咖啡酸苯乙酯固体分散体的制备

王 兰， 张德辉， 沈 文， 龚 频， 庞赞明， 孙 蕊， 敖 芬

（陕西科技大学， 陕西 西安710021）

咖啡酸苯乙酯作为蜂胶提取物的主要成分之一［1-2］， 在抗肿瘤、 保肝、 抗缺血再灌注损伤、 抑菌、 降血糖等方面有不同程度的作用［3-8］， 而且迄今尚未发现它对正常细胞的有害影响［1］， 故在食品、 医学等领域具有广阔的应用前景。 但咖啡酸苯乙酯溶解度很低， 从而影响其生物利用度［1，9］， 限制了在治疗和预防上的应用， 同时对该成分的研究目前主要集中在提取工艺、 药理活性等方面， 鲜有制剂方面的报道。

研究表明， 固体分散体可提高水溶性差的药物的溶 解 度［10］。 因 此， 本实 验 以PVP K30 为 载体［11］， 采用溶剂法制备咖啡酸苯乙酯固体分散体，并对其溶解度及体外溶出特性进行研究， 然后通过扫描电镜、 X-射线粉末衍射法、 差示扫描量热法对其进行物相鉴别。

1 材料

1.1 试药 咖啡酸苯乙酯原料药（湖北远成赛创科技有限公司）； 咖啡酸苯乙酯对照品（中国食品药品检定研究院）； 聚乙烯吡咯烷酮K30 （PVP K30， 上海蓝季生物有限公司）。

1.2 仪器 TA2603B 电子天平（上海天美天平仪器有限公司）； ZRS-8GD 智能溶出试验仪（天津市天大天发科技有限公司）； UV-5100 紫外可见分光光度计（上海元析仪器有限公司）； RE52CS 旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）； X-射线粉末衍射仪； 飞纳Phenom Pro 台式扫描电镜； STA409PC 同步综合热分析仪（德国耐驰公司）。

2 方法与结果

2.1 检测波长选择 无水乙醇配制质量浓度适宜的咖啡酸苯乙酯溶液， 再配制空白辅料， 过0.45 μm微孔滤膜， 在200 ～400 nm 波长范围内进行紫外扫描。结果， 咖啡酸苯乙酯在330 nm 波长处有最大吸收， 空白辅料无干扰， 故选择其作为检测波长。

2.2 线性关系考察 精密称取咖啡酸苯乙酯对照品1 mg， 无水乙醇定容于50 mL 量瓶中， 得到20 μg／mL贮备液， 分别精密量取2、 3、 4、 5、 6、7、 8、 9 mL 于10 mL 量瓶中， 定容至刻度。 以吸光度为纵坐标（Y）， 咖啡酸苯乙酯质量浓度为横坐标（X） 进行回归， 得到回归方程为Y ＝0.056 9X ＋0.071 8 （R2＝0.999 7）， 在4～18 μg／mL 范围内线性关系良好。

2.3 精密度、 准确度试验 配制低、 中、 高（4、10、 15 μg／mL） 质量浓度的咖啡酸苯乙酯溶液，同1 d 内平行测定5 次， 考察日内精密度； 每天测定1 次， 连续5 d， 考察日间精密度。结果， 低、中、 高质量浓度溶液的日内、 日间精密度RSD 分别为1.12%、 1.42%， 1.23%、 1.89%， 0.97%、1.51%， 准确度分别为97%、 103%、 96%， 表明该方法精密度、 准确度良好。

2.4 样品制备

2.4.1 固体分散体 按处方比例（1 ∶4、 1 ∶6、1 ∶8、 1 ∶10、 1 ∶12） 分别称取适量咖啡酸苯乙酯、 PVP K30， 溶于适量无水乙醇中， 混合均匀后置于旋转蒸发仪上， 60 ℃下水浴旋蒸至黏稠状态，转移至烘箱中烘干， 粉碎， 过80 目筛， 即得， 置于干燥器中保存备用。

2.4.2 物理混合物 按“2.4.1” 项下处方比例分别称取适量咖啡酸苯乙酯、 PVP K30， 研细后等量递加法混合均匀， 过80 目筛， 即得， 置于干燥器中保存备用。

2.5 溶解度测定 取适量咖啡酸苯乙酯、 固体分散体， 置于100 mL 烧杯中， 加50 mL 水， 在（25±1）℃下磁力搅拌4 h （吸光度不再变化时达到平衡）， 使其成为过饱和溶液， 0.45 μm 微孔滤膜过滤， 取续滤液， 计算两者在水中的平衡溶解度。

2.6 溶出度测定 按照2015 年版《中国药典》四部通则0931 “溶出度与释放度测定法” 第二法（桨法） 测定［12］， 以900 mL 脱气水为溶出介质，满足漏槽条件。 投入15 mg 咖啡酸苯乙酯及各待测处方载药量均为15 mg 的固体分散体， 在温度（37.0±0.5）℃、 转速100 r／min 条件下于10、 20、30、 40、 50、 60 min 取样5 mL， 同时补充等温同体积溶出介质， 样品过0.45 μm 微孔滤膜后测定吸光度， 并代入“2.2” 项下回归方程， 测得各时间点质量浓度， 计算累积溶出度， 绘制溶出曲线。

2.7 载体材料选择 在预实验中选择PEG6000、PVP K30 作为载体材料制备固体分散体， 发现采用熔融法时， PEG6000 制备的固体分散体材质偏软， 不易干燥粉碎， 难以取用； 采用溶剂法时，PVP K30 制备的固体分散体易干燥粉碎， 便于取用。 因此， 选择PVP K30 作为载体进行下一步实验， 并通过溶剂法制备固体分散体。

2.8 载体比例选择

2.8.1 溶出度 图1 显示， 相同比例下固体分散体的溶出速率明显大于原料药和物理混合物， 而且在10 min 时的累积溶出度最高可达到80% 左右，而物理混合物仅为6%左右， 原料药更是只有1%，表明PVP K30 对咖啡酸苯乙酯溶出具有一定促进作用。 同时， 咖啡酸苯乙酯与PVP K30 的最佳比例为1 ∶10。

图1 固体分散体溶出曲线Fig.1 Dissolution curves for solid dispersions

2.8.2 溶解度 图2 显示， 25 ℃时咖啡酸苯乙酯的溶解度为（23.374±1.572） μg／mL， 物理混合物略有增加， 而固体分散体显著提高， 以咖啡酸苯乙酯与PVP K30 比例1 ∶10 时最佳， 比原料药提高了56%， 但与其他比例相比提升不明显， 而且随着其增加载药量反而降低。 因此， 选择两者比例为1 ∶10。

图2 固体分散体溶解度Fig.2 Solubilities of solid dispersions

2.9 扫描电镜（SEM） 条件为真空镀金60 s，高压5 kV， 采用SEM 观察样品形态和晶体结构，结果见图3。 由图可知， 咖啡酸苯乙酯以大小不一的矩形片状晶体形式存在； PVP K30 为球形或类球形， 物理混合物中仍可观察到咖啡酸苯乙酯结构和PVP K30 存在， 而且两者互无影响； 固体分散体中已无明显咖啡酸苯乙酯晶体结构存在， 表明该成分以非结晶态均匀分散在PVP K30 中， 并可能已形成固体分散体。

图3 样品SEM 图Fig.3 SEM images for samples

2.10 差示扫描量热（DSC） 以空白铝坩埚为参比物， N2为保护气， 温度40 ～150 ℃， 升温速度5 ℃／min， 采用DSC 对样品进行分析， 结果见图4。 由图可知， 咖啡酸苯乙酯在128 ℃处有1 个熔融吸热峰， 为其熔点， 与前期报道［1］一致； PVP K30 在128 ℃处未出现明显吸收峰； 物理混合物在128 ℃处仍存在较小的熔融吸热峰， 为咖啡酸苯乙酯熔点， 表明PVP K30 与其未发生相互作用， 该成分仍以晶体形式存在； 固体分散体在128 ℃处吸收峰消失， 表明咖啡酸苯乙酯与PVP K30 可能形成低共熔物或共沉淀物， 即以无定形态分散在载体中。

图4 样品DSC 曲线Fig.4 DSC curves for samples

2.11 X 射线衍射（XRD） 采用XRD 对样品进行分析， 结果见图5。 由图可知， 咖啡酸苯乙酯在6.24°处有较强的吸收峰， 表明它以结晶态存在；PVP K30 在0°～10°处无特征衍射峰， 表明它是无定型材料； 物理混合物在6.24°处的峰强度减弱，表明咖啡酸苯乙酯仍以晶体形式存在， 但占总成分比例降低， 故其峰强度低于咖啡酸苯乙酯； 固体分散体衍射峰消失， 表明咖啡酸苯乙酯以无定形状态存在于PVP K30 中。

图5 样品XRD 图Fig.5 XRD patterns for samples

3 讨论

本实验制备了咖啡酸苯乙酯固体分散体， 发现其溶解度及溶出速率与原料药相比得到了显著提高。 结合SEM、 XRD、 DSC 分析可知， 载体与药物共蒸发溶剂时， 药物分子以无定形状态分散于载体中， 两者之间存在氢键等相互作用， 导致在固化时形成了具有较高能量的非结晶无定形物， 从而增加咖啡酸苯乙酯在溶出介质中的释放速率。 另外，咖啡酸苯乙酯与PVP K30 比例为1 ∶10 时， 所得固体分散体中前者溶解度、 溶出度最大。

综上所述， 本实验提供了一种简单有效的咖啡酸苯乙酯固体分散体制备方法， 它作为一种药物中间体， 可为片剂、 颗粒剂等剂型的研制奠定基础。