孙强，李小芳，马祖兵，郑宇，赵甜甜，宋佳文，龙家英

甘草为我国最常用的中药材之一，始载于《神农本草经》，享有“十方九草”的美称，具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳及调和诸药等功效[1]。甘草黄酮是从甘草提取物中得到的一种重要的生物活性物质，具有抗炎[2]、抗肿瘤[3-4]、美白祛斑[5]、抗氧化[6]以及保肝护肝[7]等多种药理作用，因此对其相关产品的开发极具意义。虽然甘草黄酮的药理作用比较广泛，但水溶性较差，导致其在体内的生物利用度不高，进而限制了临床的进一步开发和应用[8]。

固体分散（Solid dispersion，SD）技术，是一种将难溶性药物以分子、无定形或微晶状态高度分散于载体材料中的新型制剂技术，其主要特点是药物在载体中高度分散，因而在改善难溶性药物成分的溶解度和溶出速率以及提高药物的稳定性方面都体现出了独特的优势[9-10]。因此，为了提高甘草黄酮在水中的溶解度和溶出速率，本实验采用溶剂-熔融法制备聚乙烯吡咯烷酮K30固体分散体（PVP K30-SD），考察其体外释药性能，并借助差式扫描量热仪（DSC）和傅里叶红外光谱（ FT-IR）对其进行性质表征，为进一步制备理想的甘草黄酮制剂奠定基础。

1 材料

DFD-700型恒温水浴锅（天津泰斯特仪器有限公司），UV-6100型紫外可见分光光度计（上海美谱达仪器有限公司），FA224型电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司），RC-3型溶出度测试仪（山东博科科学仪器有限公司），KQ5200DE型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司），四川优普超纯水机（四川优普超纯技术有限公司），DZF-6050型真空干燥器（上海琅玕实验设备有限公司），RE-2000B型旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂），HSC-1型差示扫描量热仪（北京恒久科学仪器厂）。

甘草苷对照品（成都曼思特生物科技有限公司，批号MUST-16032801，纯度98%）；甘草黄酮原料药（西安小草植物科技有限公司，批号XC20160508，总黄酮质量分数70.0%）；胶态二氧化硅（上海风泓药用辅料技术有限公司，药用级）；泊洛沙姆188（F188，德国BSAF公司）；聚乙烯吡咯烷酮K30（PVPK30，成都市科龙化工试剂厂）、聚乙二醇4000（PEG4000，成都市科龙化工试剂厂）；聚乙二醇6000（PEG6000，广东汕头市西陇化工厂）；水为超纯水，其他试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 总黄酮含有量测定

2.1.1 对照品溶液及供试品溶液的制备 精密称定甘草苷对照品适量，加入适量70%乙醇于10 mL 容量瓶中使溶解，定容至10 mL，摇匀，得202.0 mg﹒L-1甘草苷对照品溶液。称取固体分散体0.5 g，加入适量70%乙醇于25 mL 容量瓶中，超声20 min使溶解，定容至25 mL，得供试品溶液。

2.1.2 检测波长的确定 精密吸取“2.1.1”项下对照品及供试品溶液适量，加入10% KOH溶液 0.5 mL中，静置显色6 min后加70%乙醇定容至10 mL，摇匀，于200～400 nm进行波长扫描。结果显示在波长为335 nm处有最大吸收，故选择其作为最大吸收波长。

2.1.3 标准曲线的绘制[11]分别精密吸取202.0 mg﹒L-1对照品溶液 0. 3，0. 4，0. 5，0.6，0.7，0.8 mL于10 mL容量瓶中，补加70%乙醇至1 mL，加入10% KOH溶液 0.5 mL中，静置显色6 min后加70%乙醇定容至10 mL，以相应的溶剂为空白，于波长335 nm 处测定吸光度A。以甘草苷对照品溶液的质量浓度C为横坐标，吸光度A 为纵坐标进行线性回归，得回归方程Y = 0.0355X+ 0.0449（R2 = 0.9943），结果表明在6.06 ～16.16 mg﹒L-1范围内线性关系良好。

2.2 溶剂的选择

分别精密称取20 mg甘草黄酮LF、PVPK30各3份，分别溶于2 mL甲醇、丙酮、无水乙醇中，充分振摇使其充分溶解，观察LF与载体PVP K30的溶解情况，结果分别见表1和表2。

表1 LF原料药在溶剂中的溶解状况

表2 PVP K30载体在溶剂中的溶解状况

由表可知，甘草黄酮在甲醇中仅有少数未溶解，在丙酮和无水乙醇中完全溶解，在甲醇中的溶解度不如丙酮和无水乙醇；PVP K30在甲醇和无水乙醇中几乎完全溶解，在丙酮中出现白色沉淀，因此，考虑到丙酮的挥发性及其毒性，本实验选择无水乙醇为溶剂进行制备。

2.3 甘草黄酮固体分散体的制备

2.3.1 溶剂法 称取处方量（1:3）的甘草黄酮原料药LF与载体适量，分别溶解于适量无水乙醇中，将原料药溶液缓慢加入载体溶液，充分搅拌，超声10 min使混匀。置于50 ℃旋转蒸发仪中除去大部分溶剂，转移至50 ℃恒温水浴锅中，继续加热至完全除去无水乙醇，所得产物在60 ℃条件下干燥12 h后，于干燥箱中平衡48 h，研磨，过80目筛，备用。

2.3.2 溶剂-熔融法 称取处方量（1:3）的甘草黄酮原料药LF与载体适量，将甘草黄酮溶解于适量无水乙醇中，充分搅拌后缓慢加入至已熔融的载体中，混合均匀，于80 ℃恒温水浴锅中继续搅拌加热至完全除去无水乙醇，迅速转移至-20℃冰箱中保存12 h后，转移至干燥箱中平衡48 h，研磨，过80目筛，备用。

采用上述两种方法分别制备甘草黄酮固体分散体，各有利弊。采用溶剂法制备时，药物在转移过程中损失量大，工艺相对复杂，操作不便，同时也可能导致药物的重结晶，从而降低药物的分散性，影响主药的溶解度。溶剂-熔融法方法简便，易于制备和操作。经综合考虑，本实验选择溶剂-熔融法制备固体分散体。

2.4 溶出介质的选择

按《中国药典》2015年版（第四部） 通则0931项下第二法（桨法）测定LF以及固体分散体的累积溶出度，分别以900 mL磷酸盐缓冲液（PH6.8和PH7.4）为溶出介质，设定转速为（75±1）r﹒min-1，水浴温度（37±0.5）℃。分别精密称取原料药LF和固体分散体适量，均匀分散于溶出介质中，粉末刚接触溶出介质时开始计时，分别于10 、20 、30 、40、50 、60 、120 min时取样4 mL，补充同温同体积介质，0.45 μm微孔滤膜过滤，续滤液按 “2.1.3” 项下方法测定，计算累积溶出度，结果见图1。由图可知，在PH7.4磷酸盐缓冲液中，30 min时固体分散体的溶出度就达到了83.4%，而在PH6.8的磷酸盐缓冲液，相同时间固体分散体的溶出度仅为64.2%，原因可能是甘草黄酮为弱酸性物质，在碱性溶液中能更快更好的溶出，故将溶出介质确定为PH 7.4的磷酸盐缓冲液。

图1 不同溶出介质中LF-PVPK30固体分散体（1:5）的溶出曲线

2.5 载体种类的选择

分别以PEG 4000、PEG 6000、F188、胶态二氧化硅以及PVP K30为载体，采用溶剂-熔融法以药载比为1∶3制备甘草黄酮固体分散体。结果显示，LF只在PVP K30中分散成型，而在PEG4000、PEG6000、F 188、胶态SiO2中无法分散，固体分散体难以制备成功。因此本实验选择PVP K30为载体制备固体分散体。

2.6 药物-载体比例的选择

按“2.3.2”项下方法，分别制备药载比为1:2、1:3、1:4、1:5、1:6的LF-PVPK30-SD，同时按“2.4”项下建立的累积溶出度测定方法，考察经不同载体比例制备的LF-PVPK30-SD及其LF原料药的体外释药行为，测定累积溶出度，绘制体外释药曲线，结果见图2。结果表明，随着药物-载体质量比例的增加，累积溶出度总体呈增大趋势，在相同时间内，当药物-载体质量比例为1:5时，其体外累积溶出度显著高于LF原料药及其他比例固体分散体。因此，LFPVPK30固体分散体以药载比1:5为最佳。

图2 不同药载比LF-PVPK30-SD的溶出曲线

2.7 固体分散体的物相表征鉴别

2.7.1 差示扫描量热法（DSC） 采用DSC对原料药LF、PVP K30、LF-PVPK30-SD及物理混合物进行分析，以空铝坩埚为参考池，升温速度为10 ℃﹒min-1，升温范围为50～650 ℃，样品量约10 mg。结果见图3。由图可知，甘草黄酮原料药LF在478.9 ℃处出现明显熔融吸热峰，PVP K30在462.2 ℃存在放热峰，且在524.8 ℃ 前后存在一段较宽的吸热峰，为结晶峰；LF-PVPK30物理混合物在478.9 ℃附近出现与原料药相关吸热峰的同时，也于462.2 ℃附近出现了与载体PVPK30相似的特征峰；说明LF原料药与PVPK30载体之间未发生本质上的作用，原料药的晶型未发生改变；而LF-PVPK30-SD中未出现LF原料药的吸收峰，表明LF原料药可能以无定型状态分散于PVPK30载体中。

图3 PVPK30（A），LF-PVPK30-SD （ B ） ，LF（C）以及物理混合物（D）的DSC

2.7.2 傅里叶红外光谱分析（ FT-IR） 分别对甘草黄酮原料药LF（E）、PVPK30（F）、LF-PVPK30-SD（G）及物理混合物（ H ）进行红外光谱分析，以KBr进行压片，扫描范围 4000 ～ 400 cm-1，并以透光率T为纵坐标，波数为横坐标绘制红外光谱图，结果见图4。由图可知，甘草黄酮原料药的光谱曲线在波数为2854 cm-1处产生饱和碳链甲基、亚甲基的伸缩振动，在1608 cm-1处出现C=C发生偏移的特征吸收峰，醚键的吸收峰出现于波数1274 cm-1处，与文献报道一致[12]。PVPK30分别在波数为3453 cm-1以及1662cm-1处出现-OH和C=0的伸缩振动；物理混合物中，原料药LF及其PVPK30的特征峰仍清晰可见，表明其FT-IR图为二者的简单叠加，但可能受到互相的干扰，特征吸收峰发生了微小的偏移；在LFPVPK30-SD中，原料药在1274 cm-1处的特征峰迁移至1289 cm-1处，且吸收峰强度变大。由此推断，LFPVPK30-SD中LF原料药与PVPK30分子之间可能发生了相互作用，形成氢键。

图4 LF（E），PVPK30（F），LF-PVPK30-SD（G）及物理混合物 （H）的FT-IR

3 讨论

本研究考虑从PEG 4000、PEG 6000、F188、胶态SiO2、PVP K30五种载体中筛选出制备甘草黄酮固体分散体的最佳载体，结果甘草黄酮仅易在PVP K30中高度分散，而药物在其余四种载体中始终难以分散，所制备的固体分散物在干燥箱中无法干燥成固体，从而难以制备成型。在制备固体分散体时，采用溶剂法制备，由于药物量少，药物在转移过程中损失量大，且有机溶剂用量大而难以除尽，故选择溶剂-熔融法进行制备。

体外释放实验结果显示，以 PVP K30 为载体，药载比为1:5制备的固体分散体的体外溶出度较原料药显著提高，分析甘草黄酮在固体分散体中溶解度增加的原因可能为PVPK30为无定型的高分子化合物，在溶液中以网状结构存在，而药物最初是均匀分散于无水乙醇中，遇到PVPK30的网状结构便较易进入，使药物形成具有较高能量的非结晶型状态，进而增加了药物的溶出速率。另外，PVPK30不仅可以使药物在其中呈高度分散状态存在，而且对药物具有良好的润湿性。最后，PVP k30 具有一定的抑晶作用，可防止固体分散体在存放过程中出现再结晶现象，从而保持药物较高的溶出度，并且随着PVPK30 用量的增大，更多药物分子与 PVP K30结合，使非结合型的药物分子减少，药物溶出速率增大[13]。本文将甘草黄酮制备成固体分散体，为甘草黄酮的临床开发和应用提供了一定的参考意义。