3种非离子型表面活性剂对清开灵注射液中难溶性成分的增溶效果比较△

金云峰，刘瑞新，李宇辉，史新元，乔延江

(1.中国中药公司，北京 100195；2.河南中医学院第一附属医院 药学部，河南 郑州 450000；3.北京中医药大学 中药学院，北京 100102；4.河南中医学院，河南 郑州 450008)

3种非离子型表面活性剂对清开灵注射液中难溶性成分的增溶效果比较△

金云峰1，刘瑞新2，3 *，李宇辉4，史新元3，乔延江3

(1.中国中药公司，北京 100195；2.河南中医学院第一附属医院 药学部，河南 郑州 450000；3.北京中医药大学 中药学院，北京 100102；4.河南中医学院，河南 郑州 450008)

目的：比较3种非离子型表面活性剂聚山梨酯80(Tween-80)、泊洛沙姆188(P188)、聚乙二醇400(PEG 400)对清开灵注射液(QKL)八混液中间体中3种难溶性成分黄芩苷(BCL)、胆酸(CA)、猪去氧胆酸(HA)的增溶效果。方法：根据BCL在水、缓冲液、QKL 3类溶剂中及CA、HA在QKL中的溶解情况，分别在3类溶剂中加入3种非离子型表面活性剂，采用HPLC法测定难溶性成分的含量，以绝对增溶度(ΔS)和相对增溶率(RS)为评价指标来考察增溶效果。结果：Tween-80、PEG400、P188 3种增溶剂对水中的BCL均有一定增溶作用，其溶解度随增溶剂浓度增加呈线性增大。Tween-80、P188、PEG 400浓度均为1.0%时，其RS分别为1.22、0.38、0.72，在水中对BCL的增溶能力大小排序Tween-80>PEG 400>P188；BCL在一定pH值的缓冲液中的溶解度大幅提高，Tween-80对BCL的增溶效果更佳，相比在水溶液中其ΔS大为增加，而RS却较在水中大为降低(RS<0.2)；在QKL八混液(指含有胆酸、猪去氧胆酸、水牛角、珍珠母、黄芩苷、栀子、板蓝根、金银花8种中药成分的清开灵注射液半成品)中间体中，相对于pH的影响，增溶剂的浓度对溶解度的影响较弱；Tween-80对CA、HA的RS高于BCL。结论：3种增溶剂对3类难溶性成分在不同的溶剂中均具有增溶作用，且随着浓度升高增溶作用逐步提高；3种增溶剂对QKL八混液中间体中难溶性成分的增溶能力不尽一致，在选择增溶剂时应进行优化，且因pH对部分难溶性成分的溶解度影响较大，在增溶时注意调节适宜的pH；增溶剂对难溶性成分的增溶效能与该成分的logP值有关。

增溶；非离子型表面活性剂；清开灵注射液；黄芩苷；胆酸；猪去氧胆酸

溶解性是药物科学的重要课题[1]。现代制药工业中已公认，平均多于40%新发现的候选药物是难溶的[2]。中药种类繁多、成分复杂、性质各异，其有效成分从小分子到大分子，从水溶性到脂溶性，甚至脂水均难溶都有存在。目前亦有较多通过体外方法证明有一定药理活性，具备开发潜力的中药成分或成分群常因其溶解性不佳而无法直接制成安全、有效、稳定的制剂用于临床[3-4]。此外，中药制剂尤其是中药液体制剂[5]在其制备或储藏过程中，可能因杂质未除尽、pH值不适当，或各种成分之间互相增溶，使药液暂时处于稳定状态，而在放置过程中极易发生氧化、聚合及pH值的改变，导致不溶性物质逐渐生成，而使微粒数增加[6]，最终出现浑浊、沉淀、乳光等现象[7]，甚至引发一系列不良反应等[8-9]。因此，除前期对某些单体难溶性成分进行结构修饰(如结合增溶基团等化学方法)之外，寻找适宜的药剂学方法解决中药难溶性成分的增溶问题意义重大[10-12]，这也是中药制剂研究中的关键科学问题和热点问题。

清开灵注射液(QKL)衍生于清代吴鞠通《温病条辨》中的安宫牛黄丸，其由北京中医药大学研制成中药注射剂。由胆酸、猪去氧胆酸、水牛角(粉)、珍珠母(粉)、黄芩苷等组成，为临床常用药，是国家中医药管理局推荐治疗急性热病必备的中成药。方中胆酸(Cholic Acid，CA)、猪去氧胆酸(Hyodeoxycholic Acid，HA)代替了传统的牛黄作为方中君药，黄芩苷(Baicalin，BCL)为方中佐药。三者溶解度均低于10 mg·mL-1，属微溶(为广义难溶范畴)，在制备过程和贮藏过程中有可能受pH、温度、工艺过程等因素的影响而沉淀析出。

非离子表面活性剂是以分子中含有在水溶液中不发生电离的羟基或醚键为亲水基的表面活性剂[13]，其作为增溶剂具有不受电解质和溶液pH值影响，毒性和溶血性小及可与大多数药物配伍等优点。已有文献对上述3个难溶性成分在不同条件下的溶解性能进行考察[14-15]，本文拟根据BCL在水、缓冲液及BCL、CA、HA在QKL八混液中间体中的溶解情况，分别在3类溶剂中加入适宜浓度的3种常用非离子型表面活性剂[13]聚山梨酯80(Polysorbate 80/Tween8，Tween-80)、泊洛沙姆188(Poloxamer188/Pluronic F68，P188)、聚乙二醇400(PEG400)，以考察不同增溶剂对3类难溶性成分的增溶效果。

1 材料与仪器

1.1 材料

BCL、CA、HA对照品(中国食品药品检定研究院，批号分别为110715-200514，100078-200414，100087-200610)；BCL原料(山东鲁抗大禹制药有限公司，批号：08041150)；CA原料、HA原料(福建仙游生化有限公司，批号分别为08040947，07092265)。

Tween-80(江苏晨牌药业有限公司，批号：080225)；P188(上海协泰)；PEG400(北京会友化工有限公司，批号：20080423)。

QKL八混液中间体由北京中医药大学药厂提供；甲醇、乙腈为色谱纯；水为去离子水、娃哈哈纯净水；其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器

Agilent-1100高效液相色谱仪；Sartorius BP211D型电子天平；PHS-3C精密pH计(上海雷磁仪器厂)；SHA-CA水浴恒温振荡器(荣华仪器)；TDL-5-A台式离心机(上海安亭科学仪器厂)。

2 方法

2.1 增溶效果评价指标的确定

为了明确评价增溶剂的增溶效果，引入绝对增溶度(Absolute Solubilization Quantity，ΔS)和相对增溶率(Relative Solubilization Rate，RS)的概念：

ΔS=Stot-SW

(1)

(2)

其中Sw为溶质(增溶质，难溶性药物)的原始溶解度(单位为mg·mL-1)；Stot为增溶后的溶解度(单位为mg·mL-1)。

绝对增溶度是药物在增溶后溶解度的增加值，是药物在增溶后溶解度的净增加倍数，也称净增溶倍数，无量纲。

为了更直观地评价增溶剂的增溶效能，考虑将浓度因素消除，引入另两个概念：单位摩尔浓度下的摩尔绝对增溶度和单位摩尔浓度下的摩尔相对增溶率：

ΔSN=ΔS/Csurf

(3)

RSN=ΔS/Csurf

(4)

其中为增溶剂的浓度单位确定为mol·L-1。

2.2 不同增溶剂对水中BCL的增溶效果考察

含量测定方法：借鉴《中华人民共和国药典》2010版一部[16]QKL中的BCL含量测定方法进行测定，经进一步的有关验证，方法可靠。色谱图见图1。

注：A.对照品；B.原料。图1 BCL的HPLC图

分别按质量体积百分含量0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%、1.50%、3.00%精密称取Tween-80、P188、PEG400，加入一定量去离子水，密塞，震荡2 h，使其分散。再加入过量增溶质BCL，密塞，恒温震荡12 h，1000 r·min-1离心10 min，取上清液以0.45 μm微孔滤膜过滤，取续滤液，经必要的稀释。参照上述方法，按各样品经验证的HPLC测定方法进行测定。

2.3 不同增溶剂对缓冲液中BCL的增溶效果考察

配制pH值分别为6.4、7.0、7.6的缓冲液，同2.2含量测定方法，将溶剂由水改为缓冲液，考察Tween-80在缓冲液中对BCL的增溶效果。

2.4 不同增溶剂对QKL八混液中间体中BCL、CA、HA的增溶效果考察

同2.2含量测定方法，将溶剂由水改为QKL八混液中间体，考察Tween-80、P188、PEG400对BCL、CA、HA的增溶效果。

3 结果与讨论

3.1 3种增溶剂对水中BCL的增溶效果

结果见图2～3。

注：A.Tween-80；B.P188；C.PEG400。图2 不同浓度的增溶剂对水中BCL的增溶作用

图3 1%、3%的增溶剂对水中BCL的增溶作用对比

从结果可以看出，3种增溶剂对水中的BCL均有一定增溶作用，增溶剂在低浓度时增溶作用较弱，随着浓度升高增溶作用逐步提高，且其溶解度随增溶剂浓度增加呈近似线性增大。其中Tween-80、PEG400在一定浓度范围内呈良好的线性关系。Tween-80在0.5%～1.5%绝对增溶度随浓度的变化关系为Y=5204X-5.809(r=0.997 0)；PEG400在1%～15%绝对增溶度随浓度的变化关系为Y=3551X-6.702(r=0.996 0)；P188的线性关系略差。

Tween-80、P188、PEG400浓度均为1%时，其RS分别为1.22、0.38、0.72，故3种增溶剂对水中BCL的增溶能力的大小顺序为Tween-80>PEG400>P188。从RS值大小来看，3种增溶剂对指标成分的增溶能力有限，在选择增溶剂时应进行优化。

图4 溶解度随增溶剂浓度的变化

在对增溶质增溶后的溶解度Stot和增溶剂的用量Csurf进行回归时，得到回归线的截距记为Sw’，实测的溶解度记为Sw，一般情况下Sw’

3.2 增溶剂对缓冲液中BCL的增溶效果

结果见图5。

图5 1%Tween-80对不同pH溶液中BCL的增溶作用

从相应实验结果的对比可以看出，pH对BCL溶解度的影响远强于增溶剂的浓度变化对溶解度的影响：BCL的ΔS与在水溶液中相比大为增加，而RS却较在水中大为降低，且随pH的升高而降低(3个pH条件下RS依次为0.16、0.10、0.05)，即随着pH升高增溶剂提高溶解度的作用逐渐弱化。由于pH对溶解度的影响较为剧烈，微小的误差即可导致溶解度的较大改变。RS降低的原因主要是BCL在缓冲液中本身的溶解度大幅提高，Tween-80的增溶度随pH的升高而降低也是由于BCL在缓冲液中本身的溶解度随pH升高而大幅升高。

3.3 增溶剂对QKL八混液中间体中BCL、CA、HA的增溶效果

结果见图6～8。

图6 不同增溶剂对八混液中BCL的增溶作用

图7 Tween-80对八混液中CA的增溶作用

图8 Tween-80对八混液中HA的增溶作用

3种增溶剂对QKL八混液中间体中BCL的增溶能力的大小顺序为Tween-80>PEG400>P188，但增溶剂浓度的变化对溶解度影响甚微。Tween-80对QKL八混液中间体中CA、HA有一定的增溶作用。3%Tween-80对QKL八混液中间体中CA、HA的RS分别为0.26、0.38，均较小。同在缓冲液中类似，在QKL八混液中间体中，相对于pH的影响，增溶剂的浓度对溶解度的影响亦比较微弱，3种增溶剂对指标成分的增溶能力不尽一致，在选择增溶剂时应进行优化。

通过相关数据的对比分析，在QKL八混液中间体中，CA、HA的溶解度对于Tween-80的浓度变化的“敏感性”相比于BCL来说更高，RS亦高于BCL(3.0% Tween-80增溶pH 8.15的八混液时RS<1.0)，这与二者的极性等有关。通过后续的实验验证和理论推导，发现单位增溶剂对某一增溶质的RS

值(即RSN)的对数，与该增溶质的油水分配系数Ko/w值的对数(即疏水常数logP)呈线性正相关关系。根据文献记载，QKL中BCL、CA、HA 3个难溶性成分的AClogP(一种计算方法得到的logP值)分别为0.18、3.06、3.89[17-19]，Tween-80对该3类成分在QKL八混液中间体中的RSN的对数值与其变化趋势一致。

3.4 关于聚乙二醇类增溶辅料

聚乙二醇类，如PEG400、PEG300等一般认为属于潜溶剂范畴，但也有人认为属于非离子型表面活性剂[20]，其中的桥氧原子“-O-”亲水、“-CH2-CH2-”亲油。在通常状况下，聚乙二醇分子是一根锯齿形的长链，当溶于水时，长链成为曲折型，见图9。亲水性的桥氧原子被水分子拉出来处于链的外侧，亲油性的“-CH2-CH2-”处于里面，曲折形长链还可能进一步卷曲成不同形状，每一个聚乙二醇长链分子的外部相当于有一层桥氧原子组成的亲水性“外壳”。因此，可以把每个聚乙二醇分子形象地看作是由许多亲水基朝外、亲油基朝内的小分子定向排列组成的一个反常胶束。

图9 聚乙二醇表面活性剂的链型变化

4 结论

Tween-80、PEG400、P188 3种非离子型表面活性剂对BCL、CA、HA均具有增溶作用。随着浓度升高增溶作用逐步提高，且其溶解度随增溶剂浓度增加呈近似线性增大。3种增溶剂对水中BCL的增溶能力的大小顺序为Tween-80>PEG400>P188。

Tween-80对QKL中CA、HA有一定的增溶作用。3%Tween-80对QKL中CA的RS=1.26。对QKL中HA的RS约为0.38。3种增溶剂对QKL八混液中间体中难溶性成分的增溶能力不尽一致，在选择增溶剂时应进行优化。

同在缓冲液中类似，在QKL八混液中，相对于pH的影响，增溶剂的浓度对溶解度的影响亦比较微弱。Tween-80对CA、HA的RS高于BCL。因pH对部分难溶性成分的溶解度影响较大，在增溶时注意调节适宜的pH；增溶剂对难溶性成分的增溶效能，与该成分的logP值有关。

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ComparisonofSolubilizationEffectofthreeNonionicSurfactantsonInsolubleComponentsinQingkailingInjection

JIN Yunfeng1，LIURuixin2，3*，LIYuhui4，SHIXinyuan3，QIAOYanjiang3

(1.ChinaNationalTraditionalChineseMedicineCorporation，Beijing100195,China;2.DepartmentofPharmacy，TheFirstAffiliatedHospitalofHenanUniversityofTraditonalChineseMedicine，Zhengzhou，HenanProvence450000,China;3.SchoolofChinesePharmacy，BeijingUniversityofChineseMedicine，Beijing100102,China;4.HenanUniversityofTraditonalChineseMedicine，Zhengzhou，HenanProvence450008,China)

Objective：Qingkailing Injection Intermediate which contains three insoluble ingredients(baicalin，cholic acid and hyodeoxycholic acid)，were used as research carriers.Polysorbate 80(Tween-80)，Poloxamer 188(P188)and polyethylene glycol 400(PEG400)，a total of three non-ionic surfactants were taken as solubilizer，and this paper is aimed to compare the solubilization efficiency.Method：According to the solubility of BCL in three classes of solvent(water、buffer and QKL)and the dissolution of CA and HA in QKL，the Absolute Solubilization Quantity(ΔS)and Relative Solubilization Rate(RS)as the evaluation index to study the solubilization effect，the contents of insoluble ingredients after solubilization by three non-ionic surfactants were determined by HPLC.Result：Three solubilizers showed the effect of solubilization on the BCL and the solubility increase mainly in linear way with the growth of the concentration of the solubilizer.When the concentration of Tween-80，P188 and PEG400 were 1%，theRSwere 1.22，0.38 and 0.7 respectively；the order of solubilization efficiency of among the three kinds of non-ionic surfactants was following：Tween-80>PEG400>P188；the solubility of BCL increased remarkably with buffer of a certain pH value，The ΔS of BCL was greatly increased by Tween-80 in water，while theRSwas greatly reduced(RS<0.2)；In Qingkailing Injection Intermediate，The effect of the concentration of the solvent on the solubility of the solvent is weaker than that of the pH.The effect of Tween-80 was higher than that of CA and HA to BCL.Conclusion：In different solvents，three solubilizers had an effect of solubilization on the insoluble ingredients，and solubilization efficiency was positively correlated with the concentration of the solubilizer.The optimization should be carried out when selecting solubilizer.The pH of solvents had a greater impact on the solubility of the insoluble ingredients and suggested that attention should be paid to pH adjustment in the solubilization of insoluble ingredients.Solubilization efficiency is correlation relationship with the logP of insoluble ingredients.

Solubilization；Nonionic Surfactant；Qingkailing Injection；baicalin；cholic acid；hyodeoxycholic acid

2015-06-08)

国家自然科学基金(81001646)；国家中医药管理局中医药行业科研专项(200708006)

*

刘瑞新，副主任药师，研究方向：中药药剂及其质控分析与合理用药研究；Tel：(0371)66233562，E-mail：liuruixin7@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.2.020