廣金錢草總黃酮-PVP-K30 固體分散體的制備和體外特征

趙俊霞， 尹蓉莉* ， 孫彩霞， 朱應懷， 蘇建春， 于泉毅

(1. 成都中醫(yī)藥大學，四川 成都611130;2. 甘肅中醫(yī)學院，甘肅 蘭州730000)

廣金錢草總黃酮為廣金錢草提取物的主要活性組分［1］，具有預防草酸鈣結石形成及復發(fā)、促進輸尿管蠕動和增加尿量、保護腎功能、消炎、鎮(zhèn)痛及增加冠脈血流量的作用［2-3］。但廣金錢草總黃酮水溶性較差、口服生物利用度較低，限制了其臨床應用。本實驗以廣金錢草總黃酮為模型藥物，選擇PVPK30 作為載體材料，利用溶劑法制備廣金錢草總黃酮-PVP-K30 固體分散體，運用SEM、XRD、IR 等分析手段對其物相進行表征，并考查其體外溶出特性，為廣金錢草總黃酮新制劑的開發(fā)提供依據。

1 材料與儀器

1.1 儀器 UV-1102 型紫外-可見分光光度計(上海天美科學儀器有限公司);ZRS-8G 智能溶出試驗儀(天津天大天發(fā)科技有限公司);79HW-1 型恒溫磁力攪拌器(江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠);DGG-9240 電熱恒溫鼓風干燥箱(上海森信實驗儀器有限公司);BUG25-12 型超聲波清洗器(必能信超聲上海有限公司);6390LV 掃描電鏡(日本電子公司);X’Pert Pro MPD 粉末XRD 衍射儀(Philips Company，the Netherlands);FT IR-900型紅外分光光度計(美國珀金埃爾默公司)。

1.2 藥品與試劑 蘆丁對照品(中國藥品生物制品檢定所，批號100080-200707)，廣金錢草總黃酮提取物(以蘆丁計，UV 法測得純度≥90%，南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司);聚維酮K30 (PVPK30 購于成都科龍化工試劑廠);水為蒸餾水(脫氣);其他試劑均為分析純。

2 方法

2.1 固體分散體的制備［4］

2.1.1 固體分散體的制備 采用溶劑法制備，精密稱取廣金錢草總黃酮1.0 g (4 份)，分別用無水乙醇250 mL 溶解，再分別稱取1.0、2.0、3.0、4.0 g PVP-K30 粉末，分別用無水乙醇100 mL 進行溶解，將廣金錢草總黃酮溶液與PVP-K30 溶液進行混合，并超聲5 min 使混合均勻，于旋轉蒸發(fā)儀中60 ℃恒溫揮去乙醇，將所得產物置60 ℃干燥箱干燥12 h，置裝有變色硅膠的玻璃干燥器中平衡48 h，粉碎，過80 目篩備用。

2.1.2 物理混合物的制備 按同樣比例稱取載體和藥物，分別過80 目篩后混合均勻，即為物理混合物。

2.2 廣金錢草總黃酮測定

2.2.1 標準曲線的繪制［5］精密稱取干燥至恒定質量的蘆丁對照品10.21 mg，置50 mL 量瓶中，加50%乙醇適量，超聲使溶解，定容至刻度，搖勻即得對照品貯備液。精密量取對照品貯備液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 于50 mL 量瓶中，加入AlCl3溶液(0.1 mol/L)1.0 mL，醋酸-醋酸鈉緩沖液(pH =5.5)1.0 mL，以50%的乙醇稀釋至刻度，搖勻。以溶劑按同法顯色作為空白，照分光光度法在272 nm 處測定吸光度，以質量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，進行線性回歸，得回歸方程為y=35.921x+0.008 9，r=0.999 9。表明蘆丁在4.08 ×10-3～20.42 ×10-3mg/mL 范圍內線性關系良好。

2.2.2 回收率試驗 精密稱取已測定的廣金錢草總黃酮12.65 mg，置于50 mL 量瓶中，加50%乙醇適量，超聲使溶解，定容，以0.45 μm 微孔濾膜過濾，精密量取續(xù)濾液9 份各1.0 mL，分別與3.0、4.0、5.0 mL 的0.050 6 mg/mL蘆丁對照品溶液混合，定容至25 mL，按“2.2.1”項下方法測定吸光度值，計算回收率，結果平均回收率為101.6%，RSD 為2.0%。

2.3 體外溶出度試驗 按照《中國藥典》2010 版二部附錄XC 溶出度測定第二法(槳法)［6］，以900 mL 蒸餾水(脫氣)為溶出介質，溫度(37 ±0.5)℃，轉速為(50 ±1)r/min 進行測定。分別取約90 mg 廣金錢草總黃酮原料藥及含等量總黃酮的固體分散體分別置于溶出杯中，并開始計時，分別于5、10、15、30、45、60、90 min 時 取 樣5 mL，并及時補加5 mL 等溫蒸餾水，經0.45 μm微孔濾膜過濾，吸取續(xù)濾液置25 mL 量瓶中，按“2.2.1”項下方法進行測定，計算藥物累積釋放百分率，繪制溶出曲線。

2.4 固體分散體物相表征

2.4.1 掃描電鏡法分析［7］(SEM)測試條件 真空鍍金70 s，用掃描電鏡觀察廣金錢草總黃酮原料藥和固體分散體(藥物與PVP-K30 比例為1 ∶2)的表面和晶體結構。

2.4.2 X-射線粉末衍射法分析(XRD)工作條件CuKɑ 靶，電壓35 kV，電流30 mA，掃描速度0.15°/s，掃描范圍為5 ～50°。對廣金錢草總黃酮、PVP-K30、廣金錢草總黃酮-PVP-K30 物理混合物(1 ∶2)及廣金錢草總黃酮-PVP-K30 固體分散體進行X-射線衍射實驗。

2.4.3 紅外光譜法分析(IR) 波數(shù)范圍4 000 ～400 cm-1，精度4 cm-1，樣品采集次數(shù)10 次，KBr壓片。對廣金錢草總黃酮、PVP-K30、廣金錢草總黃酮-PVP-K30 物理混合物(1 ∶2)及廣金錢草總黃酮-PVP-K30 固體分散體進行紅外光譜掃描。

3 結果

3.1 體外溶出度及溶出曲線 廣金錢草總黃酮與廣金錢草總黃酮-PVP-K30 物理混合物(1 ∶2)及不同比例固體分散體在90 min 的溶出度和溶出曲線分別見圖1。

圖1 廣金錢草總黃酮原料藥、物理混合物及固體分散體的溶出曲線(n=4)Fig.1 Dissolution curves for TFDS，TFDS with physical mixture，and TFDS with solid dispersions (at different carrier proportions)(n=4)

3.2 威布爾模型擬合［8］將廣金錢草總黃酮提取物、含等量總黃酮的物理混合物和不同比例的固體分散體的溶出度分別用Weibull 公式進行擬合，回歸計算溶出參數(shù)r 及Td［9］，結果見表1，并采用單因素方差分析評價Td間的統(tǒng)計學差異。

表1 廣金錢草總黃酮原料藥、物理混合物及固體分散體溶出參數(shù)(n=4)Tab.1 Dissolution parameters of TFDS，TFDS physical mixture and TFDS solid dispersions (n=4)

對Td值進行方差分析，結果表明，物理混合物與原料藥相比，溶出差異有統(tǒng)計學意義(P ＜0.05)，4 種不同比例的固體分散體與原料藥相比，溶出差異均有高度統(tǒng)計學意義(P ＜0.01)，4 種不同比例的固體分散體與物理混合物相比，差異均有高度統(tǒng)計學意義(P ＜0.01)，1 ∶2 固體分散體與1 ∶1 固體分散體相比，差異有統(tǒng)計學意義(P ＜0.05)，與1 ∶3 及1 ∶4 固體分散體之間差異無統(tǒng)計學意義(P ＞0.05)，可見將廣金錢草總黃酮制成固體分散體能夠顯著提高其溶出速率及程度，但當載體比例增加到一定程度后，載體比例對藥物溶出的影響不具有統(tǒng)計學意義。

3.3 固體分散體的鑒別

3.3.1 掃描電鏡法分析 原料藥與固體分散體的表面結構完全不同。廣金錢草總黃酮原料藥以大小不一的結晶體存在，而固體分散體中沒有明顯晶體存在，表明藥物以非晶形態(tài)均勻分散在載體中，形成固體分散體，結果見圖2。

圖2 廣金錢草總黃酮(A)與固體分散體(B)的電鏡圖Fig.2 SEM images of TFDS (A)and TFDS solid dispersion (B)

3.3.2 X-射線粉末衍射法分析［10］廣金錢草總黃酮原料藥在5 ～50°有多個強結晶特征衍射峰;PVP-K30 為無定形物，故在5 ～50°未檢測到特征衍射峰;物理混合物譜圖中藥物仍有結晶衍射峰存在;而在固體分散體中，藥物的結晶衍射峰消失，說明在形成固體分散體后，PVP-K30 對藥物有抑晶作用，使藥物以無定型狀態(tài)或分子狀態(tài)高度分散在載體材料中。結果見圖3。

圖3 廣金錢草總黃酮(A)、PVP-K30 (B)、廣金錢草總黃酮∶PVP-K30 =1 ∶2 物理混合物、(C)廣金錢草總黃酮∶PVP-K30 =1 ∶2 固體分散體(D)X-射線衍射圖Fig.3 XRD patterns:A (TFDS);B (PVP-K30 );C(physical mixture of TFDS and PVP-K30 (1 ∶2));and D (the solid dispersion of TFDS and PVP-K300 (1 ∶2))

3.3.3 紅外光譜分析 廣金錢草總黃酮含有-OH及C=O，-OH 在3 427 cm-1有一強吸收峰，C=O在1 601 cm-1有一強吸收峰，PVP-K30 分子含有C=O，在1 662 cm-1有一強吸收峰。原料藥、物理混合物與固體分散體紅外圖譜比較分析:①原料藥及物理混合物在3 427 cm-1和2 939 cm-1均有強吸收峰，固體分散體中紅外吸收波數(shù)由原有的3 427 cm-1減小到3 398 cm-1，且尖銳吸收峰變寬鈍，2 939 cm-1處吸收峰增加到2 951 cm-1，且峰強度增強;②PVP-K30 含有C =O，在1 662 cm-1有一強吸收峰，原料藥和物理混合物在1 656 cm-1和1 601 cm-1均有尖銳吸收峰，而固體分散體中只在1 659 cm-1有一強吸收峰。一般情況下氫鍵的形成能夠使吸收頻率向低波數(shù)方向移動，吸收強度亦有所增加，且基團間產生的締合易使尖銳的吸收峰變寬鈍，由此推斷藥物與PVP-K30 之間可能有氫鍵形成［11-12］，結果見圖4。

圖4 廣金錢草總黃酮(A)、PVP-K30 (B)、廣金錢草總黃酮∶PVP-K30 =1 ∶2 物理混合物、(C)廣金錢草總黃酮∶ PVP-K30 =1 ∶2 固體分散體(D)紅外光譜圖Fig.4 IR spectrograms:A (TFDS );B (PVP-K30 );C (physical mixture of TFDS and PVPK30 (1 ∶2));and D (the solid dispersion of TFDS and PVP-K300 (1 ∶2))

4 討論

實驗中發(fā)現(xiàn):藥物-PVP-K30 比例為1 ∶1 制備固體分散體時，溶液混合后減壓旋蒸過程中出現(xiàn)絮狀沉淀、結團及嚴重黏壁現(xiàn)象，其他3 種比例組的固體分散體制備過程中不存在此種現(xiàn)象;1 ∶3 及1 ∶4等高比例組固體分散體與1 ∶2 固體分散體之間溶出差異不具有統(tǒng)計學意義 (P ＞0.05)，而1 ∶1 固體分散體與1 ∶2 固體分散體之間溶出差異具有統(tǒng)計學意義(P ＜0.05)，即當載體比例達一定程度后，固體分散體溶解速率及程度并沒有隨載體比例的增加而有明顯增加。綜上分析造成此種現(xiàn)象的原因可能是:藥物-PVP-K30 比例為1 ∶1 時，載體比例過少，不足以高度分散并抑制原料藥結晶而出現(xiàn)絮狀沉淀及結團現(xiàn)象;載體比例增加時，藥物溶出速率及程度未見明顯增加，可能是由于載體出現(xiàn)相對飽和狀態(tài)，藥物與載體之間的相互作用(如氫鍵、絡合、黏度等)不再增加，從而導致其增溶作用不再增加［13-15］。

固體分散體能顯著改善難溶藥物的溶出，關于其增溶機制有多種解釋。本實驗制備的固體分散體可顯著提高廣金錢草總黃酮的溶出度，原因可能在于:①PVP-K30 為水溶性載體，可提高藥物的可潤濕性，從而提高藥物的溶出速率;②適量的PVPK30 可保證藥物的高度分散性，當藥物分散在載體中，高度分散的藥物被大量載體分子包圍，使藥物不易聚集成團，故保證了藥物的高度分散性，加快了藥物的溶出;③PVP-K30 對廣金錢草總黃酮具有抑晶作用，由于氫鍵作用，阻礙了藥物分子聚集成晶。

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