黄芩苷固体分散体及其微丸的制备和表征研究①

赵轶男，曹越盛，管国强，徐 磊，邱慧昌，平 洋

(1.佳木斯大学药学院，黑龙江 佳木斯 154007；2.佳木斯市中心医院药剂科，黑龙江 佳木斯 154002)

黄芩苷(baicalin)为黄酮类化合物，来源于唇形科植物黄芩的干燥根中，黄芩的药理作用研究大部分集中于其黄酮类成分[1,2]，黄芩苷做为黄芩的有效成分之一，其药理作用十分显著，具有抑菌、利尿、抗炎、降低胆固醇、阻止血栓形成、缓解哮喘 、清热解毒、对于孕妇具有安胎的功效，也为哺乳动物肝脏涎酶的特异性抑制剂，具有较强的抗癌反应生理效能[3,4]。由于黄芩苷的水溶性和脂溶性均较差，导致其体内生物利用度低，从而影响治疗效果[5,6]。另外，黄芩苷存在肝脏首过效应、胃肠吸收差等问题，为此增加其溶解度从而改善体内吸收，将黄芩苷分散在固体分散体中，再将其制备成微丸以便于临床应用于治疗各类疾病。

1 仪器与试药

电子分析天平(上海恒平科学仪器)，电热恒温鼓风干燥箱(上海迅博实业有限公司医疗设备厂)，RC-6溶出度测试仪(天津市新天光分析仪器有限公司)，DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司)，JBZ-300型多功能微丸包衣造粒机(辽宁医联新药技术研究所)，765紫外可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)，VERTEX 70红外光谱仪(德国布鲁克公司)，核磁共振波谱仪(布鲁克Avance400)。黄芩苷标准品(上海金穗生物科技有限公司)，黄芩苷提取物(西安沃森生物科技有限公司)，微晶纤维素(安徽山河药用辅料股份有限公司)，乳糖(天津市科密欧化学试剂有限公司)，PVP-K30(博爱新开源制药股份有限公司)，甲醇、乙醇均为色谱纯，自制双蒸水，其余试剂均为分析纯。

2 实验方法

2.1 黄芩苷-PVP固体分散体的制备[7]

称取PVP-K 305g，加入适量的乙醇，于75℃的恒温水浴锅中上加热使溶解，边搅拌边加入适量乙醇溶解的黄芩苷，充分混合均匀，再将其平铺于干燥洁净的玻璃板上，待到其表面的溶剂挥发，置于60℃烘箱内烘干24h，取出将其粉碎过80目筛，放于干燥罐中备用。

2.2 黄芩苷固体分散体表征的考察

2.2.1 傅里叶红外光谱测定：分别取黄芩苷、PVP-K30、黄芩苷和PVP-K30物理混合物和黄芩苷固体分散体与干燥KBr混合，在玛瑙研钵中研磨均匀，压片后进行红外光谱仪测试，见图1。

2.2.2 核磁共振碳谱测定：取黄芩苷、PVP-K30、黄芩苷和PVP-K30物理混合物和黄芩苷固体分散体分别用相应的溶剂进行溶解，采用核磁共振碳谱对样品进行表征，见图2。

2.3 黄芩苷固体分散体微丸的制备

微丸的制备方法选择挤出-滚圆法。将自制的黄芩苷固体分散体和乳糖、MCC加入润湿剂制成软材，通过挤压机挤压成条形，将条状物进行离心滚圆制备得微丸。

2.4 黄芩苷固体分散体微丸的处方优化

根据前期单因素考察结果，采用3因素3水平的正交试验设计对黄芩苷固体分散体微丸进行处方优化。选取主药含量、乳糖和MCC的比例及水用量为3个因素，分别设定3个水平，以微丸的收率作为考察指标进行正交试验设计。

表1 黄芩苷固体分散体微丸 L9(34)因素水平表

2.5 黄芩苷固体分散体微丸的制剂学考察

2.5.1 圆整度：采用平面临界稳定法(OPCS)评价微丸的圆整度，即将一定量微丸置一光滑平板上，缓慢抬起平板一侧，当有80%的微丸开始滚动时，测量平板倾斜面与水平面的夹角(Φ)，若Φ值越小，说明所测微丸的圆整度越好[8]。

2.5.2 流动性：采用固定漏斗的方式，将孔径为1.25cm的漏斗固定在铁架台上，然后将一定量的黄芩苷固体分散体微丸缓慢倒入漏斗，待全部微丸从一定高度降落在平面后，测量微丸的堆积高度(H)和堆积半径(r)，得tanα= H/r，α即休止角。

2.5.3 收率：采用筛分法对微丸进行收率的计算，将最优处方制备的三批微丸分别过35 目筛，并分别称重。以通过35 目筛作为最终产品，根据过35 目筛样品的重量计算黄芩苷固体分散体微丸的收率。收率公式：收率=A/B×100% (2-1)式中，A—过35 目丸重；B—总丸重。

2.6 体外溶出实验考察

2.6.1 模拟胃液环境的体外溶出：分别称取黄芩苷原料药、固体分散体、固体分散体微丸三组实验样品，保证各组样品中黄芩苷药物含量相同，每组样品称取三份，分别放入空胶囊壳中，以模拟胃液为释放介质，水浴温度为(37±0.5)℃，搅拌桨转速为100 r/min，在设定的时间点分别取样，并同时补加相同取样量的释放介质， 278 nm处进行紫外检测，计算累积释放度。

2.6.2 模拟肠液环境的体外溶出：实验组同上，以模拟肠液环境为溶出释放介质，在设定的时间点分别取样， 278nm处进行紫外检测，计算累积释放度。

3 结果

3.1 黄芩苷固体分散体表征的考察

3.1.1 傅里叶红外光谱测定

见图1。

图1 黄芩苷、PVP-k30、物理混合物和黄芩苷固体分散体红外FI-IR

由图1可知，在黄芩苷的红外图谱中，2850cm-1为羟基伸缩振动峰，1680cm-1左右为羰基峰，1650～1430cm-1范围内为碳碳双键的特征峰和750cm-1左右、1630cm-1为苯环特征峰；PVP-K30的红外谱图中，1650cm-1和1500cm-1为酰胺键的特征吸收峰；物理混合物的红外谱图中，各吸收峰为黄芩苷和PVP-K30的特征吸收峰；黄芩苷固体分散体红外谱图中，1680cm-1为羰基特征吸收峰，1650cm-1和1500cm-1的酰胺键吸收峰都明显减弱，说明黄芩苷与PVP-K30之间可能存在非共价键缔合。

3.1.2 核磁共振碳谱测定

见图2。

图2 核磁共振碳谱图

由图2可知，δ值在39.35～40.60ppm为黄芩苷结构式中季碳产生的伸缩振动；δ值在71.77～75.96ppm为-CH-O-的伸缩振动；δ值在126.85～132.52ppm为取代苯环上碳的伸缩振动；δ值在147.23～151.74ppm为连有-OH碳的伸缩振动；δ值为164.00ppm和170.51ppm为羰基碳的伸缩振动；δ值为183.02ppm为羧基碳的伸缩振动，以上均为黄芩苷的特征吸收峰。由PVP-K30的碳谱数据可知，δ值在16.75～19.99ppm为化学结构式中烷烃-CH2-的化学位移值；δ值在30.01～35.26ppm为五元环上-CH2-的伸缩振动，δ值在177.13～177.82ppm为结构式中羰基碳的化学位移值，证明其为PVP-K30碳谱吸收特征峰。在黄芩苷与PVP-K30的物理混合物的碳谱数据可知，黄芩苷和PVP-K30的特征吸收化学位移值均能够找到，证明其为物理混合物。在固体分散体的碳谱数据中，δ值在16.73～19.98ppm 为PVP-K30化学结构式中烷烃-CH2-的化学位移值；δ值在31.03和33.68ppm为PVP-K30结构式中五元环上-CH2-的化学位移值；δ值为177.55 ppm 为结构式中羰基碳的伸缩振动；未发现黄芩苷的碳谱吸收特征值，因此判断黄芩苷以无定形或微晶等状态均匀分散在PVP-K30固态载体物质中，进而所形成固体分散体系。

3.2 黄芩苷固体分散体微丸的处方优化

见表2～3。

表2 正交试验结果

表3 方差分析

由表2正交实验结果可知，在优化黄芩苷固体分散体微丸的处方实验过程中，A因素的极差值较大，各因素影响大小为A>C>B，且方差分析表3中A因素(主药含量)在实验结果中具有显著性，通过正交试验设计得出黄芩苷固体分散体微丸的最佳处方为A1B1C1，即主药含量为14%，乳糖和MCC比例为1:4.5，双蒸水用量为14mL。

3.3 黄芩苷固体分散体微丸的制剂学考察

见表4，图3。

表4 黄芩苷固体分散体微丸的收率

图3 黄芩苷固体分散体微丸

由表4可知，制备的黄芩苷固体分散体微丸的平均圆整度Φ值为24.3°<30°，平均休止角为25.3°<30°，黄芩苷固体分散体微丸圆整度较好，微丸流动性较好，符合制剂学要求。制备的黄芩苷固体分散体微丸过35目筛后的平均收率为32.13%，收率较低，可能与黄芩苷固体分散体的黏度较大有关，因此以固体分散体作为主药用以制备微丸会增加制备难度，其收率自然而然会比较低。但微丸的圆整度较好，且重现性也较好，见图3黄芩苷固体分散体微丸。

3.4 体外溶出实验考察

3.4.1 模拟胃液环境的体外溶出结果

见图4。

图4 模拟胃液环境中的释放曲线

由图4模拟胃液环境中的释放曲线可知在开始的3min时，微丸组释放度约为45%，而固体分散体组和原料药组均累积释放了16%左右，说明在微丸表面上的药物先溶解于释放介质中。当释放进行到6min时微丸组已经高达92%，固体分散体组和原料药组均释放了50%；但原料药组在之后的时间里释放度增加缓慢，直至120min原料药累积释放约为50%，固体分散体组在20min累积释放已达到100%；综上可知，在模拟胃液环境中的释放顺序为：微丸>固体分散体>原料药，说明黄芩苷固体分散体微丸符合速释要求，达到预期目的。

3.4.2 模拟肠液环境的体外溶出结果

见图5。

图5 模拟肠液环境中的释放曲线

由图5在模拟肠液环境中的释放曲线可知固体分散体组和微丸组在120min内的累计释放度都小于原料药组，原因为黄芩苷自身易溶于碱性溶液，在10min时，原料药组累积释放度已达到近96%，而固体分散体组累积释放度仅为12%，微丸组累积释放度为60%；当30min左右时，微丸组和原料药组累积释放接近100%，固体分散体组累积释放达到75%，说明经过药剂学手段制备的黄芩苷固体分散体可以改变其自身在弱碱性环境的溶解度，从而改变黄芩苷在体内的首过效应。其次，制备的黄芩苷固体分散体微丸同样也可以延缓黄芩苷在弱碱性环境中的溶解性。

4 讨论

本研究采用挤出滚圆法制备微丸，该方法操作简单，重现性好，制备的微丸外观圆整，但制备得到的黄芩苷固体分散体微丸的收率为32.13%，符合要求的微丸收率较低，分析原因为制备的黄芩苷固体分散体自身黏性较大，因此制备微丸的处方组成中，主药含量不应过多，含量过多会使软材的黏性增加，不利于挤压成粒。

由于黄芩苷的广泛药理作用[9,10]，为使黄芩苷更好地发挥应用，可以依据具体病症具体解决，制备的黄芩苷固体分散体及微丸较好地改变了黄芩苷在弱酸性溶液中的溶解度，且已经达到速释要求。而在弱碱性环境中既保持了黄芩苷的溶解性质，同时也增加了黄芩苷在弱碱性环境中的溶解时长，便于黄芩苷更好地在弱碱性环境中发挥药效，达到治疗作用。