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朝亩伊
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1 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷第 17 期 13 年 9 月 2391 丹参酮组分缓释固体分散体的研究 1, 陈小云 2, 张振海 1 1,, 郁丹红 2, 刘丹 1, 金慧芬 1, 杨世林 3, 贾晓斌 1. 江苏省中医药研究院国家中医药管理局中药释药系统重点研究室, 江苏南京南京中医药大学, 江苏南京江西本草天工科技有限责任公司, 江西南昌 336 1, 2* 摘要 : 目的制备丹参酮组分缓释固体分散体, 以提高其体外溶出, 并控制药物的释放方法以单硬脂酸甘油酯 (GMS) 和高相对分子质量的聚氧乙烯 (PEO) 为复合载体, 用溶剂熔融法制备缓释固体分散体, 考察其体外释药性能, 并利用 SEM DSC XRD FTIR 等表征手段对固体分散体的结构特征进行分析研究结果药物与复合载体 (GMS-PEO 2 1) 比例为 1 8 时所制备的固体分散体取得了较好的缓释效果, 指标成分的 12 h 体外累积溶出度均达 9% 以上 ; 物相分析结果表明药物以非晶型状态高度分散于载体中结论以 GMS 和 PEO 为载体制备的丹参酮组分固体分散体能显著改善药物的溶出, 且缓释效果良好, 具有实际应用价值关键词 : 丹参酮组分 ; 固体分散体 ; 缓释 ; 复合载体 ; 体外释放 ; 溶出 ; 单硬脂酸甘油脂 ; 聚氧乙烯中图分类号 :R283.6 文献标志码 : 文章编号 : (13) DOI: 1.751/j.issn Studies on sustained release solid dispersion of tanshione composition CHEN Xiao-yun 1, 2, ZHNG Zhen-hai 1, YU Dan-hong 1, 2, LIU Dan 1, JIN Hui-fen 1, YNG Shi-lin 3, JI Xiao-bin 1, 2 1. Key Laboratory of New Drug Delivery System of Chinese Meteria Medica, Jiangsu Provincial cademy of Chinese Medicine, Nanjing 2128, China 2. Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 2146, China 3. Jiangxi Herbfine High-technological Co., Ltd., Nanchang 336, China bstract: Objective To prepare the sustained release solid dispersions of tanshinone composition with the intention of improving drug dissolution and controlling drug release. Methods The glycerin monostearate (GMS) and polyethylene oxide (PEO) were used as composite carriers to prepare tanshinone solid dispersions by solvent melting method and the in vitro dissolution of tanshinone solid dispersions was performed. The structure of solid dispersions was characterized by SEM, DSC, XRD, and FTIR. Results When the ratio of drug to composite carriers (GMS-PEO 2 1) was 1 8, the solid dispersions had a better sustained release effect, the accumulative drug-release percent in vitro at 12 h was over 9%, and the results from the phase analysis indicated that the tanshinone composition existed in carriers as amorphous state. Conclusion The in vitro dissolution of tanshinone is greatly improved by the solid dispersions with GMS-PEO as its carriers. nd it exhibits excellent release characteristics in vitro with the actual applied value. Key words: tanshinone composition; solid dispersion; sustained release; composite carriers; in vitro release; dissolution; glycerin monostearate; polyethylene oxide 丹参酮组分系从丹参中提取的脂溶性有效成分, 含有邻醌或对醌结构, 其中量较高的为丹参酮 II 隐丹参酮丹参酮 I 二氢丹参酮 I 等丹参酮组分药理作用广泛, 具有抑菌抗炎扩冠抑制脂质过氧化, 保护心肌细胞等作用 [1-2] 但由于其难溶于水, 口服吸收差, 使其药效的发挥受到很大收稿日期 : 基金项目 : 国家十一五科技支撑计划基于中药有效成分群的中药组方设计技术研究课题 (8I513); 江苏省高等学校大学生创新训练计划项目 (1144); 江苏省中医药领军人才专项 (6) 作者简介 : 陈小云, 硕士研究生, 研究方向为中药药剂新剂型研究 Tel: chenxy119@163.com * 通信作者贾晓斌 Tel/Fax: (25) jxiaobin5@hotmail.com

2 2392 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷第 17 期 13 年 9 月的限制 [3] 目前, 改善丹参酮组分的体外溶出及延缓其释放的方法主要有微囊微丸及固体分散体技术 [4-5] 利用难溶性载体肠溶性载体或脂质材料制备的缓释固体分散体不但能够提高难溶性药物的溶出和生物利用度, 还能延缓和控制药物释放, 减少给药次数 [6-7] 本实验选用缓释骨架材料单硬脂酸甘油酯 (GMS) 和高相对分子质量的聚氧乙烯 (PEO) 为复合载体, 制备丹参酮组分缓释固体分散体, 以期提高丹参酮组分的溶出, 并控制其释放度, 达到较好的缓释效果, 减少给药次数, 长效保护心血管系统 1 仪器与试药 ZRS 8G 型智能溶出试验仪 ( 天津大学无线电厂 );UV 245 型紫外分光光度仪 ( 日本岛津 ); Mettleral4 十万分之一天平 ( 梅特勒 - 托利多仪器有限公司 );gilent 1 高效液相色谱仪 ( 包括四元泵, 自动进样器,DD 二极管阵列检测器 ), 639LV 扫描电镜 ( 日本电子公司 );DSC4 差示扫描量热仪 ( 德国 Netzsch 公司 );D8 型 X 射线衍射仪 ( 德国 ruker 公司 );47 傅里叶红外光谱仪 ( 美国 Nicolet 公司 ) 对照品丹参酮 I 丹参酮 II ( 批号分别为 , 中国药品生物制品检定所 ); 丹参酮组分 ( 批号 , 质量分数 >8%, 其组成为 21.8% 丹参酮 I 55.2% 丹参酮 II, 购于西安小草植物科技有限责任公司 ); 单硬脂酸甘油酯 ( 成都市科龙化工试剂厂, 批号 1816); 聚氧乙烯 ( 攻碧克新材料科技有限公司, 相对分子质量 ); 甲醇为色谱纯, 水为高纯水, 其余试剂均为分析纯 2 方法与结果 2.1 丹参酮组分指标成分的定量测定色谱条件色谱柱为 gilent TC-C 18 柱 (25 mm 4.6 mm,5 μm); 流动相为甲醇 - 水 (75 25); 体积流量 1. ml/min, 柱温 3 ; 检测波长 268 nm 可得到丹参酮 I 与丹参酮 II 有效分离色谱图, 见图线性关系考察精密称取对照品丹参酮 I 4.78 mg 丹参酮 II 9.98 mg, 置 5 ml 量瓶中, 用甲醇定容至刻度, 得各指标成分的混合对照品溶液分别精密吸取对照品溶液 ml 至 1 ml 量瓶中, 用甲醇稀释并定容, 摇匀, 用.45 μm 微孔滤膜滤过, 取滤液,HPLC 法测定 t / min 1- 丹参酮 I 2- 丹参酮 II 1-tanshione I 2-tanshione II 图 1 混合对照品 () 和样品 () 的 HPLC 色谱图 Fig. 1 HPLC chromatograms of mixed reference substance () and sample () 其对应的峰面积, 以质量浓度为横坐标 (X), 对应的峰面积为纵坐标 (Y), 进行线性回归, 得回归方程 : 丹参酮 I Y= X ,r=.999 6; 丹参酮 II Y= X ,r= 结果表明, 丹参酮 I 在 4.78~95.6 μg/ml 丹参酮 II 在 9.98~199.6 μg/ml 线性关系良好供试品溶液的制备取丹参酮组分固体分散体适量, 精密称取 1.7 g, 置 25 ml 量瓶中, 加甲醇至刻度, 超声,3 r/min 离心 5 min, 取上清液用.45 μm 微孔滤膜滤过, 备用精密度试验精密吸取供试品溶液, 重复进样 6 次, 测定其峰面积, 得丹参酮 I 峰面积的 RSD 为 1.68%, 丹参酮 II 峰面积的 RSD 为 1.43%, 表明该方法精密度良好稳定性试验精密吸取供试品溶液, 分别在 h 进样, 测定其峰面积值, 得丹参酮 I 峰面积的 RSD 为 1.71%, 丹参酮 II 峰面积的 RSD 为 1.57%, 表明该供试品溶液在 12 h 内稳定重复性试验精密称取同一份丹参酮组分固体分散体 6 份, 平行配制一定质量浓度的 6 份供试品溶液, 分别进样, 测定峰面积, 计算, 丹参酮 I 质量分数的 RSD 为 1.89%, 丹参酮 II 质量分数的 RSD 为 1.72%, 表明重复性好回收率试验精密称取已测定的丹参酮组分

3 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷第 17 期 13 年 9 月 2393 固体分散体, 制备成供试品溶液 6 份, 分别加入丹参酮 I 和丹参酮 II 对照品溶液适量, 精密吸取混合溶液 1 ml, 用甲醇定容至 1 ml, 分别进样, 测定并计算平均回收率及其 RSD, 结果丹参酮 I 分别为 97.51% 2.18%, 丹参酮 II 分别为 95.99% 1.89% 样品测定精密称取 3 份丹参酮组分固体分散体 ( 药物与载体比例为 1 8) 适量, 分别置 1 ml 量瓶中, 加甲醇至刻度, 超声,3 r/min 离心 5 min, 取上清液用.45 μm 微孔滤膜滤过, 取滤液, 按项下方法进样测定, 计算样品中丹参酮 I 和丹参酮 II 的量, 结果丹参酮 I 平均量为 2.24%, RSD 为 1.27%, 丹参酮 II 的平均量为 5.96%,RSD 为 1.59% 2.2 固体分散体及物理混合物的制备单一载体固体分散体的制备采用溶剂熔融法制备固体分散体, 先称取丹参酮组分原料药适量, 分散于少量无水乙醇中, 按药物与载体质量比为精密称取 GMS 和 PEO 2 种载体水浴加热熔融, 加入上述乙醇分散的原料药, 充分搅拌, 挥干乙醇, 然后迅速倾倒于冰浴不锈钢板上, 涂成薄层, 置冰箱中 ( 温度为 ) 冷却 6 h, 用药勺刮掉凝结的固体分散体, 置真空干燥器中干燥, 待脆化后研细, 过筛, 即得复合载体固体分散体的制备固定药物与载体质量比为 1 8, 载体中 GMS 和 PEO 分别以的质量比例, 按照项下方法分别制备丹参酮组分复合载体的固体分散体, 备用物理混合物的制备称取丹参酮组分原料药适量, 按 1 8 质量比例称取复合载体 (GMS 和 PEO 比例为 2 1) 置于乳钵中研细, 混匀, 过 8 目筛, 即得, 置干燥器内保存备用 2.3 溶出度测定按中国药典 1 年版二部规定的桨法测定, 精密称取丹参酮原料药和固体分散体分别装于胶囊中, 置于 9 ml 含.5% 十二烷基硫酸钠的水溶液中, 转速为 5 r/min, 介质温度为 (37.±.5), 定时取样 5 ml, 并迅速补充等体积等温度的溶出介质,.45 μm 微孔滤膜滤过, 精密量取 1 μl, 注入液相色谱仪中, 记录峰面积, 计算样品质量浓度, 得出对应时间点药物的累积溶出度结果见图 Tan II -GMS 1 4 Tan II -GMS 1 1 Tan I -GMS 1 8 Tan II -GMS 1 6 Tan I-GMS 1 4 Tan I-GMS 1 1 Tan II -GMS 1 8 Tan I-GMS Tan II -PEO 1 4 Tan II -PEO 1 1 Tan I-PEO 1 8 Tan II -PEO 1 6 Tan I-PEO 1 4 Tan I-PEO 1 1 Tan II -PEO 1 8 Tan I-PEO t / h 图 2 不同比例 GMS () 和 PEO () 对丹参酮组分溶出的影响 (n=6) Fig. 2 Effects of GMS () and PEO () in different ratios on dissolution of tanshinone composition (n=6) Tan II GMS-PEO 1 1 Tan I GMS-PEO GMS-PEO GMS-PEO GMS-PEO 1 2 GMS-PEO GMS-PEO 2 1 GMS-PEO t / h 图 3 复合载体中 GMS 和 PEO 不同比例对丹参酮组分中丹参酮 II () 和丹参酮 I () 溶出的影响 (n=6) Fig. 3 Effects of GMS and PEO in different ratios on dissolution of tanshione II () and tanshione I () (n=6)

2394 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs GMS 是一种常用的乳化剂由图 2- 可以看出第 44 卷第 17 期 13 年 9 月 4 升温速率 1 /min 分别对丹参酮组分 GMS 能提高丹参酮组分的体外溶出这几个比例的复合载体药物与载体的混合物和固体分散体进行处方中随着药物与载体比例增大药物 12 h 的累积 DSC 分析

高相对分子质物的吸热峰仍存在说明药物晶型未改变二者仅量的 PEO 水溶性好对丹参酮组分具有较强的增溶为物理混合固体分散体仅在 74 处有一明显的作用同时由于其黏度较大对药物的释放存在一放热峰原料药的特征峰均已消失这说明固体分定的阻滞作用随着载体比例的增加其体外累积散体中丹参酮组分在复合载体中已由晶态完全转变溶出率逐渐增大当药物与载体比例为 1 1 时

和 PEO 2 1 作为复合载体制成的丹参酮组分固体分散体较单一 15 Fig.

4 2394 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs GMS 是一种常用的乳化剂由图 2- 可以看出第 44 卷第 17 期 13 年 9 月 4 升温速率 1 /min 分别对丹参酮组分 GMS 能提高丹参酮组分的体外溶出这几个比例的复合载体药物与载体的混合物和固体分散体进行处方中随着药物与载体比例增大药物 12 h 的累积 DSC 分析结果见图 5 DSC 实验结果表明丹参溶出率逐渐增大当药物与载体比为 1 8 时 12 h 酮组分原料药在 17 和 188 左右处出现 2 个明的体外累积溶出率超过 7% 继续增加载体比例时显吸热峰复合载体 GMS 和 PEO 在 74 处有明体外累积溶出率增加不显著由图 2- 可以看出显的放热峰丹参酮组分与载体的物理混合物中药 PEO 能提高丹参酮组分的体外溶出高相对分子质物的吸热峰仍存在说明药物晶型未改变二者仅量的 PEO 水溶性好对丹参酮组分具有较强的增溶为物理混合固体分散体仅在 74 处有一明显的作用同时由于其黏度较大对药物的释放存在一放热峰原料药的特征峰均已消失这说明固体分定的阻滞作用随着载体比例的增加其体外累积散体中丹参酮组分在复合载体中已由晶态完全转变溶出率逐渐增大当药物与载体比例为 1 1 时成无定型状态并高度分散于载体中药物释放较快 6 h 溶出已达 8% 综合考虑确定药物与载体的比例为 1 8 GMS 作为丹参酮组分固体分散体的载体能提高其体外溶出但未达 C 到理想的效果而 PEO 作为丹参酮组分固体分散体的载体体外溶出明显增强但药物释放过快因 D 而考虑将 2 种载体联合应用制备丹参酮组分固体分散体由图 3 可知当复合载体中 GMS 和 PEO 比例为 1 2 时 6 h 的累积溶出率达 72.54% 缓释 5 1 效果仍旧不明显当 GMS 和 PEO 比例为 2 1 和 1 1 时药物缓慢稳定释放 12 h 的体外累积溶出率温度 / 图5 均达到 9%以上考虑到 PEO 较为黏稠因而确定丹参酮组分原料药 () 载体 () 丹参酮组分和载体 (1 8) 的物理混合物 (C) 固体分散体 (D) 的 DSC 图 GMS 和 PEO 比例为 2 1 GMS 和 PEO 2 1 作为复合载体制成的丹参酮组分固体分散体较单一 15 Fig. 5 DSC curves of tanshinone raw drug (), carriers (), physical mixture of tanshinone-carrier (1 8, C), 载体固体分散体的累积溶出率更高表明复合载体 and solid dispersion (D) 可能对提高丹参酮组分的累积溶出率有协同作用其机制有待进一步研究[8-9] 为 Cu 靶 4 kv 4 mv 步进扫描.1 /步固体分散体的表征 X-射线粉末衍射法 XRD 分析测试条件由图 4 可知丹参扫描范围 5 7 扫描速度 4 /min 分别对丹酮组分中存在片状晶体而在固体分散体中该晶型参酮组分复合载体药物与载体的混合物和固体消失则初步证明丹参酮组分以非晶体形式高度分分散体进行 XRD 分析结果见图 6 XRD 曲线图散于复合载体中结果表明丹参酮组分在 5 3 有多个结晶特征扫描电镜 SEM 分析以空铝钳锅为衍射峰复合载体 GMS 和 PEO 在 5 5 有多个参比物另一铝锅中放入适量样品扫描范围强的特征衍射峰物理混合物的衍射图中丹参酮组差示量热扫描 DSC 分析分仍有结晶衍射峰存在强度减弱说明药物的晶型未改变而在固体分散体的衍射图中仅出现载体的特征峰丹参酮组分的特征峰几乎消失说明载体对药物的晶型具有抑制作用丹参酮组分以非结晶状态高度分散在复合载体中图4 红外光谱 FTIR 分析分别取丹参酮组分丹参酮组分原料药 () 固体分散体 () 的 SEM 图复合载体药物与载体的混合物和固体分散体少许 Fig. 4 SEM images of tanshinone raw drug () 与 Kr 在干燥环境下混合制片后在 4 4 and solid dispersion () cm 1 进行 FTIR 分析结果见图 7 图 7- 为丹参

5 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷第 17 期 13 年 9 月 2395 C D θ / ( ) 图 6 丹参酮组分原料药 () 载体 () 丹参酮组分和载体 (1 8) 的物理混合物 (C) 固体分散体 (D) 的 XRD 图 Fig. 6 XRD patterns of tanshinone raw drug (), carriers (), physical mixture of tanshinone-carrier (1 8, C), and solid dispersion (D) C D 波数 / cm 1 图 7 丹参酮组分原料药 () 载体 () 丹参酮组分和载体 (1 8) 的物理混合物 (C) 固体分散体 (D) 的 FTIR 图 Fig. 7 FTIR spectra of tanshinone raw drug (), carriers (), physical mixture of tanshinone-carrier (1 8, C), and solid dispersion (D) 酮组分原料药的 FTIR 图, 其中, 在波长 2 81 cm 1 左右处有一明显的吸收峰, 可能是由于 -CH 3 的伸缩振动引起的,C=O 在 1 68 cm 1 处左右有一尖锐吸收峰 ; 物理混合物中的特征峰为原料药与载体峰的简单叠加, 载体在一定程度上掩盖了原料药的某些官能团峰, 使得原料药的特征峰强度减弱 ; 固体分散体与物理混合物的红外光谱图基本相似, 未见新的吸收峰, 说明丹参酮组分与复合载体之间仅为物理吸附作用, 没有发生相互的化学作用 3 讨论中药成分复杂, 性质多样, 具有多组分协同多环节或多靶点发挥疗效的特点根据中药各组分生物药剂学性质和作用特点, 运用现代制剂技术提高中药组分的吸收利用, 优化组分间的协同效应, 是目前中药研究的热点问题 [1] 而目前中药的大多数现代新剂型都是以中药的某个单一的活性成分作为研究对象, 中药组分是多成分的集合体, 为了充分体现中医药学的统一性和完整性, 本实验将丹参的脂溶性成分即丹参酮组分作为一个整体单元, 制备丹参酮组分缓释固体分散体, 增加药物的溶出度, 提高其生物利用度, 且控制药物的释放本实验中丹参酮组分中丹参酮 II 和丹参酮 I 的量较高, 文献 [11-12] 报道这 2 种成分具有较强的药理活性, 可作为代表组分整体性质的代表性成分, 因而选择二者作为指标成分进行评价 GMS 是一种高脂溶性的分子骨架材料, 具有生物相容性好, 无毒性, 在体内可降解等优点, 被广泛地用在缓释给药体系中以延迟药物的释放 [13] 但由于药物从 GMS 中释放的速率较慢, 故需要在体系中加入水溶性载体来调节释药速率 PEO 是一种水溶性高聚物, 高相对分子质量的 PEO 可溶于水和某些有机溶剂, 具有较好的生物相容性, 吸湿性小, 其溶液在很低的浓度下就具有很高的粘度, 具有一定的缓释作用, 因而选择其作为释放调节剂, 控制药物的释放本实验将一种生物溶蚀性骨架材料 GMS 和水溶性材料高相对分子质量 PEO 联合使用, 制备丹参酮组分缓释固体分散体, 与原料药相比, 固体分散体达到了增溶调节药物缓慢释放的良好效果通过 SEM DSC XRD FTIR 等表征手段, 证明了固体分散体中药物以非晶形式存在于载体中, 丹参酮组分分散度提高, 与溶出介质的接触面增加, 体外溶出效果好, 并且达到了理想的缓释效果本实验为丹参酮组分口服给药制剂的研究与发展提供了参考参考文献 [1] 严丽, 李永胜, 梁黔生, 等. 丹参酮 II 磺酸钠对大鼠肥厚心肌血管紧张素受体 STT3 的影响 [J]. 中草药, 1, 41(4): [2] 陈磊, 陆茵, 郑仕中. 丹参药理活性成分的整合效应 [J]. 中草药, 9, 4(3): [3] Zhao X, Liu X, Gan L S, et al. Preparation and physicochemical characterizations of tanshinone II solid dispersion [J]. rch Pharm Res, 11, 34(6): [4] 胡荣, 罗先钦, 励娜, 等. 丹参酮缓释微囊的制备工艺研究 [J]. 中草药, 12, 43(11): [5] 陈斌, 萧伟, 贾晓斌, 等. 通脉复方微丸多元释药

6 2396 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷第 17 期 13 年 9 月系统中丹参酮缓释单元的制备工艺 [J]. 中国实验方剂学杂志, 12, 18(4): [6] Ha J M, Kang S Y, Park C W, et al. Effect of poloxamer on physicochemical properties of tacrolimus solid dispersion improving water solubility and dissolution rate [J]. J Pharm Invest, 12, 42(4): [7] Shim J, Kim M J, Kim S J, et al. Dissolution properties of control released solid dispersion of carvedilol with HPMC and Eudragit RS [J]. J Pharm Invest, 12, 42(5): [8] 蒋艳荣, 张振海, 陆艳, 等. 丹参酮 II 二元载体固体分散体的研究 [J]. 中国中药杂志, 12, 37(1): [9] l-obaidia H, Ke P, rocchini S, et al. Characterization and stability of ternary solid dispersions with PVP and PHPM [J]. Int J Pharm, 12, 419(1/2): -27. [1] 刘丹, 贾晓斌, 郁丹红, 等. 基于中药组分的中药多元释药系统的构建 [J]. 中国中药杂志, 12, 37(15): [11] Lee W Y W, Zhou X L, Or P M Y, et al. Tanshinone I increases CYP12 protein expression and enzyme activity in primary rat hepatocytes [J]. Phytomedicine, 12, 19(2): [12] Gao S, Liu Z P, Li H, et al. Cardiovascular actions and therapeutic potential of tanshinone II [J]. therosclerosis, 12, 2(1): 3-1. [13] Sughir, Lahiani-Skiba M, Skiba M. Preparation of tiagabine HCl/2-HPCD complex pellets by extrusionspheronization using glycerol monostearate as pellet aid [J]. Lett Drug Design Discov, 1, 7(1):

g ml 10% ph 色谱条件 kinetex C μm 100 A 4. 6 mm 150 mm 25 5 μl A B 10 mmol /L ml /min

g ml 10% ph 色谱条件 kinetex C μm 100 A 4. 6 mm 150 mm 25 5 μl A B 10 mmol /L ml /min 25 4 2013 8 监测技术 5 1 2 1 ( 1. 江苏省疾病预防控制中心, 江苏南京 210009; 2. 南京医科大学第二附属医院, 江苏南京 210029) 5 Phenomenex kinetex C 18 2. 6 μm 4. 6 mm 150 mm 10 mmol /L ph 2. 5 + 60 40 DAD 280 nm 5 20. 0 mg /L ~ 100 mg /L 0.