沙棘總黃酮-聚乙烯吡咯烷酮K30固體分散體的制備、表征及體外溶出研究

田 茜，何 晨，賀敬霞，尹蓉莉#，楊軍宣，張 禮（.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，成都 637；.重慶醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院，重慶 40006）

沙棘總黃酮-聚乙烯吡咯烷酮K30固體分散體的制備、表征及體外溶出研究

田 茜1＊，何 晨1，賀敬霞1，尹蓉莉1#，楊軍宣2，張 禮1（1.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，成都 611137；2.重慶醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院，重慶 400016）

目的：制備沙棘總黃酮（TFH）-聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP K30）固體分散體，并對其進(jìn)行表征及體外溶出研究。方法：采用溶劑法制備不同藥載比（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5）的TFH-PVP K30固體分散體，以溶出參數(shù)Td為指標(biāo)設(shè)計單因素試驗(yàn)篩選藥載比，以體外溶出度為指標(biāo)設(shè)計正交試驗(yàn)優(yōu)選制備工藝中的超聲時間、水浴溫度和干燥時間，并進(jìn)行驗(yàn)證。采用掃描電鏡法（SEM）、差示掃描量熱法（DSC）和傅里葉紅外光譜法（FT-IR）對固體分散體進(jìn)行表征。結(jié)果：藥載比為1∶3時TFH-PVP K30固體分散體的Td最小；最優(yōu)工藝為超聲時間10 min、水浴溫度60℃、干燥時間12 h。以此工藝制備的TFH-PVP K30固體分散體90 min的累積溶出度平均值為90.22%（RSD＝1.74%，n＝3）。SEM、DSC與FT-IR結(jié)果表明，TFH以無定形分散在PVP K30載體中，二者之間形成氫鍵。結(jié)論：成功制得TFH-PVP K30固體分散體，其體外溶出度明顯提高。

沙棘總黃酮；聚乙烯吡咯烷酮K30；固體分散體；溶出度；正交試驗(yàn)；表征

沙棘（Hippophae rhamnoides L.）為胡頹子科植物沙棘的干燥成熟果實(shí)，其味酸、澀，性溫[1]，具有抗心肌缺血、抗心律失常、提高耐缺氧能力、降低血清膽固醇等藥理功效[2]，是藥食同源的中藥材之一，含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)與生物活性成分。沙棘總黃酮（Total flavonoids of Hippophae rhamnoides，TFH）是沙棘的主要有效成分，能夠有效治療心腦血管疾病。但TFH極微溶于水，導(dǎo)致其體外溶出度低，影響口服生物利用度，限制了其臨床應(yīng)用[3]。固體分散（Solid dispersion，SD）技術(shù)是將難溶性藥物以分子、無定形或微晶狀態(tài)高度分散在載體材料中的新型制劑技術(shù)，可顯著提高難溶性藥物的體外溶出速率，進(jìn)而改善其生物利用度[4-10]。本研究采用溶劑法制備TFH-聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP K30）固體分散體，考察其體外溶出度，利用正交試驗(yàn)優(yōu)化其制備工藝，并用多種分析方法表征藥物在固體分散體中的存在狀態(tài)，為開發(fā)TFH新劑型提供依據(jù)。

1 材料

1.1 儀器

ZRS-8G型智能溶出試驗(yàn)儀（天津天大天發(fā)科技有限公司）；DGG-9240型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限司）；UV-1102型紫外分光光度計（上海天美科學(xué)儀器有限公司）；PerkinElmer DSC 4000型差示量熱掃描（DSC）儀和Spectrum 100型傅里葉紅外光譜（FTIR）儀（美國珀金埃爾默儀器有限公司）；6390 LV型掃描電鏡（SEM，日本電子公司）。

1.2 藥品與試劑

蘆丁對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號：100080-201202，純度：≥98%）；TFH原料藥[南京欣厚生物科技有限公司，純度：≥85%（以蘆丁計）]；三氯化鋁、氫氧化鈉、磷酸二氫鉀、PVP K30（成都市科龍化工試劑廠）；其他試劑為分析純，水為蒸餾水。

2 方法與結(jié)果

2.1 TFH-PVPK30固體分散體的制備

采用溶劑法制備TFH-PVP K30固體分散體。按1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5的質(zhì)量比稱取TFH原料藥與PVP K30載體適量，分別溶解于適量無水乙醇中，將原料藥溶液緩慢加入載體溶液，充分?jǐn)嚢?，并超? min使混勻。置于50℃旋蒸除去大部分無水乙醇，轉(zhuǎn)移至恒溫水浴50℃中，繼續(xù)加熱并攪拌直至完全除去無水乙醇。將所得產(chǎn)物置于60℃下干燥12 h，然后轉(zhuǎn)移至干燥器中平衡48 h，粉碎，過80目篩，即得TFH-PVP K30固體分散體，備用。

2.2 TFH-PVPK30物理混合物的制備

按照“2.1”項(xiàng)下同樣比例稱取TFH原料藥和PVP K30載體，分別過80目篩，置于研缽混勻，即得TFHPVP K30物理混合物，置于干燥器中備用。

2.3 體外溶出度的測定

2.3.1 檢測波長的選擇 稱取蘆丁對照品、TFH原料藥適量，用無水乙醇溶解，分別加入1%三氯化鋁無水乙醇溶液1 mL，搖勻，無水乙醇定容，制備成一定質(zhì)量濃度的溶液，放置20 min。以空白試劑為對照，在200～800 nm波長范圍內(nèi)進(jìn)行掃描。結(jié)果顯示，蘆丁對照品溶液與TFH原料藥供試品溶液均在430 nm波長處有最大吸收（排除末端吸收峰干擾）；同法測得PVP K30在該波長處無吸收，對TFH測定無干擾。故選擇430 nm為檢測波長。

2.3.2 方法學(xué)考察 精密稱取蘆丁對照品適量，置于50 mL量瓶中，加無水乙醇制成108μg/mL的對照品溶液。分別精密量取上述對照品溶液1、1.5、2.5、3、3.5、4.5、5 mL，置于25 mL量瓶中，各加入1%三氯化鋁無水乙醇溶液1 mL，搖勻，無水乙醇定容，放置20 min。以空白試劑為參比，在430 nm波長處測定吸光度（A）。以蘆丁質(zhì)量濃度（c）為橫坐標(biāo)、A為縱坐標(biāo)，進(jìn)行回歸分析，得回歸方程為A＝0.035 3c+0.005 9（r＝0.999 9）。結(jié)果表明，蘆丁檢測質(zhì)量濃度的線性范圍為4.32～21.6μg/mL。其余方法學(xué)考察結(jié)果均符合相關(guān)規(guī)定。

2.3.3 體外溶出度試驗(yàn) 按照2015年版《中國藥典》（四部）0931溶出度測定第二法（槳法）[11]，設(shè)定轉(zhuǎn)速為75 r/min、溫度為（37±0.5）℃、溶出介質(zhì)為900 ml pH 7.4磷酸鹽緩沖液（經(jīng)脫氣處理），依法操作。

2.4 單因素試驗(yàn)篩選藥載比

取適量TFH原料藥及含等量TFH的不同藥載比（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5）的TFH-PVP K30固體分散體和1∶3的TFH-PVP K30物理混合物，以藥物粉末接觸溶出介質(zhì)液面時開始計時，分別于5、10、15、30、45、60、90 min時取樣5 mL，同時補(bǔ)加等溫等量溶出介質(zhì)。溶出液經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過后適當(dāng)稀釋，按“2.3.2”項(xiàng)下方法測定吸光度，計算累積溶出度，繪制溶出曲線。采用Origin 8.5軟件將溶出度數(shù)據(jù)進(jìn)行威布爾（Weibull）模型擬合得到相關(guān)系數(shù)（R2），并回歸計算溶出參數(shù)Td[12]。溶出曲線見圖1，溶出參數(shù)見表1。

圖1 7種樣品的體外溶出曲線Fig 1 Dissolution curves in vitro of 7 samples

表1 7種樣品的溶出參數(shù)Tab 1 Dissolution parameter of 7 sample

由圖1可知，藥物溶出度隨著藥載比的增加而增加，但藥載比達(dá)到1∶3后，藥物溶出度增加不明顯。當(dāng)TFH-PVP K30固體分散體的藥載比為1∶3時，其體外溶出度顯著高于TFH原料藥及對應(yīng)比例的TFH-PVP K30物理混合物（P＜0.05）。同時由表1可知，1∶3 TFHPVP K30固體分散體的溶出曲線擬合優(yōu)度最好，Td最小，提示溶出63.2%所需的時間最短。

2.5 正交試驗(yàn)優(yōu)選制備工藝

2.5.1 正交試驗(yàn)設(shè)計 以1∶3為藥載比制備TFH-PVP K30固體分散體，以累積溶出度（90 min）為指標(biāo)，以超聲時間（A，min）、水浴溫度（B，℃）和干燥時間（C，h）為因素，按L9（34）正交表作3因素3水平設(shè)計試驗(yàn)，優(yōu)選TFHPVP K30固體分散體的制備工藝。因素與水平見表2，正交試驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果見表3。

表2 正交試驗(yàn)因素與水平Tab 2 Factors and levels of orthogonal test

表3 正交試驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果Tab 3 Design and results of orthogonal test

2.5.2 結(jié)果分析 由表3可知，各因素對制備工藝的影響順序?yàn)锽＞A＞C。以極差最小的D為誤差項(xiàng)進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明，A、B有顯著影響（P＜0.05或P＜0.01），C沒有顯著影響（P＞0.05）。為節(jié)約時間、降低成本，綜合考慮，確定最優(yōu)制備工藝為A2B2C1，即超聲時間為10 min、水浴溫度60℃、干燥時間為12 h。方差分析結(jié)果見表4。

表4 方差分析結(jié)果Tab 4 Analysis result of variance

2.5.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 按最優(yōu)制備工藝重復(fù)3次制備TFHPVP K30固體分散體，測得其90 min的累積溶出度分別為88.47%、91.53%、90.67%，平均值為90.22%，RSD＝1.74%（n＝3），結(jié)果表明制備工藝合理可行、重現(xiàn)性好。

2.6 固體分散體的表征

2.6.1 SEM觀察 采用SEM觀察TFH原料藥、PVP K30、TFH-PVP K30物理混合物（1∶3）與TFH-PVP K30固體分散體（1∶3）的表面和晶體結(jié)構(gòu)，測試條件為真空鍍金70 s、高壓15.0 kV。觀察樣品的外觀形貌并采集圖像。結(jié)果顯示，4個樣品的表面結(jié)構(gòu)完全不同：TFH原料藥以大小不一的結(jié)晶形式存在；PVP K30為球形或類球形顆粒狀；TFH-PVP K30物理混合物中仍可觀察到TFH原料藥和PVP K30的單獨(dú)結(jié)構(gòu)特征；而在TFH-PVP K30固體分散體中無明顯晶體存在，表明TFH原料藥以無定形均勻分散在PVP K30載體中，且TFH原料藥晶體特征基本消失，提示已形成固體分散體。4種樣品的SEM圖見圖2。

圖2 4種樣品的SEM圖（×200）Fig 2 SEM images of 4 samples（×200）

2.6.2 DSC分析 采用DSC對TFH原料藥、PVP K30、TFH-PVP K30物理混合物（1∶3）與TFH-PVP K30固體分散體（1∶3）進(jìn)行分析，測試條件為鋁坩堝，升溫速率為10.00℃/min，升溫范圍為50～400℃，樣品量約10 mg。結(jié)果顯示，TFH原料藥在316℃處出現(xiàn)明顯熔融吸熱峰；TFH-PVP K30物理混合物在316℃處出現(xiàn)與TFH原料藥相應(yīng)的吸熱峰，提示TFH原料藥與PVP K30載體之間未發(fā)生本質(zhì)上的改變，TFH原料藥的晶型未發(fā)生改變；而TFH-PVP K30固體分散體未出現(xiàn)TFH原料藥的吸熱峰，表明TFH原料藥可能以無定形分散在PVP K30載體中，該結(jié)果與SEM觀察結(jié)果的推測一致。4種樣品的DSC圖見圖3。

圖3 4種樣品的DSC圖Fig 3 DSC spectrograms of 4 samples

2.6.3 FT-IR分析 采用KBr壓片法進(jìn)行FT-IR分析。取TFH原料藥、PVP K30、TFH-PVP K30物理混合物（1∶3）與TFH-PVP K30固體分散體（1∶3），設(shè)分辨率為4 cm－1，掃描30次，4 000～400 cm－1全譜掃描。結(jié)果顯示，TFH原料藥含有O—H及C＝O，圖譜中分別在3 423 cm－1與1 656 cm－1呈伸縮振動；PVP K30在3 452 cm－1呈O—H伸縮振動峰，在1 662 cm－1呈C＝O伸縮振動。通過FT-IR分析比較，TFH原料藥與TFH-PVP K30物理混合物在3 423 cm－1與2 927 cm－1處均有強(qiáng)吸收峰，同時在1 656 cm－1與1 602 cm－1處也均有吸收峰。TFH-PVP K30物理混合物的O—H及C＝O伸縮振動仍清晰可見，表明其IR結(jié)果為TFH原料藥與PVP K30的簡單疊加；而TFH-PVP K30固體分散體中出峰波數(shù)由3 423 cm－1降到3 417 cm－1，且吸收峰變寬變鈍；吸收峰波數(shù)從2 927 cm－1增加到2 939 cm－1，吸收峰強(qiáng)度變強(qiáng)；但1 666 cm－1處有1個強(qiáng)吸收峰，1 602 cm－1處吸收峰消失。由此推斷，TFH-PVP K30固體分散體中TFH原料藥與PVP K30分子之間可能發(fā)生相互作用，形成氫鍵。4種樣品的FTIR圖見圖4。

圖4 4種樣品的FT-IR圖Fig 4 FT-IR spectrograms of 4 samples

3 討論

本研究以PVP K30為載體制備固體分散體，但由于PVP K30的熔點(diǎn)較高，不宜用熔融法制備固體分散體，故采用溶劑法。在制備過程中，以藥載比為1∶1制備固體分散體混勻時，出現(xiàn)乳白狀現(xiàn)象；轉(zhuǎn)移至減壓旋轉(zhuǎn)，溶液先澄清后又出現(xiàn)乳白狀現(xiàn)象。而其他比例制備固體分散體時并未出現(xiàn)此現(xiàn)象。故推測當(dāng)藥物與載體比例相當(dāng)時，藥物可能不能充分高度均勻地分散在載體中，影響了其固體分散體的制備。

固體分散體顯著改善藥物溶出的機(jī)制包括：水溶性高分子材料能增加藥物的表面潤濕性、藥物在固體分散體中以無定形態(tài)締合，其提高或降低溶出率取決于載體的性質(zhì)和藥物在固體分散體中的分散狀態(tài)[13-14]。通過SEM、DSC、FT-IR表征證實(shí)，以PVP K30為載體制備的TFH-PVP K30固體分散體，可有效阻止TFH原料藥的結(jié)晶，使其以無定形狀態(tài)存在，其體外溶出度顯著提高。TFH-PVP K30固體分散體的體外溶出度增加的原因可能是因?yàn)镻VP K30為非離子型高分子化合物，亦是一種良好的親水性表面活性劑，使TFH原料藥更易潤濕，增加了TFH原料藥在介質(zhì)中的溶解；同時因其特殊結(jié)構(gòu)（在溶液以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)），當(dāng)TFH原料藥與PVP K30按適當(dāng)?shù)谋壤苽涑晒腆w分散體時，二者之間發(fā)生相互作用（分子間氫鍵作用）[15]，且在作用過程中載體PVP K30可有效阻止TFH原料藥結(jié)晶使其以無定形狀態(tài)存在，增加TFH原料藥體外溶出速率，從而提高TFH的生物利用度，為后續(xù)制備滲透泵控釋片奠定了基礎(chǔ)。

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（編輯：鄒麗娟）

Preparation，Characterization and in vitro Dissolution Study of Total Flavonoids of Hippophae rhamnoides-PVP K30 Solid Dispersion

TIAN Qian1，HE Chen1，HE Jingxia1，YIN Rongli1，YANG Junxuan2，ZHANG Li1（1.School of Pharmacy，Chengdu University of TCM，Chengdu 611137，China；2.College of TCM，Chongqing Medical University，Chongqing 400016，China）

OBJECTIVE：To prepare total flavonoids of Hippophae rhamnoides（TFH）-PVP K30 solid dispersion，and to characterize and study its in vitro dissolution.METHODS：Solvent method was used to prepare TFH-PVP K30 solid dispersion with different drug-loading ratio of 1∶1，1∶2，1∶3，1∶4，1∶5；single factor test was designed to screen drug-loading ratio using dissolution parameter Tdas index；orthogonal test was designed to optimize ultrasonic time，temperature of water bath and drying time for preparation technology using in vitro dissolution rate as index，and then validated.SEM，DSC and FT-IR were used to characterize solid dispersion.RESULTS：Tdof TFH-PVP K30 solid dispersion was the lowest when drug-loading ratio was 1∶3.Optimal technology was ultrasonic time 10 min，temperature of water bath 60℃and drying time 12 h.90 min accumulative dissolution rate of prepared TFH-PVP K30 solid dispersion was 90.22%in average（RSD＝1.74%，n＝3）.The results of SEM，DSC and FT-IR showed that the drug as amorphous form dispersed in the PVP K30，the formation of hydrogen bond of the both.CONCLUSIONS：TFH-PVP K30 solid dispersion is prepared successfully，and in vitro dissolution rate of it is improved significantly.

Total flavonoids of Hippophae rhamnoides；PVP K30；Solid dispersion；Dissolution rate；Orthogonal test；Characterization

R943

A

1001-0408（2017）01-0115-04

2016-07-05

2016-08-19）

＊藥師，碩士。研究方向：中藥新制劑、新劑型、新技術(shù)。E-mail：cherryrz@sina.com

#通信作者：教授，博士生導(dǎo)師。研究方向：中藥新制劑、新劑型、新技術(shù)。E-mail：yinronglili@163.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.01.30