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白头翁总皂苷结肠定位固体分散体制备

2015-12-08刘红宁管咏梅朱卫丰陈丽华

中成药 2015年12期
关键词:吡喃总皂苷溶出度

田 力, 刘红宁, 管咏梅, 朱卫丰, 金 晨, 陈丽华, 杨 明,*

(1.成都中医药大学药学院,四川成都611137;2.江西中医药大学 现代中药制剂教育部重点实验室,江西南昌330004)

[制 剂]

白头翁总皂苷结肠定位固体分散体制备

田 力1, 刘红宁2, 管咏梅2, 朱卫丰2, 金 晨2, 陈丽华2, 杨 明1,2*

(1.成都中医药大学药学院,四川成都611137;2.江西中医药大学 现代中药制剂教育部重点实验室,江西南昌330004)

目的 制备白头翁总皂苷结肠定位固体分散体。方法 采用溶剂法制备白头翁总皂苷固体分散体,以体外累计释放度为评价指标,采用单因素方法筛选制备工艺及处方,并采用电子扫描显微镜 (SEM)、红外光谱 (IR)对制备的固体分散体进行分析。结果 SEM和IR分析结果显示白头翁总皂苷和Eudragit S100形成了固体分散体。体外释放度结果显示载药量在20%时指标成分在pH 1.0溶液中2 h基本不释放,在pH 6.8溶液中4 h累积释放度小于16%,在pH 7.8溶液中2 h累积释放大于86%。结论 所制备的固体分散体达到了结肠定位的效果。

白头翁总皂苷;结肠靶向;固体分散体;体外释放度;电子扫描显微镜 (SEM);IR

白头翁为毛莨科植物白头翁Pulsatilla chinensis(Bunge)Regel的干燥根,始载于《本经》。功擅清热解毒、凉血止痢,尤善清大肠湿热及血分热毒,为治疗热毒血痢之良药,是临床治疗溃疡性结肠炎的常用药物[1-2]。近年来,对白头翁的药理学研究证实,白头翁提取物具有显著的抗炎、抗氧化以及增强免疫的作用,具备良好的新药开发前景[3-5]。临床上多采用灌肠的方法治疗溃疡性结肠炎,但患者顺应性差。白头翁总皂苷是从中药白头翁中提取分离得到的有效部位,但由于水溶性

差[6],难以溶出,生物利用度低[7],采用普通制剂白头翁总皂苷在到达结肠前已经大部分被吸收破坏,使得病变部位浓度较低,影响了药效的发挥。采用结肠靶向给药系统可以使药物达到结肠后再释放,增加结肠部位药物的浓度,从而提高白头翁总皂苷治疗溃疡性结肠炎的疗效。本研究采用结肠靶向给药,拟以EudragitS100为载体,将白头翁总皂苷制备成固体分散体,利用EudragitS100在pH大于7的条件下才溶解的特性达到结肠定位作用,同时白头翁总皂苷被高度的分散,进入结肠后随着EudragitS100的溶解而迅速溶出。通过提高结肠部位药物的浓度,达到提高药效的目的。

1 材料

TG328 A型分析天平(德国Sartoius公司);DZF-6050型真空干燥箱 (上海新苗医疗器械制造有限公司);6390LV-扫描电镜 (日本电子公司);HH-8型数显恒温水浴锅 (江苏金坛市荣华仪器制造有限公司);Agilent1260型高效液相色谱仪(美国安捷伦科技有限公司);ZRS-8G型智能溶出仪(天津天大天发科技有限公司);470-傅立叶红外光谱仪(美国Nicolet公司);MS2000型激光粒度仪(美国马尔文公司);四两装高速中药粉碎机 (瑞安市永历制药机械有限公司);白头翁总皂苷 (中药固体制剂制造技术国家工程研究中心,批号1306171);常春藤皂苷元3-0-α-L-吡喃鼠李糖-(1→2)-[β-D-吡喃葡萄-(1→4)]-L-吡喃阿拉伯糖苷对照品 (代号B3,中药固体制剂制造技术国家工程研究中心,纯度≥95%,批号20141208);Eudragit S100(赢创德固赛公司);甲醇、乙腈为色谱级;磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、氢氧化钠、盐酸均为分析纯;双蒸水为实验室自制。

2 方法与结果

2.1 体外溶出实验

2.1.1 供试品溶液制备 取物理混合物适量,置100 mL锥形瓶中,分别加入pH 1.0、pH 6.8、pH 7.8的溶液20 mL,旋涡10 min,离心,取上清液,0.45μm微孔滤膜过滤,备用。

2.1.2 色谱条件 phenomenex C18色谱柱(250 mm×4.60 mm,5μm);流动相为乙腈-0.1%磷酸水溶液 (39∶61);检测波长203 nm;柱温30℃;体积流量1.0 mL/min;进样量20μL;理论塔板数以常春藤皂苷元3-0-α-L-吡喃鼠李糖-(1→2)-[β-D-吡喃葡萄-(1→4)]-L-吡喃阿拉伯糖苷计不低于5 000。

2.1.3 线性关系考察 精密称取常春藤皂苷元3-0-α-L-吡喃鼠李糖-(1→2)-[β-D-吡喃葡萄-(1→4)]-L-吡喃阿拉伯糖苷对照品 (B3)5.00 mg,置于10 mL量瓶中,甲醇超声溶解并稀释至刻度,摇匀,得500.0μg/m L对照品贮备液。分别精密吸取该贮备液0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 m L分别置于5 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀。按“2.1.2”项条件进样,记录峰面积 (A),以质量浓度 (C)为横坐标,峰面积 (A)为纵坐标进行线性回归,得回归方程A=5.021 2C+12.587;r= 0.999 5。结果表明对照品在10.0~200.0μg/mL范围内线性关系良好。

2.1.4 精密度试验 取质量浓度为30.5μg/mL对照品溶液,于同一天不同时间测定6次并连续测定3 d。计算日内与日间精密度RSD分别为0.89%、0.73%。表明仪器精密度良好。

2.1.5 加样回收率试验 取已知含有量供试品溶液10 m L,加入B3对照品5 mg,旋涡使其溶解,加入相应溶液稀释,混匀。平行3份。按“2.1.2”项色谱方法进样测定,计算加样回收率。结果在pH1.0、pH6.8、pH7.8的溶液中指标性成分 B3的回收率分别为 98.7%、101.3%、100.7%,RSD分别为1.2%、0.89%、0.56%表明方法回收率良好。

2.1.6 稳定性试验 按 “2.1.1”项制备供试品,按照 “2.1.2”项色谱条件,分别于0、2、4、8、12、24、48 h进样,记录色谱峰峰面积,计算RSD,结果在pH 1.0、pH 6.8、pH 7.8的溶液中指标性成分B3的峰面积RSD分别为1.64%、0.45%、0.53%,表明供试品溶液在48 h内稳定性良好。

2.1.7 药物的溶出度测定 精密称取白头翁总皂苷固体分散体及原料药,采用 《中国药典》2010年版二部附录XC溶出度测定法中第二法,即桨法测定。转速50 r/min,温度(37±0.5)℃,溶出介质参照 《中国药典》2010年版二部附录XD及XIXD规定,选择pH 1.0的稀盐酸,pH 6.8、7.8的磷酸缓冲液 (PBS),根据食物在体内的转运过程和时间,将白头翁总皂苷固体分散体及原料药于pH 1.0的稀盐酸2 h,pH 6.8的PBS 4 h,并分别于1、2、4 h取样2 mL,pH 7.8的PBS 2 h,取样2 m L(同时补加同温度等量溶出介质),以0.45 μm微孔滤膜过滤,取续滤液得各供试品溶液。按

“2.1.2”项色谱条件下测定溶出介质中指标性成分常春藤皂苷元3-0-α-L-吡喃鼠李糖-(1→2)-[β-D-吡喃葡萄-(1→4)]-L-吡喃阿拉伯糖苷峰面积,用外标一点法计算浓度,并换算成累积溶出度。累100%其中Cn为各时间点的取样浓度,V1为各时间点固定取样体积,V2为溶出介质体积,m为溶出杯中指标性成分B3的量。

2.2 白头翁总皂苷固体分散体制备工艺考察

2.2.1 样品制备 按处方分别称取白头翁总皂苷、EudragitS100,分别加入适量溶剂溶解后混匀,45℃减压蒸发除去溶剂,真空干燥,粉碎过6号筛,即得。置干燥器内备用。

2.2.2 溶剂的考察 白头翁总皂苷溶解性较差,为了使药物和辅料达到分子水平的混合,必须将它们完全溶解后再混合。乙醇为制剂中常用的溶剂,对人体无害,对不同体积分数的乙醇进行考察。以将1 g药物完全溶解所需最小体积的乙醇来考察药物在50%、70%、90%乙醇中的溶解性。称取适量白头翁总皂苷于烧杯中,加入适量乙醇,搅拌,观察是否溶解,若未完全溶解则继续加入乙醇,直至完全溶解,记录加入乙醇的量。结果1 g白头翁总皂苷溶解所需50%、70%、90%乙醇的量分别为73、40、58 m L,显示药物在70%乙醇中溶解性最好。

2.2.3 溶解温度考察 考察白头翁总皂苷在40℃、60℃、80℃在70%乙醇中的溶解性。结果显示温度对白头翁总皂苷的影响较大,随着温度的升高溶解度提高。40、60、80℃时所需70%乙醇的量分别为79、47、40 mL。精密称取适量白头翁总皂苷于10 m L量瓶中,加入9 mL 70%乙醇,密封,平行3份。置于80℃水浴中分别于0、0.5、1、2 h取出,氮气吹干溶剂后,加入甲醇超声溶解,定容,混匀。过0.22μm微孔滤头,取续滤液。按照 “2.1.2”色谱条件进样,计算指标性成分常春藤皂苷元3-0-α-L-吡喃鼠李糖-(1→2)-[β-D-吡喃葡萄-(1→4)]-L-吡喃阿拉伯糖苷含有量。含量测定结果RSD为1.9%,表明在80℃水浴中白头翁总皂苷在2 h内稳定性较好,因此选择80℃为溶解温度。

2.2.4 载药量考察 分别考察载药量为10%、20%、30%时固体分散体体外累积释放度。结果见表1,结果显示随着载药量的提高,药物在pH 6.80溶液中累计释放度增加。载药量30%时在人工小肠液中释放较多,达到了20.9%。载药量为20%时在人工小肠液中释放较少,小于15%。因此确定载药量为20%。体外溶出结果见表1。

表1 白头翁总皂苷固体分散体中指标性成分 (B3)累积溶出度 (%,,n=6)Tab.1 Results of indicator com ponents(B3)in vitro release from total saponins from Pu lsatilla solid dispersion(%,,n=6)

表1 白头翁总皂苷固体分散体中指标性成分 (B3)累积溶出度 (%,,n=6)Tab.1 Results of indicator com ponents(B3)in vitro release from total saponins from Pu lsatilla solid dispersion(%,,n=6)

原料药pH 1.0(2 h)释放介质 载药量10% 载药量20% 载药量30% 0±0 0±0 0±0 2.1±0.19 pH 6.8(1 h) 8.2±0.32 9.4±0.44 15.3±0.31 80.7±3.6 pH 6.8(2 h) 9.5±0.41 10.3±0.36 17.5±0.45 80.2±4.3 pH 6.8(4 h)10.3±0.68 12.6±0.65 20.9±0.73 81.2±4.6 pH 7.8(2 h)86.6±0.68 86.2±1.8 88.1±1.2 81.0±3.7

2.2.5 粉碎时间考察 取干燥的白头翁总皂苷固体分散体于粉碎机中,粉碎一定时间,取出过6号筛。称定质量计算得率 [得率=(通过6号筛粉末的量/固体分散体总量) ×100%]。粉碎1、2、3、4、5 min时得率分别为 54.0%、83.8%、91.1%、95.5%、95.6%,结果显示在4 min内随着时间的增加,得率增加,4 min时达到95.5%,4 min后继续增加粉碎时间,得率基本不变。因此选择将干燥的固体分散体粉碎4 min。

根据以上单因素考察结果,确定采用Eudragit S100为辅料,载药量为20%。EudrgitS100以乙醇溶解,备用,白头翁总皂苷以70%乙醇水浴80℃加热溶解,倒入EudragitS100溶液中混匀,45℃减压蒸发除去溶剂,真空干燥,粉碎4 min过6号筛,既得。

2.3 固体分散体的评价

2.3.1 粒径测定 马尔文粒径测定仪干法测定,样品测定时间12 s,背景时间8 s,普通模式,遮光度0.5~6;分散进样控制:分散气压1.5 bar;进样速度60%;依上述条件建立测量程序SOP,实验结果见表2。

表2 粒径分布(,n=3)Tab.2 Partical size in distribution(,n=3)

表2 粒径分布(,n=3)Tab.2 Partical size in distribution(,n=3)

注:d(0.5)为中位粒径,表示所测样品中50%小于该值;d(0.9)为众位粒径表示所测样品中90%小于该值。

d(0.1)/μm d(0.5)/μm d(0.9)/μm 9.703±0.202 62.981±0.925 158.794±1.257

2.3.2 电子扫描显微镜(SEM) 真空镀金70 s,用扫描电镜观察白头翁总皂苷、Eudragit S100,白头翁总皂苷与EudragitS100的物理混合物及其固体分散体的表面结构,见图1。Eudragit S100为球形

或类球形颗粒,白头翁总皂苷为卷曲的片状,物理混合物中可见白头翁总皂苷特征和Eudragit S100的特征,固体分散体为块状物,白头翁总皂苷和Eudragit S100的特征均消失。

图1 Eudragit S100(A)、白头翁总皂苷(B)、白头翁总皂苷固体分散体 (C)、物理混合物 (D)的扫描电镜图Fig.1 SEM images of Eud ragit S100(A),total saponins from Pulsatilla(B),total saponins from Pulsatilla solid dispersion(C),and physical m ixture(D)

2.2.3 傅利叶变换红外光谱测定 采用KBr压片法测定红外光谱,分辨率4 cm-1,扫描范围4 000~400 cm-1全谱扫描,结果见图2。白头翁总皂苷在782、815、882、914、1 387、1 695、2 941 cm-1存在特征吸收,Eudragit S100在752、842、1 388、1 449、1 729 cm-1存在特征吸收,固体分散体中白头翁总皂苷的特征吸收峰782、815、882、2 941 cm-1消失,1 695 cm-1的特征吸收峰强度减弱。物理混合物的特征表现为白头翁总皂苷和Eudragit S100特征峰的叠加。表明所制备的分散体并不是简单的物理混合。

3 工艺重复性

按 “2.2”项确定的处方及方法制备3批白头翁总皂苷固体分散体,按 “2.1.7”项下方法对其体外释药性能进行评价,结果在pH 1.0的溶液中2 h累积溶出度均为0,在pH 6.8的溶液中4 h的累积溶出度分别为15.3%、15.0%、13.6%,在pH 7.8溶液中2 h累积溶出度分别为86.6%、 89.8%、87.0%。表明工艺重复性好。

图2 白头翁总皂苷(A)、Eudragit S100(B)、白头翁总皂苷固体分散体 (C)、物理混合物 (D)红外光谱图Fig.2 IR images of total saponins from Pulsatilla(A),Eudragit S100(B),total saponins from Pulsatilla solid dispersion(C),and physicalm ixture(D)

4 讨论

结肠靶向给药系统主要分为时滞型、酶控型、pH依赖型、压力依赖型等,其中pH依赖型经多年临床研究证实具有结肠靶向制剂的治疗特点和优势,是当前开发结肠靶向制剂最有效的方法[8],目前已经有pH依赖型、时滞型产品上市,如丹麦Ferring公司的Pentasa(时滞型)、英国Tillotts公司的Ascol(pH依赖型)[9]。制备方法上主要采用包衣/制备骨架片等方法。白头翁总皂苷水溶性较差,直接将其制备成微丸,药物难以释放,陈振华等[10]将其制备成环糊精包合物后,其体外溶出明显增加,环糊精的加入降低了微丸载药量。中药肠溶粉体、缓释粉体已经有较多报道[11-14],本实验以pH依赖型辅料EudragitS100为辅料,利用其pH大于7时才溶解的特性,采用溶剂法,制备白头翁总皂苷固体分散体,使药物在上消化道不释放,达到结肠后再释放,提高了药物在结肠部位的浓度,以期达到提高白头翁总皂苷治疗溃疡性结肠炎的疗效。电扫描镜及红外光谱分析结果均显示制备的固体分散体并不是简单的物理混合。当载药量为20%时,体外溶出度实验结果显示在pH 6.8的溶液中累积溶出度较小,而在pH 7.8的溶液中释放较快,达到了结肠定位效果。其体内靶向性及在提高白头翁总皂苷治疗溃疡性结肠炎疗效方面将进一步验证。

由于白头翁总皂苷固体分散体在pH 1.0、pH 6.8的溶液中难以溶出,因此在制备供试品时,采用的是物理混合物,并通过旋涡混合促进药物的溶出。固体分散体为多元分散体系,进行溶出实验不

容易更换溶液,因此分别取药物在pH 1.0、pH 6.8、pH 7.8的溶液中考察其溶出度。

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Preparation of colon-specific solid dispersion of total saponins from Pulsatilla

TIAN Li1, LIU Hong-ning2, GUAN Yong-mei2, ZHU Wei-feng2, JIN Chen2, CHEN Li-hua2,YANG Ming1,2*

(1.College of Pharmacy,Chengdu University of TCM,Chengdu 611137,China;2.Key Laboratory for Modern TCM Preparations,Ministry of Education;Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang 33OOO4,China)

AIM To prepare a colon-targeted solid dispersion of total saponins from Pulsatilla chinensis.

total saponins from Pulsatilla chinensis;colon-specific;solid dispersion;in vitro release;scanning electron microscopy(SEM);Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR)

R944

A

1001-1528(2015)12-2619-05

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.12.010

2015-04-27

十二五重大新药创制项目 (2013ZX09103002-001);江西省落地计划项目 (赣财教 [2011]243号);江西省卫生厅项目(2012A036).

田 力 (1987—),男 (土家族),硕士,从事中药新剂型与新技术研究。Tel:13477985346,E-mail:461264789@qq.com

*通信作者:杨 明,男,博士,教授,研究方向为中药新剂型与新技术。Tel:(0791)87118658,E-mail:yangming16@126.com

M ETHODS Total saponins from Pulsatilla solid dispersion prepared by solvents,took its in vitro cumulative release rate as the sole evaluation index for screening of optimal preparation and prescriptions analyzed by SEM and FTIR.RESULTS SEM and FTIR analysesmanifested that thewell-formed solid dispersion of total saponins from P.chinensis and Eudragit S100,when loaded with 20%drug,there was no in vitro release of indicator component in 2 h at pH 1.0;the 4h cumulative release rate was less than 16%when pH adjusted to 6.8;the 2 h cumulative release rate surpassed 86%at pH 7.8.CONCLUSION The prepared solid dispersion can be expected to be a colon-specific agent.

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