厚朴酚―交联羧甲基纤维素钠固体分散体的制备及体外溶出研究

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　　[摘要]为提高厚朴酚的溶出度，以交联羧甲基纤维素钠为载体，采用溶剂蒸发法制备厚朴酚固体分散体，并对其溶出行为、稳定性、物相特征进行研究。厚朴酚和交联羧甲基纤维素钠按照1∶5制备的固体分散体，120 min时药物的体外累积溶出度达到80.66%，是原料药厚朴酚的6.9倍。经差示扫描量热、红外色谱、扫描电镜分析，固体分散体中药物以无定形态存在于载体中；经过6个月加速稳定性试验后，固体分散体中药物含量和溶出度均未发生明显变化。因此以交联羧甲基纤维素钠为载体制备的固体分散体能有效提高厚朴酚的溶出度和稳定性。
　　[关键词]厚朴酚；交联羧甲基纤维素钠；固体分散体；溶出度；稳定性
　　[Abstract]In this study， solid dispersion system of magnolol in croscarmellose sodium was prepared by using the solvent evaporation method， in order to increase the drug dissolution. And its dissolution behavior， stability and physical characteristics were studied. The solid dispersion was prepared with magnolol and croscarmellose sodium， with the proportion of 1∶5， the in vitro dissolution of magnolol solid dispersion was up to 80.66% at 120 min， which was 6.9 times of magnolol. The results of DSC （differential scanning calorimetry）， IR （infra-red） spectrum and SEM （scanning electron microscopy） showed that magnolol existed in solid dispersion in an amorphous form. After an accelerated stability test for six months， the drug dissolution and content in magnolol solid dispersion showed no significant change. So the solid dispersion prepared with croscarmellose sodium as the carrier can remarkably improve the stability and dissolution of magnolol.
　　[Key words]magnolol； croscarmellose sodium； solid dispersion； dissolution； stability
　　厚朴酚（magnolol）是木兰科植物厚朴Magnolia officinalis Rehd.et Wils.或凹叶厚朴M. officinalis Rehd.et Wils.var.biloba Rehd.et Wils.的主要活性成分，属木脂素类带烯丙基的联苯二酚类化合物。化学名称为5′， 5-二烯丙基-2， 2′-联苯二酚，分子式为C18H18O2，化学结构式见图1，该药为白色至黄褐色粉末，易溶于苯，乙醚，氯仿，乙醇等，难溶于水，熔点102 ℃[1]。
　　厚朴酚具有抗炎、抗菌、抗氧化等广泛的药理作用[2]。近年来研究发现厚朴酚还具有抗肿瘤、抗抑郁、抗糖尿病、抗溃疡、神经保护等方面的独特机制[3-4]，使其有望被开发为新型临床药物。但是厚朴酚难溶于水，其口服生物利用度只有4.9%[5]，限制了药效的发挥及临床应用。提高水难溶性药物生物利用度的方法主要有[6-10]：药物微粉化、形成络合物或包合物、固体分散技术、胶束增溶和改变晶型等。本实验利用固体分散技术，将药物分散于载体中，以提高药物的溶出。交联羧甲基纤维素钠是羧甲基纤维素钠的交联聚合物，其为无臭、白色或灰白色粉末。可作为片剂、胶囊剂的崩解剂。不溶于水，但当与水接触后，交联羧甲基纤维素钠体积迅速溶胀至原体积的4～8倍。其主要的崩解机制是高孔隙率和强溶胀性，尤其是溶胀性。少量的微粉化疏水性药物分散在其中，既可避免药物粉末重新聚积，又能增大润湿表面。所以，高浓度的交联羧甲基纤维素钠对疏水性药物能起到润湿和分散作用，可大大改善药物的溶出度[11]。本研究尝试制备了厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠固体分散体，对其制备方法、体外释放速度、稳定性、物相特征进行了研究。
　　1材料
　　厚朴酚对照品（四川省维克奇生物科技有限公司，批号130609，纯度≥98%）；厚朴酚（西安旭煌生物技术有限公司，批号101116，纯度≥97%）；交联羧甲基纤维素钠（上海风泓药用辅料技术有限公司）；甲醇为色谱纯，其余试剂均为分析纯；电子分析天平（BS224S型，北京赛多利斯仪器系统有限公司）；旋转蒸发仪（R210型，瑞士BUCHI）；磁力搅拌器（85-2型，上海志威电器有限公司）；Agilent 1200 高效液相色谱仪（美国安捷伦科技有限公司）；真空干燥箱（DZF型，上海精宏设备有限公司）；智能溶出试验仪（ZRS-8G型，天津市天大天发科技有限公司）；差示扫描量热仪（SDT Q600，美国热电）；红外光谱检测仪（T27型，德国Bucker）；扫描电镜（DXS-X2，南京江南光学仪器厂）。 　　2方法
　　2.1供试品的制备
　　2.1.1固体分散体的制备称取厚朴酚原料药0.5 g，加入95%乙醇50 mL，使药物完全溶解。再分别按药物与载体质量比例1∶1，1∶3，1∶5，1∶7精密称取交联羧甲基纤维素钠加入上述溶液中，搅拌60 min。载体与药物的乙醇溶液充分混匀，60 ℃减压旋转蒸发除去溶剂。真空干燥（40 ℃）过夜，研细过80目筛，得到相应比例的固体分散体，置干燥器内保存备用。
　　2.1.2物理混合物的制备分别称取厚朴酚和交联羧甲基纤维素钠适量，按处方质量比例，以等量递加法于研钵中混合均匀，真空干燥（40 ℃）过夜，置干燥器内保存备用。
　　2.2体外溶出研究
　　2.2.1色谱条件C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），流动相甲醇-水（80∶20），流速0.8 mL・min-1，检测波长292 nm，进样量20 μL。
　　2.2.2标准曲线和线性范围精密称取厚朴酚对照品2.50 mg于10 mL量瓶中，用甲醇溶解并定容至刻度，摇匀。得到质量浓度为0.25 g・L-1厚朴酚对照品溶液，4 ℃避光保存。精密吸取对照品溶液5 mL于50 mL量瓶中，甲醇定容后，依次稀释为质量浓度12.8，3.2，0.8，0.2，0.05 mg・L-1。在上述色谱条件下，各进样20 μL，记录峰面积积分值（A），以A对样品浓度（C）作直线回归，得回归方程A=41.442C+0.401 6，r=1；线性范围为0.05～12.8 mg・L-1。
　　2.2.3精密度试验将0.05，0.8，12.8 mg・L-1这3种低、中、高对照品溶液于同日内连续进样测定5次（间隔2 h），读取对应的峰面积积分值，计算得日内RSD分别为1.1%，0.90%，0.50%。同法连续测定5 d，计算得日间RSD为1.2%，1.0%，0.50%，表明精密度良好。
　　2.2.4回收率试验精密称取固体分散体（相当于厚朴酚4 mg）置于100 mL量瓶中，用甲醇溶解并定容至刻度。吸取1.0 mL至10 mL的量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，过滤，即得。量取上述溶液9份，平均分成3组，再分别精密加入厚朴酚对照品溶液适量，配制成低、中、高质量浓度的供试品溶液，各进样20 μL，测定厚朴酚峰面积。结果厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠固体分散体低、中、高3种质量浓度的回收率分别为99.76%，98.84%，98.66%，表明建立的厚朴酚测定方法回收率良好。
　　2.2.5溶出度测定按照《中国药典》溶出度测定第一法――转篮法。溶出介质为900 mL蒸馏水，温度（37.0±0.5）℃，转速100 r・min-1，称取适量不同比例固体分散体，装填于空胶囊内，自胶囊与溶出介质接触开始计时，于5，10，15，30，45，60，75，90，120 min取样2 mL（同时补充等温等量溶出介质），0.45 μm微孔滤膜过滤，取续滤液20 μL进行HPLC测定，测定结果代入标准曲线计算浓度，并换算成累积溶出百分率。
　　2.3稳定性考察
　　在加速试验（40 ℃，75% RH）条件下，将适量厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠固体分散体密封放置6个月，在第0，1，2，3，6个月的月末测定固体分散体中厚朴酚的含量和溶出度。
　　2.4固体分散体物相表征
　　2.4.1差示量热扫描分析（DSC）测试条件为空铝坩埚；气氛氮气；升温速度10 ℃・min-1，升温范围0～200 ℃。将厚朴酚原料药、交联羧甲基纤维素钠放置于真空干燥箱内进行干燥（40 ℃过夜）。分别取厚朴酚原料药、交联羧甲基纤维素钠、厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠（1∶5）物理混合物、厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠（1∶5）固体分散体进行DSC分析。
　　2.4.2红外光谱分析（IR）分别取适量厚朴酚原料药、交联羧甲基纤维素钠、厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠（1∶5）物理混合物、厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠（1∶5）固体分散体，经KBr压片后，在400～4 000 cm-1进行红外扫描。
　　2.4.3扫描电镜分析（SEM）测试条件为真空镀金70 s，用扫描电镜观察厚朴酚原料药、交联羧甲基纤维素钠、厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠（1∶5）物理混合物、厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠（1∶5）固体分散体的表面和晶体结构。
　　3结果
　　3.1载体比例的选择
　　分别对原料药、药物与载体质量比例1∶1，1∶3，1∶5，1∶7的固体分散体和物理混合物（1∶5）进行溶出度试验，考察不同配比载体对体外溶出度的影响，结果见图2。
　　在蒸馏水溶出介质中，厚朴酚原料药溶出速度缓慢，溶出度低，2 h内的累积溶出度仅11.74%，且物理混合物的累积溶出度也只有17.87%，二者的溶出度都低于20%。而药物在固体分散体中的溶出速率和程度明显大于其物理混合物和原料药，随着交联羧甲基纤维素钠用量增加，固体分散体中厚朴酚的溶出度也逐渐变大，药物-载体为1∶5的固体分散体120 min内的最大溶出度达到80.66%，是原料药厚朴酚的6.9倍，但当药物/载体比例再增加至1∶7时，溶出度不再增加。结果表明厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠固体分散体能明显提高药物的体外溶出速率和溶出度，且最佳药物载体比例为1∶5。分析原因可能是由于厚朴酚在载体上呈无定形分散状态，增大了药物的比表面积，以及其与溶出介质的接触面积，因此其溶出度和溶出速率极大提高。
　　3.2固体分散体的稳定性
　　取适量经加速试验的厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠（1∶5）固体分散体，分别测试其在蒸馏水中的溶出度，结果见表1，图3。相比于0个月，经过加速稳定性试验的固体分散体虽然在溶出初期溶出度有一定的下降，但是2 h的累积溶出与之相比无明显变化，质量较稳定。 　　3.3固体分散体的鉴别
　　3.3.1差示量热扫描分析DSC图见图4。厚朴酚原料药在102 ℃左右有1个明显的吸热峰，102 ℃为厚朴酚原料药的熔点[1]，此峰即为厚朴酚的熔点峰；交联羧甲基纤维素钠在0～200 ℃没有明显的吸热峰；厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠（1∶5）物理混合物在102 ℃左右也有1个明显的吸热峰，表明该混合物是原料药和载体的简单混合，厚朴酚仍以晶体形式存在；固体分散体中药物的晶体吸热峰（102 ℃）消失，表明药物以无定形态分散于载体中。
　　3.3.2红外光谱分析厚朴酚红外图谱见图5，3 158，1 229 cm-1处的强峰分别由厚朴酚分子中的O-H和C-O伸缩振动引起，说明厚朴酚分子中存在酚羟基；1 610，1 496 cm-1是苯环骨架C=C伸缩振动吸收峰，说明厚朴酚分子中存在苯环结构；1 638 cm-1是乙烯基的C=C双键伸缩振动峰，992 cm-1中等强度峰与903 cm-1强峰，说明乙烯基为单取代，即分子中存在CH=CH2基团；交联羧甲基纤维素钠结构中分子间氢键O-H伸缩振动峰3 448 cm-1，为一宽的吸收峰，C-H伸缩振动峰2 916 cm-1，酯中C=O伸缩振动峰1 735 cm-1，酯中C-O伸缩振动峰1 265 cm-1，羧基C=O伸缩振动峰1 617 cm-1，羧基C-O伸缩振动峰1 328 cm-1，O-H面外弯曲振动峰667 cm-1，这些峰在其物理混合物红外图谱中均可发现，其图谱基本是厚朴酚与交联羧甲基纤维素钠主要峰的叠加，说明厚朴酚与交联羧甲基纤维素钠的混合物中二者之间并没有发生相互作用。与物理混合物的图谱相比，固体分散体的图谱发生了一定的变化，厚朴酚3 158 cm-1O-H伸缩振动峰消失，而与交联羧甲基纤维素钠结构中O-H（3 448 cm-1）形成了3 418 cm-1的新峰。红外光谱分析表明固体分散体中厚朴酚与交联羧甲基纤维素钠基本化学结构没有发生根本的改变，未形成新的化合物，也不是两者间简单的物理混合物，表明厚朴酚固体分散体中厚朴酚和交联羧甲基纤维素钠间可能形成了分子间氢键。
　　3.3.3扫描电镜分析电镜扫描图见图6，厚朴酚原料药以大小不一的结晶体存在；交联羧甲基纤维素钠接近于条状；物理混合物很明显地看到是厚朴酚和交联羧甲基纤维素钠的简单混合；固体分散体中已经没有明显晶体存在，厚朴酚主要以无定形态覆盖在交联羧甲基纤维素钠表面，显示厚朴酚和交联羧甲基纤维素钠可能形成了氢键，正是由于厚朴酚在载体上呈这种无定形分散状态，因此其溶出度和溶出速率改善明显。
　　4讨论
　　厚朴酚在水中溶解度小，直接口服吸收差，生物利用度低，目前还未见有将厚朴酚制成固体分散体以提高药物溶出的相关报道。本文以交联羧甲基纤维素钠为载体，将厚朴酚制成固体分散体可显著提高厚朴酚的溶出度。在固体分散体中，厚朴酚随着载体比例的增加，溶出度增大，厚朴酚/交联羧甲基纤维素钠比例大于1∶5后溶出度不再增加，因此选取1∶5为最优比例。分析溶出度显著提高的原因，主要有以下3点：①根据Noyes-Whitney方程，药物溶出速率随分散度的增加而增加，厚朴酚以无定形状态分散在载体中，提高了厚朴酚在载体中的分散程度；②厚朴酚除了在固体分散体中以无定形态存在增加溶出外，同时，交联羧甲基纤维素钠是一种超级崩解剂，其强大的吸水特性使得固体分散体迅速润湿，快速崩解，起到协同作用，从而使得厚朴酚在短时间内溶出度明显增加；③厚朴酚分子结构主要是一个联苯，每个苯环上有1个酚羟基和烯丙基，空间位阻较小，易于进入到交联羧甲基纤维素钠的交联结构中形成氢键，这在一定程度上也促进了溶出。
　　目前常用的固体分散体载体有水溶性、难溶性和肠溶性三大类。水溶性载体通常有聚乙二醇类、聚维酮类、有机酸类、表面活性剂类、糖类与多元醇类等，难溶性载体主要有乙基纤维素、聚丙烯酸树脂类、脂质类等，肠溶性载体主要有羧甲乙纤维素等。交联羧甲基纤维素钠作为一种新型药用辅料，近年来被广泛应用于片剂、颗粒剂、胶囊剂的崩解剂，但作为固体分散体的载体研究得较少。Castro等[12]以交联羧甲基纤维素钠为载体制备的吲哚美辛固体分散体，与原料药相比溶出提高了3.2倍，而本研究中厚朴酚的溶出度提高了6.9倍，分析原因可能是因为厚朴酚的药物结构空间位阻较小，且有2个酚羟基，易与载体形成氢键而提高了其溶出度。加速试验6个月后药物含量和溶出度均未发生明显变化，表明以交联羧甲基纤维素钠为载体制备的厚朴酚固体分散体稳定性较好，这可能是由于载体材料对药物具有一定的抑晶性。本实验的研究结果证实了以交联羧甲基纤维素钠为载体制备固体分散体从而提高药物溶出的可行性，为提高难溶性药物的生物利用度提供了新的途径。
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　　[责任编辑 孔晶晶]
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