3種非離子型表面活性劑對清開靈注射液中難溶性成分的增溶效果比較△

金云峰，劉瑞新，李宇輝，史新元，喬延江

(1.中國中藥公司，北京 100195；2.河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 藥學(xué)部，河南 鄭州 450000；3.北京中醫(yī)藥大學(xué) 中藥學(xué)院，北京 100102；4.河南中醫(yī)學(xué)院，河南 鄭州 450008)

3種非離子型表面活性劑對清開靈注射液中難溶性成分的增溶效果比較△

金云峰1，劉瑞新2，3 *，李宇輝4，史新元3，喬延江3

(1.中國中藥公司，北京 100195；2.河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 藥學(xué)部，河南 鄭州 450000；3.北京中醫(yī)藥大學(xué) 中藥學(xué)院，北京 100102；4.河南中醫(yī)學(xué)院，河南 鄭州 450008)

目的：比較3種非離子型表面活性劑聚山梨酯80(Tween-80)、泊洛沙姆188(P188)、聚乙二醇400(PEG 400)對清開靈注射液(QKL)八混液中間體中3種難溶性成分黃芩苷(BCL)、膽酸(CA)、豬去氧膽酸(HA)的增溶效果。方法：根據(jù)BCL在水、緩沖液、QKL 3類溶劑中及CA、HA在QKL中的溶解情況，分別在3類溶劑中加入3種非離子型表面活性劑，采用HPLC法測定難溶性成分的含量，以絕對增溶度(ΔS)和相對增溶率(RS)為評價(jià)指標(biāo)來考察增溶效果。結(jié)果：Tween-80、PEG400、P188 3種增溶劑對水中的BCL均有一定增溶作用，其溶解度隨增溶劑濃度增加呈線性增大。Tween-80、P188、PEG 400濃度均為1.0%時(shí)，其RS分別為1.22、0.38、0.72，在水中對BCL的增溶能力大小排序Tween-80>PEG 400>P188；BCL在一定pH值的緩沖液中的溶解度大幅提高，Tween-80對BCL的增溶效果更佳，相比在水溶液中其ΔS大為增加，而RS卻較在水中大為降低(RS<0.2)；在QKL八混液(指含有膽酸、豬去氧膽酸、水牛角、珍珠母、黃芩苷、梔子、板藍(lán)根、金銀花8種中藥成分的清開靈注射液半成品)中間體中，相對于pH的影響，增溶劑的濃度對溶解度的影響較弱；Tween-80對CA、HA的RS高于BCL。結(jié)論：3種增溶劑對3類難溶性成分在不同的溶劑中均具有增溶作用，且隨著濃度升高增溶作用逐步提高；3種增溶劑對QKL八混液中間體中難溶性成分的增溶能力不盡一致，在選擇增溶劑時(shí)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化，且因pH對部分難溶性成分的溶解度影響較大，在增溶時(shí)注意調(diào)節(jié)適宜的pH；增溶劑對難溶性成分的增溶效能與該成分的logP值有關(guān)。

增溶；非離子型表面活性劑；清開靈注射液；黃芩苷；膽酸；豬去氧膽酸

溶解性是藥物科學(xué)的重要課題[1]。現(xiàn)代制藥工業(yè)中已公認(rèn)，平均多于40%新發(fā)現(xiàn)的候選藥物是難溶的[2]。中藥種類繁多、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異，其有效成分從小分子到大分子，從水溶性到脂溶性，甚至脂水均難溶都有存在。目前亦有較多通過體外方法證明有一定藥理活性，具備開發(fā)潛力的中藥成分或成分群常因其溶解性不佳而無法直接制成安全、有效、穩(wěn)定的制劑用于臨床[3-4]。此外，中藥制劑尤其是中藥液體制劑[5]在其制備或儲(chǔ)藏過程中，可能因雜質(zhì)未除盡、pH值不適當(dāng)，或各種成分之間互相增溶，使藥液暫時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài)，而在放置過程中極易發(fā)生氧化、聚合及pH值的改變，導(dǎo)致不溶性物質(zhì)逐漸生成，而使微粒數(shù)增加[6]，最終出現(xiàn)渾濁、沉淀、乳光等現(xiàn)象[7]，甚至引發(fā)一系列不良反應(yīng)等[8-9]。因此，除前期對某些單體難溶性成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾(如結(jié)合增溶基團(tuán)等化學(xué)方法)之外，尋找適宜的藥劑學(xué)方法解決中藥難溶性成分的增溶問題意義重大[10-12]，這也是中藥制劑研究中的關(guān)鍵科學(xué)問題和熱點(diǎn)問題。

清開靈注射液(QKL)衍生于清代吳鞠通《溫病條辨》中的安宮牛黃丸，其由北京中醫(yī)藥大學(xué)研制成中藥注射劑。由膽酸、豬去氧膽酸、水牛角(粉)、珍珠母(粉)、黃芩苷等組成，為臨床常用藥，是國家中醫(yī)藥管理局推薦治療急性熱病必備的中成藥。方中膽酸(Cholic Acid，CA)、豬去氧膽酸(Hyodeoxycholic Acid，HA)代替了傳統(tǒng)的牛黃作為方中君藥，黃芩苷(Baicalin，BCL)為方中佐藥。三者溶解度均低于10 mg·mL-1，屬微溶(為廣義難溶范疇)，在制備過程和貯藏過程中有可能受pH、溫度、工藝過程等因素的影響而沉淀析出。

非離子表面活性劑是以分子中含有在水溶液中不發(fā)生電離的羥基或醚鍵為親水基的表面活性劑[13]，其作為增溶劑具有不受電解質(zhì)和溶液pH值影響，毒性和溶血性小及可與大多數(shù)藥物配伍等優(yōu)點(diǎn)。已有文獻(xiàn)對上述3個(gè)難溶性成分在不同條件下的溶解性能進(jìn)行考察[14-15]，本文擬根據(jù)BCL在水、緩沖液及BCL、CA、HA在QKL八混液中間體中的溶解情況，分別在3類溶劑中加入適宜濃度的3種常用非離子型表面活性劑[13]聚山梨酯80(Polysorbate 80/Tween8，Tween-80)、泊洛沙姆188(Poloxamer188/Pluronic F68，P188)、聚乙二醇400(PEG400)，以考察不同增溶劑對3類難溶性成分的增溶效果。

1 材料與儀器

1.1 材料

BCL、CA、HA對照品(中國食品藥品檢定研究院，批號(hào)分別為110715-200514，100078-200414，100087-200610)；BCL原料(山東魯抗大禹制藥有限公司，批號(hào)：08041150)；CA原料、HA原料(福建仙游生化有限公司，批號(hào)分別為08040947，07092265)。

Tween-80(江蘇晨牌藥業(yè)有限公司，批號(hào)：080225)；P188(上海協(xié)泰)；PEG400(北京會(huì)友化工有限公司，批號(hào)：20080423)。

QKL八混液中間體由北京中醫(yī)藥大學(xué)藥廠提供；甲醇、乙腈為色譜純；水為去離子水、娃哈哈純凈水；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器

Agilent-1100高效液相色譜儀；Sartorius BP211D型電子天平；PHS-3C精密pH計(jì)(上海雷磁儀器廠)；SHA-CA水浴恒溫振蕩器(榮華儀器)；TDL-5-A臺(tái)式離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)。

2 方法

2.1 增溶效果評價(jià)指標(biāo)的確定

為了明確評價(jià)增溶劑的增溶效果，引入絕對增溶度(Absolute Solubilization Quantity，ΔS)和相對增溶率(Relative Solubilization Rate，RS)的概念：

ΔS=Stot-SW

(1)

(2)

其中Sw為溶質(zhì)(增溶質(zhì)，難溶性藥物)的原始溶解度(單位為mg·mL-1)；Stot為增溶后的溶解度(單位為mg·mL-1)。

絕對增溶度是藥物在增溶后溶解度的增加值，是藥物在增溶后溶解度的凈增加倍數(shù)，也稱凈增溶倍數(shù)，無量綱。

為了更直觀地評價(jià)增溶劑的增溶效能，考慮將濃度因素消除，引入另兩個(gè)概念：單位摩爾濃度下的摩爾絕對增溶度和單位摩爾濃度下的摩爾相對增溶率：

ΔSN=ΔS/Csurf

(3)

RSN=ΔS/Csurf

(4)

其中為增溶劑的濃度單位確定為mol·L-1。

2.2 不同增溶劑對水中BCL的增溶效果考察

含量測定方法：借鑒《中華人民共和國藥典》2010版一部[16]QKL中的BCL含量測定方法進(jìn)行測定，經(jīng)進(jìn)一步的有關(guān)驗(yàn)證，方法可靠。色譜圖見圖1。

注：A.對照品；B.原料。圖1 BCL的HPLC圖

分別按質(zhì)量體積百分含量0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%、1.50%、3.00%精密稱取Tween-80、P188、PEG400，加入一定量去離子水，密塞，震蕩2 h，使其分散。再加入過量增溶質(zhì)BCL，密塞，恒溫震蕩12 h，1000 r·min-1離心10 min，取上清液以0.45 μm微孔濾膜過濾，取續(xù)濾液，經(jīng)必要的稀釋。參照上述方法，按各樣品經(jīng)驗(yàn)證的HPLC測定方法進(jìn)行測定。

2.3 不同增溶劑對緩沖液中BCL的增溶效果考察

配制pH值分別為6.4、7.0、7.6的緩沖液，同2.2含量測定方法，將溶劑由水改為緩沖液，考察Tween-80在緩沖液中對BCL的增溶效果。

2.4 不同增溶劑對QKL八混液中間體中BCL、CA、HA的增溶效果考察

同2.2含量測定方法，將溶劑由水改為QKL八混液中間體，考察Tween-80、P188、PEG400對BCL、CA、HA的增溶效果。

3 結(jié)果與討論

3.1 3種增溶劑對水中BCL的增溶效果

結(jié)果見圖2～3。

注：A.Tween-80；B.P188；C.PEG400。圖2 不同濃度的增溶劑對水中BCL的增溶作用

圖3 1%、3%的增溶劑對水中BCL的增溶作用對比

從結(jié)果可以看出，3種增溶劑對水中的BCL均有一定增溶作用，增溶劑在低濃度時(shí)增溶作用較弱，隨著濃度升高增溶作用逐步提高，且其溶解度隨增溶劑濃度增加呈近似線性增大。其中Tween-80、PEG400在一定濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。Tween-80在0.5%～1.5%絕對增溶度隨濃度的變化關(guān)系為Y=5204X-5.809(r=0.997 0)；PEG400在1%～15%絕對增溶度隨濃度的變化關(guān)系為Y=3551X-6.702(r=0.996 0)；P188的線性關(guān)系略差。

Tween-80、P188、PEG400濃度均為1%時(shí)，其RS分別為1.22、0.38、0.72，故3種增溶劑對水中BCL的增溶能力的大小順序?yàn)門ween-80>PEG400>P188。從RS值大小來看，3種增溶劑對指標(biāo)成分的增溶能力有限，在選擇增溶劑時(shí)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化。

圖4 溶解度隨增溶劑濃度的變化

在對增溶質(zhì)增溶后的溶解度Stot和增溶劑的用量Csurf進(jìn)行回歸時(shí)，得到回歸線的截距記為Sw’，實(shí)測的溶解度記為Sw，一般情況下Sw’

3.2 增溶劑對緩沖液中BCL的增溶效果

結(jié)果見圖5。

圖5 1%Tween-80對不同pH溶液中BCL的增溶作用

從相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比可以看出，pH對BCL溶解度的影響遠(yuǎn)強(qiáng)于增溶劑的濃度變化對溶解度的影響：BCL的ΔS與在水溶液中相比大為增加，而RS卻較在水中大為降低，且隨pH的升高而降低(3個(gè)pH條件下RS依次為0.16、0.10、0.05)，即隨著pH升高增溶劑提高溶解度的作用逐漸弱化。由于pH對溶解度的影響較為劇烈，微小的誤差即可導(dǎo)致溶解度的較大改變。RS降低的原因主要是BCL在緩沖液中本身的溶解度大幅提高，Tween-80的增溶度隨pH的升高而降低也是由于BCL在緩沖液中本身的溶解度隨pH升高而大幅升高。

3.3 增溶劑對QKL八混液中間體中BCL、CA、HA的增溶效果

結(jié)果見圖6～8。

圖6 不同增溶劑對八混液中BCL的增溶作用

圖7 Tween-80對八混液中CA的增溶作用

圖8 Tween-80對八混液中HA的增溶作用

3種增溶劑對QKL八混液中間體中BCL的增溶能力的大小順序?yàn)門ween-80>PEG400>P188，但增溶劑濃度的變化對溶解度影響甚微。Tween-80對QKL八混液中間體中CA、HA有一定的增溶作用。3%Tween-80對QKL八混液中間體中CA、HA的RS分別為0.26、0.38，均較小。同在緩沖液中類似，在QKL八混液中間體中，相對于pH的影響，增溶劑的濃度對溶解度的影響亦比較微弱，3種增溶劑對指標(biāo)成分的增溶能力不盡一致，在選擇增溶劑時(shí)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化。

通過相關(guān)數(shù)據(jù)的對比分析，在QKL八混液中間體中，CA、HA的溶解度對于Tween-80的濃度變化的“敏感性”相比于BCL來說更高，RS亦高于BCL(3.0% Tween-80增溶pH 8.15的八混液時(shí)RS<1.0)，這與二者的極性等有關(guān)。通過后續(xù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和理論推導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)單位增溶劑對某一增溶質(zhì)的RS

值(即RSN)的對數(shù)，與該增溶質(zhì)的油水分配系數(shù)Ko/w值的對數(shù)(即疏水常數(shù)logP)呈線性正相關(guān)關(guān)系。根據(jù)文獻(xiàn)記載，QKL中BCL、CA、HA 3個(gè)難溶性成分的AClogP(一種計(jì)算方法得到的logP值)分別為0.18、3.06、3.89[17-19]，Tween-80對該3類成分在QKL八混液中間體中的RSN的對數(shù)值與其變化趨勢一致。

3.4 關(guān)于聚乙二醇類增溶輔料

聚乙二醇類，如PEG400、PEG300等一般認(rèn)為屬于潛溶劑范疇，但也有人認(rèn)為屬于非離子型表面活性劑[20]，其中的橋氧原子“-O-”親水、“-CH2-CH2-”親油。在通常狀況下，聚乙二醇分子是一根鋸齒形的長鏈，當(dāng)溶于水時(shí)，長鏈成為曲折型，見圖9。親水性的橋氧原子被水分子拉出來處于鏈的外側(cè)，親油性的“-CH2-CH2-”處于里面，曲折形長鏈還可能進(jìn)一步卷曲成不同形狀，每一個(gè)聚乙二醇長鏈分子的外部相當(dāng)于有一層橋氧原子組成的親水性“外殼”。因此，可以把每個(gè)聚乙二醇分子形象地看作是由許多親水基朝外、親油基朝內(nèi)的小分子定向排列組成的一個(gè)反常膠束。

圖9 聚乙二醇表面活性劑的鏈型變化

4 結(jié)論

Tween-80、PEG400、P188 3種非離子型表面活性劑對BCL、CA、HA均具有增溶作用。隨著濃度升高增溶作用逐步提高，且其溶解度隨增溶劑濃度增加呈近似線性增大。3種增溶劑對水中BCL的增溶能力的大小順序?yàn)門ween-80>PEG400>P188。

Tween-80對QKL中CA、HA有一定的增溶作用。3%Tween-80對QKL中CA的RS=1.26。對QKL中HA的RS約為0.38。3種增溶劑對QKL八混液中間體中難溶性成分的增溶能力不盡一致，在選擇增溶劑時(shí)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化。

同在緩沖液中類似，在QKL八混液中，相對于pH的影響，增溶劑的濃度對溶解度的影響亦比較微弱。Tween-80對CA、HA的RS高于BCL。因pH對部分難溶性成分的溶解度影響較大，在增溶時(shí)注意調(diào)節(jié)適宜的pH；增溶劑對難溶性成分的增溶效能，與該成分的logP值有關(guān)。

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ComparisonofSolubilizationEffectofthreeNonionicSurfactantsonInsolubleComponentsinQingkailingInjection

JIN Yunfeng1，LIURuixin2，3*，LIYuhui4，SHIXinyuan3，QIAOYanjiang3

(1.ChinaNationalTraditionalChineseMedicineCorporation，Beijing100195,China;2.DepartmentofPharmacy，TheFirstAffiliatedHospitalofHenanUniversityofTraditonalChineseMedicine，Zhengzhou，HenanProvence450000,China;3.SchoolofChinesePharmacy，BeijingUniversityofChineseMedicine，Beijing100102,China;4.HenanUniversityofTraditonalChineseMedicine，Zhengzhou，HenanProvence450008,China)

Objective：Qingkailing Injection Intermediate which contains three insoluble ingredients(baicalin，cholic acid and hyodeoxycholic acid)，were used as research carriers.Polysorbate 80(Tween-80)，Poloxamer 188(P188)and polyethylene glycol 400(PEG400)，a total of three non-ionic surfactants were taken as solubilizer，and this paper is aimed to compare the solubilization efficiency.Method：According to the solubility of BCL in three classes of solvent(water、buffer and QKL)and the dissolution of CA and HA in QKL，the Absolute Solubilization Quantity(ΔS)and Relative Solubilization Rate(RS)as the evaluation index to study the solubilization effect，the contents of insoluble ingredients after solubilization by three non-ionic surfactants were determined by HPLC.Result：Three solubilizers showed the effect of solubilization on the BCL and the solubility increase mainly in linear way with the growth of the concentration of the solubilizer.When the concentration of Tween-80，P188 and PEG400 were 1%，theRSwere 1.22，0.38 and 0.7 respectively；the order of solubilization efficiency of among the three kinds of non-ionic surfactants was following：Tween-80>PEG400>P188；the solubility of BCL increased remarkably with buffer of a certain pH value，The ΔS of BCL was greatly increased by Tween-80 in water，while theRSwas greatly reduced(RS<0.2)；In Qingkailing Injection Intermediate，The effect of the concentration of the solvent on the solubility of the solvent is weaker than that of the pH.The effect of Tween-80 was higher than that of CA and HA to BCL.Conclusion：In different solvents，three solubilizers had an effect of solubilization on the insoluble ingredients，and solubilization efficiency was positively correlated with the concentration of the solubilizer.The optimization should be carried out when selecting solubilizer.The pH of solvents had a greater impact on the solubility of the insoluble ingredients and suggested that attention should be paid to pH adjustment in the solubilization of insoluble ingredients.Solubilization efficiency is correlation relationship with the logP of insoluble ingredients.

Solubilization；Nonionic Surfactant；Qingkailing Injection；baicalin；cholic acid；hyodeoxycholic acid

2015-06-08)

國家自然科學(xué)基金(81001646)；國家中醫(yī)藥管理局中醫(yī)藥行業(yè)科研專項(xiàng)(200708006)

*

劉瑞新，副主任藥師，研究方向：中藥藥劑及其質(zhì)控分析與合理用藥研究；Tel：(0371)66233562，E-mail：liuruixin7@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.2.020