肉桂醛滴丸的制备和质量评价

宋宗辉，朱彩玉，张艺雯，王玲洁，王 兴，于波涛*

(1.西南交通大学医学院，成都 610003；2.西部战区总医院药剂科，成都 610083；3.西南医科大学药学系2018届本科生，四川泸州 646000)

肉桂醛(cinnamaldehyde)是一种含烯醛和苯环的化合物，是中药肉桂的活性成分，脂溶性强，难溶于水，具有降糖、降脂、抗菌等作用，是近年来治疗糖尿病、高血脂、肥胖、癌症等疾病领域的研究热点[1]。Mereto等[2]对大鼠连续14 d给予500 mg·kg-1·d-1肉桂醛产生了肝脏损伤，表明口服肉桂醛主要通过肝脏代谢失去活性。本课题组前期给予小鼠20 mg肉桂醛后，做组织分布实验发现，在给药后30 min、45 min、1 h处死的小鼠中，仅在肠管中检测到少量的肉桂醛，其他各组织匀浆中均未能检测到，据此推测肉桂醛可能通过肝脏快速代谢，因而限制了其在临床的应用。滴丸剂具有溶出快、生物利用度高、药物稳定性好、用药方便、患者依从性好等优点，并且滴丸通过舌下给药无首过效应，起效迅速[3-4]。为了充分利用肉桂醛脂溶性强的特点，丰富其临床用药剂型，本研究将肉桂醛制成滴丸，优化了其制备工艺，并进行了质量评价。

1 材 料

1.1 仪器 普通电子天平(上海力能电子仪器公司)；AB135-S型精密电子天平(瑞士梅特勒-托利多集团)；B-490型恒温水浴锅(瑞士布奇公司)；78X-2B型片剂四用测定仪(上海黄海药检仪器有限公司)；XW-80A微型旋涡混合仪(上海沪西分析仪器厂有限公司)；HP1100型高效液相色谱仪(美国安捷伦公司)；DWJ-2000S5型滴丸机(烟台百药泰中药科技发展有限公司)。

1.2 药品和试剂 PEG-4000、PEG-6000、二甲基硅油(成都市科隆化工试剂厂)；液状石蜡(吉林市吉化江城油脂化工有限责任公司)；肉桂醛对照品(含量98%，北京索莱宝科技有限公司)；甲醇(色谱纯，美国Fisher公司)；其余试剂为分析纯，水为超纯水。

2 方法和结果

2.1 制备工艺的筛选 滴丸的制备方法主要有熔融法和溶剂-熔融法两种，考虑到肉桂醛不溶于水，同时为了适应大生产，故本研究采用熔融法制备肉桂醛滴丸，即：取肉桂醛加入到熔融的基质中，搅拌均匀，保温，通过滴头等速滴入冷凝液中，凝固形成的丸粒徐徐沉于冷凝管底部，取出，沥尽冷凝液后即得。经多次反复试验，得到初步滴制条件为：肉桂醛质量为1.0 g，药液温度为75 ℃，熔融基质为PEG-4000或PEG-6000，药物和基质的比例为1∶4，冷凝液为二甲基硅油或液体石蜡，冷却距离40 cm，冷凝液温度4～8 ℃，滴口内径2.5 mm，滴距5 cm，滴速35滴/min，然后采用单因素及正交试验设计对处方进行优化。

2.1.1 冷凝液的筛选 滴丸的冷凝液一般要求安全无害，且与原料药物不发生作用，常用水溶性基质的冷凝液有液体石蜡和二甲基硅油，两种冷凝液各有优劣。为此，在2.1项下制备方法及初步滴制条件的基础上，分别取液体石蜡和二甲基硅油作为冷凝液，进行最佳冷凝液筛选试验，结果见表1。由表1可知，以二甲基硅油作冷凝液制备的滴丸虽然圆整度较好，无拖尾，但滴丸黏结严重，冷凝不均匀，存在裂花现象(即滴丸内部出现玻璃花纹)，故选择液体石蜡作为冷凝液。

2.1.2 基质的筛选 在2.1项下初步滴制条件的基础上，固定其他条件不变，取液体石蜡作为冷凝液，以不同比例的PEG-6000和PEG-4000作基质，制备滴丸并对其进行评价，结果见表2。由表2可见，PEG-4000的比例越大，滴丸黏结情况越严重，拖尾程度越轻微，硬度越小。在PEG-6000∶PEG-4000=1∶2时，丸重变异系数最小，为2.77%。根据《中华人民共和国药典》规定，滴丸应外观圆整，大小、色泽均匀，黏结情况在可控制范围内，故选择PEG-6000∶PEG-4000=1∶2作为优选基质。

表1 冷凝液对肉桂醛滴丸制备的影响Table 1 Effect of condensate on the preparation of cinnamaldehyde dropping pills

表2 基质比例对肉桂醛滴丸制备的影响Table 2 Effect of the ratio of the matrix on the preparation of cinnamaldehyde dropping pills

2.1.3 冷凝液温度的筛选 滴丸是将药物溶解、混悬或乳化在熔融的基质中，然后滴入到与药物基质不相混溶的冷凝液中，因温差在冷凝液中快速收缩冷凝成球形的丸剂，因此冷凝液的温度会影响滴丸的成形性，故在2.1项下制备方法及初步滴制条件的基础上，以PEG-6000∶PEG-4000=1∶2作为滴丸基质，取在不同温度环境下的液体石蜡作为冷凝液，制备肉桂醛滴丸并评价，结果见表3。由表3可知，室温冷凝下制备的滴丸有拖尾，0～5 ℃冷凝温度太低使得滴丸收缩过于激烈，故制得的滴丸圆整度差，存在裂花现象。考虑制备的滴丸应冷凝均匀、圆整度好、无拖尾、大小均匀等要求，选择5～10 ℃作为冷凝温度进行后续处方最优条件的筛选。

2.1.4 药液温度的筛选 温差同时由冷凝液的温度和药液的温度决定，故本研究也对适宜的药液温度进行探究。在2.1项下制备方法及初步滴制条件的基础上，固定其他条件不变，以PEG-6000∶PEG-4000=1∶2作为滴丸基质，5～10 ℃的液体石蜡作为冷凝液，取肉桂醛及基质在不同温度下混合，制备滴丸并评价，结果见表4。由表4可知，温度为70 ℃时，药液稠度大、流动性差，有黏结滴头情况，滴制较为困难；而温度太高时则药液稠度小，所制滴丸严重黏结，且肉桂醛易挥发，故药液温度不宜过高，选择80 ℃作为药液温度进行后续处方最优条件的筛选。

表3 冷凝液温度对肉桂醛滴丸制备的影响Table 3 Effect of condensation temperature on the preparation of cinnamaldehyde dropping pills

表4 药液温度对肉桂醛滴丸制备的影响Table 4 Effect of drug solution temperature on the preparation of cinnamaldehyde dropping pills

2.1.5 正交试验 通过上述单因素试验确定了最佳冷凝液、基质、冷凝液温度和药液温度，并以此为基础，对影响滴丸制备成形性的药物与基质的比例(因素A)、滴速(因素B)、冷却距离(因素C)三个因素安排正交试验，每个因素设计3个水平，以外观质量评分、丸重变异系数、溶散时限为考察指标，设计L9(34)正交试验，因素水平表见表5。滴丸的外观评分项目采取“5人评分制”[5-7]，评分按“滴丸圆整度优良情况、有无拖尾、冷凝均匀程度、有无黏结、大小是否均匀”5个项目进行评分，每一粒滴丸得分区间为0～10分，评分取5人平均值。正交试验结果见表6，方差分析结果见表7。由表7可知，在设计的因素水平范围内，各因素对滴丸外观质量的影响顺序为因素C>因素B>因素A，最优水平为A3B1C3；对丸重变异系数的影响顺序为因素A>因素B>因素C，最优水平为A1B2C1；对溶散时限影响最大的是因素A，其余两个因素对溶散时限的影响可忽略。综合各工艺下的最佳条件，依据参考文献[5,6,8]，并结合《中华人民共和国药典》对滴丸重量差异和溶散时限[9]的规定，优选出最佳工艺条件为A2B2C3，即药物与基质的质量比为1∶5，滴速40滴/min，冷却距离35 cm。

表5 正交试验的因素和水平Table 5 Factors and levels of orthogonal test

表6 正交试验结果Table 6 Results of orthogonal test

2.2 最优制备工艺 根据正交试验结果，优选最优制备工艺为：取PEG-6000∶PEG-4000=1∶2作为滴丸混合基质，80 ℃熔化，另取肉桂醛按药物∶基质=1∶5加入到熔化的基质中，搅拌均匀，保温，用滴头以滴速40滴/min滴入装有温度5～10 ℃液体石蜡的冷凝管中，冷却距离35 cm，凝固形成的丸粒徐徐沉于冷凝管底部，取出，沥尽冷凝液后即得肉桂醛滴丸。

表7 方差分析结果Table 7 Results of variance analysis

F0.05(2,2)=19.00

2.3 工艺验证和质量评价 按2.2项下的最优工艺条件制备3批肉桂醛滴丸，批号分别为2018040301、2018040302、2018040303。制备的滴丸圆整度良好、无拖尾、冷凝均匀、无黏结、大小均匀、室温放置无裂花现象，表明正交试验的筛选结果准确可靠。

2.3.1 重量差异 按《中华人民共和国药典》2015年版第四部丸剂的重量差异限度规定[9]，取3个批次滴丸，每批20丸，分别精密称定每丸的重量，计算平均丸重分别为32.85、33.52、34.11 mg，重量差异限度分别为4.49%、4.62%、4.17%，再计算3批滴丸中重量差异限度超过±12%的滴丸数分别为1、0、0粒，符合规定。

2.3.2 溶散时限 按照《中华人民共和国药典》2015年版第四部丸剂溶散时限规定[9]，取3批滴丸，每个批次取6丸，置于筛网孔径2.0 mm的升降式崩解仪吊篮中，将吊篮置入装有(37±1) ℃水的烧杯中，启动仪器，记录每批滴丸的平均溶散时限，分别为(263±3) s、(251±5) s、(272±7) s(n=6)，符合规定。

2.4 含量测定

2.4.1 色谱条件 色谱柱：Phenomenex Gemini C18柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相：甲醇∶水=55∶45；流速1.0 ml/min；柱温35 ℃；检测波长298 nm；进样量10 μl。

2.4.2 溶液的配制及测定 取肉桂醛对照品适量，精密称定，用甲醇溶解并转移至100 ml容量瓶中，用甲醇定容，摇匀，得到浓度为314.44 μg/ml的肉桂醛对照品溶液。取肉桂醛滴丸1粒，精密称定，置100 ml量瓶中，加入50%甲醇适量，超声处理(功率120 W，频率40 kHz)10 min使溶解，放冷，加水至刻度，摇匀，过0.45 μm微孔滤膜，取续滤液，即得供试品溶液。按2.4.1项下色谱条件，分别精密吸取肉桂醛对照品溶液和供试品溶液10 μl，注入HPLC仪，测定，得到HPLC谱图见图1。

图1 肉桂醛的HPLC谱图Figure 1 HPLC chromatograms of cinnamaldehydeA：供试品溶液；B：对照品溶液

2.4.3 线性关系的考察 精密吸取2.4.2项下不同体积的肉桂醛对照品储备液，加蒸馏水稀释得到浓度分别为 9.826、19.652、39.305、78.61、157.22、314.44 μg/ml的肉桂醛对照品溶液。按2.4.1项下色谱条件，分别精密吸取10 μl进样测定，记录峰面积，以峰面积(A)对药物浓度(c)做线性回归，得到回归方程为：A=97.918c+83.639(r=0.999 9)，表明肉桂醛在9.826～314.44 μg/ml范围内线性关系良好。

2.4.4 精密度实验 取2.4.3项下低、中、高浓度(9.826、78.61、314.44 μg/ml)的肉桂醛对照品溶液，在2.4.1项色谱条件下，分别精密吸取10 μl注入色谱仪，1 d内连续测定6次，记录峰面积，计算得到RSD分别为0.37%、1.57%和1.47%(n=6)，表明该仪器精密度良好。

2.4.5 重复性实验 取批号2018040301的滴丸6份，各约30 mg，精密称定，按2.4.2项下方法制备供试品溶液，测定并记录峰面积，计算得到肉桂醛平均含量为5.18 mg，RSD=2.14%(n=6)，表明该方法重复性良好。

2.4.6 回收率实验 取批号2018040301的滴丸， 粉碎，取9份，每份约15 mg，精密称定，按样品中肉桂醛含量的80%、100%、120%精密加入对照品储备液，按2.4.2项下方法制备供试品溶液，进样测定并计算得到低、中、高浓度(47.24、52.20、57.51 μg/ml)肉桂醛的加样回收率分别为100.53%、97.63%和99.46%，RSD分别为1.33%、1.12%和0.96%(n=3)。

2.4.7 含量测定 取2.3项下3个不同批次的滴丸，按2.4.2项下方法制备供试品溶液，测定并记录峰面积，计算得到批号2018040301、2018040302、2018040303的滴丸中肉桂醛的含量分别为(5.08±0.02)、(5.27±0.25)、(5.10±0.43) mg/丸(n=3)。

3 讨 论

滴丸基质包括水溶性基质(如PEG-6000、PEG-4000等)和脂溶性基质(如硬脂酸、单硬脂酸甘油酯等)。预实验发现，使用脂溶性基质使滴丸冷凝时上浮，硬度低，且有色泽不均匀现象；而使用水溶性基质时，滴丸具有适当的比重，沉于冷凝管底，色泽均匀、硬度适中，且与肉桂醛不存在相互作用，故本研究最终选择水溶性基质。

正交试验发现，冷凝距离越短，冷凝不充分，易出现滴丸圆整度差、黏连；滴速越慢，滴丸质量越大，同样易出现圆整度差、黏连的现象；此外，药质比越大，室温条件下滴丸越容易出现裂花现象，原因可能是肉桂醛在室温条件下挥发，影响了滴丸结构的稳定性，因此在药质比大的情况下，建议低温保存。

研究发现，将肉桂醛制成舌下滴丸，服用时有明显的TRPA1受体激动效应，肉桂醛与口舌部细胞的TRPA1受体结合会产生辛辣、热的感觉，故在舌下含服时口感较差。因此，本课题组考虑后续研究在处方中加入薄荷醇、桉油精或冰素等[10-12]，以改善其口感，增加其顺应性。