蒿甲醚pH 依賴型固體分散體處方研究

李文婷，張國麗，張銳武，段國蕾，楊兆祥*

1 楚雄醫(yī)藥高等?？茖W校，云南楚雄 675005；2 昆藥集團股份有限公司，昆明650106

蒿甲醚（Artemether）為青蒿素的甲基乙醚衍生物（結構式見圖1），臨床上常用于治療惡性瘧和腦型瘧。近年來大量研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素及其衍生物可選擇性的殺傷腫瘤細胞，而對正常組織細胞的毒性較小，與傳統(tǒng)化療藥不存在交叉耐藥。結直腸癌已經(jīng)發(fā)展成為世界三大腫瘤之一，發(fā)病率與致死率均居高不下，而青蒿素類衍生物對結腸癌細胞SW480、SW602 有殺滅活性[1]，蒿甲醚能使小鼠結直腸癌移植瘤的生長減緩[2]，蒿甲醚有很大的潛力成為治療結直腸癌的新型藥物。但蒿甲醚是含有過氧基團的倍半萜內酯，在水中的溶解度較差，造成藥物的普通口服制劑在生物體內的溶出速率很低，影響藥物的吸收，導致藥物生物利用度較低。

固體分散體（Solid dispersions，SD）是指藥物高度分散在適宜的載體材料中形成的一種固態(tài)物質，藥物由于在載體材料中高度分散，使比表面積增大，溶出性能提高[3]。利用載體材料溶解的特殊pH條件，可以使藥物的釋放具有pH 依賴性。按照人體胃腸道pH 有緩慢升高的特點，本研究選擇腸溶性的載體材料，以pH 依賴型口服結腸定位釋藥系統(tǒng)[4]為模型，設計并篩選蒿甲醚pH 依賴型SD 最佳處方，制備穩(wěn)定性較高的SD，并且使藥物在達到胃腸道上端時不釋放而至結直腸處開始釋放。

1 儀器與藥品、試劑

1.1 儀器

高效液相色譜儀1200（美國Agilent 公司）；電子天平（德國賽多利斯公司）；pH 酸度計（姆特勒-托利多公司）；Mini Spray Dryer B-290 噴霧干燥器（瑞士Buchi 公司）；Titroline KF 卡式水分滴定儀（德國肖特公司公司）；智能溶出儀（德國Pharmatest公司）；KBF720 恒溫恒濕箱（德國Binder 公司）；HORIBA LA-960 型激光粒度儀（日本堀場公司）；D/max-TTRⅢ型X 衍射儀（日本理學公司）；Quanta 200 型掃描電子顯微鏡（美國Fei 公司）。

1.2 藥品與試劑

蒿甲醚（含量99%，批號IP2014003，昆藥集團股份有限公司）；蒿甲醚對照品（純度99.8%，批號100271-201003，江萊生物制藥）；醋酸羥丙甲纖維素琥珀酸酯（HPMCAS-HF，批號65F-510005，亞什蘭），羥丙基甲基纖維素鄰苯二甲酸酯（HP-55，批號5102235，大連業(yè)建公司）；Eudragit S100（批號B160605004，日本信越）；所用試劑為分析純。

2 方法與結果

2.1 建立分析方法

2.1.1 色譜條件 色譜柱：Kromasil C18（4.6 mm×250mm，5μm）；流動相：乙腈-水（75∶25）；流速：1 mL·min-1；檢測波長：216 nm；柱溫：25 ℃；進樣量20 μL。

2.1.2 線性關系考察 稱取蒿甲醚對照品適量，置量瓶中，用乙腈溶解后定容至刻度，作為蒿甲醚儲備液（濃度：1 g·mL-1）。分別量取一定體積的蒿甲醚對照品儲備液用乙腈稀釋，配制成10、50、100、200、500、800μg·mL-1的溶液，分別移取上述溶液至高效液相色譜儀中檢測，得到回歸方程：Y=588.8X+0.7979，r2=0.999 9，線性范圍：10～800 μg·mL-1。

2.1.3 藥物溶出度的測定 按《中國藥典》2015 版第四部0931“溶出度與釋放度測定法”；其溶出度的測定按第二法進行，轉速100r·min-1，溫度37℃±0.5℃。取不同方法制得的SD，按比例稱量相當于蒿甲醚50 mg，分別置于裝有900 mL 溶出介質的釋放杯中，在規(guī)定取樣時間點，吸取溶液10 mL（及時補充10 mL 相同溫度的溶出介質），經(jīng)0.45 μm 微孔濾膜過濾，取續(xù)濾液，進樣測定溶液中蒿甲醚含量，計算累積溶出度，制備時間-溶出度曲線。

2.2 SD 種類的篩選

選擇能夠在偏堿性環(huán)境下溶解的HPMCASHF[5]、HP-55、Eudragit S100 作為載體[6]，分別與蒿甲醚以1∶1 比例用噴霧干燥的方法制備成SD。以溶出度和穩(wěn)定性為指標，篩選最佳載體種類。

2.2.1 SD 制備工藝 處方量的蒿甲醚和HPMCAS-HF 加入適量的乙醇溶解至澄明，將混合液用噴霧干燥儀進行噴霧干燥[7]。操作參數(shù)為：設置進口溫度50 ℃，最大抽氣速度百分比100%，氮氣流量30 mm，進料速度5 mL·min-1，B295 冷凝溫度0 ℃。經(jīng)噴霧干燥直接得到蒿甲醚SD，備用[8]。

2.2.2 溶出度特性 將各SD 在pH 1.2、pH 4.5、pH 6.8、pH7.6 下測定溶出度，制備累積溶出曲線。見圖2。

從圖2 看出，3 種載體制備的SD 溶出均表現(xiàn)出一定的pH 依賴性，且在高pH 環(huán)境下，都提高了蒿甲醚的溶出。用HPMCAS-HF 制得的SD，在高pH環(huán)境下，溶出度表現(xiàn)為pH 6.8＜pH 7.6 的趨勢，溶出呈現(xiàn)隨著pH 升高而緩慢升高的特點；用Eudragit S100 制得的SD 在兩個高pH 環(huán)境下溶出沒有區(qū)別；用HPMCP（HP-55）制備的SD 在pH 1.2 的條件下溶出度超過了10%，在pH 4.5 的條件下溶出度達到了63%，說明藥物在胃部就可能開始釋放,不符合設計要求。故下一步，最佳載體需對HPMCAS-HF、Eudragit S100 制得SD 進行穩(wěn)定性實驗考察。

2.2.3 穩(wěn)定性 由于易老化一直是固體分散體最大的缺陷[9]，其中水分的影響最容易使固體分散體發(fā)生老化[10]，因此選擇高濕實驗作為進一步篩選最佳載體的指標。分別取HPMACAS-HF、Eudragit S100 與蒿甲醚制得的SD 樣品，開口置于恒濕密閉容器中，在25 ℃分別于相對濕度90%±5%條件下放置30 天，于第5、10、30 天取樣，檢測含量、水分以及在pH 7.6 條件下的溶出。結果見表1。

表1 高濕實驗含量測定結果（%）

由表1 可知，在兩種載體制得的SD 中，蒿甲醚含量在高濕實驗條件下基本上沒有變化。由圖3 看出，處方蒿甲醚：Eudragit S100 的吸水性比處方蒿甲醚：HPMCAS-HF 大。由圖4 看出，在pH 7.6 條件下，處方蒿甲醚：HPMCAS-HF 溶出變化不大，而處方蒿甲醚：Eudragit S100 有降低的現(xiàn)象，說明處方蒿甲醚：HPMCAS-HF 更穩(wěn)定。

經(jīng)過溶出特性測定、穩(wěn)定性篩選，HPMCAS-HF作為載體制備的蒿甲醚SD，有很好的穩(wěn)定性，在高pH 環(huán)境下增加了蒿甲醚的溶出，表現(xiàn)出一定的結直腸定位釋放特性，是蒿甲醚pH 依賴型固體分散體最佳的載體。

2.3 SD 中藥物與載體比例篩選

用蒿甲醚與最優(yōu)載體HPMCAS-HF 制備成不同比例（2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶5、1∶7、1∶9）的SD，考察它們在pH 6.8、pH 7.6 環(huán)境中的溶出狀態(tài)。從圖5 看出，不同比例HPMCAS-HF 制得的蒿甲醚SD 比原料藥的溶出都有所增加，隨著其用量的增加，各SD在較高pH 中的表現(xiàn)趨近相同，都能達到快速釋放，只有1∶1 的樣品溶出度在pH 6.8 時低于pH 7.6，而且在噴干制備過程中，隨著輔料量的增加，靜電吸附會加重，收率亦降低，因此1∶1 的比例為最優(yōu)。

2.4 固體分散體有關性能（參數(shù)）的評價

2.4.1 物理混合物的制備 稱取適量的蒿甲醚和HPMCAS-HF 按1∶1 混合，置于乳缽中研磨均勻，過80 目篩，密封備用[下稱SD（1∶1）]。

2.4.2 粒徑的測定 用LA-960 型激光粒度儀干法測定，實驗結果見表2、圖6。

2.4.3 電子掃描顯微鏡（SEM）觀察 分別取蒿甲醚、HPMCAS-HF、物理混合物、SD（1∶1）樣品，用掃描電子顯微鏡進行不同放大倍數(shù)的觀察，并記錄樣品圖像，見圖7。

表2 粒徑分布（，n=3）

表2 粒徑分布（，n=3）

注：d（0.5）為中位粒徑，表示所測樣品中50%小于該值；d（0.9）為中位粒徑表示所測樣品中90%小于該值。

由圖7 看出，蒿甲醚呈多棱、片狀晶體；HPMCAS-HF 呈不規(guī)則狀；物理混合物可明顯看到蒿甲醚只是和HPMCAS-HF 簡單混合的狀態(tài)；SD（1∶1）中蒿甲醚的多棱狀晶體形態(tài)消失，呈不規(guī)則球狀，表明蒿甲醚以噴霧干燥法制成SD（1∶1）后，可能轉變成為無定型態(tài)或呈分子狀態(tài)分散，增大了藥物的比表面積，藥物溶出需要的能量少，這可能是其體外溶出度提高的一個重要原因。

2.4.4 X 射線粉末衍射法分析（XRD）蒿甲醚、HPMCAS-HF、物理混合物、SD（1∶1）分別進行X 射線粉末衍射分析，掃描范圍3°～90°，得到X 衍射圖譜，見圖8。

從圖8-A 看出，蒿甲醚在5°～25°有3 個強的晶體衍射峰，說明蒿甲醚原料藥以晶體形式存在；圖8-B 載體HPMCAS-HF 沒有強衍射峰；圖8-C 物理混合物是藥物與輔料簡單混合，藥物特征晶體峰仍然明顯，但強度有所減弱；而在圖8-D 中，蒿甲醚在5°～25°特征峰明顯減弱或部分消失，且固體分散體較物理混合物的衍射峰減少和降低，說明蒿甲醚在固體分散體中可能部分以微晶狀態(tài)存在，部分以無定型狀態(tài)存在，這為其溶出度的提高提供了依據(jù)。

2.4.5 溶出度測定 取SD（1∶1）樣品、物理混合物、蒿甲醚，測定pH 7.6 環(huán)境下的溶出度，制備溶出曲線，見圖9。

從圖9 看出，雖然物理混合物比蒿甲醚溶出度有所增加，但無法在2 h 內達到完全溶出。SD（1∶1）明顯的提高了溶出度，與物理混合物溶出差異較大。

取SD（1∶1）樣品，分別測定在pH 1.2、pH 4.5、pH 6.8、pH 7.6 環(huán)境下的溶出曲線，見圖10。

從圖10 看出，SD（1∶1）樣品隨著pH 升高，溶出速率加快，溶出度提高。

3 討論

由于蒿甲醚難溶于水，因此將其制成SD 以提高其溶解度，并且采用特殊pH 條件下溶解的載體材料，使藥物的釋放具有pH 依賴性，制備成蒿甲醚pH 依賴型SD。研究結果表明，采用醋酸羥丙甲纖維素琥珀酸酯（HPMCAS-HF）與蒿甲醚1∶1 制備成的SD 樣品，其釋放具有pH 依賴性，在較高pH 環(huán)境下溶出完全。

對篩選出的處方進行評價，表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，所制得的固體分散體大小均勻，粒度較小，形成了不同于物理混合物的新形態(tài)；在SD（1∶1）中蒿甲醚部分以無定型狀態(tài)、部分以微晶狀態(tài)分散，具有典型的SD 特征，隨著pH 的升高溶出度增加，符合胃腸道pH 特點，達到設計要求。

本研究制備的以醋酸羥丙甲纖維素琥珀酸酯（HPMCAS-HF）為載體的SD，載體材料易得，制備工藝簡單，穩(wěn)定性好，質量容易控制，經(jīng)濟安全，有利于開發(fā)成蒿甲醚結直腸定位釋藥制劑。