張秋燕 李 娜 崔翰明.中國中醫(yī)科學院廣安門醫(yī)院中藥研發(fā)中心,北京00053;.揚子江藥業(yè)集團南京中藥所,江蘇南京0049
丹參酮-丹酚酸-三七總皂苷均衡緩釋給藥系統(tǒng)的研究
張秋燕1李娜2崔翰明1
1.中國中醫(yī)科學院廣安門醫(yī)院中藥研發(fā)中心,北京100053;2.揚子江藥業(yè)集團南京中藥所,江蘇南京210049
目的研制一種能實現(xiàn)丹參-三七多組分同步均衡緩釋給藥的系統(tǒng)。方法分別采用骨架溶蝕、固體分散體、脂質體和膜包衣控釋技術將總丹酚酸、總丹參酮和三七總皂苷制成具有不同釋藥特性的微丸,根據(jù)其釋藥速度(速釋、遲釋和緩釋微丸)將不同組分微丸進行組合,計算相似因子(f2),選擇釋藥曲線相似度較高者進行多成分組合,并與普通膠囊對比,實現(xiàn)12 h內同步均衡緩慢釋放的組合方式。結果丹酚酸、丹參酮和三七總皂苷的速釋丸∶遲釋丸∶緩釋丸組合比例分別為1∶3∶2、1∶1∶2、2∶3∶5時,丹參酮ⅡA、隱丹參酮和丹酚酸B的釋放f2為52.00,四種三七皂苷和丹酚酸B的釋放相似因子為60.96,丹參酮ⅡA、隱丹參酮和三七總皂苷的釋放相似因子為57.13,各有效組分的釋藥曲線相似性較高,釋藥速率較普通膠囊明顯減緩,可實現(xiàn)不同組分同步均衡緩慢釋放的設想。結論應用多元微丸釋藥系統(tǒng)將性質差異較大的多類組分分別制成具有不同釋藥特性的微丸,并按一定方式組合,可實現(xiàn)多組分同步均衡緩慢釋放,為多種不同組分提供一種實現(xiàn)緩釋的新方法。
丹參總酚酸;總丹參酮;三七總皂苷;同步均衡釋藥系統(tǒng);緩控釋
中藥成分復雜,不同成分的理化性質和生物藥劑學性質存在明顯差異,多組分多性質促使中藥多元釋藥系統(tǒng)的開發(fā),其包含多個組分釋藥單元,能夠達到中藥多成分協(xié)同起效的目的[1];緩控釋制劑作為新型制劑類型,具有用藥后能在較長時間內持續(xù)釋放藥物達到延長藥效的一類制劑,具有治療作用持久、降低血藥濃度波動、用藥次數(shù)減少等特點[2-4]。
丹參和三七常用于治療心腦血管疾病,丹參中丹參酮及丹酚酸類成分和三七中總皂苷均有廣泛的藥理作用[5-6]。此三類成分性質差異較大,本研究以總丹參酮、總丹酚酸和三七總皂苷3類成分為模型藥物,將其分別制成具有不同釋藥速度的微丸,包括速釋、緩釋和遲釋微丸(腸溶微丸),并對不同釋放特性的微丸進行組合,采用相似因子f2法對釋放特性進行評價。由于3種微丸具有不同的釋放特性,混合后,可實現(xiàn)每日給藥一次且達到同步均衡釋藥的目的。本研究建立的丹參-三七多組分同步均衡給藥系統(tǒng),能夠有效調節(jié)各成分在體內的血藥濃度,增強復方療效,減少服用次數(shù)等特點。
丹酚酸B、丹參酮ⅡA、隱丹參酮、三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、Re、Rb1對照品均購自中國食品藥品檢定研究院,批號分別為111562-200605、110852-200806、110745-200421、110703-200424、110754-200421、110704-200420;丹酚酸提取物、丹參酮提取物、三七總皂苷提取物均為廣安門醫(yī)院中藥研發(fā)藥學室制備,批號依次為20120327、20120406、20120514;聚乙二醇4000、羥丙甲基纖維素、泊洛沙姆188購自北京鳳禮精求輔料有限公司;聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)、聚乙二醇6000、交聯(lián)聚維酮(PVPP)、微晶纖維素(MCC)購自安徽山河藥用輔料有限公司;雅克宜腸溶包衣劑購自上??房邓幱幂o料有限公司;二甲基硅油購自北京頂業(yè)工貿有限公司;尤特奇RSPO購自德國羅姆公司;檸檬酸三乙酯購自阿法埃莎化學有限公司;大豆卵磷脂購自上海仕秀精細化工有限公司;膽固醇購自上海倍卓生物科技有限公司;甲醇和乙腈為色譜純,購自Fisher公司,其他試劑均為分析純。
HPLC色譜儀(Agilent 1200,美國Agilent公司),智能溶出試驗儀(RC-8DS,天津新天光分析儀器有限公司),電子分析天平(ME 215P型,德國sartorius公司),數(shù)控超聲波清洗器(KQ-500DE型,昆山市超聲儀器有限公司),純水機(Q-Gard型,MILLIPORE公司)。
2.1各種釋藥速度微丸的制備
2.1.1丹酚酸微丸的制備丹酚酸速釋微丸的制備[7]:按質量比7∶1∶2分別稱取總丹酚酸700 g、交聯(lián)聚維酮100 g及微晶纖維素200 g,75%乙醇作為黏合劑,采用擠出滾圓法制備丹酚酸速釋丸。
丹酚酸遲釋微丸的制備[8]:按質量比25∶48∶27稱取總丹酚酸250g、HPMC(K4M)480g和PVPK30270 g,用69%乙醇作為黏合劑,采用擠出滾圓法制備丹酚酸遲釋微丸。
丹酚酸緩釋微丸的制備:采用包衣技術制備緩釋微丸,以Eudragit RSPO為緩釋膜材,加入0.6 g檸檬酸三乙酯和1.5 g滑石粉,制備包衣液,將丹酚酸遲釋微丸于包衣鍋內包衣,增重15%,即可。
2.1.2丹參酮微丸的制備丹參酮速釋微丸的制備[9]:稱取總丹參酮100 g,將質量比為1∶1的PEG4000和PEG6000作為輔料,混勻,稱取500 g,藥輔比為1∶5;5%藥輔量的泊洛沙姆作為增溶劑,70℃水浴加熱熔融,攪拌制備丹參酮固體分散體;冷凝劑為黏度為1000 cs的二甲基硅油,溫度為20℃,滴距為4 cm,以30~40滴/min的滴速滴制丹參酮速釋滴丸。
丹參酮腸溶微丸的制備:取丹參酮速釋滴丸200 g,以50 g雅克宜腸溶包衣劑為腸溶膜材,加入0.25 g二甲基硅油作為消泡劑配制包衣液,于包衣鍋內包衣,增重12%,即可。
丹參酮緩釋微丸的制備:采用包衣技術制備緩釋微丸,以48 g Eudragit RSPO為緩釋膜材,加入4.8 g檸檬酸三乙酯和15 g滑石粉,用乙醇制備包衣溶液,將丹參酮滴丸于包衣鍋內包衣,增重20%,即可。
2.1.3三七總皂苷微丸的制備三七速釋微丸的制備[10]:以6∶1的磷脂和膽固醇為輔料,水相(pH6.8的磷酸鹽緩沖液)∶有機相(氯仿)為1∶4,藥物濃度為20 mg/mL,磷脂為150mg,采用逆向蒸發(fā)法制備脂質體;脂質體加入5%甘露醇及蔗糖作為凍干保護劑,冷凍干燥,研細即得三七總皂苷脂質體凍干粉。以75%乙醇為黏合劑,采用擠出滾圓法制備三七皂苷速釋丸。
三七腸溶微丸的制備:取三七速釋微丸200 g,以60 g雅克宜腸溶包衣劑為腸溶膜材,加入0.3 g二甲基硅油作為消泡劑,于包衣鍋內包衣,增重20%。
三七緩釋微丸的制備:取三七速釋微丸200 g,以18 g Eudragit RSPO為緩釋膜材,加入1.8 g檸檬酸三乙酯和4.5 g滑石粉,于包衣鍋內包衣,增重4%。
2.2丹參-三七膠囊和同步均衡緩釋膠囊的制備
按臨床優(yōu)化處方量,將總丹酚酸、總丹參酮和三七總皂苷混合均勻后裝膠囊,即得丹參-三七膠囊,用于對比。將各成分的速釋、遲釋和緩釋微丸以不同比例進行組合,丹酚酸組合比例依次為:1∶2∶3(組合一)、1∶3∶2(組合二)、1∶3∶3(組合三);丹參酮依次為:1∶1∶1(組合一)、1∶2∶2(組合二)、1∶1∶2(組合三);三七皂苷依次為:1∶1∶1(組合一),2∶3∶5(組合二),1∶2∶2(組合三);分別裝入膠囊,即得各成分同步均衡緩釋膠囊。
2.3釋放度測定
依據(jù)《中國藥典》2015年版[12]釋放度測定法第一法,250mL pH值4.5的磷酸鹽緩沖液作為釋放初始介質,2 h后用氫氧化鈉溶液調pH值至6.8,轉速為100 r/min,溫度為(37.0±0.5)℃。分別于1、2、4、6、8、10、12 h時間點取樣2mL,取樣后補加等量的釋放介質。取樣液過濾,按本實驗室已驗證的HPLC方法測定[8-10],并計算各物質的釋放度。
2.4不同成分釋放均衡性分析
采用相似因子(f2)法對3類成分體外釋藥曲線相似性進行比較,分析7種有效成分(丹酚酸B、隱丹參酮和丹參酮ⅡA、三七皂苷R1和人參皂苷Re、Rg1、Rb1)的釋藥特性,f2計算公式如下:
其中n為測試點數(shù)(n≥3),Rt和Tt為受試樣品和對照組分第t時間點的平均累積釋放度,Wt為權重因子。f2值的范圍在0~100,f2值越大,兩條曲線的相似性越高,可用于評價特定溶出條件下溶出曲線的相似性,當f2≥50時,所有時間點的平均釋放度差異不大于10%。FDA與EMEA規(guī)定:若受試與參比制劑的溶出曲線間的f2值不小于50,則認為兩者相似[11-12]。
2.5釋放動力學模擬方程
采用零級、一級動力學、Higuchi方程、Ritger-Peppas模型,對3種成分的釋放曲線進行擬合,闡明均衡緩釋制劑中3類成分的釋放特性,擬合方程為:
上述模型中,t為釋藥時間,Mt為t時藥物釋放量,M∞為最大藥物釋放量,Mt/M∞為t時的藥物釋放分數(shù),k是藥物釋放速率常數(shù);n為釋放參數(shù),表征釋放機制的特征參數(shù),該參數(shù)與制劑骨架形狀有關,當0.45<n<0.89時,藥物釋放機制為非Fick擴散;當n<0.45時,為Fick擴散;當n>0.89時,為骨架溶蝕機制[13-14]。
3.1各組分不同釋藥微丸的釋放曲線
按照“2.3”項下方法對不同組合膠囊測定釋放度,并繪制累積釋放度曲線,可看出當速釋和腸溶微丸的比例增加時,釋放速度加快;通過對不同釋放特性微丸的比例進行調整,即可達到不同的釋放效結果見圖1~3。
圖1 丹酚酸微丸不同組合膠囊中丹酚酸B的累積釋放曲線
圖2 丹參酮微丸不同組合膠囊中丹參酮‖A和隱丹參酮的累積釋放曲線
圖3 三七皂苷微丸不同組合膠囊中四種皂苷成分的累積釋放曲線
3.2釋放均衡性分析
按照丹參酮組合三、丹酚酸組合二、三七皂苷組合二將不同組分不同釋藥速度的微丸裝入膠囊,測定釋放度并繪制累積釋放度曲線,試驗結果見表1、圖4。
表1 三類成分不同時間點的累積釋放率(%)
圖4 均衡釋放曲線
按“2.4”項下方法計算3類成分間的f2值。其結果為丹參酮和丹酚酸的f2為52.00,丹參酮和三七皂苷的f2為57.13,三七皂苷和丹酚酸的f2為60.96,f2均在50~100間,表明采用此組合所測得丹參酮、丹酚酸和三七皂苷的釋放曲線具有較好的相似性,說明該組合能實現(xiàn)3類成分同步均衡緩慢釋藥的目的。
3.3同步均衡緩釋膠囊與普通膠囊的釋藥速率比較
按“2.3”項下的釋放度測定方法,普通膠囊中丹酚酸和三七總皂苷在50min內累積釋放量達到80%以上,丹參酮在2 h內基本未釋放,普通膠囊不能同步釋放,亦不存在緩釋特性;而同步均衡緩釋膠囊中的3種組分不僅同時釋藥,且各組分間釋藥曲線相似性較高,在12 h內達到均衡釋放的目的,且釋藥速率明顯減緩,基本實現(xiàn)同步均衡緩慢釋放的目的。丹參-三七同步均衡緩釋膠囊與自制普通膠囊的釋放度結果見圖4~5。
圖5 丹參-三七普通膠囊釋藥曲線
3.4丹酚酸-丹參酮-三七總皂苷3類成分的釋放動力學擬合結果
分別采用零級、一級動力學、Higuchi方程、Ritger-Peppas模型對丹酚酸、總丹參酮和三七總皂苷的釋放動力學進行擬合,結果顯示,膠囊中丹酚酸在零級釋藥方程中擬合相關性較高,丹參酮和三七皂苷較符合Higuchi動力學方程;根據(jù)R-P方程擬合結果,丹酚酸n=0.7741,丹參酮n=0.4817,三七皂苷n= 0.6683,0.45<n<0.89,顯示各成分的釋藥機制均為藥物擴散和骨架溶蝕的協(xié)同作用。見表2。
表2 各成分釋藥曲線擬合方程
本研究利用多元微丸釋藥系統(tǒng),先將難溶性成分丹參酮制備為固體分散體,其微丸溶出度大幅增加[9];再將難以吸收的三七總皂苷制備為脂質體,可有效提高其口服吸收[15-16];最后將其分別制成具有不同釋藥速度的速釋、遲釋和緩釋微丸;并將具有不同釋藥速度的微丸進行組合,可有效調控各成分的釋放速度,實現(xiàn)多種組分同步均衡緩慢釋放的目的。
目前多種組分的同步釋放體外評價方法主要有f2法、kalman濾波法、指紋圖譜相似性評價法等[17-19]。其中f2法作為定量描述制劑體外溶出曲線相似性的非模型依賴方法,簡單易行、結果可靠,同時該方法為口服固體制劑的處方篩選、生物等效性評價等提供判定依據(jù);缺點是其主要適用于兩條釋放曲線間相似性的比較,使用范圍較局限。而kalman濾波法是通過計算物質組釋放/溶出濃度,來評價中藥物質組釋放/溶出動力學特征,需以物質組的標準譜為基礎,進而實現(xiàn)釋放度的定量評價,但目前中藥標準譜還存在較大空白,缺乏具體定量的評價標準。因此,f2法和指紋圖譜法仍是評價中藥多組分同步均衡緩釋給藥較理想的方法。
本研究設計的核心思想是為實現(xiàn)差別巨大的多種成分同步、均衡緩慢釋放,實現(xiàn)血藥濃度的一致性和平穩(wěn)性,更好發(fā)揮多組分的協(xié)同作用。但藥物的體外釋放行為與其口服吸收、體內處置和藥理效應等多種因素影響。因此,如何更好的組合不同釋藥行為的微丸,科學預測整體釋放行為及體內外相關性評價等問題,還需進一步研究。
[1]劉丹,張振海,陳小云,等.銀杏內酯組分固體分散體微丸釋藥單元的制備[J].中國中藥雜志,2014,39(6):1002-1006.
[2]國家藥典委員會.中國藥典[S].四部.北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2015.
[3]劉勇,李金花.緩控釋制劑的研究與設計淺析[J].黑龍江科技信息,2014(7):5.
[4]劉樹林,葉華,翟永松,等.緩釋/控釋制劑的風險管理[J].中國醫(yī)藥導報,2014,11(30):120-124.
[5]陳磊,陸茵,鄭仕中.丹參藥理活性成分的整合效應[J].中草藥,2009,40(3):476-479.
[6]王瑩,褚揚,李偉,等.三七中皂苷成分及其藥理作用的研究進展[J].中草藥,2015,46(9):1381-1382.
[7]李娜,崔翰明.丹參不同組分均衡釋藥微丸的處方篩選[C]//首屆全國方劑組成原理高峰論壇論文集,2012.
[8]李娜,李小芳,崔翰明.應用星點設計-效應面法優(yōu)化丹酚酸緩釋微丸處方[J].中國新藥雜志,2013,22(18):2136-2139.
[9]李娜,崔翰明,吳萍,等.丹參酮固體分散體滴丸的制備工藝優(yōu)選[J].中國實驗方劑學雜志,2013,19(3):8-12.
[10]李娜,崔翰明,李小芳.三七總皂苷脂質體微丸的制備[J].中國實驗方劑學雜志,2013,19(18):35-38.
[11]周絢,傅超美,何瑤,等.不同骨架材料控制三七總皂苷多成分體外均衡釋放的特征[J].藥學學報,2010,45(4):505-509.
[12]Li QP,You J,Wang YS,et al.Simultaneous release of index components in Gegen Qinlian Pellets[J].Chin Tradit Herb Drugs,2006,37:40-44.
[13]金良.黃連總生物堿藥物樹脂骨架型緩釋制劑的研究[D].咸陽:陜西中醫(yī)學院,2010.
[14]唐星.口服緩控釋制劑[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2006:38-94.
[15]鄧英杰.脂質體技術[M].北京.人民衛(wèi)生出版社,2007:8-77.
[16]方文悠.三七總皂苷脂質體口服結腸定位膠囊的研究[D].安徽:安徽中醫(yī)藥大學,2015.
[17]張繼穩(wěn),陳立兵,顧景凱,等.多組分中藥化合物組釋放同步性評價方法[J].藥學學報,2008,43(6):647-651.
[18]Zhang JW,Chen LB,Gu JK,etal.Novel theory andmethods for chemomic multi-component release/dissolution kinetics of traditional Chinese medicine[J].Chin JNat Med,2008,6(1):48-52.
[19]劉清飛,羅國安,王義明.緩控釋制劑釋放度相似性評價方法的應用進展[J].中國藥學雜志,2006,41(15):1121-1124.
Development of synchronized and sustained release system capsule of Salviam iltiorrhiza and Panax notoginseng
ZHANG Qiuyan1LINa1,2CUIHanming1
1.Research Center of Chinese Material Medica,Guang'anmen Hospital,China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100053,China;2.Nanjing Institute of Chinese Material Medica,Yangtze River Pharmaceutical Group,Jiangsu Province,Nanjing 210049,China
Objective To develop a synchronized and sustained release system of Salviamiltiorrhiza and Panax notoginseng.M ethods Matrix erosion,solid dispersion system,liposome and membrane controlled-release technology,Salvianolic acid were used.Tanshinone and Panax Notoginseng Saponin were prepared tomicro-pillwith different drug release rate,such as quick-release,delayed-release and sustained-release pills.Then themicro-pills of each component were combined according to its release rate,and the similarity factor(f2)were calculated and the combinations of the similar release curve were selected to combine again.Compared with general capsules,the suitable combination could be achieved a synchronous equilibrium release system for the release within 12 hours for each target ingredient.Results The proportion of quick release,delayed and slow releasemicro-pillwere 1∶3∶2 for Salvianolic acid,1∶1∶2 for Tanshinone and 2∶3∶5 for Notoginseng Saponins,the obtained release f2from Tanshinone compared with Salvianolic acid was 52.00,the f2from Salvianolic acid compared with Panax Notoginseng Saponinswas60.96,the f2from Tanshinone compared with Panax Notoginseng Saponins was 57.13.The drug release curve of each effective component was similar,and the release rate was slow down significantly compared with the ordinary capsule.Conclusion Themicro-pill have different release rate that can achieve the purpose ofmulti-component release synchronously,balanced,and delayed bymultiple unit micro-pill release system,which provide a new method for realizing slow release system.
Salvianolic acid;Tanshinone;Panax Notoginseng Saponins;Synchronous equilibrium drug release system;Slow controlled release
R914.1
A
1673-7210(2016)06(c)-0131-05
國家重大新藥創(chuàng)制專項資助項目(2012zx091022 01-006);廣安門醫(yī)院科研專項所級滾動培育項目(2014S303)。
張秋燕(1983-),女,碩士,主要從事中藥分析及藥效物質基礎研究。
崔翰明(1972-),男,碩士,主要從事中藥藥效物質、質量分析和新制劑研究。
(2016-01-20本文編輯:趙魯楓)