咖啡酸苯乙酯固體分散體的制備

王 蘭， 張德輝， 沈 文， 龔 頻， 龐贊明， 孫 蕊， 敖 芬

（陜西科技大學(xué)， 陜西 西安710021）

咖啡酸苯乙酯作為蜂膠提取物的主要成分之一［1-2］， 在抗腫瘤、 保肝、 抗缺血再灌注損傷、 抑菌、 降血糖等方面有不同程度的作用［3-8］， 而且迄今尚未發(fā)現(xiàn)它對(duì)正常細(xì)胞的有害影響［1］， 故在食品、 醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 但咖啡酸苯乙酯溶解度很低， 從而影響其生物利用度［1，9］， 限制了在治療和預(yù)防上的應(yīng)用， 同時(shí)對(duì)該成分的研究目前主要集中在提取工藝、 藥理活性等方面， 鮮有制劑方面的報(bào)道。

研究表明， 固體分散體可提高水溶性差的藥物的溶 解 度［10］。 因 此， 本實(shí) 驗(yàn) 以PVP K30 為 載體［11］， 采用溶劑法制備咖啡酸苯乙酯固體分散體，并對(duì)其溶解度及體外溶出特性進(jìn)行研究， 然后通過掃描電鏡、 X-射線粉末衍射法、 差示掃描量熱法對(duì)其進(jìn)行物相鑒別。

1 材料

1.1 試藥 咖啡酸苯乙酯原料藥（湖北遠(yuǎn)成賽創(chuàng)科技有限公司）； 咖啡酸苯乙酯對(duì)照品（中國(guó)食品藥品檢定研究院）； 聚乙烯吡咯烷酮K30 （PVP K30， 上海藍(lán)季生物有限公司）。

1.2 儀器 TA2603B 電子天平（上海天美天平儀器有限公司）； ZRS-8GD 智能溶出試驗(yàn)儀（天津市天大天發(fā)科技有限公司）； UV-5100 紫外可見分光光度計(jì)（上海元析儀器有限公司）； RE52CS 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）； X-射線粉末衍射儀； 飛納Phenom Pro 臺(tái)式掃描電鏡； STA409PC 同步綜合熱分析儀（德國(guó)耐馳公司）。

2 方法與結(jié)果

2.1 檢測(cè)波長(zhǎng)選擇 無(wú)水乙醇配制質(zhì)量濃度適宜的咖啡酸苯乙酯溶液， 再配制空白輔料， 過0.45 μm微孔濾膜， 在200 ～400 nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行紫外掃描。結(jié)果， 咖啡酸苯乙酯在330 nm 波長(zhǎng)處有最大吸收， 空白輔料無(wú)干擾， 故選擇其作為檢測(cè)波長(zhǎng)。

2.2 線性關(guān)系考察 精密稱取咖啡酸苯乙酯對(duì)照品1 mg， 無(wú)水乙醇定容于50 mL 量瓶中， 得到20 μg／mL貯備液， 分別精密量取2、 3、 4、 5、 6、7、 8、 9 mL 于10 mL 量瓶中， 定容至刻度。 以吸光度為縱坐標(biāo)（Y）， 咖啡酸苯乙酯質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（X） 進(jìn)行回歸， 得到回歸方程為Y ＝0.056 9X ＋0.071 8 （R2＝0.999 7）， 在4～18 μg／mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.3 精密度、 準(zhǔn)確度試驗(yàn) 配制低、 中、 高（4、10、 15 μg／mL） 質(zhì)量濃度的咖啡酸苯乙酯溶液，同1 d 內(nèi)平行測(cè)定5 次， 考察日內(nèi)精密度； 每天測(cè)定1 次， 連續(xù)5 d， 考察日間精密度。結(jié)果， 低、中、 高質(zhì)量濃度溶液的日內(nèi)、 日間精密度RSD 分別為1.12%、 1.42%， 1.23%、 1.89%， 0.97%、1.51%， 準(zhǔn)確度分別為97%、 103%、 96%， 表明該方法精密度、 準(zhǔn)確度良好。

2.4 樣品制備

2.4.1 固體分散體 按處方比例（1 ∶4、 1 ∶6、1 ∶8、 1 ∶10、 1 ∶12） 分別稱取適量咖啡酸苯乙酯、 PVP K30， 溶于適量無(wú)水乙醇中， 混合均勻后置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上， 60 ℃下水浴旋蒸至黏稠狀態(tài)，轉(zhuǎn)移至烘箱中烘干， 粉碎， 過80 目篩， 即得， 置于干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>

2.4.2 物理混合物 按“2.4.1” 項(xiàng)下處方比例分別稱取適量咖啡酸苯乙酯、 PVP K30， 研細(xì)后等量遞加法混合均勻， 過80 目篩， 即得， 置于干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>

2.5 溶解度測(cè)定 取適量咖啡酸苯乙酯、 固體分散體， 置于100 mL 燒杯中， 加50 mL 水， 在（25±1）℃下磁力攪拌4 h （吸光度不再變化時(shí)達(dá)到平衡）， 使其成為過飽和溶液， 0.45 μm 微孔濾膜過濾， 取續(xù)濾液， 計(jì)算兩者在水中的平衡溶解度。

2.6 溶出度測(cè)定 按照2015 年版《中國(guó)藥典》四部通則0931 “溶出度與釋放度測(cè)定法” 第二法（槳法） 測(cè)定［12］， 以900 mL 脫氣水為溶出介質(zhì)，滿足漏槽條件。 投入15 mg 咖啡酸苯乙酯及各待測(cè)處方載藥量均為15 mg 的固體分散體， 在溫度（37.0±0.5）℃、 轉(zhuǎn)速100 r／min 條件下于10、 20、30、 40、 50、 60 min 取樣5 mL， 同時(shí)補(bǔ)充等溫同體積溶出介質(zhì)， 樣品過0.45 μm 微孔濾膜后測(cè)定吸光度， 并代入“2.2” 項(xiàng)下回歸方程， 測(cè)得各時(shí)間點(diǎn)質(zhì)量濃度， 計(jì)算累積溶出度， 繪制溶出曲線。

2.7 載體材料選擇 在預(yù)實(shí)驗(yàn)中選擇PEG6000、PVP K30 作為載體材料制備固體分散體， 發(fā)現(xiàn)采用熔融法時(shí)， PEG6000 制備的固體分散體材質(zhì)偏軟， 不易干燥粉碎， 難以取用； 采用溶劑法時(shí)，PVP K30 制備的固體分散體易干燥粉碎， 便于取用。 因此， 選擇PVP K30 作為載體進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)， 并通過溶劑法制備固體分散體。

2.8 載體比例選擇

2.8.1 溶出度 圖1 顯示， 相同比例下固體分散體的溶出速率明顯大于原料藥和物理混合物， 而且在10 min 時(shí)的累積溶出度最高可達(dá)到80% 左右，而物理混合物僅為6%左右， 原料藥更是只有1%，表明PVP K30 對(duì)咖啡酸苯乙酯溶出具有一定促進(jìn)作用。 同時(shí)， 咖啡酸苯乙酯與PVP K30 的最佳比例為1 ∶10。

圖1 固體分散體溶出曲線Fig.1 Dissolution curves for solid dispersions

2.8.2 溶解度 圖2 顯示， 25 ℃時(shí)咖啡酸苯乙酯的溶解度為（23.374±1.572） μg／mL， 物理混合物略有增加， 而固體分散體顯著提高， 以咖啡酸苯乙酯與PVP K30 比例1 ∶10 時(shí)最佳， 比原料藥提高了56%， 但與其他比例相比提升不明顯， 而且隨著其增加載藥量反而降低。 因此， 選擇兩者比例為1 ∶10。

圖2 固體分散體溶解度Fig.2 Solubilities of solid dispersions

2.9 掃描電鏡（SEM） 條件為真空鍍金60 s，高壓5 kV， 采用SEM 觀察樣品形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)果見圖3。 由圖可知， 咖啡酸苯乙酯以大小不一的矩形片狀晶體形式存在； PVP K30 為球形或類球形， 物理混合物中仍可觀察到咖啡酸苯乙酯結(jié)構(gòu)和PVP K30 存在， 而且兩者互無(wú)影響； 固體分散體中已無(wú)明顯咖啡酸苯乙酯晶體結(jié)構(gòu)存在， 表明該成分以非結(jié)晶態(tài)均勻分散在PVP K30 中， 并可能已形成固體分散體。

圖3 樣品SEM 圖Fig.3 SEM images for samples

2.10 差示掃描量熱（DSC） 以空白鋁坩堝為參比物， N2為保護(hù)氣， 溫度40 ～150 ℃， 升溫速度5 ℃／min， 采用DSC 對(duì)樣品進(jìn)行分析， 結(jié)果見圖4。 由圖可知， 咖啡酸苯乙酯在128 ℃處有1 個(gè)熔融吸熱峰， 為其熔點(diǎn)， 與前期報(bào)道［1］一致； PVP K30 在128 ℃處未出現(xiàn)明顯吸收峰； 物理混合物在128 ℃處仍存在較小的熔融吸熱峰， 為咖啡酸苯乙酯熔點(diǎn)， 表明PVP K30 與其未發(fā)生相互作用， 該成分仍以晶體形式存在； 固體分散體在128 ℃處吸收峰消失， 表明咖啡酸苯乙酯與PVP K30 可能形成低共熔物或共沉淀物， 即以無(wú)定形態(tài)分散在載體中。

圖4 樣品DSC 曲線Fig.4 DSC curves for samples

2.11 X 射線衍射（XRD） 采用XRD 對(duì)樣品進(jìn)行分析， 結(jié)果見圖5。 由圖可知， 咖啡酸苯乙酯在6.24°處有較強(qiáng)的吸收峰， 表明它以結(jié)晶態(tài)存在；PVP K30 在0°～10°處無(wú)特征衍射峰， 表明它是無(wú)定型材料； 物理混合物在6.24°處的峰強(qiáng)度減弱，表明咖啡酸苯乙酯仍以晶體形式存在， 但占總成分比例降低， 故其峰強(qiáng)度低于咖啡酸苯乙酯； 固體分散體衍射峰消失， 表明咖啡酸苯乙酯以無(wú)定形狀態(tài)存在于PVP K30 中。

圖5 樣品XRD 圖Fig.5 XRD patterns for samples

3 討論

本實(shí)驗(yàn)制備了咖啡酸苯乙酯固體分散體， 發(fā)現(xiàn)其溶解度及溶出速率與原料藥相比得到了顯著提高。 結(jié)合SEM、 XRD、 DSC 分析可知， 載體與藥物共蒸發(fā)溶劑時(shí)， 藥物分子以無(wú)定形狀態(tài)分散于載體中， 兩者之間存在氫鍵等相互作用， 導(dǎo)致在固化時(shí)形成了具有較高能量的非結(jié)晶無(wú)定形物， 從而增加咖啡酸苯乙酯在溶出介質(zhì)中的釋放速率。 另外，咖啡酸苯乙酯與PVP K30 比例為1 ∶10 時(shí)， 所得固體分散體中前者溶解度、 溶出度最大。

綜上所述， 本實(shí)驗(yàn)提供了一種簡(jiǎn)單有效的咖啡酸苯乙酯固體分散體制備方法， 它作為一種藥物中間體， 可為片劑、 顆粒劑等劑型的研制奠定基礎(chǔ)。