丹皮酚-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物的制備及處方工藝優(yōu)化Δ

鄭欣，楊培洪，何霖，陳希，程模，游必波（重慶市墊江縣人民醫(yī)院藥劑科，重慶 墊江 408300）

·制劑與工藝·

丹皮酚-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物的制備及處方工藝優(yōu)化Δ

鄭欣＊，楊培洪#，何霖，陳希，程模，游必波（重慶市墊江縣人民醫(yī)院藥劑科，重慶 墊江 408300）

目的：制備丹皮酚-羥丙基-β-環(huán)糊精（PAE-HP-β-CD）包合物，優(yōu)化其處方工藝。方法：采用冷凍干燥法制備PAE-HP-β-CD包合物并進(jìn)行驗證。以包合率為指標(biāo)，主藥-輔料投料比、包合時間、包合溫度與攪拌速度為因素，采用星點設(shè)計-響應(yīng)面法優(yōu)化其處方工藝。結(jié)果：制備的PAE-HP-β-CD包合物發(fā)生了物相轉(zhuǎn)變。最優(yōu)處方工藝為主藥-輔料投料比3.39∶1、包合溫度50℃、包合時間3.2 h、攪拌速度350 r/min；所制得包合物的包合率測得值（87.46%）與預(yù)測值（89.12%）的相對誤差為1.86%（n＝6）。結(jié)論：成功制得PAE-HP-β-CD包合物，且其處方工藝穩(wěn)定可行。

丹皮酚；羥丙基-β-環(huán)糊精；包合物；星點設(shè)計-響應(yīng)面法；制備工藝；優(yōu)化

丹皮酚（Paeonol，PAE）為牡丹皮的主要有效成分之一，具有鎮(zhèn)痛、抗炎、解熱、鎮(zhèn)靜的作用[1]。由于PAE具有的易揮發(fā)、水溶性差、對胃腸道黏膜有刺激性等特性[2]，可對生物利用度產(chǎn)生影響。為降低揮發(fā)性、增大水溶性、提高穩(wěn)定性和生物利用度，一般常將PAE磺化成鹽或用超聲法制備PAE-β-環(huán)糊精（CD）包合物[3]，但包合率較低，效果不明顯。羥丙基（HP）-β-CD是一種環(huán)狀低聚糖，較β-CD有更好的水溶性，且對皮膚黏膜刺激性小，是一種安全有效的助溶輔料[4]。本試驗擬采用星點設(shè)計-響應(yīng)面法，以包合率為指標(biāo)，優(yōu)化處方工藝中主藥-輔料投料比、包合時間、包合溫度與攪拌速度等因素，得到PAE-HP-β-CD的最優(yōu)包合工藝，為今后PAE的推廣使用提供理論依據(jù)。

1 材料

1.1 儀器

1200型紫外-可見分光光度（UV）計（上海美普達(dá)儀器有限公司）；SPS-2001型電子天平（上海?？惦娮觾x器廠）；iS50傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）儀（美國賽默飛世爾科技公司）。

1.2 藥品與試劑

PAE對照品（大連美侖有限公司，批號：20150315，純度：＞98%）；HP-β-CD（中國醫(yī)藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑有限公司，批號：20150610，純度：＞98%）；無水乙醇、石油醚均為分析純，水為蒸餾水。

2 方法與結(jié)果

2.1 PAE含量檢測方法的建立

2.1.1 檢測波長的選擇 取PAE對照品（40℃干燥3 h）、HP-β-CD、“2.2”項下制備的PAE-HP-β-CD包合物適量，配制成無水乙醇溶液，以無水乙醇為空白對照，在200～400 nm波長范圍內(nèi)進(jìn)行掃描。結(jié)果，PAE、PAEHP-β-CD包合物均在274 nm波長下有最大吸收峰，HP-β-CD在該波長下無紫外吸收，故確定檢測波長為274 nm[5]。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線和線性范圍考察 精密稱取PAE對照品5 mg（40℃干燥3 h），置于10 mL量瓶中，加無水乙醇定容，即得0.5 mg/mL的PAE對照品溶液，置于陰涼處密封保存。分別精密量取0.1、0.2、0.3、0.5、0.7、0.9 mL對照品溶液于10 mL量瓶中，加無水乙醇定容，以無水乙醇為空白對照，在274 nm波長處測定其吸光度（A）。以質(zhì)量濃度（c）和A求得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為A＝0.041 7c+ 0.074 9（r＝0.999 9，n＝6）。結(jié)果表明，PAE在5～45 μg/ mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.1.3 精密度試驗 量取25 μg/mL的PAE對照品溶液適量，在274 nm波長處連續(xù)測定6次。結(jié)果，吸光度的RSD＝0.42%（n＝6），表明本方法精密度良好。

2.1.4 穩(wěn)定性試驗 量取25 μg/mL的PAE對照品溶液適量，于0.5、1、2、4、8、24 h時連續(xù)測定6次。結(jié)果，吸光度的RSD＝0.27%（n＝6），表明對照品溶液24 h內(nèi)穩(wěn)定。

2.1.5 重復(fù)性試驗 平行制備6份25 μg/mL的PAE對照品溶液，分別在274 nm波長處測定其吸光度。結(jié)果，吸光度的RSD＝0.53%（n＝6），表明本方法重復(fù)性較好。

2.1.6 加樣回收率試驗 分別量取高、中、低3個質(zhì)量濃度（5、25、45 μg/mL）的PAE對照品溶液，加入一定質(zhì)量PAE，在274 nm波長處分別測定其吸光度。結(jié)果，加樣回收率在95.17%～98.32%之間（RSD≤0.88%，n＝9），表明本方法加樣回收率良好。

2.2 PAE-HP-β-CD包合物的制備

稱取PAE適量，溶解于無水乙醇中；另稱取HP-β-CD適量，加入一定量的蒸餾水，水浴下攪拌加熱一定時間后取出，置于恒溫磁力攪拌機(jī)上，緩慢滴加含PAE的無水乙醇溶液，設(shè)置一定轉(zhuǎn)速和溫度，加熱一定時間后取出。冷卻后置于0℃冰箱24 h，取出，抽濾，用石油醚進(jìn)行少量多次洗滌，于60℃恒溫干燥箱中干燥1 h，得到的白色粉末即為PAE-HP-β-CD包合物[6]。

2.3 PAE-HP-β-CD包合物的驗證

采用飽和水溶液法。取PAE、HP-β-CD、PAE與HP-β-CD物理混合物、PAE-HP-β-CD包合物分別與溴化鉀（KBr）壓片后，使用紅外光譜法，在400～4 000 cm－1范圍內(nèi)掃描。結(jié)果顯示，PAE、PAE與HP-β-CD物理混合物均在1 700～2 000 cm－1處有吸收峰[7]，而HP-β-CD與PAE-HP-β-CD包合物在該位置均無吸收峰，表明PAE與HP-β-CD結(jié)合生成了新的物相，而非簡單的物理混合。

2.4 PAE-HP-β-CD包合物中PAE含量的測定

取“2.2”項下包合物100 mg，加適量無水乙醇溶解，用0.45 μm的微孔濾膜過濾，取續(xù)濾液1 mL于10 mL量瓶中，無水乙醇定容。在274 nm波長下測定其吸光度，用“2.1.2”項下標(biāo)準(zhǔn)曲線計算PAE含量，并計算包合率。包合率（%）＝（包合物中PAE的含量/加入PAE的質(zhì)量）×100%。

2.5 制備工藝對包合率的影響

2.5.1 主藥-輔料投料比 按“2.2”項下的方法，分別考察主藥-輔料投料比（PAE∶HP-β-CD，m/m）為1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6時對包合率的影響。結(jié)果，包合率分別為27.54%、42.18%、67.82%、78.17%、63.26%、58.14%。由此可見，包合率先隨主藥-輔料投料比增大而增加，在1∶4時達(dá)到最高，而后逐漸降低。故確定1∶4的主藥-輔料投料比為星點設(shè)計中心點。

2.5.2 包合時間 按“2.2”項下方法，分別考察包合時間為1、2、2.5、3、4、5 h時對包合率的影響。結(jié)果，包合率分別為40.19%、44.84%、47.35%、52.64%、46.85%、42.48%。由此可見，包合率先隨包合時間延長而增加，在3 h時達(dá)到最高，而后逐漸降低。故確定3 h的包合時間為星點設(shè)計中心點。

2.5.3 包合溫度 按“2.2”項下方法，分別考察包合溫度為30、35、40、45、50、55℃時對包合率的影響。結(jié)果，包合率分別為42.37%、46.35%、57.19%、62.49%、55.47%、50.26%。由此可見，包合率先隨包合溫度升高而增加，在45℃時達(dá)到最高，而后逐漸降低。故確定40℃的包合溫度為星點設(shè)計中心點。

2.5.4 攪拌速度 按“2.2”項下方法，分別考察攪拌速度為150、200、250、300、350、400 r/min時對包合率的影響。結(jié)果，包合率分別為44.78%、46.1%、49.85%、51.78%、46.29%、45.96%。由此可見，包合率先隨攪拌速度加快而增加，在300 r/min時達(dá)到最高，而后逐漸降低。故確定300 r/min的攪拌速度為星點設(shè)計中心點。

2.6 包合工藝優(yōu)化

2.6.1 星點設(shè)計試驗安排 根據(jù)“2.5”項下結(jié)果，以主藥-輔料投料比（X1）、包合時間（X2）、包合溫度（X3）、攪拌速度（X4）為因素，以包合率（y）為指標(biāo)進(jìn)行星點設(shè)計。因素與水平見表1，星點設(shè)計安排與結(jié)果見表2[8]。

表1 因素與水平Tab 1 Factors and levels

2.6.2 模型擬合和方差分析 運用Design Expert 8.0軟件進(jìn)行多元線性可得多元線性回歸方程y＝78.63－2.97X1+2.45X2+1.93X3－0.16X4（r＝0.344 7，P＞0.05）。該線性回歸方程的相關(guān)系數(shù)較低，表明y與各因素之間的線性關(guān)系較差、擬合度較差、數(shù)學(xué)模型不好，不適用于該試驗。進(jìn)行非線性擬合，可得二項式方程y＝84.12－2.97X1+2.45X2+1.93X3－0.16X4－1.95X1X2－1.48X1X3+ 0.18X1X4－2.57 X2X3－0.053X2X4+2.35X3X4－3.71X12－2.78X22+0.12X32－0.50X42（r＝0.990 1，P＜0.000 1）。該二項式方程的相關(guān)系數(shù)較高（r＝0.990 1）、擬合度較好，具有較好的可信度，可以作為該試驗的分析預(yù)測模型[8]。

表2 星點設(shè)計安排與結(jié)果Tab 2 Design and result of central composite designresponse surface methodology

運用Design Expert 8.0軟件進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表3。

表3 方差分析結(jié)果Tab 3 Analysis results of variance

由表3可得，該預(yù)測模型F值為107.44（P＜0.000 1），為極顯著模型。該分析模型中X1、X2、X3、X1X2、X1X3均為極顯著（P＜0.000 1）。由二項式方程可知，包合率影響因素的主次順序為X1＞X2＞X3＞X4。

2.6.3 響應(yīng)面圖 根據(jù)擬合方程作響應(yīng)面圖，詳見圖1（影響不顯著的圖略）。

圖1 投料比（X1）、包合時間（X2）、包合溫度（X3）、攪拌速度（X4）對包合率影響的響應(yīng)面圖Fig 1 Response surface plot of the effects of feed ratio（X1），inclusion time（X2），inclusion temperature（X3）and stirring speed（X4）on inclusion rate

由圖1可知，各響應(yīng)面均具有穩(wěn)定點，該穩(wěn)定點下包合率為最大值。根據(jù)二項式方程，采用三維響應(yīng)面圖對最優(yōu)包合工藝進(jìn)行預(yù)測，得出最優(yōu)工藝為主藥-輔料投料比3.39∶1、包合時間3.2 h、包合溫度49.99℃、攪拌速度349.65 r/min。該條件下包合率為89.12%。

2.6.4 驗證試驗 按照生產(chǎn)實際，將攪拌速度設(shè)置為350 r/min，包合溫度設(shè)置為50℃，在此條件下，對最優(yōu)處方工藝進(jìn)行驗證。平行制備6份PAE-HP-β-CD包合物，測得其包合率分別為87.15%、87.98%、87.46%、87.86%、86.92%、87.41%，平均值為87.46%（n＝6），測得值與預(yù)測值（89.12%）的相對誤差為1.86%。這說明該預(yù)測模型良好，該工藝條件下制備的包合物包合率較高，數(shù)據(jù)可靠，重復(fù)性較好。

3 討論

PAE臨床上用于治療風(fēng)濕痛、胃痛、濕疹、過敏性皮炎具有良好的療效[9]。近年來對PAE的藥理和藥化研究不斷深入[10]，但是對于其運用在制劑方面的研究報道較少。本研究以HP-β-CD對PAE進(jìn)行包合，通過星點設(shè)計-響應(yīng)面法建立預(yù)測模型，得到最優(yōu)包合工藝條件，數(shù)據(jù)可靠，重復(fù)性較好。

包合物的制備方法主要包括飽和水溶液法、超聲法和研磨法，本研究僅考察飽和水溶液法，未對其余兩種方法進(jìn)行研究，后續(xù)擬進(jìn)行相關(guān)試驗。包合物的驗證主要有紅外光譜法、差示掃描熱量法、紫外掃描法和薄層色譜法，本試驗選取紅外光譜法來驗證包合物，具有特征性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣、操作簡便等優(yōu)點。

星點設(shè)計較于傳統(tǒng)正交試驗設(shè)計和均勻試驗設(shè)計采用非線性二項式方程擬合，預(yù)測值接近測得值，得到的預(yù)測模型良好、相對誤差較小，但尚需結(jié)合實際情況對預(yù)測值進(jìn)行優(yōu)化。

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Preparation of Paeonol-HP-β-cyclodextrin Inclusion Compound and Its Prescription Technology Optimization

ZHENG Xin，YANG Peihong，HE Lin，CHEN Xi，CHENG Mo，YOU Bibo（Dept.of Pharmacy，Chongqing Dianjiang County People's Hospital，Chongqing Dianjiang 408300，China）

OBJECTIVE：To prepare paeonol-HP-β-cyclodextrin（PAE-HP-β-CD）inclusion compound and to optimize its prescription technology.METHODS：PAE-HP-β-CD was prepared by freeze drying method and validated.Using inclusion rate as index，main drug-accessory ratio，inclusion time，inclusion temperature and stirring speed as factors，the preparation technology was optimized by central composite design-response surface methodology.RESULTS：Prepared PAE-HP-β-CD underwent phase transformation.The optimal inclusion technology was as follows as main drug-accessory ratio of 3.39∶1，inclusion temperature of 5℃，inclusion time of 3.2 h，stirring speed of 350 r/min.Relative error between measured value（87.46%）and predicted value（89.12%）of inclusion rate was 1.86%（n＝6）.CONCLUSIONS：PAE-HP-β-CD inclusion compound is prepared successfully，and its prescription technology is stable and feasible.

Paeonol；HP-β-CD；Inclusion compound；Central composite design-response surface methodology；Prescription technology；Optimization

R284.2

A

1001-0408（2017）04-0530-04

2016-11-01

2016-12-10）

（編輯：劉明偉）

墊江縣科技計劃項目（No.djkjxm2015jsyfysfyy024）

＊碩士。研究方向：中藥制劑與質(zhì)量。E-mail：441581197@qq. com

#通信作者：主管藥師，碩士。研究方向：藥事管理。E-mail：857686684@qq.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.04.27