黃芩苷固體分散體及其微丸的制備和表征研究①

趙軼男，曹越盛，管國強，徐 磊，邱慧昌，平 洋

(1.佳木斯大學藥學院，黑龍江 佳木斯 154007；2.佳木斯市中心醫(yī)院藥劑科，黑龍江 佳木斯 154002)

黃芩苷(baicalin)為黃酮類化合物，來源于唇形科植物黃芩的干燥根中，黃芩的藥理作用研究大部分集中于其黃酮類成分[1,2]，黃芩苷做為黃芩的有效成分之一，其藥理作用十分顯著，具有抑菌、利尿、抗炎、降低膽固醇、阻止血栓形成、緩解哮喘 、清熱解毒、對于孕婦具有安胎的功效，也為哺乳動物肝臟涎酶的特異性抑制劑，具有較強的抗癌反應生理效能[3,4]。由于黃芩苷的水溶性和脂溶性均較差，導致其體內生物利用度低，從而影響治療效果[5,6]。另外，黃芩苷存在肝臟首過效應、胃腸吸收差等問題，為此增加其溶解度從而改善體內吸收，將黃芩苷分散在固體分散體中，再將其制備成微丸以便于臨床應用于治療各類疾病。

1 儀器與試藥

電子分析天平(上海恒平科學儀器)，電熱恒溫鼓風干燥箱(上海迅博實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠)，RC-6溶出度測試儀(天津市新天光分析儀器有限公司)，DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責任公司)，JBZ-300型多功能微丸包衣造粒機(遼寧醫(yī)聯(lián)新藥技術研究所)，765紫外可見分光光度計(上海精密科學儀器有限公司)，VERTEX 70紅外光譜儀(德國布魯克公司)，核磁共振波譜儀(布魯克Avance400)。黃芩苷標準品(上海金穗生物科技有限公司)，黃芩苷提取物(西安沃森生物科技有限公司)，微晶纖維素(安徽山河藥用輔料股份有限公司)，乳糖(天津市科密歐化學試劑有限公司)，PVP-K30(博愛新開源制藥股份有限公司)，甲醇、乙醇均為色譜純，自制雙蒸水，其余試劑均為分析純。

2 實驗方法

2.1 黃芩苷-PVP固體分散體的制備[7]

稱取PVP-K 305g，加入適量的乙醇，于75℃的恒溫水浴鍋中上加熱使溶解，邊攪拌邊加入適量乙醇溶解的黃芩苷，充分混合均勻，再將其平鋪于干燥潔凈的玻璃板上，待到其表面的溶劑揮發(fā)，置于60℃烘箱內烘干24h，取出將其粉碎過80目篩，放于干燥罐中備用。

2.2 黃芩苷固體分散體表征的考察

2.2.1 傅里葉紅外光譜測定：分別取黃芩苷、PVP-K30、黃芩苷和PVP-K30物理混合物和黃芩苷固體分散體與干燥KBr混合，在瑪瑙研缽中研磨均勻，壓片后進行紅外光譜儀測試，見圖1。

2.2.2 核磁共振碳譜測定：取黃芩苷、PVP-K30、黃芩苷和PVP-K30物理混合物和黃芩苷固體分散體分別用相應的溶劑進行溶解，采用核磁共振碳譜對樣品進行表征，見圖2。

2.3 黃芩苷固體分散體微丸的制備

微丸的制備方法選擇擠出-滾圓法。將自制的黃芩苷固體分散體和乳糖、MCC加入潤濕劑制成軟材，通過擠壓機擠壓成條形，將條狀物進行離心滾圓制備得微丸。

2.4 黃芩苷固體分散體微丸的處方優(yōu)化

根據(jù)前期單因素考察結果，采用3因素3水平的正交試驗設計對黃芩苷固體分散體微丸進行處方優(yōu)化。選取主藥含量、乳糖和MCC的比例及水用量為3個因素，分別設定3個水平，以微丸的收率作為考察指標進行正交試驗設計。

表1 黃芩苷固體分散體微丸 L9(34)因素水平表

2.5 黃芩苷固體分散體微丸的制劑學考察

2.5.1 圓整度：采用平面臨界穩(wěn)定法(OPCS)評價微丸的圓整度，即將一定量微丸置一光滑平板上，緩慢抬起平板一側，當有80%的微丸開始滾動時，測量平板傾斜面與水平面的夾角(Φ)，若Φ值越小，說明所測微丸的圓整度越好[8]。

2.5.2 流動性：采用固定漏斗的方式，將孔徑為1.25cm的漏斗固定在鐵架臺上，然后將一定量的黃芩苷固體分散體微丸緩慢倒入漏斗，待全部微丸從一定高度降落在平面后，測量微丸的堆積高度(H)和堆積半徑(r)，得tanα= H/r，α即休止角。

2.5.3 收率：采用篩分法對微丸進行收率的計算，將最優(yōu)處方制備的三批微丸分別過35 目篩，并分別稱重。以通過35 目篩作為最終產(chǎn)品，根據(jù)過35 目篩樣品的重量計算黃芩苷固體分散體微丸的收率。收率公式：收率=A/B×100% (2-1)式中，A—過35 目丸重；B—總丸重。

2.6 體外溶出實驗考察

2.6.1 模擬胃液環(huán)境的體外溶出：分別稱取黃芩苷原料藥、固體分散體、固體分散體微丸三組實驗樣品，保證各組樣品中黃芩苷藥物含量相同，每組樣品稱取三份，分別放入空膠囊殼中，以模擬胃液為釋放介質，水浴溫度為(37±0.5)℃，攪拌槳轉速為100 r/min，在設定的時間點分別取樣，并同時補加相同取樣量的釋放介質， 278 nm處進行紫外檢測，計算累積釋放度。

2.6.2 模擬腸液環(huán)境的體外溶出：實驗組同上，以模擬腸液環(huán)境為溶出釋放介質，在設定的時間點分別取樣， 278nm處進行紫外檢測，計算累積釋放度。

3 結果

3.1 黃芩苷固體分散體表征的考察

3.1.1 傅里葉紅外光譜測定

見圖1。

圖1 黃芩苷、PVP-k30、物理混合物和黃芩苷固體分散體紅外FI-IR

由圖1可知，在黃芩苷的紅外圖譜中，2850cm-1為羥基伸縮振動峰，1680cm-1左右為羰基峰，1650～1430cm-1范圍內為碳碳雙鍵的特征峰和750cm-1左右、1630cm-1為苯環(huán)特征峰；PVP-K30的紅外譜圖中，1650cm-1和1500cm-1為酰胺鍵的特征吸收峰；物理混合物的紅外譜圖中，各吸收峰為黃芩苷和PVP-K30的特征吸收峰；黃芩苷固體分散體紅外譜圖中，1680cm-1為羰基特征吸收峰，1650cm-1和1500cm-1的酰胺鍵吸收峰都明顯減弱，說明黃芩苷與PVP-K30之間可能存在非共價鍵締合。

3.1.2 核磁共振碳譜測定

見圖2。

圖2 核磁共振碳譜圖

由圖2可知，δ值在39.35～40.60ppm為黃芩苷結構式中季碳產(chǎn)生的伸縮振動；δ值在71.77～75.96ppm為-CH-O-的伸縮振動；δ值在126.85～132.52ppm為取代苯環(huán)上碳的伸縮振動；δ值在147.23～151.74ppm為連有-OH碳的伸縮振動；δ值為164.00ppm和170.51ppm為羰基碳的伸縮振動；δ值為183.02ppm為羧基碳的伸縮振動，以上均為黃芩苷的特征吸收峰。由PVP-K30的碳譜數(shù)據(jù)可知，δ值在16.75～19.99ppm為化學結構式中烷烴-CH2-的化學位移值；δ值在30.01～35.26ppm為五元環(huán)上-CH2-的伸縮振動，δ值在177.13～177.82ppm為結構式中羰基碳的化學位移值，證明其為PVP-K30碳譜吸收特征峰。在黃芩苷與PVP-K30的物理混合物的碳譜數(shù)據(jù)可知，黃芩苷和PVP-K30的特征吸收化學位移值均能夠找到，證明其為物理混合物。在固體分散體的碳譜數(shù)據(jù)中，δ值在16.73～19.98ppm 為PVP-K30化學結構式中烷烴-CH2-的化學位移值；δ值在31.03和33.68ppm為PVP-K30結構式中五元環(huán)上-CH2-的化學位移值；δ值為177.55 ppm 為結構式中羰基碳的伸縮振動；未發(fā)現(xiàn)黃芩苷的碳譜吸收特征值，因此判斷黃芩苷以無定形或微晶等狀態(tài)均勻分散在PVP-K30固態(tài)載體物質中，進而所形成固體分散體系。

3.2 黃芩苷固體分散體微丸的處方優(yōu)化

見表2～3。

表2 正交試驗結果

表3 方差分析

由表2正交實驗結果可知，在優(yōu)化黃芩苷固體分散體微丸的處方實驗過程中，A因素的極差值較大，各因素影響大小為A>C>B，且方差分析表3中A因素(主藥含量)在實驗結果中具有顯著性，通過正交試驗設計得出黃芩苷固體分散體微丸的最佳處方為A1B1C1，即主藥含量為14%，乳糖和MCC比例為1:4.5，雙蒸水用量為14mL。

3.3 黃芩苷固體分散體微丸的制劑學考察

見表4，圖3。

表4 黃芩苷固體分散體微丸的收率

圖3 黃芩苷固體分散體微丸

由表4可知，制備的黃芩苷固體分散體微丸的平均圓整度Φ值為24.3°<30°，平均休止角為25.3°<30°，黃芩苷固體分散體微丸圓整度較好，微丸流動性較好，符合制劑學要求。制備的黃芩苷固體分散體微丸過35目篩后的平均收率為32.13%，收率較低，可能與黃芩苷固體分散體的黏度較大有關，因此以固體分散體作為主藥用以制備微丸會增加制備難度，其收率自然而然會比較低。但微丸的圓整度較好，且重現(xiàn)性也較好，見圖3黃芩苷固體分散體微丸。

3.4 體外溶出實驗考察

3.4.1 模擬胃液環(huán)境的體外溶出結果

見圖4。

圖4 模擬胃液環(huán)境中的釋放曲線

由圖4模擬胃液環(huán)境中的釋放曲線可知在開始的3min時，微丸組釋放度約為45%，而固體分散體組和原料藥組均累積釋放了16%左右，說明在微丸表面上的藥物先溶解于釋放介質中。當釋放進行到6min時微丸組已經(jīng)高達92%，固體分散體組和原料藥組均釋放了50%；但原料藥組在之后的時間里釋放度增加緩慢，直至120min原料藥累積釋放約為50%，固體分散體組在20min累積釋放已達到100%；綜上可知，在模擬胃液環(huán)境中的釋放順序為：微丸>固體分散體>原料藥，說明黃芩苷固體分散體微丸符合速釋要求，達到預期目的。

3.4.2 模擬腸液環(huán)境的體外溶出結果

見圖5。

圖5 模擬腸液環(huán)境中的釋放曲線

由圖5在模擬腸液環(huán)境中的釋放曲線可知固體分散體組和微丸組在120min內的累計釋放度都小于原料藥組，原因為黃芩苷自身易溶于堿性溶液，在10min時，原料藥組累積釋放度已達到近96%，而固體分散體組累積釋放度僅為12%，微丸組累積釋放度為60%；當30min左右時，微丸組和原料藥組累積釋放接近100%，固體分散體組累積釋放達到75%，說明經(jīng)過藥劑學手段制備的黃芩苷固體分散體可以改變其自身在弱堿性環(huán)境的溶解度，從而改變黃芩苷在體內的首過效應。其次，制備的黃芩苷固體分散體微丸同樣也可以延緩黃芩苷在弱堿性環(huán)境中的溶解性。

4 討論

本研究采用擠出滾圓法制備微丸，該方法操作簡單，重現(xiàn)性好，制備的微丸外觀圓整，但制備得到的黃芩苷固體分散體微丸的收率為32.13%，符合要求的微丸收率較低，分析原因為制備的黃芩苷固體分散體自身黏性較大，因此制備微丸的處方組成中，主藥含量不應過多，含量過多會使軟材的黏性增加，不利于擠壓成粒。

由于黃芩苷的廣泛藥理作用[9,10]，為使黃芩苷更好地發(fā)揮應用，可以依據(jù)具體病癥具體解決，制備的黃芩苷固體分散體及微丸較好地改變了黃芩苷在弱酸性溶液中的溶解度，且已經(jīng)達到速釋要求。而在弱堿性環(huán)境中既保持了黃芩苷的溶解性質，同時也增加了黃芩苷在弱堿性環(huán)境中的溶解時長，便于黃芩苷更好地在弱堿性環(huán)境中發(fā)揮藥效，達到治療作用。