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【中图分类号】R944 【文献标识码】A 【文章编号】1550-1868(2014)12
【摘要】目的: 制备五味子乙素固体分散体。方法:以PVP K30为载体材料,采用溶剂法和球磨法制备固体分散体。球磨法考察多元醇等协同剂及球磨时间的影响,用DSC和XRD谱图对固体分散体进行表征。结果:球磨法添加甘油为协同剂,球磨时间为3 h制备的固体分散体DSC图中药物的熔融峰消失,且溶出显著提高。结论:球磨法制备的五味子乙素固体分散体溶出显著提高。
【关键词】五味子乙素;固体分散体;球磨法;甘油
The study on preparation and dissolution of schisandrin B solid dispersions
LV Chun-na1 WANG Yu-xing1 ZHANG Jie1 HU Kai-yong2 ZHANG Min2 ZHANG Can3* PING Qi-neng1*
(1Department of Pharmaceutics, Nanjing 210009;2Zhejiang DingHui Pharmaceutical technology company,Zhejiang,310012;3Center of Drug Discovery, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009)
【Abstract】Aim: The study is to prepare solid dispersions of schisandrin B. Method: Solid dispersions of schisandrin B,using PVP K30 as carrier were prepared by solvent and ball-milling method. The polyols as synergistic agent and different ball-mailing time were studied with the method of ball-mailing. The solid dispersions were characterized with DSC and XRD spectra. Results:The drug melting peak in the DSC was disappeared and the significantly higher dissolution was observed by ball milling 3 h and adding glycerin as synergistic agent. Conclusion:The dissolution of solid dispersions of Schisandrin B by ball-mailing method was s significantly improved.
【Key words】Schisandrin B; solid dispersions; ball milling; glycerin
五味子是木兰科植物五味子(Schisandra chinensis (Turcz.) Baill)的成熟果实,习称“北五味子”。其中五味子乙素(Sch B)是其活性成分之一,国内外大量的文献已经证明五味子乙素对肝脏[1,2]有保护作用。还有文章报道五味子乙素有抗癌、抗肿瘤、抗溃疡、抑菌[3,4]作用等。
五味子乙素属于难溶性药物,口服生物利用度也很低,本文采用固体分散体常用的水溶性PVP K30为载体,以溶剂法筛选了五味子乙素与PVPK30的比例,球磨法研究协同剂及球磨时间对制备固体分散体的影响,对得到的固态分散体进行DSC及XRD鉴别,以最终确定五味子乙素固态分散体的球磨法制备条件和工艺参数。
1仪器与材料
五味子乙素对照品(中国药品生物制品检定所,批号: 110765-200710,含量≥98%),五味子乙素原料药(浙江鼎辉医药科技有限公司,批号:130329,含量≥98%);聚维酮(PVP K30,安徽山河药用辅料有限公司);其他试剂均为分析纯,所有辅料均为药用级,水为去离子水。
ZRS-8G智能溶出仪(天津市天大天发科技有限公司);UV-9600型紫外可见分光光度计(北京瑞利析仪器公司);BS124S型电子天平(赛多利斯科学仪器有限公司);QM-3SP04行星式球磨机(南京大学仪器厂);
2方法与结果
2.1 标准曲线的绘制
精密称取五味子乙素5 mg,用甲醇定容至10 mL,配成母液,将母液稀释到适宜的浓度在200-900 nm波长范围内扫描,最大吸收波长216 nm接近末端吸收,参考文献选择254 nm作为测定波长[5]。
取上述母液2.5 mL用甲醇稀释至10 mL,分别从中量取0.5、1、1.5、2、2.5 mL,用甲醇定容至10 mL,在254 nm波长下,以纯甲醇为空白,测量吸光度,绘制标准曲线。得到的回归方程为y=0.026 x + 0.005,R2=0.9998,五味子乙素在6.25μg /mL-31.25 μg/mL范围内线性良好。日间日内精密度均小于2%,加样回收率在98%-101%范围内,RSD小于2%,符合要求。
2.2 溶出度的测定
通过测定Sch B在各介質及不同浓度的SDS的溶解度,得出每片50 mg的Sch B在0.25% SDS水溶液中能达到漏槽条件。按《中华人民共和国药典》(2010年版二部附录)溶出测定法第一法或者第二法装置,以900 mL,0.25% SDS水溶液为溶出介质,转速转篮法100 r/min,桨法50 r/min,介质温度(37±0.5)℃。在5,10,15,30,45,60 min取样10 mL,并立即补加同温度的介质10 mL,样品过0.45 μm微孔滤膜,取续滤液5 mL,甲醇定容至10 mL,于波长254 nm下测定吸光度,计算累积释放度。 2.3 固体分散体的制备
2.3.1 溶剂法制备固体分散体
以PVP K30为载体,考察药物/载体的比例对Sch B固体分散体溶出的影响。称取5 g五味子乙素,按不同载体比例(Sch B:PVP K30分别为1:2,1:3,1:4,1:6,1:8,w/w),称取PVP K30,加500 mL乙醇超声溶解,40 ℃水浴旋轉蒸发,待溶剂全部蒸发后,-20 ℃冷冻4 h,取出,40 ℃真空干燥过夜得到粉末,将粉末研磨粉碎过80目筛。以900 mL,0.25% SDS溶液为溶出介质,桨法,50 r/min,进行溶出度实验,结果见图1。
图1 溶剂法制备不同药载比例的固体分散体的溶出
图1表明,药物载体比例为1:2时,制备的固体分散体与原料药相比,溶出并没有提高。随着药载比例的增大,固体分散体的溶出度比原料药显著增大,药载比例为1:3和1:4时溶出最快,更高比例的载体制备的固体分散体不稳定,在溶出过程中,药物可能以结晶形态析出。从片重考虑,药物载体比例为1:4时会使得片重过大,暂定药物载体比例为1:3。
2.3.2 球磨法制备固体分散体
溶剂法的收率较低,且使用了有机溶剂乙醇,制备较为繁琐,考虑使用球磨的方法制备五味子乙素固体分散体,按照1:3的比例称取五味子乙素5 g,PVP K30 15 g,等量递增法过80目筛混合均匀,放入球磨罐中,加入大球磨珠2颗,中等球磨珠5颗,小球磨珠8颗,再用最小的球磨珠调平,以500 r/min球磨2 h后取样,研磨过80目筛,进行溶出度实验,结果见图2。
图2 球磨法和溶剂法制备固体分散体溶出度的比较
图2表明,利用溶剂法和球磨法制备的固体分散体与Sch B原料药相比,溶出均有显著的提高,球磨法制备的固体分散体的溶出快于溶剂法,且30 min溶出度大于80%。
2.4 球磨法制备工艺的考察
2.4.1 球磨时间的影响
按照药载比Sch B:PVP K30=1:3制备固体分散体,球磨制备方法同上,加入适量甘油,分别球磨1 h,2 h,3 h取样,研磨过80目筛,进行溶出度实验,结果见图3A,DSC图见图3B。
图3 A)不同球磨时间制备的固体分散体溶出的比较 B)不同球磨时间制备的固体分散体的DSC图
图3A表明,球磨2 h和3 h制备的固体分散体的溶出曲线相似,但图3B,DSC结果显示,研磨2 h后,药物的熔融峰并未消失,说明还有少量药物以晶体的形式存在;而研磨3 h后,药物的熔融峰消失,药物以无定型或是分子状态分布在载体中,形成了较好的固体分散体,所以选择研磨时间为3 h。
2.4.2 添加甘油的影响
将五味子乙素和PVP K30等量递增法过80目筛混合均匀,根据上述方法添加或者不添加甘油,至球磨机中研磨3 h,球磨机转速设为500 r/min。取出,过80目筛,进行溶出度实验,结果见图4。
图4 添加甘油对固体分散体溶出的影响
图4表明,添加甘油研磨制备的固体分散体溶出比未添加甘油的固体分散体的溶出有显著的提高,30 min溶出接近100%。
2.5 固体分散体的表征
2.5 .1 DSC
取适量不同方法制备的固体分散体粉末,用热分析仪进行热分析,记录其DSC图谱,对比药物、载体、物理混合物、溶剂法、球磨法的DSC曲线,结果见图5。
图5表明,五味子乙素的熔融峰在120 ℃附近,Sch B-PVP K30物理混合物在120℃处药物的熔融峰变小,但仍然存在,可以说明仍有结晶型的药物存在于固体分散体中;球磨法添加水作协同剂和无协同剂存在时制备的固体分散体,在120℃处药物的吸热峰存在;药载比为1:3和1:4,采用溶剂法制备的固体分散体以及球磨法添加甘油作协同剂制备的固体分散体在120 ℃处吸热峰消失,初步断定药物以无定型或分子形态分散在载体中,形成了较好的固体分散体,而以水作为润湿剂共研不能起到协同作用。
图5 DSC
2.5 .2 XRD
取适量不同方法制备的固体分散体粉末,记录X-射线衍射图谱,对比药物,载体、物理混合物、溶剂法、球磨法的X-射线衍射曲线,结果见图6。
图6表明,Sch B有明显的晶型峰,物理混合物可以观察到药物的结晶峰变小,但是没有消失,物理混合物中仍有结晶型的药物存在于;药载比为1:3和1:4采用溶剂法制备的固体分散体和球磨法添加甘油作为协同剂的图谱中药物的结晶峰消失,这些结果与DSC分析一致。可以说明,药物以无定型或分子形态分散在载体中,形成了较好的固体分散体。
图6 XRD
3 讨论
本文采用球磨法制备的五味子乙素固体分散体,制备工艺稳定,重复性好。球磨时间为3 h以及添加甘油作为协同剂增强了药物在PVP K30中的分散性,DSC和XRD谱图显示药物以无定型或分子形态分布于载体内,形成了较好的固体分散体,溶出得到显著提高。
参考文献
[1]朱艳,王俊平.五味子乙素对丙戊酸钠肝脏损伤的保护作用[J].中国中西医结合儿科学2012,4(5)405-406.
[2]Lam PY, Chiu PY, Leung HY, et al. Schisandrin B co-treatment ameliorates the impairment on mitochondrial antioxidant status in various tissues of long-term ethanol treated rats [J]. Fitoterapia,2010,81(8):1239 – 1245.
[3]商红军,孟宪军 ,李斌等. 北五味子乙素体外抗氧化及抑菌作用的研究 [J].食品工业科技, 2012, 2(33), 170 - 172.
[4]李斌,孟宪军,薛雪等.北五味子乙素清除自由基及体外抑菌作用的研究 [J].食品科学, 2011 ,32 ,79 – 82.
[5]裴 毅, 聂江力. 高效液相色谱法测定五味子乙素含量 [J].植物研究,2005, 25(3):
373-375.
【摘要】目的: 制备五味子乙素固体分散体。方法:以PVP K30为载体材料,采用溶剂法和球磨法制备固体分散体。球磨法考察多元醇等协同剂及球磨时间的影响,用DSC和XRD谱图对固体分散体进行表征。结果:球磨法添加甘油为协同剂,球磨时间为3 h制备的固体分散体DSC图中药物的熔融峰消失,且溶出显著提高。结论:球磨法制备的五味子乙素固体分散体溶出显著提高。
【关键词】五味子乙素;固体分散体;球磨法;甘油
The study on preparation and dissolution of schisandrin B solid dispersions
LV Chun-na1 WANG Yu-xing1 ZHANG Jie1 HU Kai-yong2 ZHANG Min2 ZHANG Can3* PING Qi-neng1*
(1Department of Pharmaceutics, Nanjing 210009;2Zhejiang DingHui Pharmaceutical technology company,Zhejiang,310012;3Center of Drug Discovery, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009)
【Abstract】Aim: The study is to prepare solid dispersions of schisandrin B. Method: Solid dispersions of schisandrin B,using PVP K30 as carrier were prepared by solvent and ball-milling method. The polyols as synergistic agent and different ball-mailing time were studied with the method of ball-mailing. The solid dispersions were characterized with DSC and XRD spectra. Results:The drug melting peak in the DSC was disappeared and the significantly higher dissolution was observed by ball milling 3 h and adding glycerin as synergistic agent. Conclusion:The dissolution of solid dispersions of Schisandrin B by ball-mailing method was s significantly improved.
【Key words】Schisandrin B; solid dispersions; ball milling; glycerin
五味子是木兰科植物五味子(Schisandra chinensis (Turcz.) Baill)的成熟果实,习称“北五味子”。其中五味子乙素(Sch B)是其活性成分之一,国内外大量的文献已经证明五味子乙素对肝脏[1,2]有保护作用。还有文章报道五味子乙素有抗癌、抗肿瘤、抗溃疡、抑菌[3,4]作用等。
五味子乙素属于难溶性药物,口服生物利用度也很低,本文采用固体分散体常用的水溶性PVP K30为载体,以溶剂法筛选了五味子乙素与PVPK30的比例,球磨法研究协同剂及球磨时间对制备固体分散体的影响,对得到的固态分散体进行DSC及XRD鉴别,以最终确定五味子乙素固态分散体的球磨法制备条件和工艺参数。
1仪器与材料
五味子乙素对照品(中国药品生物制品检定所,批号: 110765-200710,含量≥98%),五味子乙素原料药(浙江鼎辉医药科技有限公司,批号:130329,含量≥98%);聚维酮(PVP K30,安徽山河药用辅料有限公司);其他试剂均为分析纯,所有辅料均为药用级,水为去离子水。
ZRS-8G智能溶出仪(天津市天大天发科技有限公司);UV-9600型紫外可见分光光度计(北京瑞利析仪器公司);BS124S型电子天平(赛多利斯科学仪器有限公司);QM-3SP04行星式球磨机(南京大学仪器厂);
2方法与结果
2.1 标准曲线的绘制
精密称取五味子乙素5 mg,用甲醇定容至10 mL,配成母液,将母液稀释到适宜的浓度在200-900 nm波长范围内扫描,最大吸收波长216 nm接近末端吸收,参考文献选择254 nm作为测定波长[5]。
取上述母液2.5 mL用甲醇稀释至10 mL,分别从中量取0.5、1、1.5、2、2.5 mL,用甲醇定容至10 mL,在254 nm波长下,以纯甲醇为空白,测量吸光度,绘制标准曲线。得到的回归方程为y=0.026 x + 0.005,R2=0.9998,五味子乙素在6.25μg /mL-31.25 μg/mL范围内线性良好。日间日内精密度均小于2%,加样回收率在98%-101%范围内,RSD小于2%,符合要求。
2.2 溶出度的测定
通过测定Sch B在各介質及不同浓度的SDS的溶解度,得出每片50 mg的Sch B在0.25% SDS水溶液中能达到漏槽条件。按《中华人民共和国药典》(2010年版二部附录)溶出测定法第一法或者第二法装置,以900 mL,0.25% SDS水溶液为溶出介质,转速转篮法100 r/min,桨法50 r/min,介质温度(37±0.5)℃。在5,10,15,30,45,60 min取样10 mL,并立即补加同温度的介质10 mL,样品过0.45 μm微孔滤膜,取续滤液5 mL,甲醇定容至10 mL,于波长254 nm下测定吸光度,计算累积释放度。 2.3 固体分散体的制备
2.3.1 溶剂法制备固体分散体
以PVP K30为载体,考察药物/载体的比例对Sch B固体分散体溶出的影响。称取5 g五味子乙素,按不同载体比例(Sch B:PVP K30分别为1:2,1:3,1:4,1:6,1:8,w/w),称取PVP K30,加500 mL乙醇超声溶解,40 ℃水浴旋轉蒸发,待溶剂全部蒸发后,-20 ℃冷冻4 h,取出,40 ℃真空干燥过夜得到粉末,将粉末研磨粉碎过80目筛。以900 mL,0.25% SDS溶液为溶出介质,桨法,50 r/min,进行溶出度实验,结果见图1。
图1 溶剂法制备不同药载比例的固体分散体的溶出
图1表明,药物载体比例为1:2时,制备的固体分散体与原料药相比,溶出并没有提高。随着药载比例的增大,固体分散体的溶出度比原料药显著增大,药载比例为1:3和1:4时溶出最快,更高比例的载体制备的固体分散体不稳定,在溶出过程中,药物可能以结晶形态析出。从片重考虑,药物载体比例为1:4时会使得片重过大,暂定药物载体比例为1:3。
2.3.2 球磨法制备固体分散体
溶剂法的收率较低,且使用了有机溶剂乙醇,制备较为繁琐,考虑使用球磨的方法制备五味子乙素固体分散体,按照1:3的比例称取五味子乙素5 g,PVP K30 15 g,等量递增法过80目筛混合均匀,放入球磨罐中,加入大球磨珠2颗,中等球磨珠5颗,小球磨珠8颗,再用最小的球磨珠调平,以500 r/min球磨2 h后取样,研磨过80目筛,进行溶出度实验,结果见图2。
图2 球磨法和溶剂法制备固体分散体溶出度的比较
图2表明,利用溶剂法和球磨法制备的固体分散体与Sch B原料药相比,溶出均有显著的提高,球磨法制备的固体分散体的溶出快于溶剂法,且30 min溶出度大于80%。
2.4 球磨法制备工艺的考察
2.4.1 球磨时间的影响
按照药载比Sch B:PVP K30=1:3制备固体分散体,球磨制备方法同上,加入适量甘油,分别球磨1 h,2 h,3 h取样,研磨过80目筛,进行溶出度实验,结果见图3A,DSC图见图3B。
图3 A)不同球磨时间制备的固体分散体溶出的比较 B)不同球磨时间制备的固体分散体的DSC图
图3A表明,球磨2 h和3 h制备的固体分散体的溶出曲线相似,但图3B,DSC结果显示,研磨2 h后,药物的熔融峰并未消失,说明还有少量药物以晶体的形式存在;而研磨3 h后,药物的熔融峰消失,药物以无定型或是分子状态分布在载体中,形成了较好的固体分散体,所以选择研磨时间为3 h。
2.4.2 添加甘油的影响
将五味子乙素和PVP K30等量递增法过80目筛混合均匀,根据上述方法添加或者不添加甘油,至球磨机中研磨3 h,球磨机转速设为500 r/min。取出,过80目筛,进行溶出度实验,结果见图4。
图4 添加甘油对固体分散体溶出的影响
图4表明,添加甘油研磨制备的固体分散体溶出比未添加甘油的固体分散体的溶出有显著的提高,30 min溶出接近100%。
2.5 固体分散体的表征
2.5 .1 DSC
取适量不同方法制备的固体分散体粉末,用热分析仪进行热分析,记录其DSC图谱,对比药物、载体、物理混合物、溶剂法、球磨法的DSC曲线,结果见图5。
图5表明,五味子乙素的熔融峰在120 ℃附近,Sch B-PVP K30物理混合物在120℃处药物的熔融峰变小,但仍然存在,可以说明仍有结晶型的药物存在于固体分散体中;球磨法添加水作协同剂和无协同剂存在时制备的固体分散体,在120℃处药物的吸热峰存在;药载比为1:3和1:4,采用溶剂法制备的固体分散体以及球磨法添加甘油作协同剂制备的固体分散体在120 ℃处吸热峰消失,初步断定药物以无定型或分子形态分散在载体中,形成了较好的固体分散体,而以水作为润湿剂共研不能起到协同作用。
图5 DSC
2.5 .2 XRD
取适量不同方法制备的固体分散体粉末,记录X-射线衍射图谱,对比药物,载体、物理混合物、溶剂法、球磨法的X-射线衍射曲线,结果见图6。
图6表明,Sch B有明显的晶型峰,物理混合物可以观察到药物的结晶峰变小,但是没有消失,物理混合物中仍有结晶型的药物存在于;药载比为1:3和1:4采用溶剂法制备的固体分散体和球磨法添加甘油作为协同剂的图谱中药物的结晶峰消失,这些结果与DSC分析一致。可以说明,药物以无定型或分子形态分散在载体中,形成了较好的固体分散体。
图6 XRD
3 讨论
本文采用球磨法制备的五味子乙素固体分散体,制备工艺稳定,重复性好。球磨时间为3 h以及添加甘油作为协同剂增强了药物在PVP K30中的分散性,DSC和XRD谱图显示药物以无定型或分子形态分布于载体内,形成了较好的固体分散体,溶出得到显著提高。
参考文献
[1]朱艳,王俊平.五味子乙素对丙戊酸钠肝脏损伤的保护作用[J].中国中西医结合儿科学2012,4(5)405-406.
[2]Lam PY, Chiu PY, Leung HY, et al. Schisandrin B co-treatment ameliorates the impairment on mitochondrial antioxidant status in various tissues of long-term ethanol treated rats [J]. Fitoterapia,2010,81(8):1239 – 1245.
[3]商红军,孟宪军 ,李斌等. 北五味子乙素体外抗氧化及抑菌作用的研究 [J].食品工业科技, 2012, 2(33), 170 - 172.
[4]李斌,孟宪军,薛雪等.北五味子乙素清除自由基及体外抑菌作用的研究 [J].食品科学, 2011 ,32 ,79 – 82.
[5]裴 毅, 聂江力. 高效液相色谱法测定五味子乙素含量 [J].植物研究,2005, 25(3):
373-375.