基于共聚維酮的丹參酮Ⅱ_A固體分散體的研究

蔣艷榮,張振海,夏海建,賈曉斌

[摘要] 目的：將共聚維酮（PVP-S630）應用于丹參酮Ⅱ_A（TSⅡ_A）固體分散體的制備，以提高藥物的體外溶出度降低固體分散體的吸濕性。方法：采用噴霧干燥法制備丹參酮Ⅱ_A固體分散體，運用差示掃描量熱法（DSC）、掃描電鏡法（SEM）、X-射線粉末衍射法（XRD）等分析方法對其物相進行表征，考察其溶出行為、吸濕特性、穩(wěn)定性。結果：丹參酮Ⅱ_A和共聚維酮按1∶10比例所制備的固體分散體，丹參酮Ⅱ_A以非晶型分散于載體表面，0.5 h體外溶出度可達100%，吸濕性低于同比例制備的聚維酮（PVP-K30）固體分散體，經(jīng)過3個月穩(wěn)定性加速試驗后，其藥物溶出度和含量未發(fā)生顯著性變化。結論：共聚維酮作為載體制備的固體分散體能顯著改善丹參酮Ⅱ_A的溶出，引濕性相對較低，穩(wěn)定性好，具有應用前景。

[關鍵詞] 丹參酮Ⅱ_A；共聚維酮；固體分散體；物相表征；溶出度；吸濕性

固體分散體系指通過固體分散技術使藥物以微粒、微晶、分子狀態(tài)等形式均勻分散在固態(tài)載體物質中的體系[1-2]。應用固體分散體技術可改善難溶性藥物的溶解性能，提高溶出速率，從而提高生物利用度[3-5]。然而藥物在固體分散體中處于熱力學不穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)一段時間放置后，會出現(xiàn)老化現(xiàn)象。固體分散體吸濕是導致老化的重要原因之一[6-7]。泊洛沙姆188，PVP-K30等常用載體[8-10]制備的固體分散體，在一般貯存條件下具有較強的引濕性，吸收的水分能夠降低小分子藥物和聚合物的玻璃轉化溫度Tg，增加體系的分子遷移率，從而誘導體系發(fā)生相分離[11-12]而加速老化現(xiàn)象。共聚維酮是一種水溶性的聚乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯的共聚物，水溶性好，吸濕性小，是一種新型藥用輔料。

丹參酮Ⅱ_A是從中藥丹參的根莖提取的有效成分之一，具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤等作用[13-14]。但由于其脂溶性強，在水中溶解度小[15]，口服給藥生物利用度較低，限制了其療效發(fā)揮。本實驗以丹參酮Ⅱ_A作為模型藥物，選擇共聚維酮作為載體材料，利用噴霧干燥技術制備丹參酮Ⅱ_A固體分散體，運用分析手段對其物相進行表征，并考察其溶出行為，吸濕特性，穩(wěn)定性。

1 材料

6390LV掃描電鏡（日本電子公司）；DSC204差示掃描量熱儀（德國 Netzsch 公司）；D8型X-射線衍射（德國 Bruker 公司）；Agilent 1100高效液相色譜儀。丹參酮Ⅱ_A對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號110766-200518）；丹參酮Ⅱ_A（南京澤郎醫(yī)藥科技有限公司，批號ZL201106010B，純度>98%）；共聚維酮（PVP-S630）（上海昌為醫(yī)藥輔料科技有限公司，批號05100265044）；聚維酮（PVP-K30） （國藥集團化學試劑有限公司，批號F20060228）；甲醇為色譜純，水為高純水，其余試劑均為分析純。

2 方法

2.1 供試品制備

2.1.1 固體分散體的制備 稱取丹參酮Ⅱ_A原料藥適量，加適量95%乙醇溶解。按藥物與載體質量比為1∶6，1∶8，1∶10分別精密稱取共聚維酮、聚維酮，溶解于95%乙醇。藥物與載體的乙醇溶液充分混勻，進行噴霧干燥（進風溫度75 ℃，進料速度10 mL·mim^-1），干燥，研磨，過80目篩，即得共聚維酮和聚維酮固體分散體，置干燥器內(nèi)保存?zhèn)溆谩?/p>

2.1.2 物理混合物的制備 按1∶10質量比例稱取丹參酮Ⅱ_A原料藥和共聚維酮，混合均勻，制得物理混合物，備用。

2.2 體外溶出試驗

2.2.1 色譜條件 Luna C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm ）；柱溫30 ℃；流動相甲醇-水（85︰15）；流速1 mL·min^-1；檢測波長270 nm；進樣量10 μL。

2.2.2 線性關系考察 取丹參酮Ⅱ_A對照品8.92 mg，精密稱定，置于10 mL量瓶中，用甲醇溶解并稀釋至刻度，吸取對照品儲備液1.0 mL，置于100 mL量瓶中，甲醇稀釋至刻度，搖勻，得8.92 mg·L^-1對照品儲備液。精密吸取混合對照品儲備液1.0，2.0，4.0，6.0，8.0 mL分別置于10 mL量瓶中，加甲醇稀釋至刻度，搖勻，濾過，分別量取10 μL注入HPLC儀，測定峰面積（A），將質量濃度（C）與A進行線性回歸，得標準曲線方程A=57.204C+0.802 4，r=0.999 7；線性范圍0.892～7.136 mg·L^-1。

2.2.3 精密度、穩(wěn)定性試驗 取同一濃度對照品溶液，連續(xù)進樣5次，測得丹參酮Ⅱ_A峰面積的RSD 1.1%。取對照品溶液，于配制后0，2，4，8，12 h進樣，丹參酮Ⅱ_A的峰面積沒有明顯變化，RSD 1.5%，表明丹參酮Ⅱ_A溶液在室溫下12 h內(nèi)穩(wěn)定。

2.2.4 加樣回收率試驗 取同一濃度對照品溶液1.0，6.0，8.0 mL置10 mL量瓶中，按處方比例加入載體材料各3份，加甲醇稀釋至刻度，超聲溶解，濾過，取續(xù)濾液作為回收樣品溶液，按2.2.1項下條件測定，共聚維酮為載體時，平均回收率102%，RSD 1.3%；聚維酮為載體時，平均回收率99.5%，RSD 1.2%。

2.2.5 藥物的溶出度測定 精密稱取丹參酮Ⅱ_A原料藥和各種固體分散體（相當于含丹參酮Ⅱ_A5 mg）分別裝于膠囊中，按2010年版《中國藥典》二部附錄XC槳法測定溶出度，以0.5% SDS溶液（900 mL）為溶出介質，轉速50 r · min^-1，溫度（37±0.5） ℃，分別于5，15，30，45，60，90，120，180 min取樣5 mL（同時補加同溫度等量溶出介質），以0.8 μm微孔濾膜過濾，取續(xù)濾液10 μL進行HPLC測定，測定結果代入標準曲線計算濃度，并換算成累積溶出率。

2.3 固體分散體物相表征

2.3.1 差示量熱掃描分析（DSC） 測試條件為鋁坩堝；氣氛為氮氣；升溫速率為10.00 ℃· min^-1 ；升溫范圍為0～500 ℃。分別對原丹參酮Ⅱ_A原料藥、共聚維酮載體、丹參酮Ⅱ_A與共聚維酮物理混合物（1︰10）和丹參酮Ⅱ_A與共聚維酮固體分散體（1∶10）進行DSC分析。

2.3.2 掃描電鏡法分析（SEM） 測試條件為真空鍍金70 s，用掃描電鏡觀察丹參酮Ⅱ_A原料藥和固體分散體的表面和晶體結構。

2.3.3 X-射線粉末衍射法分析（XRD） 測試條件為Cu靶（40 kV，40 mV）；步進掃描為0.01°/步；掃描范圍為5～70 °；掃描速度為4°·min^-1。

2.4 吸濕性考察

將底部盛有氯化鈉過飽和溶液的玻璃干燥器放入恒溫培養(yǎng)箱中（25 ℃）恒溫24 h，此時干燥器內(nèi)的相對濕度為75%。在已恒重的稱量瓶分別放入干燥至恒重的固體分散體樣品適量，準確稱重后置于干燥器中，25 ℃恒溫保存，定時稱量。吸濕率=（吸濕后質量-吸濕前質量）/吸濕前質量×100%。

2.5 穩(wěn)定性考察

在加速試驗（40 ℃，75%RH）條件下，將各固體分散體樣品適量密封放置3個月后，測定各固體分散體中丹參酮Ⅱ_A的含量，60 min時的溶出度和水分含量。

3 結果

3.1 固體分散體的體外溶出度實驗

分別對藥物與載體質量比例1∶6，1∶8，1∶10的固體分散體進行溶出度實驗，考察不同比例載體對固體分散體體外溶出度的影響，結果見圖1。溶出度結果表明聚維酮和共聚維酮作為丹參酮Ⅱ_A的載體材料，均可明顯提高丹參酮Ⅱ_A 的溶出速率和程度。其中，共聚維酮促進丹參酮Ⅱ_A溶出的效果較聚維酮更為顯著。隨著載體用量的增加，丹參酮Ⅱ_A溶出度增大，當共聚維酮與丹參酮Ⅱ_A比例為10∶1時，丹參酮Ⅱ_A5 min的溶出度高于90%，顯著高于同比例的丹參酮Ⅱ_A與聚維酮形成的固體分散體。這可能與共聚維酮高分子結構有關，其為聚乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯線性共聚物，具有比聚乙烯基吡咯烷酮更強的表面活性和增溶性能，從而能更顯著地促進丹參酮Ⅱ_A溶出。

3.2.1 差示量熱掃描分析（DSC） 所有樣品的DSC曲線見圖2。DSC曲線圖顯示：丹參酮Ⅱ_A原料藥在207 ℃處出現(xiàn)1個明顯吸熱峰；共聚維酮在95，322，447 ℃3處有明顯的放熱峰；丹參酮Ⅱ_A原料藥和共聚維酮的物理混合物在207，322，447 ℃ 3處有明顯的放熱峰，說明藥物晶型未改變，二者僅為原料藥與載體簡單混合；固體分散體中原料藥的特征峰消失，說明固體分散體中丹參酮Ⅱ_A可能以非晶體形式存在，提示藥物與載體形成了固體分散體。

3.2.2 掃描電鏡法分析（SEM） 掃描電鏡結果見圖3，由圖可知原料藥、載體、物理混合物、固體分散體的表面結構完全不同。丹參酮Ⅱ_A原料以大小不一的藥物結晶體存在，共聚維酮為類球形顆粒狀，物理混合物可以觀察到丹參酮Ⅱ_A原料和共聚維酮的單獨特征，固體分散體粒度分散均勻，原料藥藥物晶型消失。則初步證明丹參酮Ⅱ_A以非晶體形式高度分散于共聚維酮中，表明可能是由于藥物晶型的改變而大大提高了其溶出度。

3.2.3 X-射線粉末衍射法分析 各測試樣品的X-射線衍射譜圖見圖4。實驗結果表明：丹參酮Ⅱ_A原料藥在5～45°有多個強結晶特征衍射峰；共聚維酮為非結晶化合物，沒有明顯的衍射峰；物理混合物的譜線中丹參酮Ⅱ_A仍有結晶衍射峰存在，說明藥物仍以結晶形式存在于物理混合物中；而在固體分散體的譜線中，丹參酮Ⅱ_A特征峰幾乎消失，說明丹參酮Ⅱ_A以以非晶體形態(tài)高度分散在載體中。

3.3 吸濕性考察

分別對丹參酮Ⅱ_A-共聚維酮固體分散體（10∶1）和丹參酮Ⅱ_A-聚維酮固體分散體（10∶1）進行吸濕性考察，結果見圖5。由吸濕百分率曲線可知丹參酮Ⅱ_A-共聚維酮固體分散體的吸濕性小于丹參酮Ⅱ_A聚維酮固體分散體，這與PVP-S630吸濕性小于PVP-K30的特性相一致。原因是PVP-K30具有較強的吸濕性，而PVP-S630中醋酸乙烯基團引入了一定程度的疏水性，從而降低了材料的吸濕性，有利于固體分散體在貯存過程中的穩(wěn)定性。

分別對丹參酮Ⅱ_A-共聚維酮固體分散體（10∶1）和丹參酮Ⅱ_A-聚維酮固體分散體（10∶1）進行穩(wěn)定性考察，結果見表1。丹參酮Ⅱ_A-共聚維酮固體分散體中的水分含量顯著低于丹參酮Ⅱ_A-聚維酮固體分散體。丹參酮Ⅱ_A-共聚維酮固體分散體（10∶1）3個月加速試驗后的含量和溶出度（60 min）與0個月結果相比較均無顯著性變化，表明其穩(wěn)定性較好。丹參酮Ⅱ_A-聚維酮固體分散體在3個月加速試驗后，其含量減少，可能是由于聚維酮有較強的吸濕性，固體分散體中水分含量較高，導致丹參酮Ⅱ_A原料藥降解所致；60 min時的溶出度下降約21%，存在老化現(xiàn)象，可能是聚維酮固體分散體中的水分能夠降低聚維酮的玻璃化轉變溫度Tg，增加了體系的分子遷移率，從而誘導體系發(fā)生相分離，因而降低了對藥物重結晶的抑制力，導致部分丹參酮Ⅱ_A由無定型發(fā)生重結晶轉變?yōu)榫w，從而使溶出度下降。

4 討論

噴霧干燥技術具有瞬間干燥、產(chǎn)品質量好等優(yōu)勢，已經(jīng)廣泛應用于制備固體分散體的研究中[16-17]。本文采用噴霧干燥法制備共聚維酮-丹參酮Ⅱ_A固體分散體，發(fā)現(xiàn)制備過程中固體分散體不粘壁，所得固體分散體粉末粒徑小、比表面積大，有利于增加藥物與溶出介質的接觸面，從而提高藥物溶出度。

共聚維酮是聚乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯60∶40共聚物，具有溶解性好，不吸潮等特點[18]。以共聚維酮為載體制備丹參酮Ⅱ_A固體分散體，可減少固體分散體在制備過程中的引濕性，降低產(chǎn)品中水分含量，改善載體中丹參酮Ⅱ_A的穩(wěn)定性，同時降低固體分散體的老化現(xiàn)象，有利于固體分散體技術的產(chǎn)業(yè)化應用。本文為丹參酮Ⅱ_A口服給藥制劑的研究與發(fā)展提供了參考。

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Study on solid dispersion of copovidone-based tanshinone IIA

JIANG Yan-rong1， 2， ZHANG Zhen-hai1， XIA Hai-jiang1， JIA Xiao-bin1， 2*

（1.Key Laboratory of New Drug Delivery System of Chinese Materia Medica， Jiangsu Provincial

Academy of Chinese Medicine， Nanjing 210028， China； 2.Nanjing University of Chinese Medicine， Nanjing 210046， China）

[Abstract] Objective： To apply PVP-S630 in the preparation of tanshinone IIA （TS IIA） solid dispersion， in order to improve its dissolution in vitro and reduce the moisture absorption of the solid dispersion.Method： Tanshinone IIA solid dispersion was prepared by spray drying method.Such analytical methods as SEM， DSC， XRD were used to characterize their phases and detect their dissolution， moisture absorption and stability.Result： In the solid dispersion prepared with tanshinone IIA and copovidone with proportion of 1∶10， tanshinone IIA was scattered on the surface of the carrier in the amorphous form， with a dissolution in vitro up to 100% at 0.5 h and a lower moisture absorption than PVP-K30 solid dispersion prepared with the same proportion.After a three-month accelerated stability test， it showed no significant change in drug dissolution and content.Conclusion： The solid dispersion prepared with copovidone as the carrier can significantly improve the dissolution of tanshinone IIA， with a relatively low moisture absorption and high stability， thereby having a good prospect of application.

[Key words] tanshinone IIA； PVP-S630； solid dispersion； phase characterization； dissolution； moisture absorption

doi：10.4268/cjcmm20130207

[責任編輯 曹陽陽]