正交实验优选羟丙基-β-环糊精对右旋龙脑的增溶条件*
2015-06-15缪菊连黄照昌李红艳杨丽娟
缪菊连,黄照昌,李红艳,杨丽娟
(1.大理学院药学与化学学院药物研究所,大理 671000;2.大理药业股份有限公司,大理 671000)
正交实验优选羟丙基-β-环糊精对右旋龙脑的增溶条件*
缪菊连1,黄照昌2,李红艳2,杨丽娟1
(1.大理学院药学与化学学院药物研究所,大理 671000;2.大理药业股份有限公司,大理 671000)
目的 探讨羟丙基-β-环糊精对右旋龙脑溶解度的影响。方法 采用气相色谱法测定右旋龙脑含量,设计L16(45)正交实验优选超声时间、羟丙基-β-环糊精浓度、温度、搅拌时间对右旋龙脑溶解度的影响。结果 超声时间为60 min,羟丙基-β-环糊精浓度25%,温度25 ℃,搅拌时间8 h,右旋龙脑溶解度为59.80 mg·mL-1。结论 羟丙基-β-环糊精对右旋龙脑溶解度有很大的提高。
羟丙基-β-环糊精;右旋龙脑;溶解度
右旋龙脑(bomeolum)原名龙脑香,又称天然冰片,俗称梅片,分子式为C10H180,原产于印尼的苏门答腊群岛,最早是从龙脑香[Dryobalanops arornatica Gaertmer]的树干经水蒸汽蒸馏的结晶产物,国内现为将樟科植物樟[CinnamomunCamphora(L.) Presl]的新鲜枝叶经水蒸汽蒸馏取其结晶产物即得。其气清香,味苦、辛凉,有通诸窍、散郁火、消肿止痛、消热解毒、去翳明目、开窍醒神、化腐生肌、抗癌治癌等药用功效,是名贵珍稀药材和高级香料[1]。右旋龙脑容易升华,制剂加工过程中损失较大[2]。为提高其稳定性,20世纪80年代有学者进行了右旋龙脑的包合研究[3-4]。另一方面,右旋龙脑的水溶解度小,约为0.3 mg·mL-1,液体制剂的开发存在一定困难。如何提高右旋龙脑的溶解度及溶出度,也是制剂研究者关注的课题。杜松等[5]采用羟丙基-β-环糊精与β-环糊精研究相溶解度问题,证明右旋龙脑与β-环糊精生成不溶性包合物,β-环糊精不能增加右旋龙脑的溶解度。右旋龙脑与羟丙基-β-环糊精生成可溶性包合物,羟丙基-β-环糊精可以增加右旋龙脑的溶解度,但没有对影响溶解度的因素做系统研究。笔者采用羟丙基-β-环糊精水溶液法,通过正交实验,优选羟丙基-β-环糊精提高右旋龙脑溶解度较佳的实验条件,为右旋龙脑的羟丙基-β-环糊精包合物液体制剂的制备提供参考。
1 仪器与试药
1.1 仪器 7890A气相色谱仪(Agilent公司);SB5200DT超声清洗机[必能信超声(上海)有限公司];HZS-H水浴震荡器(哈尔滨市东联电子技术开发有限公司)。
1.2 试药 右旋龙脑对照品(中国食品药品检定研究院提供,批号:110881-200803,纯度:99.2%),羟丙基-β-环糊精(西安德立化工有限公司,批号:20100327,纯度:99.8%),右旋龙脑包合物(自制,纯度:93.7%);其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 右旋龙脑含量测定
2.1.1 色谱条件 色谱柱:PEG-20M DB-WAX(30 m×0.53 mm,0.25 μm);柱温:170 ℃;氢火焰离子化检测器(hydrogenflame ionization detector,FID)。进样口温度:170 ℃;氮气流量:70 mL·min-1;氢气流量:60 mL·min-1;空气流量:50 mL·min-1[6]。
2.1.2 溶液的制备 对照品溶液制备:精密称取右旋龙脑 20.0 mg,置10 mL 量瓶,以无水乙醇溶解并定容,摇匀,即为对照品溶液。供试品溶液制备:精密称取右旋龙脑包合物样品适量,置于10 mL量瓶,用无水乙醇稀释至刻度,摇匀,超声 20 min,冷却至室温,定容,过滤,即为供试品溶液。阴性样品溶液的制备:取不含右旋龙脑的阴性样品,按供试品溶液的制备方法操作,制成缺右旋龙脑的阴性样品溶液。
2.1.3 线性关系考察 精密吸取对照品溶液0.25,0.5,1.25,2.5,5 mL置于10 mL量瓶,用无水乙醇稀释至刻度,混匀。各取 1 μL 注入气相色谱仪测定。以对照品浓度为横坐标,峰面积为纵坐标绘制标准曲线,得回归方程为:Y=721 660X-5 678.9,r=0.999 8,表明右旋龙脑在0.05~1.00 mg·mL-1范围内线性关系良好,且阴性样品不干扰右旋龙脑测定。
2.1.4 重复性实验 取右旋龙脑包合物,按供试品的制备操作,平行重复 6 次,测定右旋龙脑的含量,RSD为2.04%,表明该方法重复性良好。
2.1.5 精密度实验 精密吸取对照品溶液1 μL,连续进样6次,求得右旋龙脑峰面积的RSD为1.57%,表明精密度良好。
2.1.6 稳定性实验 取右旋龙脑包合物,按供试品的制备操作,样品溶液放置 0,2,4,8,12,24 h 后,精密吸取1 μL,测定右旋龙脑含量,RSD为1.16%,表明溶液在24 h内稳定性良好。
2.1.7 加样回收率实验 精密吸取已知含量的右旋龙脑包合物溶液置10 mL量瓶中,加入一定量的右旋龙脑对照品溶液,加乙醇稀释至刻度,摇匀,过滤,进样1 μL测定含量,计算回收率,结果见表1。
2.1.8 样品的测定 精密吸取供试品溶液1 μL 注入气相色谱仪,记录峰面积,计算含量。
2.2 包合物的的制备 右旋龙脑的制备:取樟科植物樟[CirmamonunCamphora(L) Presl]的新鲜枝叶,经水蒸汽蒸馏,挥发油0 ℃冷藏得到析出的结晶,结晶再用石油醚(60~90 ℃)重结晶2次,得纯度为93.7%的右旋龙脑。包合物制备:配制不同浓度羟丙基-β-环糊精适量,分别加入用少量无水乙醇[7]溶解的右旋龙脑(足量),超声一定时间,再在振荡器上平衡震荡一定时间,包合液室温放置过夜,用孔径0.45 μm微孔滤膜过滤,得到的滤液冷冻干燥,精密称重得固体包合物的量[8]。
表1 右旋龙脑加样回收率实验
2.3 正交实验设计优化包合工艺 根据文献及预实验结果,以羟丙基-β-环糊精浓度、超声时间、恒温搅拌时间及恒温温度为4个考察因素制订4水平正交表,按照L16(45)正交表进行正交设计。右旋龙脑溶解度=固体包合物中的量/配置环糊精的水量。因素水平见表2,实验结果及直观分析见表3,方差分析见表4。
表2 L16(45)正交实验因素水平
由极差R可知,各因素对右旋龙脑溶解度影响顺序为A>B>D>C,即羟丙基-β-环糊精浓度为最主要影响因素,其次是超声时间和恒温温度,最后是搅拌时间,从方差分析表4可知因素A 4个水平因素对右旋龙脑溶解度效果有统计学意义(P<0.05),B、C和D水平内差异无统计学意义,根据实验结果并结合实际生产经济性的要求,确定较好的实验方案为A4B1C1D1,即右旋龙脑溶解度较高的实验条件为:羟丙基-β-环糊精浓度25%,超声时间为60 min,搅拌时间8 h,温度25 ℃。
表3 L16(45)正交实验安排与结果
A.羟丙基-β-环糊精浓度;B.超声时间;C.搅拌时间;D.温度
表4 方差分析表
F0.05(3,3)=9.280;A.羟丙基-β-环糊精浓度;B.超声时间;C.搅拌时间;D.温度
2.4 工艺验证实验 据以上所优选条件,重复较佳工艺5次,同时测定右旋龙脑包合率,结果见表5。右旋龙脑包合率计算公式如下:右旋龙脑包合率(%)=包合物中右旋龙脑量/右旋龙脑加入量×100%。平均溶解度为59.80 mg·mL-1,平均包合率82.39%,该工艺稳定。
3 讨论
表5 工艺验证结果
右旋龙脑在水中溶解度很小,为了提高包合效果,可用少量乙醇等有机溶剂溶解。用少量无水乙醇溶解后放入配制羟丙基-β-环糊精相同量的水中,溶解度约为10.8 mg·mL-1,将其用羟丙基-β-环糊精制备成包合物后,溶解度增加到59.80 mg·mL-1,溶解度增加约5.5倍,比杜松等[5]研究溶解度为32 mg·mL-1增加约1.88倍;用超声震荡,可加快右旋龙脑的溶解平衡。在制备右旋龙脑羟丙基-β-环糊精包合物的供试品溶液含量测定时,应选择合适的脱包方法,由于乙醇具有较强的极性,能完全破坏右旋龙脑羟丙基-β-环糊精包合物,从而使右旋龙脑完全游离出来[9],便于包合物含量的测定。羟丙基-β-环糊精是环糊精的衍生物,极易溶于水,是目前研究最多、对药物增溶和提高药物稳定性效果最好的环糊精衍生物[10]。右旋龙脑制成羟丙基-β-环糊精包合物后溶解度有很大的提高,又可减少挥发损失。
[1] 李时珍.本草纲目(木部第三十四卷)[M].北京:人民卫生出版社,1982:1960-1970.
[2] 马琳,周庆华.冰片损失量的测定[J].中医药学报,1994,10(3):38-39.
[3] 夏开元,闫汝南,杨维嘉,等.应用β-环糊精保存牛黄解毒片中挥发成分的实验研究[J].中成药研究,1987,11(6):5-6.
[4] 姚波,廖工铁,洪诤,等.冰片β-环糊精包结物包结方法的研究[J].中成药研究,1987,11(11):1-2.
[5] 杜松,黄海,刘美凤,等.天然冰片与两种β-环糊精的相溶解度研究[C].广州:广州医药2006年药学(羊城)论坛/沙龙,2006:115-117.
[6] 国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[M].北京:中国医药科技出版社,2010:56.
[7] 林雄,褚克丹.醒鼻凝胶剂中天然冰片的β-环糊精包合工艺研究[J].海峡药学,2008,20(4):14-16.
[8] 王靖,张铁军,廖茂梁,等.冰片-羟丙基-β-环糊精包合的研究[J].天津中医药,2007,24(2):150-152.
[9] JOSEF P T,TERUHIKO H S.Effects of ethanol on for-mation of inclusion complexes of hydroxypropyl cyclodextrins with testosterone or with methyl orange[J].Int J Pharm,1992,80(3):243-251.
[10] 崔福德.药剂学[M].7版.北京:人民卫生出版社,2011:358.
2014-01-22
2014-02-25
*大学生科研基金项目(KYSX2013084)
缪菊连(1977-),女,云南宣威人,副教授,硕士,从事药剂学的研究与教学工作。电话:(0)15125282836,E-mail:582090645@qq.com。
R286;TQ460.1
B
1004-0781(2015)02-0266-03
DOI 10.3870/yydb.2015.02.035