全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 4 期 2013 年 2 月 ·420·
基于壳聚糖的丹参酮 IIA固体分散体的研究
刘其媛 1, 2,张振海 1,蒋艳荣 1,金 鑫 1,陈小云 1,贾晓斌 1*
1. 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
2. 南京中医药大学,江苏 南京 210046
摘 要:目的 将壳聚糖(CS)应用于丹参酮 IIA(Tan IIA)固体分散体的制备,考察并比较以不同相对分子质量(MW)的
CS 为载体的 Tan IIA固体分散体的溶出度。方法 以 CS 为载体,采用溶剂法制备 Tan IIA固体分散体,对不同 MW 的 CS 以
及药物与载体的不同比例所制备固体分散体的溶出行为进行比较研究,并进行物相分析。结果 Tan IIA-CS(MW 3 000~
5 000)按 1∶9 比例制备的固体分散体的体外溶出效果最好,60 min 时药物的体外累积溶出率达到 90%以上;经差示扫描量
热(DSC)和扫描电镜(SEM)分析,固体分散体中药物以非晶形形式存在于载体中。结论 以 CS 为载体制备的 Tan IIA
固体分散体能显著改善 Tan IIA的溶出;CS 作为 Tan IIA一种新型的固体分散体载体,具有实际应用价值。
关键词:丹参酮 IIA;壳聚糖;固体分散体;溶出度;溶剂法
中图分类号:R283.6 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2013)04 - 0420 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.04.009
Studies on tanshinone IIA solid dispersion based on chitosan
LIU Qi-yuan1, 2, ZHANG Zhen-hai1, JIANG Yan-rong1, JIN Xin1, CHEN Xiao-yun1, JIA Xiao-bin1
1. Key Laboratory of New Drug Delivery System of Chinese Materia Medica, Jiangsu Province Academy of Traditional Chinese
Medicine, Nanjing 210028, China
2. Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210046, China
Abstract: Objective To prepare and characterize the solid dispersion of tanshinone IIA (Tan IIA) using chitosan (CS) and compare
the dissolution of solid dispersion using CS with different molecular weight (MW). Methods Tan IIA solid dispersion was prepared
by the solvent method with CS as the carrier. The physical characteristics and in vitro dissolution of solid dispersion prepared by
different MW of CS and different proportions of drug and carrier were further evaluated. Results The ideal Tan IIA solid dispersion
was prepared under the condition as follows: the weight ratio of Tan IIA-CS (MW 3 000—5 000) was 1∶9. The in vitro dissolution of
Tan IIA solid dispersion reached up to 90% at 60 min. The differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy
(SEM) demonstrated that Tan IIA existed as amorphous state in carriers. Conclusion The results indicate that in vitro dissolution of
Tan IIA is improved greatly by the solid dispersion with CS as the carrier. As a new type of solid dispersion carrier of Tan IIA, CS has
its practical value.
Key words: tanshinone IIA; chitosan; solid dispersion; dissolution; solvent method
丹参酮 IIA(Tan IIA)是从中药丹参根茎提取的
有效成分,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等广泛的药
理活性[1-3]。由于 Tan IIA难溶于水,口服溶出速度慢,
导致其口服生物利用度低(仅为 2%~3%)[4]。
应用固体分散体技术可改善难溶性药物的溶解
性能,提高溶出速率[5-8],从而提高口服生物利用度。
目前,大多数固体分散体以 PVP、聚乙二醇或泊洛
沙姆等作为载体,然而药物在固体分散体中处于一
种热力学不稳定状态,经一段时间放置后,会出现
老化、结晶析出、药物溶出度下降等现象;同时,
由于这些载体吸湿性和黏性较大,不利于制剂加工
及产业化的实施。壳聚糖(CS)是一种天然无毒、
收稿日期:2012-08-23
基金项目:江苏省中医药领军人才项目(2006);“国家中医药管理局中药口服制剂释药系统重点研究室”开放基金课题(2011NDDCM01002)
作者简介:刘其媛,硕士研究生,研究方向为中药药剂新剂型研究。Tel: 15850530729 E-mail: lqiyuan670@163.com
*通信作者 贾晓斌 Tel/Fax: (025)85637809 E-mail: jxiaobin2005@hotmail.com
网络出版时间:2012-11-26 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1108.R.20121126.1755.007.html
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 4 期 2013 年 2 月 ·421·
可降解的多糖,具有生物相容性好、增强肠上皮细
胞转运通透性的优点[9-10]。本实验对以 CS 为载体的
Tan IIA固体分散体进行体外研究。
1 仪器与材料
Tan IIA对照品(中国药品生物制品检定所,批
号 110766-200518);Tan IIA(南京泽郎医药科技有
限公司,批号 ZL201106010B,质量分数>98%);
相对分子质量(MW)分别为 3 000~5 000、30 000、
50 000、100 000 的 CS(批号分别为 D120221022、
D120302040、D120302041、D120302042,浙江金
壳生物化学有限公司);柠檬酸(南京化学试剂有限
公司,批号 070160038);泊洛沙姆 188(F68,巴
斯夫上海有限公司,批号 WP0D644F,质量分数
99%)。ZRS—8G 型智能溶出试验仪(天津大学无
线电厂);DSC204 差热分析仪(德国 Netzsch 公司);
高效液相色谱仪(Waters,600 型泵,717 自动进样
器,2996DAD 紫外检测器,Empower 数据处理系
统);数显气浴恒温振荡器(金坛市双捷实验仪器
厂);RE—52A 旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);
METTLERAL204 十万分之一天平(梅特勒-托利多
仪器有限公司);甲醇为色谱纯,水为高纯水,其余
试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 供试品制备
2.1.1 CS的预处理 分别称取各MW的CS溶于水,
加柠檬酸调 pH 6.0,减压蒸干溶剂,真空干燥,研
细过 80 目筛,备用。
2.1.2 以不同 MW 的 CS 为分散介质的固体分散体
的制备 称取 Tan IIA原料药,加 95%乙醇溶解。按
药物与载体质量比 1∶3分别准确称取各MW的CS,
加 95%乙醇分散或溶解。药物与载体的乙醇溶液充
分混匀。40 ℃减压下,旋转蒸发除去溶剂,真空干
燥,研细过 80 目筛,得 4 种不同 MW的 CS 为载体
的 Tan IIA固体分散体,备用。
2.1.3 不同比例 Tan IIA-CS 固体分散体的制备 将
Tan IIA原料药与 MW 3 000~5 000 的 CS 分别以 1∶
3、1∶6、1∶9、1∶12 的质量比,按照“2.1.2”项
下所述操作分别制备 4 种 Tan IIA-CS 固体分散体,
备用。同法制备 Tan IIA-F68(1∶9)固体分散体。
2.1.4 物理混合物的制备 称取 Tan IIA 原料药适
量,按照 1∶9 的质量比称取 CS(MW 3 000~5 000),
置于研钵中研细,混匀,过 80 目筛,置干燥器内保
存备用。
2.2 体外溶出试验
2.2.1 色谱条件 色谱柱为 Hedera ODS-2 柱(250
mm×4.6 mm,5 μm);柱温为 30 ℃;流动相为甲
醇-水(86∶14);体积流量为 1 mL/min;检测波长
为 270 nm;进样量 10 μL。
2.2.2 标准曲线的绘制 取Tan IIA对照品5.00 mg,
精密称定,置于 25 mL 量瓶中,用甲醇溶解并稀释
至刻度,精密吸取 2 mL 置于 50 mL 量瓶中,用甲
醇稀释至刻度,得 8.00 μg/mL 的 Tan IIA对照品储
备液。分别精密吸取储备液 1.0、2.0、4.0、6.0、8.0
mL 置于 10 mL 量瓶中,用甲醇稀释至刻度,摇匀,
0.45 μm 微孔滤膜滤过,取续滤液进样,测定峰面
积(A),将质量浓度(C)与 A 值进行线性回归,
得回归方程 A=92.764 C+0.719 3,r=0.999 7,线
性范围 0.800~6.400 μg/mL。
2.2.3 回收率试验 分别精密量取“2.2.2”项下的
储备液 1.0、6.0、8.0 mL 置 10 mL 量瓶中,按处方
比例加入载体材料各 3 份,加甲醇稀释至刻度,超
声溶解,滤过,取续滤液作为回收率试验样品溶液,
按以上方法测定,以 MW 3 000~5 000 的 CS 为载体
时,平均回收率为 100.6%,RSD 为 0.74%(n=9);
以MW 30 000的CS为载体时,平均回收率为99.4%,
RSD 为 0.91%(n=9);以 MW 50 000 的 CS 为载体
时,平均回收率为 100.9%,RSD 为 0.67%(n=9);
以MW 100 000的CS为载体时,平均回收率为99.2%,
RSD 为 0.92%(n=9);以 F68 为载体时,平均回
收率为 100.3%,RSD 为 0.85%(n=9)。
2.2.4 药物的溶出度测定 精密称取 Tan IIA 原料
药和各种固体分散体(相当于含 Tan IIA 5 mg)分别
装于胶囊中,按溶出度测定方法(《中国药典》2010
年版二部附录 XC 桨法),以 0.5%十二烷基磺酸钠
(SDS)溶液 900 mL 为溶出介质,转速 50 r/min,
温度(37±0.5)℃,分别于 15、30、45、60、90、
120 min 取样 5 mL(同时补加同温度等体积溶出介
质),高速离心后取上清液进行 HPLC 测定,测定
结果代入回归方程计算质量浓度,并换算成累积溶
出率,结果见图 1、2。
图 1 结果表明几种不同 MW的 CS 作为 Tan IIA
的载体材料,均可明显提高 Tan IIA的溶出速率和程
度。其中,MW为 3 000~5 000 的 CS 促进 Tan IIA
溶出的效果较其他几种 MW 的 CS 更为显著,故选
择 MW 3 000~5 000 的 CS 作为 Tan IIA固体分散体
的载体。从图中可以看出,随着 CS MW的增大,其
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 4 期 2013 年 2 月 ·422·
图 1 不同 MW 的 CS 对 Tan IIA溶出的影响
(Tan IIA-CS 1∶3,n=6)
Fig. 1 Dissolution curves of Tan IIA with different MW
of CS ( Tan IIA-CS 1∶3, n=6)
图 2 CS (MW 3 000~5 000) 不同比例对 Tan IIA
溶出的影响 (n=6)
Fig. 2 Effects of different proportions of CS (MW 3 000—
5 000) on Tan IIA dissolution (n=6)
促进溶出的效果相对减弱,可能是由于小 MW的 CS
水溶性相对较好,从而更好地促进药物的溶出。图
2 结果表明随着载体用量的增加,Tan IIA溶出度增
大,当 Tan IIA与 CS 比例大于 1∶9 时,随着载体
比例增大,Tan IIA溶出度增加并不显著,故选择药
物与载体的比例为 1∶9。该条件下 Tan IIA 60 min
的溶出度高于 90%,且高于同比例的 Tan IIA与 F68
形成的固体分散体。
2.3 溶解度测定
分别取过量的 Tan IIA-CS(MW 3 000~5 000)
(1∶9)固体分散体 3 份于 10 mL 具塞刻度试管中,
加 10 mL 蒸馏水,置于 37 ℃恒温振荡器中避光振
摇 24 h,达到平衡后取出,取上清液用 0.45 μm 微
孔滤膜滤过后进样,按“2.2.1”项色谱条件测定 Tan
IIA的量,取平均值。
Tan IIA原料药的溶解度仅为 16.5 ng/mL,与文
献报道一致[11];Tan IIA-CS(MW 3 000~5 000)(1∶
9)固体分散体的 Tan IIA溶解度为 41.3 ng/mL,固
体分散体使原料药的溶解度提高至原来的 2.5 倍。
2.4 差示量热扫描分析(DSC)
测试条件:铝坩埚为参比;气氛为氮气;升温
速率 10.0 ℃/min;升温范围 25~400 ℃。分别对
Tan IIA原料药、CS、Tan IIA-CS 物理混合物、Tan IIA-
CS 固体分散体进行 DSC 分析,结果见图 3。DSC
曲线图显示,Tan IIA原料药在 205 ℃左右有一明显
的吸热峰;CS 在 80 ℃左右有一较宽的吸热峰,与
文献报道一致[12];Tan IIA-CS 的物理混合物有两个
吸热峰,表明该混合物是原料药和载体的简单混合;
固体分散体中药物的吸热峰消失,而在 80 ℃只有
载体的吸热峰,提示药物与载体形成了固体分散体,
药物以非晶形形态分散于载体中。
图 3 Tan IIA 原料药 (A)、CS (B)、Tan IIA-CS (1∶9)
物理混合物 (C)、Tan IIA-CS (1∶9)
固体分散体 (D) 的 DSC 图
Fig. 3 DSC curves of Tan IIA (A), CS (B), physical
mixture of Tan IIA and CS (1∶9) (C),
and Tan IIA-CS solid dispersion (D)
2.5 扫描电镜分析(SEM)
分别对Tan IIA原料药和Tan IIA-CS固体分散体
进行 SEM 分析,结果见图 4。SEM 图显示,Tan IIA
为块状晶体,而在固体分散体中没有观察到游离的
药物晶体,提示 Tan IIA以非晶形状态分散于载体材
料中,形成了固体分散体。
图 4 Tan IIA 原料药 (A)、Tan IIA-CS 固体分散体
(B) 的 SEM 图
Fig. 4 SEM graphs of Tan IIA (A) and Tan IIA-CS
solid dispersion (B)
MW 3 000~5 000
MW 30 000
MW 50 000
MW 100 000
Tan IIA
累
积
溶
出
率
/
%
0 20 40 60 80 100 120
t / min
80
60
40
20
0
Tan IIA
Tan IIA-CS (1∶3)
Tan IIA-CS (1∶6)
Tan IIA-CS (1∶9)
Tan IIA-CS (1∶12)
Tan IIA-F68 (1∶9)
100
80
60
40
20
0
累
积
溶
出
率
/%
0 40 80 120
t / min
A B
A
B
C
D
0 100 200 300 400
T / ℃
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 4 期 2013 年 2 月 ·423·
3 讨论
以水溶性 CS 为载体,将 Tan IIA制成固体分散
体提高了其溶出速率。在固体分散体中,随着载体
比例的增加,Tan IIA溶出速率加快。这是由于Tan IIA
在载体 CS 中形成非结晶的无定形物,载体用量的
增大提高了 Tan IIA在载体中的分散程度,使其溶解
度和溶出速率均增大。
由于 Tan IIA在酸性条件下较为稳定[13],因此本
实验中通过柠檬酸预处理的方法调节体系的 pH 至
弱酸性。与原料药相比,固体分散体中 Tan IIA的溶
解度虽有增加,但幅度不大。可知药物溶出度显著
增加并非主要因其溶解度增大,而是因为固体分散
体使 Tan IIA分散度提高,粒度减小,比表面积增加,
从而促进了 Tan IIA的溶出。
以 CS 为 Tan IIA固体分散体的载体,明显改善
了药物的溶出。CS 作为一种天然无毒的多糖,与通
常使用的载体相比,具有生物相容性好、增强肠上
皮细胞转运通透性、黏性小等优点,从而推测其更
有利于保持产品的质量稳定和提高生物利用度,也
更有助于制剂加工和实现产业化。本研究为 Tan IIA
口服给药制剂的研究与发展提供了参考。
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