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Preparation of astragalus polvsaccharides-Eudragit S100 colon-specific spray drying powder and evaluation on its in vitro release

黄芪多糖-Eudragit S100结肠定位释放喷雾干燥粉的制备和体外溶出评价



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 6 期 2014 年 3 月 ·778·
黄芪多糖-Eudragit S100 结肠定位释放喷雾干燥粉的制备和体外溶出评价
邓 瑾 1,郑立发 1,张振海 2,赵志英 1*,贾晓斌 2, 3*
1. 中国药科大学 天然药物活性组分与药效国家重点实验室,江苏 南京 210009
2. 江苏省中医药研究院 国家中医药管理局中药释药系统重点研究室,江苏 南京 210028
3. 南京中医药大学,江苏 南京 210046
摘 要:目的 拟制备 pH 依赖型黄芪多糖结肠定位释放喷雾干燥粉,以期达到结肠定位释药的目的。方法 以 Eudragit S100
水分散体为结肠靶向材料制备黄芪多糖结肠定位释放喷雾干燥粉,考察其体外释药性能,并对其进行扫描电镜(SEM)分
析。结果 药物与 Eudragit S100 比例为 1∶10 时所制备的喷雾干燥粉在模拟人工胃液中基本不释药,在模拟人工肠液中,
药物 4 h 的累积溶出率小于 30.0%,在模拟人工结肠液中,1 h 的体外累积溶出率达 90.0%以上。结论 以 Eudragit S100 水
分散体为载体制备的黄芪多糖结肠定位释放喷雾干燥粉达到了结肠定位释药的效果,其制备工艺简单、可行。
关键词:黄芪多糖;结肠定位;喷雾干燥;水分散体;药物释放;累积溶出率
中图分类号:R283.6 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2014)06 - 0778 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.06.007
Preparation of astragalus polvsaccharides-Eudragit S100 colon-specific spray
drying powder and evaluation on its in vitro release
DENG Jin1, ZHENG Li-fa1, ZHANG Zhen-hai2, ZHAO Zhi-ying1, JIA Xiao-bin2, 3
1. State Key Laboratory of Natural Medicines, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China
2. Key Laboratory of New Drug Delivery System of Chinese Materia Medica, Jiangsu Provincial Academy of Chinese Medicine,
Nanjing 210028, China
3. Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210046, China
Abstract: Objective To prepare the pH-dependent astragalus polvsaccharides colon-specific spray drying powder, with the intention
of controlling drug release in the colon. Methods Eudragit S100 water dispersion was used as a carrier to prepare astragalus
polvsaccharides colon-specific spray drying powder by spray drying method and the in vitro dissolution of spray drying powder was
performed. The structure characteristics of spray drying powder was analyzed by SEM. Results When the ratio of drug to Eudragit
S100 was 1:10, the drug in simulated gastric fluid did not release nearly and the accumulative drug-release percent in vitro at 4 h was
less than 30.0%; But in the simulated colonic fluid, the accumulated drug release percent reached 90.0% within 1 h. Conclusion The
astragalus polysaccharides colon-specific spray drying powder had the characteristics as a colon-specific delivery system. The
preparation process is simple and feasible.
Key words: astragalus polysaccharides; colon-specific; spray drying; water dispersion; drug release; cumulative leaching rate

黄芪为豆科黄芪属植物蒙古黄芪 Astragalus
membraneceus (Fisch.) Bunge var. mongholicus
(Bunge) Hsiao 和荚膜黄芪 Astragalus membranaceus
(Fisch.) Bunge 的干燥根,黄芪多糖(APS)是黄芪
的主要生物活性成分之一,其主要是由葡萄糖、鼠
李糖、半乳糖和阿拉伯糖等单元连接而成的[1-3]。近
年国内外多项研究表明黄芪多糖对结肠溃疡和结肠
癌具有一定的治疗作用[4-5],因此其对结肠疾病潜在
的应用价值有待进一步发掘。但普通制剂最终到达
结肠段的药物浓度较低,治疗效果受到很大的限制。

收稿日期:2013-10-21
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81202929)
作者简介:邓 瑾,讲师,研究方向为药物新剂型研究。Tel: (025)83271272 E-mail: dengjin1977@163.com
*通信作者 赵志英 Tel/Fax: (025)85301528 E-mail: zhaozhiying608@126.com
贾晓斌 Tel/Fax: (025)85637809 E-mail: jiaxiaobinpharmacy@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 6 期 2014 年 3 月 ·779·
口服结肠定位释药系统是指通过适当的方法使
药物经口服后避免在胃、十二指肠、空肠和回肠前
端释放,运送至回盲部后再释放,从而达到提高药物
局部浓度和生物有效性目的的一种新型给药系统[6-7]。
中药肠溶粉体、缓释粉体已经有较多报道[8-9],可以
达到控制药物释放的目的。本实验以黄芪多糖为模
型药物,采用 Eudragit S100 为辅料,根据 pH 敏感
控释机制,制备结肠定位喷雾干燥粉,使药物主要
在结肠段释放,提高病变部位的局部药物浓度,减
少用药剂量,提高疗效,同时提高患者的顺应性。
1 仪器与材料
黄芪多糖(实验室自制,以葡萄糖为指标成分,
用苯酚-硫酸法测定质量分数为 90.5%,相对分子质
量为 40 000~60 000);苯酚(国药集团化学试剂有
限公司);浓硫酸(南京华嘉化学试剂有限公司);
Eudragit S100(批号 B120705005,德国 Evonik 公
司);柠檬酸三乙酯(广州市正通化工有限公司),
水为超纯水,其他试剂均为分析纯。
Labplant SD—06 喷雾干燥仪(英国 Lab Plant
公司);ZRS—8G 型智能溶出试验仪(天津市天大
天发科技有限公司);Mastersizer 3000 激光粒度粒
形分析仪(英国马尔文仪器有限公司);6390LV 扫
描电镜(日本电子公司);Milli—Q Reference 纯水
机(美国 Millipore 公司);紫外可见分光光度计(上
海美谱达仪器有限公司)。
2 方法与结果
2.1 Eudragit S100 水分散体的制备[10]
取处方量 Eudragit S100 粉末,在不断搅拌下加
入适量水中,形成均匀分散的混悬液后,加入稀氨
水调节 pH 值大于 7,不断搅拌 1 h,再滴加适量柠
檬酸三乙酯作为增塑剂,继续搅拌 2 h,即得均匀稳
定的水分散体。
2.2 黄芪多糖结肠定位喷雾干燥粉体的制备
称取黄芪多糖适量,按照药物与 Eudragit S100
质量比为 1∶6、1∶8、1∶10、1∶12 分别加入适量
“2.1”项下制备的 Eudragit S100 水分散体中,充分
搅拌混匀,进行喷雾干燥,进料温度 30 ℃,进风
温度 150 ℃,出口温度 50 ℃,进料体积流量 10
mL/min,收集产品,研细过 80 目筛,即得,置干
燥器内保存备用。
2.3 体外溶出实验
2.3.1 对照品溶液制备 精密称取葡萄糖对照品
2.14 mg,置于 10 mL 量瓶中,加水溶解并稀释至刻
度,摇匀,即得质量浓度为 214.0 μg/mL 的葡萄糖
对照品溶液。
2.3.2 供试品溶液的配制 取黄芪多糖喷雾干燥粉
适量,取约 1 g,精密称定,于 250 mL 量瓶中,加
水至刻度溶解,超声,3 000 r/min 离心 5 min,取上
清液用 0.45 μm 的微孔滤膜滤过,备用。
2.3.3 线性关系考察 取苯酚适量,蒸馏收集
180~182 ℃的馏份,称取馏份 5.0 g,置 100 mL 的
量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,即得 5%苯酚溶
液。分别精密吸取对照品溶液 0.05、0.1、0.2、0.4、
0.8、1.0、2.0 mL 于 10 mL 具塞试管中,加蒸馏水
补足至 2.0 mL,加入 1.0 mL 5%苯酚溶液混匀,然
后立即加入 5.0 mL 浓硫酸。振摇静置 5 min,水浴
加热 20 min 后于室温下冷却。以苯酚-硫酸溶液作
为空白对照,于 490 nm 处测定葡萄糖的吸光度(A)
值。以质量浓度为横坐标(X),对应的 A 值为纵坐
标(Y),进行线性回归,得标准曲线回归方程 Y=
0.013 8 X-0.025 5,r=0.999 5,结果表明,黄芪多
糖在 5.35~214.0 μg/mL 线性关系良好。
2.3.4 精密度试验 精密吸取对照品溶液,依法显
色后测定 A 值,得 RSD 为 1.79%(n=6),表明该
方法精密度良好。
2.3.5 重复性试验 精密称取同一批黄芪多糖喷雾
干燥粉 6 份,平行配制一定质量浓度的 6 份供试品
溶液,依法显色后测定 A 值,得 RSD 为 2.41%,表
明重复性好。
2.3.6 稳定性试验 精密吸取制备的供试品溶液,
分别在 0、2、4、6、8、12 h 依法显色后测定 A 值,
得 RSD 为 2.08%,说明该供试品溶液在 12 h 内稳
定性良好。
2.3.7 回收率试验 精密称取已测定的黄芪多糖喷
雾干燥粉,制备成供试品溶液 6 份,分别加入葡萄
糖对照品溶液适量,精密吸取混合溶液 1 mL,用蒸
馏水定容至 10 mL,取 2 mL,依法显色后测定吸光
度,并计算平均回收率和 RSD 值,结果分别为
96.18%和 2.11%。
2.3.8 药物的溶出度测定 按《中国药典》2010 年
版二部附录第一法转篮法,评价喷雾干燥粉的体外
释药性能。取适量样品分别装于普通胶囊壳中,分
别依次测定其在人工胃液(pH 1.2 的稀盐酸)2 h、
人工肠液(pH 6.8 的磷酸缓冲液)4 h、人工结肠液
(pH 7.6 的磷酸缓冲液)1 h 中的释放情况。转速为
100 r/min,介质温度为(37.0±0.5)℃,于规定时
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 6 期 2014 年 3 月 ·780·
间(根据药物在各模拟环境中停留时间不同,停留
较短的则取样时间点较为密集,停留时间长的取样
时间间隔较长,在人工胃液中分别于 10、30、60、
90、120 min 取样,人工肠液中分别于 30、60、120、
240 min 取样,人工结肠液中分别于 10、20、30、
60 min 取样)取释放液 5 mL,并迅速补充等体积等
温度的溶出介质,0.45 μm 微孔滤膜滤过,依法显
色后测定吸光度。结果见图 1。






图 1 黄芪多糖与黄芪多糖-Eudragit S100 喷雾干燥粉在人工胃液 (A)、人工肠液 (B) 和人工结肠液 (C) 中的溶出曲线
Fig. 1 Dissolution curves of astragalus polvsaccharides and astragalus polvsaccharides-Eudragit S100 spray drying powder
in simulated gastric fluid (A), simulated intestinal fluid (B), and simulated colonic fluid (C)

图 1-A 结果显示,药物在人工胃液中有一定的
释放,可能是由于黄芪多糖为水溶性物质,当喷雾
干燥粉表面的药物与溶出介质充分接触,黄芪多糖
溶解,因而出现一定的突释。图 1-B 表明,在人工
肠液中,药物在 30 min 后开始释放,当药物与载体
比例为 1∶6 时,4 h 后释放量大于 40.0%,Eudragit
S100 比例的增加到 1∶12 时,4 h 后释放量仅为
24.2%。可推测当 Eudragit S100 的比例增加时,其
保护作用越强,释药时滞延长,药物在小肠液中的
泄露越少。图 1-C 为药物与喷雾干燥粉在人工结肠
液(pH 7.6 的磷酸盐缓冲溶液)中的释放情况。随
着Eudragit S100比例的增加,药物的释放逐渐加快,
当药物与载体比例为 1∶10 时,60 min 的体外累积
溶出率达 90.0%以上,而当药物与载体比例为 1∶
12 时,药物的体外累积溶出率无明显增加,因而选
择药物与载体比例为 1∶10 的处方。
2.4 粒径与粒度分布
抽真空状态下将适量黄芪多糖原料药或喷雾干
燥粉末均匀分散于载玻片上,置于激光粒度分析仪
内,测定其粒径及粒径分布,结果见表 1,其中 D10、
D50、D90 分别表示样品中有 10%、50%、90%的粒
子其直径均小于该值所示的粒径。
表 1 粒径分布
Table 1 Partical size of distribution
粒径分布 / μm 样品
D10 D50 D90
原料药 3.14 69.51 162.60
喷雾干燥粉 3.96 23.47 65.66

2.5 扫描电镜(SEM)分析
将原料药和喷雾干燥粉末样品分别涂在样品台
上,真空喷金 70 s 后进行表面形貌扫描,结果见图
2。图 2-A 是黄芪多糖原料药的 SEM 图,由图可知,
原料药颗粒粒径较大,大小不均,粒径分布较宽,
表面凹凸粗糙;图 2-B 为喷雾干燥得到的黄芪多糖-
Eudragit S100 粉末,其粒径变小,比表面积增加,
颗粒多为球形或近球形的,表面圆整、光滑,粒径
分布变窄。黄芪多糖喷雾干燥粉较小的粒径和较大
的比表面积,可能是造成其有突释的一个原因。
3 讨论
Eudragit S100 为常用的肠溶丙烯酸树脂类材
料,有较好的抗酸性能,不受消化酶破坏,从而使
药物经过胃液时不被泄露,在 pH 值大于 7 时开始
溶解,释放药物,达到结肠定位释药的目的[11-12],
对人体无害,同时具有良好的流动性和可压性,利





/
%

100
80
60
40
20
0
APS
APS-Eudragit S100 (1∶6)
APS-Eudragit S100 (1∶8)
APS-Eudragit S100 (1∶10)
APS-Eudragit S100 (1∶12) 累




/
%

100
80
60
40
20
0
0 20 40 60 80 100 120
t / min
0 50 100 150 200 250
t / min





/
%

100
80
60
40
20
0
0 10 20 30 40 50 60
t / min
A B
C
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 6 期 2014 年 3 月 ·781·


图 2 黄芪多糖原料药 (A) 和黄芪多糖-Eudragit S100
喷雾干燥粉 (B) SEM 图
Fig. 2 SEM imagines of astragalus polvsaccharides (A)
and astragalus polvsaccharides-Eudragit S100
spray drying powder (B)

于制剂的成型。通常将易溶于有机溶剂的成膜材料
以极小粒子分散于水中,制成水分散体,从而克服
了使用有机溶剂易燃、易爆、毒性大和防护要求高
的缺点。水分散体中的聚合物是以微粒形式存在的,
因此它的成膜机制不同于有机溶液。常需要加入增
塑剂促进膜的形成和融合,提高产品柔韧性[13]。柠
檬酸三乙酯为常用的增塑剂,具有溶解力强、耐油
性和抗霉性好等优点,Eudragit S100 水分散体中加
入适量的柠檬酸三乙酯,具有良好的增塑作用[14]。
本实验选用Eudragit S100水分散体为结肠靶向
材料,采用喷雾干燥法制备黄芪多糖靶向喷雾干燥
粉末,体外溶出实验结果显示药物在模拟人工结肠
液中快速释放,当药物与 Eudragit S100 比例为 1∶
10 时,60 min 体外累积溶出率达 90.0%以上,达到
了良好的结肠定位释药特性,提高了结肠病变部位
黄芪多糖的浓度,结肠靶向给药系统对于结肠溃疡
和结肠癌等结肠疾病的治疗具有重大的临床价值和
广阔的应用前景,本研究为黄芪多糖口服靶向制剂
的研究提供了参考,但该制剂的体内靶向性及疗效
还有待进一步评价。
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