1.2”项下方法进样测定，并按下列公式计算固化率，结果见表2。由于SYLOID 244FP堆密度较小，固化比例达到6∶1后，制得的固化粉末均匀度较差，在测定α-细辛醚含量时RSD值较大，无法准确计算其固化率，故对其6∶1、8∶1的固化比例不做考察。由表2可知，三种SYLOID FP与挥发油质量比在4∶1时均可对中风回语颗粒挥发油实现70%左右的固化效果，综合考虑成本及固化率，确定SYLOID FP与挥发油的固化比例为4∶1，后续考察均使用固化比例为4∶1的SYLOID FP固化物。固化率=（固化物中测得的α-细辛醚含量/挥发油中测得的α-细辛醚含量）×100%。

表2 不同固化比例下SYLOID FP固化率（%， ± s）

表2 不同固化比例下SYLOID FP固化率（%， ± s）

SYLOID AL-1FP固化物1∶1 42.56±1.56 42.68±1.85 41.18±1.09 2∶1 56.20±1.48 57.67±1.52 53.97±0.98 4∶1 71.62±1.02 74.87±1.12 65.18±1.37 6∶1 N/A 75.21±1.65 71.03±1.99 8∶1 N/A 77.72±1.66 73.11±0.96辅料∶油 SYLOID 244FP固化物SYLOID XDP3050固化物

2.3 SYLOID FP固化物的粉体学性质考察

对SYLOID FP固化挥发油前后的粒径、比表面积、休止角、密度进行测定，评价粉末的粉体学性质变化。粒径及比表面积采用马尔文激光粒度仪进行测定；休止角采用固定漏斗法测定，将漏斗串联并固定于水平放置的坐标纸上2 cm的高度处，将固化粉末沿漏斗壁倒入最上一漏斗中直到最下面漏斗形成的药粉圆锥体尖端接触到漏斗口为止，由坐标纸测出圆锥体底部的直径，计算休止角（tgθ= H/R）；堆密度与振实密度采取《中华人民共和国药典》2020版（四部）[10]0993测定法，测定结果见表3。

表3 SYLOID FP固化前后粉体学数据（ ± s）

表3 SYLOID FP固化前后粉体学数据（ ± s）

（μm） 休止角AR（°） 堆密度（g/cm3） 振实密度（g/cm3） 比表面积（m2/g）样品 d（0.5）SYLOID XDP3050 53.87±0.18 26.19±0.35 0.18±0.00 0.35±0.00 0.21±0.01 SYLOID 244FP 3.68±0.15 36.37±0.48 0.06±0.00 0.09±0.00 1.73±0.09 SYLOID AL-1FP 8.28±0.11 31.75±0.50 0.33±0.00 0.56±0.00 1.11±0.05 SYLOID XDP3050固化物 54.98±0.52 21.56±0.25 0.24±0.00 0.36±0.00 0.22±0.01 SYLOID 244FP固化物 3.78±0.21 30.12±0.11 0.10±0.00 0.15±0.00 1.75±0.11 SYLOID AL-1FP固化物 8.29±0.13 27.08±0.38 0.39±0.00 0.57±0.00 1.11±0.11

由表3可知，三种SYLOID FP粉末吸附挥发油后，其粒径、比表面积均无明显变化，而其休止角减小，堆密度与振实密度都有所增加，表明中风回语颗粒挥发油可能被吸入其内部高孔隙率的三维网状结构中，并且吸附挥发油后其休止角减小，说明胶态二氧化硅粉末在该固化比例条件下流动性有所提高。综合考虑固化率、流动性、成本等因素，最终选择SYLOID XDP3050作为后续实验辅料。

2.4 差式扫描量热分析（differential scanning calorimetry，DSC）[11]

分别称取适量中风回语颗粒挥发油、SYLOID XDP3050、SYLOID XDP3050固化物，置于样品池中，测试条件为铝坩埚，氮气气氛，升温速率10℃/min，升温范围25～450℃，分别记录样品的差式热扫描曲线。各样品DSC曲线见图2，挥发油在230℃出现一个明显的热吸收峰，SYLOID XDP3050无明显吸收峰，SYLOID XDP3050固化物在210℃出现一明显吸收峰，可能是由于挥发油与SYLOID XDP3050相互作用导致吸收峰后移，该结果说明挥发油能以非液体的形式均匀地分散在SYLOID XDP3050孔径中，且固化过程不会破坏挥发油原有的分子形式，未发生化学反应，其固化过程可能为可逆的物理吸附。

图2 DSC曲线

2.5 SYLOID XDP3050与β-环糊精固化物热稳定性[12]及固化率比较

2.5.1 固化率比较 制备β-环糊精固化物，取挥发油适量加入1倍体积的无水乙醇混合备用。开启恒温电子搅拌器，加入纯化水（挥发油体积×24倍）至搅拌器烧杯中，启动搅拌器，加入β-环糊精（挥发油体积×8倍重量），分散后，加入挥发油无水乙醇溶液。开始计时，搅拌2 h，搅拌结束后，将溶液放出转移至真空干燥箱中（干燥温度≤50℃），得干燥物粉碎后即得β-环糊精固化物粉末。取适量β-环糊精固化物（n=3）按“2.1.1”项下制备供试品溶液，“2.1.2”项下色谱条件进样测定，计算其固化率并与SYLOID XDP3050比较，结果β-环糊精与SYLOID XDP3050对中风回语颗粒挥发油的固化率分别为（70.92±2.05）%、（74.87±1.12）%。

2.5.2 热稳定性比较[13]分别取中风回语颗粒挥发油、SYLOID XDP3050固化物及β-环糊精固化物适量（n=3）进行α-细辛醚的含量测定，另分取同一份样品置于敞口干燥皿中，在干燥箱中60℃放置8 h后再次测定α-细辛醚含量，并根据下述公式计算各样品的α-细辛醚损失率，α-细辛醚损失率=（0时α-细辛醚含量/60℃放置8 h α-细辛醚含量）×100%，结果显示，中风回语颗粒挥发油中α-细辛醚损失率为（19.39±0.85）%，β-环糊精固化物中α-细辛醚损失率为（6.39±0.23）%，SYLOID XDP3050固化物中α-细辛醚损失率为（2.55±0.14）%，β-环糊精与SYLOID XDP3050固化挥发油均有助于提高其稳定性，SYLOID XDP3050固化物的热稳定性略高于β-环糊精固化物。

3 讨论

本实验首次使用SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP及SYLOID AL-1FP三种不同型号的SYLOID FP进行中风回语颗粒挥发油的固化，发现三种SYLOID FP均可在一定的固化比例下对中风回语颗粒挥发油达到较好的固化效果，其固化率与β-环糊精固化率相近、热稳定性高[14]，且制剂工艺简单仅需短时的物理混合搅拌，与β-环糊精耗时耗材的包合工艺相比，更加节能省材。不同型号的SYLOID FP粉体学性质也有所不同，但对挥发油的固化效果差别不大，因此在应用于不同处方的制剂工艺中，可根据需求进行选择，其作为一种替代传统β-环糊精固化挥发油的辅料，具有较好的应用前景。

由于β-环糊精包合技术一般需要干燥粉碎等多条工序，挥发油在其制剂过程中可能部分损失从而导致固化率低，故挥发油固化率一般在70%左右[15-17]，而SYLOID FP的固化工艺为简单的混合搅拌吸附挥发油，制剂过程极大地避免了挥发油的损耗。但本实验三种SYLOID FP在不同固化比例下对中风回语颗粒挥发油的固化率均未达到相关固化文献中的90%以上[6-9]，其对固化后的挥发油溶出是否有影响及具体吸附机制仍需进一步研究。