厚朴总酚固体分散体不同制备方法的比较研究
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[摘要]比较研究厚朴总酚固体分散体不同制备方法之间的差异。分别使用热熔挤出法、溶剂蒸发法、熔融冷却法制备厚朴总酚PlastoneS-630及HPC2种辅料固体分散体。采用DSC，X-射线衍射评价所制备固体分散体中药物的分散状态；通过FT-IR分析药物与辅料之间可能存在的连接方式；最后通过加速稳定性-溶出试验比较3种工艺的稳定性差异。DSC及X-射线衍射结果显示3种工艺制备的固体分散体中药物均能以无定形态存在；FT-IR结果也无法区别3种工艺间的差异；加速稳定性-溶出试验表明HPC所制备的固体分散体稳定性明显优于PlastoneS-630，同种辅料间热熔挤出技术制备的固体分散体稳定性要好于其他2种工艺。
[关键词]厚朴总酚；热熔挤出；溶剂蒸发；熔融冷却；工艺比较
固体分散体指药物高度分散在适宜的载体材料中形成的一种固态物质，被认为是目前提高疏水性药物溶出度最有效的方法之一[1]。目前制备固体分散体最常用的方法有熔融冷却法（fusion-cooling，FC）、溶剂蒸发法（solventevaporationmethod，SE）、热熔挤出法（hotmeltextrusion，HME）等[2-4]。药物以无定型或微晶形态分散于载体中所表现出的药物溶出及稳定性均优于以原型药物存在物理混合物，因为药物与载体之间可能存在的特殊连接[5]。但由于固体分散体的物理化学不稳定性及工业生产的困难，目前也仅有少数固体分散体产品上市[6-7]。
热熔挤出技术又称熔融挤出技术，已广泛应用于提高难溶性药物的溶出，制备局部给药制剂及缓控释制剂等。与传统固体分散体制备技术相比，热熔挤出技术具有混合无死角、分散效果好、药物损失少；工艺简单，不使用有机溶剂，安全无污染；集多种单元操作于一体，节省空间，降低成本；连续化加工，高效率生产；通过PLC编程处理计算机可实现自动化控制，工艺重复性高等优点[8]。本文以厚朴总酚（totalphenolofmagnolia，TPM）为研究对象，分别采用热熔挤出技术、溶剂蒸发法、熔融冷却法制备固体分散体，以比较不同制备技术的差异。
1材料
美国Waterse2695型高效液相色谱仪；ThermoC18色谱柱（4.6mm×250mm，5μm）；ThermoProcess11热熔挤出机（美国赛默飞世尔公司）；LGJ-18S冷冻干燥机（北京松源华兴科技发展有限公司）；200F3型差示扫描量热仪（德国耐士科技有限公司）；D/max2500/PC阳极转靶X射线衍射仪（日本理学公司）；MPA傅立叶变换近红外光谱仪（布鲁克光谱仪器有限公司）；XP-61/100万天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；ZRS-8GD智能溶出试验仪（天津市天大天发科技有限公司）；Climacell药物稳定性箱（德国MMM集团）；AnkeTGL-16C高速离心机（上海安亭科学仪器厂）；KQ-500DE型数控超声波清洗器。
厚朴总酚原料药（西安天本生物科技有限公司，其中和厚朴酚、厚朴酚质量分数分别为52.4%，43.8%）；和厚朴酚对照品（中国食品药品检定研究院，批号110730-201313，供含量测定用），厚朴酚对照品（中国食品药品检定研究院，批号110729-200412，供含量测定用）；共聚维酮S-630（PlasdoneS-630，美国亚什兰公司）、羟丙基纤维素（HPC，美国亚什兰公司），甲醇（色谱纯，江苏汉邦科技有限公司）；超纯水（自制）；其余试剂均为分析纯。
2方法
2.1供试品的制备
2.1.1物理混合物的制备按药物与载体质量比1∶6分别称取厚朴总酚原料药与载体PlasdoneS-630，HPC适量，混匀，过60目筛，即得各处方物理混合物，备用。
2.1.2固体分散体的制备方法1：热熔挤出法。设定ThermoProcess11挤出机机桶温度为120℃，螺杆转速75r・min-1，待温度达到设定值后，将物理混合物10g从物料口投入，物料经挤出后以条状挤出，收集挤出物于铝盘中，室温放置冷却至少12h，粉碎，过60目筛，置于干燥器室温保存备用。方法2：溶剂蒸发法。将物理混合物10g置于烧杯内，加入适量95%乙醇超声至溶解。将溶液在50℃下减压旋转蒸发至玻璃态，立即倒出置-20℃冰箱中固化12h，然后转移至冷冻干燥机中干燥24h至泡沫状，取出粉碎过60目筛，置于干燥器室温保存备用。方法3：熔融法冷却法。不锈钢板置于电炉上，加热至120℃，将物理混合物10g投料于钢板上，待熔融后，充分搅拌混合，混合均匀后室温冷却12h，粉碎，过60目筛，置于干燥器室温保存备用。
2.2固体分散体物相鉴别
2.2.1示差扫描量热分析（DSC）以空白铝坩埚为参比物，另一坩埚放入约10mg的样品，N2为保护气，温度40～200℃；升温速度10℃・min-1。
2.2.2X-射线衍射分析（X-RD）放射源为Cu-ka靶，石墨单色器衍射束单色化，测定管压40kV，管流100mA，2θ扫描角度为0～40°，扫描速度为4℃・min-1。
2.2.3傅立叶红外光谱分析（FT-IR）采用KBr压片，对样品进行红外分析，扫描范围4000～400cm-1，分辨率为4cm。
2.3体外溶出试验
2.3.1色谱条件ThermoC18色谱柱（4.6mm×250mm，5μm）；流动相甲醇-水（78∶22）；柱温35℃；流速1.0mL・min-1；检测波长294nm。
2.3.2线性关系考察取和厚朴酚、厚朴酚对照品适量，精密称定，加甲醇配制成每1mL含和厚朴酚91.95μg，厚朴酚74.95μg的混合对照品储备液。精密吸取储备液1.0，2.0，4.0，6.0，8.0，10.0mL于10mL量瓶中，用甲醇稀释至刻度，摇匀，分别吸取10μL注入液相色谱仪，以样品浓度X为横坐标，以峰面积Y为纵坐标，进行线性回归分析，得回归方程分别为：和厚朴酚Y1=18888X1+1918.4（r1=0.9999）、厚朴酚Y2=15627X2+98.274（r2=0.9999）。结果表明，和厚朴酚与厚朴酚分别在0.36～91.95，0.29～74.95mg・L-1与峰面积呈良好的线性关系。
2.3.3药物溶出度测定参照《中国药典》相关规定，采用桨法进行试验。溶出介质为pH4.5含0.1%聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯（吐温-80）的醋酸盐缓冲液900mL，转速为75r・min-1，温度为（37±0.1）℃。分别称取固体分散体适量，精密称定，均匀撒于溶出杯中，从样品接触介质开始计时，于10，20，40，60，90，120，180，240，300，360，480min取样5mL，经0.45μm微孔滤膜滤过取续滤液，并及时补充等量同温度介质5mL。样品于14000r・min-1离心5min，取上清进样10μL，测定和厚朴酚、厚朴酚峰面积，按上述回归方程测定浓度，计算累计溶出百分率。
2.4加速稳定性试验
将不同工艺制备的厚朴总酚固体分散体置于药品综合稳定性试验箱（40℃，RH75%），PlastoneS-630体系固体分散体分别于3，6h取样1次，HPC体系于7，15d取样1次，观察外观性状，按2.3.3项下测定溶出度，和0h时样品比较，并计算相似因子。
3结果
3.1固体分散体物相鉴别
3.1.1示差扫描量热分析（DSC）DSC曲线结果见图1。图中显示厚朴总酚原料药在68.57℃处有1个明显的吸热峰；在PlastoneS-630，HPC与厚朴总酚物理混合物的DSC图谱中吸热峰仍然存在，分别为61.57，63.21℃，说明药物晶型未发生改变，厚朴总酚与2种载体辅料只是简单的混合；对于PlastoneS-630体系，热熔挤出技术及溶剂蒸发法所制备的固体分散体中的吸热峰消失，提示药物是以无定形态分散于载体中，而熔融法制备的固体分散体在54.64℃处仍有微弱的吸热峰，可能是小部分药物仍以晶型存在于载体中；对于HPC体系，3种工艺所制备的固体分散体中的吸热峰均消失，说明这3种工艺均得到了无定型非晶体的固体分散体。
a.厚朴总酚原料药；b.物理混合物；c.热熔挤出制备的固体分散体；d.溶剂蒸发制备的固体分散体；e.熔融法制备的固体分散体（图2，3同）。
3.1.2X-射线衍射分析X-射线衍射结果整合图见图2。结果表明，原料药在6.86，9.16，13.16，13.28，17.58，19.62，19.94，20.04，21.52，21.78，22.14，23.12，24.08，26.36，26.76，27.44°处有很强的结晶特征衍射峰；2种辅料所制备的物理混合物在相应位置仍然可见明显的特征衍射峰，说明原料药仍以结晶形式存在于混合物中；无论PlastoneS-630还是HPC，3种不同工艺制备的固体分散体图谱中的特征衍射峰均消失，说明厚朴总酚是以非晶态存在于固体分散体中，X-射线衍射结果也印证了DSC结果。
3.1.3红外图谱分析（FT-IR）FT-IR结果见图3。厚朴总酚原料药在3290cm-1有个O-H伸缩振动，苯环上的CC伸缩振动在1630，1500cm-1处。PlastoneS-630体系，3种工艺制备的固体分散体红外图谱之间并没有明显区别，说明不同工艺所制备的S-630体系固体分散体药物与载体之间的连接方
3.2加速稳定性试验
加速稳定性试验结果见图4及表1。PlastoneS-630体系固体分散体3h后样品逐渐吸湿结块，6h后HME工艺制备的固体分散体开始融化，SE及FC工艺制备的固体分散体几乎完全融化；而HPC体系15d后，只是吸湿团聚，说明HPC制备的固体分散体稳定性要明显优于PlastoneS-630。
相似因子f2是用来评价加速条件下固体分散体与新制备固体分散体（0d）溶出曲线差异的指标，f2越大，说明与新制备固体分散体的相似度越高，稳定性越好[10]。从溶出曲线可以看出，厚朴总酚中指标成分和厚朴酚与厚朴酚拥有相似的溶出行为，计算得的相似因子也几乎一致。由表中结果可知，无论哪种载体，不同工艺的相似因子排序为：HME固体分散体>SE固体分散体>FC固体分散体，说明HME制备的固体分散体物理稳定性、抗老化的能力要优于SE和FC2种工艺。
4讨论
本实验采用DSC，X-射线衍射，FT-IR来研究结果表明，HME，SE，FC3种工艺均能成功制备无定形非晶体固体分散体，红外图谱也无法区分出3种工艺的差别。
厚朴总酚中的指标成分和厚朴酚与厚朴酚的溶出行为十分相似，与两者互为同分异构体有关。加
速稳定性-溶出度试验表明，热熔挤出技术制备的固体分散体稳定性要优于溶剂蒸发法及熔融冷却法，然而3种工艺在药物分散程度、药物与载体之间连接方式方面无明显区别，这可能与3种工艺的制备方式有关：热熔挤出制备的固体分散体致密紧实；溶剂蒸发法制备的固体分散体疏松多孔，吸湿性较热熔挤出制备的固体分散体强；熔融冷却法因为手工混合，固体分散体稳定性差，加速条件下药物很容易聚集析晶[11]。
综上所述，热熔挤出凭借其工业化大生产的优势，加之所制备固体分散体的稳定性优势，热熔挤出技术值得在中药领域进行推广。
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