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Materiomic release kinetics of Longdan Xiegan Pill

龙胆泻肝丸物质组释放动力学特征研究



全 文 :量[ J ] 亚太传统医药, 2008, 4( 11) : 44
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龙胆泻肝丸物质组释放动力学特征研究
郭  桢1, 2 ,凌  昳1, 2 ,张继稳2 ,葛卫红1 ,石森林1 *
( 1 浙江中医药大学药学院, 浙江 杭州  310053; 2 中国科学院上海药物研究所 药物释放系统研究中心,上海  201203)
摘  要:目的  研究龙胆泻肝丸的物质组释放动力学特征。方法  按!中国药典∀桨法 100 r / min 测定龙胆泻肝丸
的释放度,运用紫外吸收光谱法结合 Kalman 滤波法对龙胆泻肝丸物质组进行定量, 并绘制释放曲线,获得龙胆泻
肝丸的物质组释放动力学特征和多维释放特征。结果  龙胆泻肝丸的缓释特征明显, 动力学特征符合Weibull和
Higuchi释放模型。结论  龙胆泻肝丸的释放机制可能属于骨架溶蚀型, 提示传统丸剂具有明显的缓释特征。
关键词:龙胆泻肝丸; 中药物质组;释放动力学; 紫外吸收光谱法
中图分类号: R286 02   文献标识码: A    文章编号: 02532670( 2010) 11180603
Materiomic release kinetics of Longdan Xiegan Pill
GUO Zhen
1, 2
, L ING Die
1, 2
, ZHANG Jiwen2 , GE Weihong1 , SH I Senlin1
( 1 Colleg e o f Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University o f T raditional Chinese Medicine, H angzhou 310053, China;
2 Center for D rug Deliver y Sy st em, Shanghai Institut e o f Mater ia Medica, Chinese Academy
of Sciences, Shanghai 201203, China)
Abstract: Objective  T o study materiomic release kinet ics of Longdan Xiegan Pill Methods  The ma
teriom ics release kinetics, the r elease prof iles, and the multidimensional release characterist ic of Longdan
Xiegan Pill w ere determ ined by the paddle method w ith a rotate speed at 100 r/ m in in Chinese P harma
cop ia, and the mater iome w as quant if ied by U Vvis combined Kalman filter method Results  Longdan
Xiegan Pil l behaved typical sustained release pro file w hich w as consistent w ith Weibul l and H iguchi release
models Conclusion  T he sustained release prof ile of Longdan Xiegan Pill is depicted quant itat ively by ma
teriom ic release dynam ics in this paper, w hich demonst rates the obvious sustained r elease characterist ic of
the t radit ional pills
Key words: Longdan Xiegan Pill; mater iome of Chinese materia medica; release dynamics; U Vvis
  龙胆泻肝丸系由龙胆草、黄芩、栀子、泽泻、木
通、车前子、生地、当归、柴胡、甘草等制成的水泛丸,
泻肝而不伤肝, 利湿而不伤阴,除用于治疗高血压、
急性胆囊炎、尿路感染等症外,现在常用于乙型病毒
性肝炎等一些慢性病的治疗。龙胆泻肝丸针对的病
症多需长期服药,因此深入研究龙胆泻肝丸多组分
缓释机制具有较大的实用意义。对于龙胆泻肝丸全
组分或多组分释放/溶出度研究更未见报道, 仅针对
某个或少数组分进行定量分析, 如以龙胆苦苷作为
指标成分研究龙胆泻肝丸的溶出度[ 1] ; 亦或以龙胆
苦苷、黄芩苷、栀子苷作为指标性成分研究龙胆泻肝
丸的溶出度[ 2] ,这几乎忽略了剂型因素、辅料及其他
环境因素可能给制剂释放特征带来的影响,难以对
龙胆泻肝丸中多组分释放/溶出动力学进行全面监
控[ 35] 。中药物质组释放动力学及其同步性评价方
法的基础是设定多组分中药的物质组成特征、各组
分的量之间的相互关系为中药作用整体性的量化指
#1806# 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 11 期 2010 年 11月
收稿日期: 20100209                     基金项目:国家高技术研究发展计划( 863计划)资助项目( 2006AA02Z336 ) ;国家科技支撑计划项目( 2006BA1098B0808) ; 中国科学院上海药物研究所新药团队基础研究项目( 07G603F015)作者简介:郭  桢,男,硕士, 2007年毕业于中国药科大学,研究方向:中药新剂型、制剂新技术研究与新药开发。
Email: guozh en10012002@ yahuo. com. cn
* 通讯作者  石森林  Email: pjstone@ 163 com cn
标,以指定剂量下中药制剂中所含有的物质组各组
分间的量特征关系为标准谱, 以样本的物质组谱特
征为依据,采用 Kalman滤波法计算 [ 6] , 获得释放介
质中的物质组的量 [ 3, 7] , 对多组分中药的释放特征
进行量化评价, 获得其物质组释放度特征,实现对中
药制剂多组分释放特征的定量描述,然后运用向量
夹角法 [ 8]实现对中药制剂多组分多维释放特征的定
量描述。运用中药物质组释放动力学评价方法, 可
以简洁、直观、定量地评价中药多组分释放度、释放
同步性等动力学特征, 并且已取得良好的成果 [ 7]。
因此本实验以中药物质组释放动力学理论为基础考
察了龙胆泻肝丸的物质组释放动力学特征。
1  仪器与试药
UV2450型紫外可见分光光度计(日本岛津) ;
Avant i J ∃ 26XP 高速离心机 ( 美国 Beckman ) ;
RCZ ∃ 6C2型溶出仪 (上海黄海药检仪器有限公
司) ; 龙胆泻肝丸(吉林省辉南天泰药业股份有限公
司,批号 070403, 水丸)。
2  方法与结果
2 1  储备液的制备: 精密称取龙胆泻肝丸 10 g, 加
50 mL 脱气蒸馏水研匀,再取 450 mL 脱气蒸馏水将
混悬药液洗入溶出杯,桨法 100 r/ min, 37 % 0 5 & 条
件下搅拌 10 h,使各组分充分释放。以蒸馏水补足至
500 mL。取溶液适量, 5 000 r/ min离心 15 min, 上清
液过 045 m微孔滤膜, 取续滤液 5 mL, 置 250 mL
量瓶内,用蒸馏水稀释至刻度,即得储备液。
2 2  检测方式:用紫外可见分光光度计对龙胆泻
肝丸各样本物质组溶液进行检测,各样本以蒸馏水
为空白对照, 在 220~ 400 nm 紫外波长范围内扫
描,输出每 1 nm 波长处的吸光度, 即得龙胆泻肝丸
物质组紫外测定谱。
2 3  物质组浓度标准谱:根据标准储备液在紫外和
可见光波长范围内的吸收特征,选取 220~ 400 nm
的吸收光谱为龙胆泻肝丸的物质组浓度标准谱, 并
记录每 1 nm 波长处的吸光度物质组浓度标准谱,
即得。以波长为横坐标, 各波长点的吸光度为纵坐
标,得龙胆泻肝丸物质组紫外浓度标准谱图(图 1)。
2 4  线性关系考察: 移取储备液 6 25、12 50、
25 00、50 00、75 00、100 00 mL, 置 100 mL 量瓶
内,加蒸馏水稀释至刻度, 混匀, 即得 0 025、0 05、
0 10、0 20、0 30、0 40 mg/ mL 供试液。用 UVvis
法检测,并与物质组浓度标准谱相比较, 以 Kalman
滤波法计算获得各标准系列溶液的物质组浓度, 考
察评价方法的线性。以丸重标示的配制质量浓度与
图 1  龙胆泻肝丸物质组紫外标准谱
Fig. 1  Standard spectrum of Longdan Xiegan Pill
determined by UVvis
物质组浓度测定值进行最小二乘法线性回归,得紫
外检测结果相关方程 G= 0 009 8 X + 0 021 4( r=
0 999 6) , 结果表明丸重标示浓度在 0 025~ 0 4
mg/ mL 与物质组浓度测定值线性关系良好。
2 5  精密度试验: 分别平行取 0 05、0 20、0 40
mg/ mL 的供试液各 6 份, 依法测定物质组浓度, 以
考察试验评价方法的精密度。与龙胆泻肝丸物质组
标准谱相比较,获得高、中、低 3个水平的龙胆泻肝
丸物质组浓度, 各水平物质组浓度的 RSD 分别为
0 65%、1 71%、3 33%, 表明物质组浓度测定方法
的精密度良好。
2 6  稳定性试验:取 0 05、0 20、0 40 mg / mL 的供
试液,分别避光密封放置,于 0、1、2、4、8、12 h取样,
和在( 37 % 0 5) & 下恒温保存, 于 0、1、2、4、8、12 h
取样,依法测定其物质组浓度,以考察不同浓度供试
液的稳定性。高、中、低 3个水平的龙胆泻肝丸物质
组溶液在 24 h 内的物质组浓度变化较小, 各浓度
RSD分别为 0 10%、0 15%、0 34% ,说明龙胆泻肝
丸物质组溶液在 24 h内稳定。
2 7  释放度的测定: 采用桨法装置 [ 9] , 介质: 蒸馏
水,温度: ( 37 % 0 5) & ,转速 100 r/ min, 取样时间:
30、60、120、240、360、480、600、720 m in, 取样量: 10
mL(补加等量蒸馏水) , 5 000 r/ min离心 15 m in,上
清液过 0 45 m 微孔滤膜,精密移取续滤液 1 0 mL
加蒸馏水稀释 50 0 mL, 依法测定各样品液的物质
组浓度,并计算其物质组释放度。以时间为横坐标,
累计释放度为纵坐标, 得释放度曲线图(图 2) ,龙胆
泻肝丸在释放介质中, 呈现缓释的释放特征。
  分别用零级动力学模型、一级动力学模型、
Higuchi模型、Weibull模型( !中国药典∀2005年版)
对龙胆泻肝丸体外释放度的紫外检测结果进行拟
合,结果见表 1。龙胆泻肝丸释放度与Weibull模型
相关性最佳, r= 0 998 0; 与 Higuchi模型相关性较
佳, r= 0 970 6。
#1807#中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 11 期 2010 年 11月
图 2 紫外检测的龙胆泻肝丸物质组释放度(n= 6)
Fig. 2  Materiomic release of Longdan Xiegan Pill
determined by UVvis (n= 6)
表 1 释放曲线拟合结果
Table 1  Results of curve f itting
模  型 回归方程 R2
零级动力学模型 Q= 0 0645 t+ 0 234 2 0 831 0
一级动力学模型 L in( 1- Q)= - 0 116 t- 0 220 7 0 960 7
H iguchi模型 Q= 0 258 3 t1/ 2+ 0 057 3 0 970 6
Weibull模型 Lnln[ 1/ ( 1- Q) ] = 0 674 ln t- 0 925 5 0 996 0
2 8  多维释放特征缓控释模型的拟合:分别以龙胆
泻肝丸每个紫外吸收波长在 12 h 处的物质组释放度
为最大释放度,建立零级动力学模型方程, 在 220~
400 nm 共建立 181条零级动力学模型曲线,为零级
动力学模型多维特征(式 1)。
k= Rmax / Tmax
f ( t) i= kT
(式 1)
其中, k 为常数, R 为释放度, T 为取样时间, i 为紫外吸收波
长。
同理,建立一级动力学模型多维特征(式 2)和
Higuchi模型多维特征(式 3)。
k= ln( 1- Rmax ) / Tmax
f ( t) i= 1- exp( kT )
(式 2)
k= Rmax / T 1/ 2max
f ( t) i= kT 1/2
(式 3)
运用多维释放特征相似度评价的方法[ 10] , 评价
龙胆泻肝丸紫外扫描释放度特征与各缓控释模型的
相似度, 结果零级动力学模型、一级动力学模型、
Higuchi模型的相似度分别为 0 949 6、0 983 0、
0 995 5。结果显示, 龙胆泻肝丸物质组紫外扫描多
维释放特征与 Higuchi模型拟合相似度最高。
3  讨论
本实验选择了较剧烈的搅拌条件, 以保证龙胆
泻肝丸在 12 h能完全释放。实验结果表明,龙胆泻
肝丸具明显缓释特征, 其释放曲线符合Weibull和
Higuchi释放模型,与 Weibull模型拟合度更高, 提
示其释放速率常数与扩散系数成正比, 并随着时间
的变化而变化。在释放过程中, 介质的温度、体积、
溶解性均未发生改变, 可以推测龙胆泻肝丸的释放
机制可能为非溶蚀型的 Ficks扩散。根据多维释放
特征的缓控释模型拟合结果显示, 释放曲线与
Higuchi模型具有较高的相似度, 因此,龙胆泻肝丸
的释放机制可能属于骨架溶蚀型。
龙胆泻肝丸由处方中 10味药粉碎成细粉后采
用水泛法制备而得,因此含有大量的不溶性纤维素,
如!中国药典∀2005 年版规定了龙胆泻肝水丸的显
微鉴别标准,纤维束周围薄壁细胞含草酸钙方晶,形
成晶纤维;韧皮纤维淡黄色,梭形,壁厚,孔沟细。这
可能是龙胆泻肝丸具有骨架型溶蚀释放特征的原
因。说明传统的丸剂具有明显的缓释特征,是缓控
释给药系统的雏形。
制剂工艺的不同, 如药物粉末的粒径,辅料的加
入等,这些都是影响药物释放特征的因素,如研究发
现,水泛丸用水溶散后, 细粉的粉末粒径在 1~ 150
m, 其中 1~ 74 m 范围为 19% ~ 53 6%, 说明水
泛丸中含有部分超微粉 [ 11] ,这说明粒径的大小是可
控的,提示还可以从制剂工艺角度来研究中药传统
丸剂的缓控释特征。
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