他達那非固體分散體的制備和性質研究

于超峰，單興杰，閆占寬，李傳筠

(江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，連云港　222047)

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他達那非固體分散體的制備和性質研究

于超峰，單興杰，閆占寬*，李傳筠

(江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，連云港222047)

目的 制備他達那非(tadalafil，TD)固體分散體并進行性質研究。方法利用噴霧干燥法制備固體分散體，以表觀溶解度和溶出度為指標篩選處方，采用差示掃描量熱(DSC)、粉末X-射線衍射(PXRD)和接觸角測定等技術研究藥物的存在狀態(tài)和潤濕性等理化性質。結果固體分散體將他達那非的表觀溶解度提高22.6倍；20min內藥物的累積溶出超過90%；固體分散體藥物以分子或無定形狀態(tài)存在；接觸角減小，潤濕性增大。結論采用十二烷基硫酸鈉(SDS)和介孔硅為載體制備的他達那非固體分散體，能明顯提高藥物的表觀溶解度和溶出度。

他達那非；介孔硅；固體分散體；溶出度

他達那非(tadalafil，TD) 是一種口服的新型磷酸二酯酶5(PDE-5)的特異抑制劑，主要治療男性勃起功能障礙[1]。由德國拜耳 (Bayer) 與葛蘭素史克(GlaxoSmithKline) 公司經過多年研制開發(fā)而成。他達那非屬低溶解度(7.78μg·mL-1)和高滲透性的藥物，即BCSⅡ類藥物，在胃腸道中的低溶出度直接導致其低生物利用度和較大的個體差異，進而限制了臨床應用。因此采取各種方法提高該藥物的溶解度和溶出度是有必要的，如采用包合技術[2]和微乳化[3]技術提高他達那非的溶出速率。固體分散技術能增加難溶性藥物的溶出度，提高生物利用度。近年來常用的固體分散體載體材料有高分子聚合物、表面活性劑類、糖、有機酸及吸附性載體類[4]。泊洛沙姆既可作表面活性劑使用，又常用作固體分散體的載體[5]，制備的固體分散體能明顯改善他達那非的溶出度[6],少有研究報道采用無機多孔載體制備他達那非的固體分散體，改變其物理存在狀態(tài)，從而提高藥物溶出度。本研究采用介孔硅為載體制備他達那非的固體分散體，研究其對他達那非溶解度和溶出度的改善及機制。

1　儀器與材料

1.1儀器DL-360超聲波清洗儀(浙江象山縣石浦海天電子儀器廠)；RC-8D溶出度測試儀(天津市國銘醫(yī)藥設備有限公司)；JA1003分析天平(北京光學儀器廠)；高效液相色譜泵(L-7100，日立公司)；高效液相檢測器(L-7400，日立公司)；高速離心機(上?？茖W儀器廠)；電子天平(奧豪斯公司)；JY-82接觸角儀(河北承德鼎盛測試儀器有限公司)；B-190型小型噴霧干燥儀(瑞士步琪有限公司)。

1.2試藥他達那非(湖北鴻運隆生物有限公司，質量分數≥99%)；球形介孔硅(粒徑約為300nm，比表面積為600～800m2·g-1，孔徑為10～20nm，孔容為1.00～1.30m3·g-1)；十二烷基硫酸鈉(SDS)(中國禹王化工有限公司)；甲醇、二氯甲烷、乙腈及其他試劑，均為分析純 (天津市恒興化學試劑制造有限公司)。

2　方法與結果

2.1他達那非/介孔硅固體分散體的制備

2.1.1含十二烷基硫酸鈉的固體分散體將十二烷基硫酸鈉溶解在水中制成質量濃度為40g·L-1的溶液。將他達那非溶于乙腈，制成質量濃度為3g·L-1的溶液，再加入不同比例的硅載體，攪拌均勻。將100mL的他達那非溶液逐漸加入300mL的十二烷基硫酸鈉溶液中，室溫下密封攪拌8h，采用噴霧干燥法干燥獲得固體分散體。噴霧干燥工藝參數為：進口溫度：120～125 ℃；出口溫度：70～75 ℃；進風溫度：60 ℃；噴氣壓力：4kg·m2；干燥氣流流速：600L·h-1；料液流速：3.0～4.0g·min-1。收集干顆粒，整粒，得含十二烷基硫酸鈉的固體分散體。

2.1.2不含十二烷基硫酸鈉的固體分散體將他達那非溶于乙腈，制成質量濃度為3g·L-1的溶液，加入適量硅載體，拌勻。將100mL他達那非溶液逐漸加入300mL水中。其他操作同2.1.1項下方法，收集干顆粒，整粒，得不含十二烷基硫酸鈉的固體分散體。

2.2分析方法采用高效液相色譜法(HPLC)分析定量他達那非。色譜條件：色譜柱：KromasilC18(250mm×4.6mm5μm，Sweden)；流動相：乙腈-pH值為6.0的磷酸鹽緩沖液(PBS) (55/45)；流速：1.2mL·min-1；柱溫：37±0.2 ℃；檢測波長：220nm[7]；進樣量：20μL。

精密稱取10.00mg他達那非，置于小燒杯中，用適量乙腈溶解，轉移至100mL量瓶中，制成質量濃度為0.10mg·mL-1的儲備液。取儲備液適量，稀釋后配制成質量濃度為0.50，2.00，8.00，20.00和40.00μg·mL-1的系列溶液。分別取20μL注入色譜儀，測定峰面積A。以質量濃度C為橫坐標、峰面積A為縱坐標，進行線性回歸，回歸方程為A=26 751 C+889，r=0.999 8。結果表明，質量濃度在0.50～40.00mg·mL-1范圍內，A與C呈良好線性關系。精密度和回收率考察符合方法學要求。

2.3固體分散體理化性質考察

2.3.1表觀溶解度取一定量的他達那非原料藥和各固體分散體(過100目篩)，分別置于10mL具塞瓶中，加蒸餾水5mL，置于37±0.3 ℃恒溫搖床中，以100r·min-1振蕩，于10，20，30，60，80，120，180和240min取對應樣品約0.6mL，用0.45μm微孔濾膜(預先在37 ℃下保溫)過濾，取續(xù)濾液20μL注入色譜儀，計算表觀溶解度，每個樣品重復操作3次以上，結果見圖1。

2.3.2體外溶出精密稱取10.0mg他達那非和相當于10.0mg他達那非的各固體分散體，以900mLpH值為1.2的鹽酸、pH值為4.5的磷酸鹽緩沖液和pH值為6.8的磷酸鹽緩沖液為溶出介質，參照《中國藥典》2010年版二部附錄ⅩC第2法，溫度為37.0±0.1 ℃，轉速為50r·min-1，分別于5，10，15，20，30，45和60min取溶出介質5mL(并立即補加等體積空白溶出介質)，用0.45μm微孔濾膜過濾。取續(xù)濾液20μL注入色譜儀，測定峰面積A。按照回歸方程計算他達那非的質量濃度。不同藥物與載體比例制得的含十二烷基硫酸鈉的固體分散體在pH值為6.8的磷酸鹽緩沖液中溶出度曲線見圖2。他達那非原料藥和固體分散體(1∶4)在不同介質中的溶出曲線見圖3。

圖1他達那非原料藥和不同固體分散體在水中的表觀溶解度

Fig.1Apparentsolubilityoftadalafilandsoliddispersions

圖2不同藥物與載體比例制得的含十二烷基硫酸鈉的固體分散體在pH值為6.8的磷酸鹽緩沖液中的溶出曲線

Fig.2 In vitrodissolutionprofilesoftadalafilsoliddispersionscontainingSDSwithdifferentratiosofdrugtocarrierinpH6.8PBS

圖3他達那非原料藥和含十二烷基硫酸鈉的固體分散體(1∶4)在不同介質中的溶出曲線

Fig.3 In vitrodissolutionprofilesoftadalafilandtadalafilsoliddispersioncontainingSDS(1∶4)indifferentmedia

2.3.3差示掃描量熱準確稱量2.0mg的他達那非原料藥(過100目篩)、硅載體、十二烷基硫酸鈉和相當于他達那非2.0mg的含十二烷基硫酸鈉的各固體分散體樣品(過100目篩)，置于氮氣保護的鋁鍋中，溫度范圍：30～350 ℃，升溫速率：10 ℃·min-1，進行差示掃描量熱測定，結果見圖4。

2.3.4粉末X-射線衍射分析取他達那非原料藥(過100目篩)、硅載體、他達那非與硅載體按照質量比例1∶6的物理混合物(過100目篩)和固體分散體(他達那非與載體比例為1∶6，過100目篩)，采用X-射線衍射儀進行掃描測定。采用Cu-Ka輻射在2θ角為5°～40°內以4°·min-1的掃描速度進行分析，步寬0.02°，管電壓40kV，管電流30mA，結果見圖5。

圖4他達那非原料藥和含十二烷基硫酸鈉固體分散體的差示掃描量熱曲線

Fig.4DSCcurvesofTDrawdrugandsoliddispersionscontainingSDS

圖5他達那非、十二烷基硫酸鈉、硅載體、物理混合物(1∶6)、含十二烷基硫酸鈉的固體分散體(1∶6)的粉末X-射線衍射譜圖

Fig.5PowderX-raydiffractionpatternsofTD，SDS，silicacarrier，physicalmixture(1∶6)，soliddispersion(1∶6)containingSDS

2.3.5掃描電鏡(SEM)分別將載藥前的他達那非原料藥和他達那非/介孔硅固體分散體黏在導電膠上，噴金后用掃描電鏡觀察，結果見圖6。

2.4接觸角將他達那非、他達那非和硅載體的物理混合物(1∶6)、無十二烷基硫酸鈉的固體分散體(1∶6)和含十二烷基硫酸鈉的固體分散體(1∶6)各300mg，在壓片機上用6mm平沖壓片。用微量加液器滴一滴水(約2μL)置于片平面上，采用數碼相機，計算結果見表1。

圖6掃描電鏡照片

A.他達那非；B.硅固體分散體

Fig.6SEMimages

A.TD；B.TD/mesoporoussilicadispersion

表1接觸角測定結果

Tab.1Theresultsofcontactangle

樣品接觸角/°他達那非66.49±0.58物理混合物(1∶6)48.42±0.37無十二烷基硫酸鈉的固體分散體(1∶6)34.42±1.27含十二烷基硫酸鈉的固體分散體(1∶6)18.32±0.79

3　討論

美國藥典規(guī)定他達那非為水不溶性藥物，本研究在37 ℃下測定原料藥在4h內的表觀溶解度小于8.97μg·mL-1。各固體分散體的表觀溶解度均高于原料藥，主要原因是：硅載體的孔道為20nm左右，藥物分散其中，主要以分子狀態(tài)或小于20nm的聚集體形式存在，分散度極高，使其表觀溶解度增大，而藥物巨大的比表面積也加速了藥物溶解。在制備固體分散體中加入十二烷基硫酸鈉，各比例的固體分散體表觀溶解度顯著增大，固體分散體(1∶6)的表觀溶解度與他達那非相比提高22.6倍。各表觀溶解度在20min時最大，然后逐漸降低，表明固體分散體溶解存在過飽和現象。此外，20～30min時的表觀溶解度隨著載體比例的增大而增大，但是在3h之后各溶解度趨于一致。由此可見，表觀溶解度迅速提高主要歸因于載體的高度分散作用、十二烷基硫酸鈉的潤濕和增溶作用，而載體比例主要影響藥物溶解速率。

20min內，固體分散體(1∶2)的溶出量約為70%，而固體分散體(1∶6)的溶出量為90%。隨著藥物和載體比例的增大，藥物的溶出速率提高。由此可見，藥物與載體比例是影響溶解速率和溶出速率的一個主要因素。原料藥在pH值為1.2的介質中溶出度較大，具有一定的pH依賴性，但溶出度不足10%。無十二烷基硫酸鈉的物理混合物溶出度約為35%。固體分散體在各pH值介質中的溶出度差異不明顯，主要是由于顯著提高的表觀溶解度和極大的表面積克服了原料藥本身溶出的pH依賴性。

他達那非原料藥在294.4 ℃處有一尖銳的吸熱峰，為他達那非熔點峰，說明他達那非原料藥為晶體。十二烷基硫酸鈉的差示掃描量熱曲線有2處吸熱峰。以他達那非、十二烷基硫酸鈉和硅載體制備的固體分散體隨著硅載體比例的增加，他達那非對應的吸熱峰減小，說明以晶態(tài)存在的他達那非量逐漸減少，而以非晶態(tài)存在的他達那非增多。在1∶4和1∶6的固體分散體的差示掃描量熱曲線中，在149 ℃處出現一很小的吸熱峰，應歸于無定形態(tài)他達那非的玻璃化轉變溫度。因此，推測固體分散體以無定形或分子狀態(tài)存在。硅載體具有較大的表面積和較強的吸附性，抑制他達那非分子聚集，使他達那非以分子或無定形態(tài)高度分散。

在粉末X-射線衍射圖譜中，他達那非和十二烷基硫酸鈉呈現尖銳的晶體衍射峰，他達那非和硅載體的物理混合物呈現兩者的衍射峰，說明物理混合沒有改變他達那非的存在狀態(tài)。而硅載體和固體分散體呈現寬而鈍的衍射峰，進一步說明藥物在固體分散體中以非晶態(tài)存在。

掃描電鏡顯示，他達那非為長度約100μm左右的棒狀晶體，而固體分散體為300～400nm左右、與載體形貌相似的類球形體，且載體表面沒有明顯的藥物晶體吸附，說明藥物主要分布在介孔孔道中。差示掃描量熱、粉末X-射線衍射和掃描電鏡的結果一致，說明在固體分散體中藥物被高度分散，存在狀態(tài)發(fā)生變化，主要以分子或無定形態(tài)存在。

他達那非原料藥的接觸角為56.49°，具有較高的疏水性，而含十二烷基硫酸鈉的固體分散體(1∶6)的接觸角為18.32°，潤濕性顯著提高。含十二烷基硫酸鈉比不含十二烷基硫酸鈉的固體分散體接觸角小，說明在制備固體分散體中加入十二烷基硫酸鈉有助于改善藥物的潤濕性。

他達那非、十二烷基硫酸鈉和介孔硅載體制備的固體分散體藥物溶出迅速，主要因為藥物以分子或無定形態(tài)高度分散，表面積和表觀溶解度顯著增大，潤濕性得到改善。

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Preparation and characteristics of tadalafil solid dispersions

YUChaofeng，SHANXingjie，YANZhankuan*，LIChuanjun

(JiangsuHengruiMedicineLimitedCompany，Lianyungang222047，China)

ObjectiveTopreparetadalafil(TD)soliddispersionsandinvestigatethebasiccharacteristicsofthesoliddispersion.MethodsThesoliddispersionwaspreparedbyspraydryingtechnology，andanoptimalformulationofthesoliddispersionwasscreenedbyusingapparentsolubilityanddissolutionexperimentsasindexes.ThecharacteristicsincludingdrugstateinthedispersionandwettabilityofthedispersionwereinvestigatedbyDSC，PXRDandcontacttangleexaminingtechnology.ResultsThroughpreparingthesoliddispersionsofTD,theapparentsolubilityofTDwasenhancedupto22.6times；thedrugreleasewithin20minexceeded90%；thedrugstateindispersionwasmolecularstateoramorphousform；thecontactangledecreasedandthewettabilityofsoliddispersionincreased.ConclusionTheapparentsolubilityandthedissolutionofTDwereimprovedbysoliddispersionbyusingSDSandmesoporoussilicaascarriers.

tadalafil；mesoporoussilica；soliddispersion；dissolution

于超峰，男，工程師

閆占寬，男，工程師

10.3969/j.issn.1004-2407.2016.05.018

R944

A

1004-2407(2016)05-0500-05

2015-11-28)