黃芩苷－β－環(huán)糊精包合物的制備

楊 磊，宋衛(wèi)中，張 瑜

（河南大學(xué)中藥研究所，河南 開(kāi)封 475001）

黃芩苷（Baicalin）是中藥黃芩（Scutellariabaicalensis Georgi）干燥根中提取分離出來(lái)的一種黃酮類(lèi)化合物，現(xiàn)代藥理研究表明：黃芩苷具有清熱解毒、抑菌抗炎、利膽、降壓、利尿、抗變態(tài)反應(yīng)等多方面的藥理作用，并且其在抗氧化、抗腫瘤、抗HIV以及治療心血管疾病等方面均具有潛在的開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值。但由于黃芩苷水溶性?。?60μg／mL），難溶于稀酸溶液，吸收差；且因有多酚羥基結(jié)構(gòu)，易氧化變質(zhì)，并具有一定苦味等特點(diǎn)，使其在臨床上的應(yīng)用受到一定影響。因此，如何增加其溶解度以滿(mǎn)足制劑生產(chǎn)和臨床用藥的需求，是目前中藥制劑開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

因此，我們用β－環(huán)糊精對(duì)黃芩苷進(jìn)行包合，制備不同比例的黃芩苷－β－CD 包合物，以期能增加它的水溶性和溶出速率，提高生物利用度，并以累積溶出率與包合物的包載量等作為考察目標(biāo)，期望篩選出最優(yōu)比例的包合物。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

SD－06實(shí)驗(yàn)室小型噴霧干燥儀（英國(guó)labplant公司），RCZ－8A 智能溶出儀（天津大學(xué)精密儀器廠(chǎng)），WFZ UV－2000紫外分光光度計(jì)（龍尼柯上海儀器有限公司），BT－1000型粉體綜合特性測(cè)定儀（丹東市百特儀器有限公司），AB135－S型電子分析天平（瑞士Mettler Toledo儀器公司），101－4AB 電熱鼓風(fēng)干燥箱（北京中興偉業(yè)儀器有限公司），JB－3定時(shí)恒溫磁力攪拌器（金壇市杰瑞爾電器有限公司），JY－3002電子天平（福州華志科學(xué)儀器有限公司）。

1.2 試藥

黃芩苷（四川省玉鑫藥業(yè)有限公司 批號(hào)：080508）；β－環(huán)糊精（孟州市華興生物化工有限責(zé)任公司 批號(hào)：090712）；氫氧化鈉（天津市福晨化學(xué)試劑廠(chǎng) 批號(hào)：110802）；無(wú)水乙醇（安徽安特食品股份有限公司批號(hào)：1204073601）；蒸餾水（自制批號(hào)：130112）。

2 方法與結(jié)果

2.1 黃芩苷紫外測(cè)定分析方法的建立

2.1.1 黃芩苷紫外測(cè)定檢測(cè)波長(zhǎng)的確定［1］精密稱(chēng)取黃芩苷對(duì)照20mg，溶于50mL無(wú)水乙醇中配制成0.40mg／mL黃芩苷的對(duì)照品溶液，吸取上述黃芩苷溶液0.15mL置于10mL 容量瓶中，加純化水定容至刻度，得到黃芩苷對(duì)照品溶液；另取環(huán)糊精輔料，同法制得空白輔料溶液；以水為空白對(duì)照，分別取上述2種溶液，在200～500nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。

由圖1和圖2曲線(xiàn)發(fā)現(xiàn)，黃芩苷在279nm 波長(zhǎng)處有最大吸收峰，空白輔料在此波長(zhǎng)處對(duì)測(cè)定無(wú)干擾。因此，確定黃芩苷紫外分光光度法測(cè)定所用波長(zhǎng)為279nm。

圖1 黃芩苷對(duì)照品溶液的紫外掃描圖

圖2 空白輔料溶液的紫外掃描圖

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立 精密稱(chēng)取黃芩苷對(duì)照品20mg，溶于50mL無(wú)水乙醇中配制成0.4mg／mL黃芩苷的對(duì)照品溶液，分別吸取黃芩苷的乙醇溶液0.05、0.1、0.2、0.3、0.4mL置于10mL容量瓶中，加純化水定容，得到溶度為2、4、8、12、16μg／mL的黃芩苷乙醇溶液，在279nm處測(cè)定其吸光度，以吸光度A 對(duì)藥物濃度C（μg／mL）作圖，進(jìn)行線(xiàn)性回歸得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程，見(jiàn)圖3。

由上圖可知，黃芩苷在純化水中的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程為A＝0.0558×C＋0.0136，R＝0.9999，濃度范圍2.0～16.0μg／mL 內(nèi)，黃芩苷的吸光度與其濃度線(xiàn)性關(guān)系良好。

圖3 黃芩苷在純化水中的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

表1 黃芩苷測(cè)定精密度試驗(yàn)結(jié)果

2.1.3 精密度試驗(yàn) 配制不同濃度（分別為2.0、8.0、16.0μg／mL）的黃芩苷溶液，分別于同一天測(cè)定5次，計(jì)算RSD 值，結(jié)果見(jiàn)表1。

由上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，高中低不同濃度條件下，黃芩苷測(cè)定的精密度良好。

2.1.4 穩(wěn)定性試驗(yàn)

?。?）項(xiàng)中12μg／mL 黃芩苷的對(duì)照品溶液，加入相應(yīng)空白輔料混勻，分別于0、2、4、6、8h時(shí)，微孔濾膜過(guò)濾，采用紫外分光法測(cè)其吸光度值，考察黃芩苷在純化水介質(zhì)中的穩(wěn)定性。結(jié)果見(jiàn)表2。

由上表數(shù)據(jù)可知，黃芩苷在純化水中8h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.1.5 黃芩苷的回收率試驗(yàn)

取已知空白輔料適量，精密稱(chēng)定，加入黃芩苷對(duì)照品適量，按標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)建立方法進(jìn)行樣品溶液制備，同時(shí)配制濃度為8μg／mL的黃芩苷對(duì)照品溶液，采用紫外分光度法測(cè)定各樣品的吸光度，按外標(biāo)一點(diǎn)計(jì)算黃芩苷量，與加入量比較，計(jì)算回收率，結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 黃芩苷在純化水介質(zhì)中的穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

表3 黃芩苷的回收試驗(yàn)結(jié)果

由上表數(shù)據(jù)可知，黃芩苷測(cè)定的平均回收率在99.11%～99.35%之間，符合相關(guān)測(cè)定要求。

2.2 包合物中黃芩苷的含量測(cè)定方法［2］

精密稱(chēng)取包合物適量（含黃芩苷約為25mg），取適量乙醇分散溶解后，轉(zhuǎn)移至250 mL的容量瓶，加純化水稀釋定容，混勻，再精密量取1.0mL 溶液置于10mL 容量瓶中，加水稀釋定容，混勻，過(guò)濾，在279nm 波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度，計(jì)算溶液的黃芩苷的濃度，求得包合物中黃芩苷的含量。

2.3 包合物中藥物體外溶出測(cè)定方法

采用中國(guó)藥典2010年版二部附錄中溶出度測(cè)定項(xiàng)下轉(zhuǎn)籃法測(cè)定包合物的溶出度，以500mL 純化水作為溶出介質(zhì)，溫度（37±0.5）℃，轉(zhuǎn)速為100r／min［2－4］。精密稱(chēng)取包合物適量（約相當(dāng)于原藥8mg），用擦鏡紙包嚴(yán)實(shí)（保持各杯樣品的包裹嚴(yán)密程度相近），投入轉(zhuǎn)籃中，進(jìn)行溶出度測(cè)定。每隔5min取樣5mL，同時(shí)補(bǔ)加等量、等溫的空白溶出介質(zhì)。樣品溶液經(jīng)0.8μm 微孔濾膜過(guò)濾，適當(dāng)稀釋后，同時(shí)配制濃度為8μg／mL 對(duì)照品溶液，于279 nm 波長(zhǎng)處分別測(cè)樣品溶液和對(duì)照品溶液的吸光度值，按外標(biāo)一點(diǎn)法計(jì)算藥物量溶出量和累積藥物溶出率，根據(jù)不同時(shí)間點(diǎn)的藥物累積溶出率繪制得到包合物的溶出曲線(xiàn)。

2.4 包合物收率的測(cè)定

包合物收率是指包合物制備過(guò)程中最終收集得到的包合物量占總投料量的百分?jǐn)?shù)，直接影響包合工藝中生產(chǎn)收率，包合物收率按照下式計(jì)算：

2.5 包合物休止角的測(cè)定

將減振器放到儀器中央的定位孔上，再放上接料盤(pán)和體止角試樣臺(tái)，調(diào)節(jié)保持后者的上平面處于水平狀態(tài)，開(kāi)振動(dòng)篩蓋，經(jīng)加料口將物料緩緩加入，物料經(jīng)篩網(wǎng)和出料口灑落在試樣臺(tái)上形成錐體，當(dāng)物料落滿(mǎn)試驗(yàn)樣臺(tái)并形成對(duì)稱(chēng)回錐體后，停止加料，將測(cè)角器置于試樣托盤(pán)左側(cè)并靠近料堆，與圓錐料堆的斜面平齊，測(cè)定休止角，分別從三個(gè)不同位置測(cè)定，取平均值，即得。

2.6 黃芩苷－β－環(huán)糊精包合物的制備

2.6.1 包合物制備方法的篩選［3－5］分別采用研磨法、冷凍干燥法和噴霧干燥法制備得到黃芩苷－β－環(huán)糊精包合物（黃芩苷與β－環(huán)糊精的比例均為1∶1），以純化水為釋放介質(zhì)，測(cè)定不同方法制得包合物的體外藥物溶出曲線(xiàn)，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 不同制備方法得到包合物的溶出曲線(xiàn)

由圖4發(fā)現(xiàn)，與其他2種方法相比，研磨法制得包合物的溶出速度明顯減慢，而且藥物溶出不完全；冷凍干燥法和噴霧干燥法制得包合的溶出速度相差不大，考慮到噴霧干燥法大生產(chǎn)操作較為簡(jiǎn)便，操作時(shí)間短，成本低。因此，選擇噴霧干燥法作為黃芩苷－β－環(huán)糊精包合物的制備方法。

2.6.2 包合物制備噴霧干燥操作工藝條件的篩選取黃芩苷原料藥適量，加純化水，攪拌成懸濁液，滴加100g／L NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH 至6.60～6.80，藥物完全溶解，然后加入適量的環(huán)糊精，50℃保溫條件下磁力攪拌2h，采用噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥，以包合物收率為指標(biāo)采用單因素試驗(yàn)篩選噴霧干燥操作的工藝條件，工藝操作條件篩選包括：

進(jìn)風(fēng)溫度的篩選，選擇不同進(jìn)風(fēng)溫度（分別為120、130、140和150℃）進(jìn)行試驗(yàn)；

風(fēng)速的篩選，選擇不同風(fēng)速（分別為30、40、50和60）進(jìn)行試驗(yàn)；

泵速的篩選，選擇不同泵速（分別為2、3、4和5mL／min）進(jìn)行試驗(yàn)。

單因素試驗(yàn)篩選中固定因素水平為進(jìn)風(fēng)溫度130℃，風(fēng)速40，泵速3mL／min，工藝操作條件篩選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 黃芩苷－β－環(huán)糊精包合物噴霧干燥操作工藝條件的篩選結(jié)果

由上述結(jié)果發(fā)現(xiàn)，噴霧干燥的操作工藝條件參數(shù)為進(jìn)風(fēng)溫度130℃，風(fēng)速40，泵速3mL／min條件下，包合物的收率較高，最終得到淡黃色疏松粉末。

2.6.3 包合物制備包合材料與藥物比例的篩選分別稱(chēng)取黃芩苷和β－環(huán)糊精，兩者摩爾比的比例分別1∶3、1∶2、1∶1、2∶1，將黃芩苷原料藥，加純化水?dāng)嚢璩蓱覞嵋?，滴?00g／L NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH 至6.60～6.80，藥物完全溶解，然后加入適量的環(huán)糊精，50℃保溫條件下磁力攪拌2h，采用上述優(yōu)化的噴霧干燥優(yōu)化操作工藝參數(shù)進(jìn)行包合物的制備。

2.6.4 包合物的收率、黃芩苷含量和休止角測(cè)定稱(chēng)取不同包合材料與藥物比例的包合物適量（相當(dāng)于含黃芩苷理論量為25mg），按“包合物含量測(cè)定法”項(xiàng)下操作，測(cè)定各包合物中黃芩苷含量，并測(cè)定包合物收率，同時(shí)測(cè)定包合物的休止角，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 不同黃芩苷與β－環(huán)糊精比例包合物的收率和含量測(cè)定結(jié)果

由上表發(fā)現(xiàn)，黃芩苷與β－環(huán)糊精比例為1∶3、1∶2和1∶1時(shí)，包合物收率較高，包合物疏松，休止角在40°以下，說(shuō)明流動(dòng)性好，便于以后的固體制劑——片劑或膠囊等劑型的加工需要；比例為2∶1時(shí)，包合物收率低，制得的包合物粘性大，休止角在50°以上，說(shuō)明粉體的流動(dòng)性極差，不便于后期的制劑加工操作，如果使用此包合物需在處方輔料和工藝條件選擇中加以注意。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)黃芩苷與β－環(huán)糊精比例為3∶1時(shí)，由于過(guò)于粘稠，無(wú)法有效制得包合物。結(jié)合包合物中黃芩苷的含量，確定采用黃芩苷與β－環(huán)糊精比例為1∶1制備包合物。

2.6.5 包合物的溶出曲線(xiàn)測(cè)定 稱(chēng)取不同包合材料與藥物比例的包合物和黃芩苷原藥適量（約相當(dāng)于原藥8mg），按“包合物溶出度”測(cè)定項(xiàng)下方法操作，測(cè)定不同包合物的溶出率，繪制溶出曲線(xiàn)，結(jié)果見(jiàn)圖5。

由上圖不同包合物的溶出曲線(xiàn)發(fā)現(xiàn)，在所考察的溶出時(shí)間范圍內(nèi)，黃芩苷原藥的溶出速度慢，并且藥物溶出不完全，直接影響制劑的加工和藥物釋放及吸收；不同比例包合物的溶出速度均明顯高于原藥，并且藥物溶出較完全，可保證藥物的釋放和吸收，不同比例包合物的溶出曲線(xiàn)相近，均在約30min達(dá)到溶出平衡，而且藥物溶出較完全，藥物溶出量均達(dá)到85%以上，說(shuō)明將黃芩苷制備形成包合物，可明顯增加藥物的溶出，從而有利于藥物的吸收。

圖5 不同包合材料與藥物比例包合物的溶出曲線(xiàn)

2.6.6 包合物制備的重復(fù)性試驗(yàn) 根據(jù)前面不同包合材料與藥物比例包合物的藥物含量、包合物收率和溶出曲線(xiàn)測(cè)定，最終確定采用黃芩苷與β－環(huán)糊精比例為1∶1制備包合物。對(duì)制備工藝進(jìn)行連續(xù)三批重復(fù)性試驗(yàn)，對(duì)3批包合物的藥物含量、包合物收率和溶出曲線(xiàn)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表6和圖6。

由圖6和表6數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，此包合工藝重現(xiàn)性良好。

圖6 重復(fù)性試驗(yàn)包合物的溶出曲線(xiàn)

表6 包合物制備的重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果

3 討論

3.1 環(huán)糊精包合物的特點(diǎn)

具有超分子微細(xì)結(jié)構(gòu)，分散度大，易于吸收，可增加藥物溶解度，調(diào)節(jié)藥物釋放速度，提高藥物生物利用度；β－環(huán)糊精與藥物包合作為一種物理過(guò)程，不與藥物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而可保持藥物原有性質(zhì)和作用；通過(guò)環(huán)糊精的包合可提高藥物穩(wěn)定性，延緩藥物水解、揮發(fā)和氧化等；藥物嵌入β－環(huán)糊精筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)形成超分子包合物，可緩慢釋放藥物，掩蓋藥物不良?xì)馕叮档退幬锏拇碳ぜ岸靖弊饔玫?；β－環(huán)糊精為碳水化合物，能被人體吸收、利用，進(jìn)入機(jī)體后斷鏈開(kāi)環(huán)形成直鏈低聚糖，參與代謝，不存在蓄積毒性作用；液體藥物通過(guò)包合可實(shí)現(xiàn)可粉末化和固態(tài)化，便于加工成其它固體劑型如片劑、膠囊、顆粒劑等；用于藥物的分離和提純等。但β－環(huán)糊精對(duì)酸不穩(wěn)定，受藥物分子大小及形狀的限制，水中溶解度較低，分解后在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，故糖尿病患者不宜使用［6］。

3.2 包合機(jī)制

形成包合物的主要驅(qū)動(dòng)力，來(lái)源于β－CD 分子空腔中的富焓水分子的釋放，β－CD 疏水性空腔中的水分子很難徹底充分生成氫鍵，即水分子形成氫鍵的潛能不能充分釋放，因此有相當(dāng)大的焓值。富焓水被極性比水小的客分子－黃芩苷分子替代并釋放出來(lái)，導(dǎo)致了體系焓大大降低。β－CD 分子中環(huán)張力的減小、非經(jīng)典疏水性相互作用、氫鍵力及溶劑表面張力的變化等均在包合物的形成中發(fā)揮作用。

3.3 包合物的溶出度

我們實(shí)驗(yàn)選擇包合物的溶出度為指標(biāo)，其目的主要是考察黃芩苷包合后溶出快慢變化情況，黃芩苷包合前后溶出速率測(cè)定結(jié)果表明，黃芩苷與β－CD 包合，可使黃芩苷的累積溶出速率增加5倍左右，說(shuō)明黃芩苷制成包合物可提高其在水中的溶解能力，溶出速度加快，這對(duì)提高藥物的生物利用度有一定作用。

3.4 黃芩苷－β－CD包合物的制備方法［7］

除采用噴霧干燥法制備包合物外，還可選用其他方法進(jìn)行制備。包括：研磨法，取β－環(huán)糊精加入2～5倍量水研勻，加入客分子藥物（水難溶者，先將客分子藥物溶于少量適當(dāng)溶劑中）置研磨機(jī)中充分混合研磨成糊狀，低溫干燥后用適當(dāng)溶劑洗凈，再干燥，即得包合物；飽和水溶液法，如果把β－環(huán)糊精制成飽和水溶液。并加入客分子藥物，對(duì)于那些不溶于水的藥物，可加入少量的適當(dāng)溶劑（如丙酮等）溶解后，并充分?jǐn)嚢杌旌?0min以上，使客分子藥物被包合。但水中溶解度大的客分子，有一部分包合物仍然溶解在溶液中，可使用適當(dāng)方式（如冷藏、濃縮、加沉淀劑等）使其析出沉淀。將析出的固體包合物過(guò)濾，根據(jù)客分子的性質(zhì)，再使用適當(dāng)?shù)娜軇┫磧?、干燥，即得穩(wěn)定的包合物；冷凍干燥法，制得β－環(huán)糊精包合物易溶于水，不容易析出結(jié)晶沉淀，包合物外形疏松，溶解性能好，可制成進(jìn)一步加工粉針劑使用，特別適用于受熱易分解、變色的藥物。

4 結(jié)論

我們的實(shí)驗(yàn)建立了黃芩苷－β－環(huán)糊精包合物中黃芩苷的測(cè)定方法，對(duì)黃芩苷－β－環(huán)糊精包合物的制備方法和處方、工藝條件進(jìn)行了篩選，制備得到黃芩苷－β－環(huán)糊精包合物，制備方法重現(xiàn)性好，制備得到的包合物與黃芩苷原藥相比，在純化水介質(zhì)中的溶出速度和溶出量均明顯提高，可用于進(jìn)一步的制劑加工。

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