壬二酸固體分散體的制備及其表征

金 晶，劉小平，徐海星（武漢理工大學化學工程學院制藥工程系，武漢 430070）

壬二酸固體分散體的制備及其表征

金 晶＊，劉小平#，徐海星（武漢理工大學化學工程學院制藥工程系，武漢 430070）

目的：制備壬二酸固體分散體，改善壬二酸的溶出度，從而提高其生物利用度。方法：分別以聚乙二醇6000（PEG）、泊洛沙姆188為載體并選取藥物與其不同比例（1∶3、1∶6、1∶9），采用熔融法、溶劑-熔融法制備壬二酸固體分散體，并對其進行體外溶出度的考察及比較；采用差示掃描量熱法、X射線粉末衍射法鑒別壬二酸在固體分散體中的存在狀態(tài)。結(jié)果：以PEG為載體的固體分散體的藥物溶出優(yōu)于以泊洛沙姆188為載體的固體分散體（90min內(nèi)溶出分別為100%和80%）；且當藥物與PEG的比例為1∶9時，藥物的溶出效果最好，與原料藥比較藥物溶出50%所需的時間大大縮短（12.65、45.65min）。壬二酸-PEG固體分散體中藥物部分呈分子狀態(tài)分散，部分呈微晶狀態(tài)分散。結(jié)論：壬二酸與PEG（1∶9）的固體分散體能顯著提高藥物的溶出度。

壬二酸；固體分散體；聚乙二醇6000；泊洛沙姆188；體外溶出度；表征

壬二酸（Azelaic acid，AZA）是一種局部應(yīng)用的非抗生素類治療痤瘡藥物，具有長期用藥后細菌不易產(chǎn)生耐藥性、使用安全等優(yōu)點[1]。目前已用于臨床的壬二酸外用制劑有乳膏劑、凝膠劑和膠漿劑3種[2]，但均存在一些不良反應(yīng)，如局部灼痛、瘙癢、紅斑等。引起這些不良反應(yīng)的主要原因在于壬二酸的溶解性差，從而需要使用過量的壬二酸才能發(fā)揮治療作用，而壬二酸的濃度越高，越容易對皮膚產(chǎn)生刺激[3]。因此，采用藥劑學手段以增加壬二酸的溶解度，從而提高其生物利用度、減小其對皮膚的刺激，具有重要意義。固體分散技術(shù)是增加藥物分散度、溶解度、溶出速率，提高藥物生物利用度的一種有效方法[4]。本文以聚乙二醇6000（PEG）和泊洛沙姆188（PL 188）為載體，制備壬二酸固體分散體，對其體外溶出度進行研究，為其進一步的外用制劑研究奠定基礎(chǔ)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

1100型HPLC儀、二極管陣列檢測器（DAD）（美國Agilent公司）；RCZ-6C型藥物溶出度儀（上海黃海藥檢儀器廠）；STA449c/3/G型差示掃描量熱儀（德國Netzsch公司）；D/MAX-RB型X射線粉末衍射儀（日本Rigaku公司）；FA2004N電子分析天平（上海精密科學儀器有限公司）。

1.2 試藥

壬二酸對照品（德國Dr.Ehrenstorfer GmbH公司，批號：71001，純度：99.0%）；壬二酸原料藥（醫(yī)藥級，四川西普化工股份有限公司，批號：20100514，純度：98%）；PEG（國藥集團化學試劑有限公司）；PL 188（北京偶合科技有限公司）；其余試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 固體分散體的制備

2.1.1 壬二酸-PEG固體分散體的制備。

采用熔融法，按質(zhì)量比1∶3、1∶6、1∶9準確稱定壬二酸與PEG，先將載體在（80±2）℃水浴上加熱熔融，再加入壬二酸，攪拌；使藥物充分分散在載體中后，立即置于冰水浴上，劇烈攪拌，迅速冷卻固化，再移至冰箱中冷凍2h后取出，置于40℃真空干燥箱中干燥24h，粉碎過篩，保存?zhèn)溆谩?/p>

2.1.2 壬二酸-PL 188固體分散體的制備。

采用溶劑-熔融法，按質(zhì)量比1∶3、1∶6、1∶9準確稱定壬二酸與PL188，先將載體在（65±2）℃水浴上加熱熔融，再加入以適量的無水乙醇溶解的壬二酸，不斷攪拌，直至溶劑揮發(fā)完全，迅速移至冰箱中冷凍2h后取出，其余操作同“2.1.1”項。

2.1.3 物理混合物的制備。

按處方準確稱取一定比例的PEG、PL188及壬二酸原料藥，粉碎過篩，于乳缽中混勻，保存在干燥器中備用。

2.2 體外溶出研究

2.2.1 含量測定方法。

（1）色譜條件：色譜柱：ReproSil-Pur ODS（250mm×4.6mm，3.5μm）；流動相：甲醇-磷酸二氫鉀（pH＝2.1）＝55∶45，流速：0.8mL·min－1；柱溫：30℃；檢測波長：208nm；進樣量：20μL。

（2）溶液制備。精密稱取壬二酸對照品250.0mg置于100mL量瓶中，用流動相溶解并稀釋至刻度，搖勻，得2.5mg·mL－1的對照品溶液。精密稱取PEG 900.0mg置于50mL量瓶中，用流動相溶解并稀釋至刻度，搖勻，得18.00mg·mL－1的PEG溶液；同法制備PL 188溶液。

精密稱取壬二酸-PEG（1∶9）固體分散體500.0mg置于50mL量瓶中，用流動相溶解并稀釋至刻度，搖勻，得壬二酸-PEG（1∶9）固體分散體供試品溶液。同法制備壬二酸-PL 188（1∶9）固體分散體供試品溶液。

（3）色譜行為。分別精密吸取對照品溶液、2種載體溶液、供試品溶液各20μL，進樣分析。結(jié)果，壬二酸與溶劑峰分離良好，出峰處基線平穩(wěn)無任何干擾，保留時間為9.3min，而載體材料均對藥物峰無干擾，色譜詳見圖1。

圖1 高效液相色譜圖A.壬二酸對照品；B.PEG；C.壬二酸-PEG（1∶9）固體分散體；D.PL188；E.壬二酸-PL 188（1∶9）固體分散體；1.壬二酸Fig 1HPLC chromatogramsA.AZA control；B.PEG；C.AZA-PEG（1∶9）-SD；D.PL188；E.AZA-PL 188（1∶9）-SD；1.azelaic acid

（4）標準曲線。分別精密吸取對照品溶液0.2、0.6、1.0、2.0、4.0、6.0mL置于10mL量瓶中，用流動相溶解并稀釋至刻度，搖勻，得濃度為0.05、0.15、0.25、0.5、1.0、1.5mg·mL－1的溶液，進樣測定，以峰面積（A）對濃度（c，mg·mL－1）進行線性回歸，得方程：A＝678.75c+0.8824（r＝0.9995）。結(jié)果表明，壬二酸檢測濃度線性范圍為0.05～1.5mg·mL－1。

（5）精密度。制備濃度分別為0.05、0.5、1.5mg·mL－1的壬二酸溶液，測定日內(nèi)和日間精密度（n＝3）。結(jié)果，低、中、高3個濃度的日內(nèi)RSD分別為1.20%、0.32%、0.46%（＜2%），日間RSD分別為0.60%、0.08%、0.26%（＜2%），滿足測定要求。

（6）回收率。按1∶9比例的處方量分別精密吸取一定量的對照品溶液和載體溶液（PEG/PL 188）置于量瓶中，用流動相稀釋至刻度，搖勻，得壬二酸濃度為0.5、1.0、1.5mg·mL－1的溶液各3份，測定回收率。結(jié)果，PEG為載體的回收率試驗中，平均回收率分別為98.59%、99.62%、100.36%，RSD分別為0.27%、0.09%、0.25%（＜2%），滿足測定要求；PL 188為載體的回收率試驗中，平均回收率分別為98.98%、99.85%、100.30%，RSD分別為0.32%、0.41%、0.25%（＜2%），滿足測定要求。

2.2.2 體外溶出方法。

按《中國藥典》2010年版附錄ⅩC中籃法[5]規(guī)定進行，轉(zhuǎn)速100r·min－1，水浴溫度（37±0.5）℃，溶出介質(zhì)（蒸餾）水900mL。精密稱取壬二酸原料藥、物理混合物及固體分散體（投藥量相當于壬二酸0.9g），分別于10、20、30、45、60、75、90min各取樣2mL，0.45μm微孔濾膜濾過，加流動相定容至5mL，搖勻，采用HPLC法測定含量。同時補充同溫度的溶出介質(zhì)2mL。將測得的結(jié)果代入標準曲線計算濃度，并換算成累積溶出百分率。

（1）藥物與載體不同比例所制固體分散體的體外溶出情況。不同比例的壬二酸-PEG/PL 188固體分散體在水中的溶出曲線見圖2。

圖2 藥物與載體不同比例所制固體分散體的體外溶出曲線Fig 2 Dissolution profile of prepared solid dispersion with different drug-carrier ratio in vitro

從圖2可看出，隨著PEG用量增加，固體分散體中壬二酸的溶出速度增加；在90min內(nèi)，不同比例的固體分散體中壬二酸的累積溶出百分率都能達到100%，即完全溶出。而隨著PL 188用量的增加，固體分散體中壬二酸的溶出速度減??；在90min內(nèi)，不同比例的固體分散體中壬二酸的累積溶出百分率只能達到80%，即沒有完全溶出。

（2）溶出參數(shù)的統(tǒng)計分析。對上述2種固體分散體的溶出結(jié)果用Weibull分布模型擬合，求算溶出參數(shù)T50（藥物溶出50%所需時間）和Td（藥物溶出63.2%所需時間），結(jié)果見表1。

表1 2種固體分散體不同比例的溶出參數(shù)比較（Tab 1Comparison of dissolution parameter of 2kinds of solid dispersion with different drug-carrier rati（o

表1 2種固體分散體不同比例的溶出參數(shù)比較（Tab 1Comparison of dissolution parameter of 2kinds of solid dispersion with different drug-carrier rati（o

Td/min 23.0019.3715.9712.9116.4426.34壬二酸-PEG（1∶3）壬二酸-PEG（1∶6）壬二酸-PEG（1∶9）壬二酸-PL188（1∶3）壬二酸-PL188（1∶6）壬二酸-PL188（1∶9）16.1114.2512.658.0011.4817.31固體分散體T50/min

分別對2種固體分散體同種比例下的T50、Td進行t檢驗。結(jié)果顯示，在3種比例下，2種固體分散體均具有顯著性差異（P＜0.05），再結(jié)合前文結(jié)果，認為壬二酸-PEG固體分散體的溶出效果較好。對2個比例（1∶3、1∶6）的壬二酸-PEG固體分散體的T50、Td與比例（1∶9）者的T50、Td進行t檢驗統(tǒng)計分析，結(jié)果顯示，前二者與后者之間均具有顯著性差異（P＜0.05），故確定壬二酸-PEG固體分散體以1∶9組成最佳。

（3）壬二酸原料藥、壬二酸-PEG（1∶9）的物理混合物、壬二酸-PEG（1∶9）固體分散體的體外溶出情況。三者在水中的溶出曲線見圖3。

圖3 3種樣品的體外溶出曲線Fig 3 Dissolution profile of 3samples in vitro

從圖3可看出，固體分散體的溶出速度和累積溶出百分率都明顯高于原料藥，但與物理混合物差別不大。

（4）溶出方程擬合。對上述原料藥、物理混合物、固體分散體的溶出結(jié)果用Weibull分布模型擬合，求算T50和Td，結(jié)果見表2。

表2 3種樣品的體外溶出參數(shù)結(jié)果Tab 2Dissolution parameter of 3samples in vitr（o3）

表2 3種樣品的體外溶出參數(shù)結(jié)果Tab 2Dissolution parameter of 3samples in vitr（o3）

樣品壬二酸原料藥壬二酸-PEG（1∶9）物理混合物壬二酸-PEG（1∶9）固體分散體Td/min 87.5916.1515.97r 0.970.970.98T50/min 45.6512.9412.65

由表2可知，固體分散體的T50和Td最小，各自的相關(guān)系數(shù)r平均值＞0.95，均滿足要求，說明Weibull方程擬合的相關(guān)性較好。將固體分散體的T50、Td與原料藥、物理混合物的T50、Td進行t檢驗統(tǒng)計分析，結(jié)果顯示，固體分散體的T50、Td與原料藥相比具有極顯著性差異（P＜0.01），與物理混合物相比T50、Td均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。

2.3 固體分散體的表征

2.3.1 差示掃描量熱法[6]。

測試條件：以空鋁干鍋為參比，升溫速率10℃·min－1，升溫范圍30～500℃，氣氛為氮氣。分別對壬二酸原料藥、PEG、二者物理混合物（1∶9）及固體分散體（1∶9）進行差示掃描量熱分析。結(jié)果見圖4。

圖4 4種樣品差示掃描量熱分析圖Fig 4 DSC thermograms of 4samples

圖5 4種樣品X射線粉末衍射圖Fig 5 X-ray powder diffraction patterns of 4samples

圖4 結(jié)果表明，壬二酸原料藥在108.4、234.7℃處有明顯的吸熱峰；PEG在65.9、355～448℃處有明顯的吸熱峰；固體分散體和物理混合物的圖譜中壬二酸的吸熱峰均消失。這說明固體分散體中藥物可能以非晶體形式存在，并均勻分散在PEG中；而物理混合物則是由于在升溫過程中，PEG先熔化并作為壬二酸的良好溶劑，且PEG比例較大，使壬二酸熔于其中，因而不顯出壬二酸的吸熱峰。

2.3.2 X射線粉末衍射分析[6]。

工作條件：Cu靶；高壓強度：40kV；管電流：50mA；發(fā)散狹縫（DS）：1°，散射狹縫（SS）：1°，接收狹縫（RS）：0.3mm；測速：15°·min－1；步寬：0.02°；掃描范圍：5°～60°。分別對壬二酸原料藥、PEG、二者物理混合物（1∶9）及固體分散體（1∶9）進行X射線粉末衍射分析，結(jié)果見圖5。

圖5結(jié)果表明，壬二酸在9.26°、18.68°、18.96°、22.80°處有特征衍射峰，且9.26°處的衍射峰特別強。PEG在19.28°、23.42°處有特征衍射峰。物理混合物的譜線中，壬二酸的特征峰減弱，只能看到9.26°處的特征峰，PEG的各特征峰明顯存在；而在固體分散體的譜線中，壬二酸的特征峰幾乎消失，無新的譜線出現(xiàn)。這說明無新的化合物產(chǎn)生，壬二酸在固體分散體中部分以分子狀態(tài)分散，部分從固體溶液內(nèi)析出呈微晶狀態(tài)分散。

3 討論

本文選擇PEG和PL 188作為壬二酸固體分散體的載體材料，通過比較研究，發(fā)現(xiàn)PEG對壬二酸的體外溶出效果優(yōu)于PL188，且當藥物與PEG的比例為1∶9時，藥物的溶出效果最好。

本試驗選定的壬二酸-PEG（1∶9）固體分散體的累積溶出百分率與原料藥間比較具有顯著性差異，大大提高了壬二酸的溶出度。但有關(guān)將壬二酸-PEG固體分散體制備為凝膠及其生物利用度等情況有待進一步研究證實。

目前已上市的壬二酸軟膏之所以容易對皮膚產(chǎn)生刺激，是因為在制備過程中將壬二酸細粉直接加入基質(zhì)，故其中存在未溶解的壬二酸顆粒（晶體）。本試驗制備的壬二酸-PEG固體分散體中，壬二酸一部分呈分子狀態(tài)分散，一部分呈微晶狀態(tài)分散，故能大大減小其對皮膚的刺激性。

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Preparation and Characterization of Azelaic Acid Solid Dispersion

JIN Jing，LIU Xiao-ping，XU Hai-xing（Dept.of Pharmaceutical Engineering，School of Chemical Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，China）

OBJECTIVE：To prepare Azelaic acid（AZA）solid dispersion（SD）and improve the dissolution of azelaic acid to promote the bioavailability of it.METHODS：AZA-SD was prepared using PEG6000（PEG），poloxamer188（PL188）as carriers by melting or solvent-melting methods with ratio of carriers to drug 1∶3，1∶6，1∶9.The dissolution in vitro was studied，and differential scanning calorimetry（DSC），X-ray powder diffraction were used to determine the status of azelaic acid in solid dispersion.RESULTS：The dissolution of AZA-SD with PEG as carrier was higher than AZA-SD with PL188as carrier，and their dissolutions were 100%and 80%within 90min.The dissolution of AZA-PEG（1∶9）-SD was the highest.50%raw material drug dissolved required 45.65min and that of AZA-PEG-SD required 12.65min.Drug in AZA-PEG-SD partly existed as molecule and partly as fine crystal.CONCLUSION：AZA-PEG（1∶9）-SD can improve the dissolution of azelaic acid.

Azelaic acid；Solid dispersion；PEG6000；Poloxamer188；Dissolution in vitro；Characterization

R943；R986

A

1001-0408（2012）09-0822-03

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2012.09.19

＊碩士研究生。研究方向：藥物新劑型與新技術(shù)。E-mail：jinjing_janet@163.com

#通訊作者：教授。研究方向：藥物新劑型與新技術(shù)、藥物分析、藥品質(zhì)量標準。E-mail：pharmlxp@163.com

2011-04-02

2011-05-25）