兰索拉唑-β-环糊精包合物的研究
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[摘要] 目的:研究β-环糊精(β-CD)对难溶药物兰索拉唑(LPZ)的包合作用。方法:采用共蒸发法(CE)和喷雾干燥法(SD)按照LPZ∶β-CD的摩尔比为1∶1的比例制备LPZ-β-CD包合物,利用差示扫描量热法(DSC)和傅立叶红外光谱法(FTIR)对SD法制备的包合物进行结构表征,并进行溶出度测定。结果:药物的部分基团已进入β-CD空腔形成了包合物,CE法和SD法制备的包合物溶出均优于LPZ与β-CD的物理混合物。结论:β-CD能明显提高LPZ的溶解度和溶出度。
[中图分类号] R943[文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2010)04(a)-099-03
Study on Lansoprazole-β-Cyclodextrin Inclusion Complexes
LI Zhen1, HAO Tangna2, DING Pingtian3*, TIAN Yan1,TIAN Ge1,LIU Kexin1
(1.School of Pharmacy, Dalian Medical University, Dalian 116044, China; 2.Department of Pharmacy, the Second Affiliated Hospital of Dalian Medical University, Dalian 116027, China; 3.School of Pharmacy, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China)
[Abstract] Objective: To investigate the complexation of lansoprazole (LPZ) with β-cyclodextrin (β-CD). Methods: Solid inclusion complexes of LPZ with β-CD, prepared by co-evaporating method (CE) and spray drying method (SD) at mole ratios of 1∶1 (drug to CD) were studied preliminarily by differential scanning calorimetry (DSC). Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and in vitro dissolution test. Results: According to the information obtained from DSC and FTIR, it could be concluded that there were interactions between the drug and β-CD, which could led to a rapid increase in the amount of dissolved drug in pH 6.8 buffer solution. Conclusion: The solubility and dissolution rate of LPZ are improved by β-CD complexation obviously.
[Key words] β-CD; Lansoprazole; Inclusion complexes; Dissolution
质子泵抑制剂是目前治疗消化性溃疡最先进的一类药物。其抑酸的主要机制:人体在受体和第二信使的作用下,位于胃壁细胞分泌管上的H+/K+-ATP酶分解ATP获得能量,通过H+/K+转运机制,将胞浆内H+泵入胃腔,再与Cl-形成胃酸。其中质子泵是胃酸分泌过程中的重要环节,抑制H+/K+-ATP酶的活性即可阻断由任何刺激引起的胃酸分泌[1-3]。兰索拉唑(lansoprazole,LPZ)为质子泵抑制剂中的代表性药物,与奥美拉唑相比,其结构中引入了三氟乙氧基,亲脂性增加,可更迅速地透过壁细胞发挥药效[4]。LPZ结构中含亚硫酰基,对湿、热较敏感,随pH降低稳定性变差。LPZ属于低溶解度、高渗透类药物,溶出速率是影响其吸收的限速步骤[5]。包合技术是一种常用的制剂学手段,可增加药物溶解度,提高药物稳定性,掩盖药物不良气味等[6]。本实验拟将兰索拉唑制成β-环糊精包合物,以期增加其溶解度和溶出速率。
1 仪器与试药
1.1 仪器
高效液相色谱仪(日本Shimadzu公司);752型紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司);ZRD6-B型药物溶出度仪(上海黄海药检仪器厂);旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);喷雾干燥器(日本东京理化器械株式会社);DSC-60差热分析仪(日本Shimadzu公司);ISF55型红外光谱仪(瑞士Bruker公司)。
1.2 试药
兰索拉唑(LPZ,纯度为99%以上,营口奥达制药有限公司);β-环糊精(β-CD,香港国际特品有限公司);其他试剂均为市售分析纯。
2 方法与结果
2.1 含量测定
2.1.1色谱条件[7]ODS-C18色谱柱 (4.6 mm×200 mm,5 μm);流动相:甲醇-水-三乙胺-磷酸(640∶360∶5∶1,稀磷酸调pH值至pH=7.3);流速:1 ml/min;柱温:室温;检测波长:284 nm;进样量:20 μl。
2.1.2 标准曲线精密称取LPZ对照品100 mg,置于100 ml量瓶中,加适量甲醇溶液,超声5 min,用甲醇溶液稀释至刻度,作为贮备液。精密吸取贮备液0.1、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 ml置于10 ml量瓶中,加入流动相稀释至刻度,混匀,进行HPLC测定,以对照品峰面积对浓度绘制标准曲线。经线性回归,得标准曲线方程:A=21 999C-3 535.3,(r=0.999 7)。LPZ浓度在0.2～8.0 μg/mL范围内与峰面积呈良好的线性关系。
2.1.3 含量测定精密称取适量(约相当于LPZ 50 mg)包合物置25 ml量瓶中,加甲醇溶液适量,超声5 min,加甲醇溶液至刻度,用0.45 μm的微孔滤膜滤过,精密量取续滤液2 ml置于25 ml量瓶中,用甲醇溶液稀释至刻度作为供试品溶液,取20 μl注入液相色谱仪,记录色谱图。按外标法计算LPZ的含量。
2.1.4 精密度与回收率试验取适量的贮备液,用甲醇溶液稀释,得质量浓度为160 μg/ml的药物溶液。连续进样6次,计算日内精密度RSD为1.44%;每天进样1次,连续进样6 d,计算日间精密度RSD为1.02%。按处方量分别称取相当于标示量80%、100%、120%的主药,按比例添加相应量的辅料,照“2.1.3”项下测定,每个浓度配3份样品。由测得量和加入量计算回收率,得高、中、低浓度平均回收率分别为100.89%、102.17%、101.17%。
2.2 LPZ/β-CD包合物的制备
根据前期实验结果[8],本文采用共蒸发法与喷雾干燥法两种方法分别制备LPZ-β-CD包合物。
2.2.1 共蒸发法(Co-evaporating method,CE)称取90 mg NaHCO3溶于30 ml水中,用0.1 mol/L的NaOH溶液调节pH值至pH=11。准确称量700 mg β-CD,将其溶于上述缓冲盐溶液中,温度维持在40~50℃;再称取220 mg LPZ溶于15 ml乙醇溶液中,将LPZ溶液滴加到搅拌状态下的β-CD水溶液中,继续搅拌2 h。将所得澄清溶液在45℃下旋转蒸发,所得沉淀物置真空干燥器中保存。
2.2.2 喷雾干燥法(Spray drying method,SD)按照与CE法同样的操作,将LPZ加入到β-CD水溶液中,得到澄清溶液。将该溶液进行喷雾干燥,得到疏松的固体粉末状物质。
2.3 LPZ/HP-β-CD包合物的结构确证
2.3.1 差示扫描量热法(DSC)采用DSC法对LPZ、β-CD、包合物以及相对应的物理混合物进行鉴别。DSC参数:升温速率为10℃/min;温度测定范围为30～300℃,根据各谱图征峰的改变来证明包合物的形成。由图1可知,β-CD约在90℃处有一较宽的吸热峰,这是加热过程中水分蒸发所引起的。LPZ在180.2℃处有一很锐的吸热峰,证明原料药以晶型形式存在。在物理混合物的DSC谱图中,药物的特征吸收峰仍然存在;在包合物的DSC谱图中,药物特征峰已消失,与LPZ以及物理混合物的谱图有明显区别,证明有新物相生成。
图 1 差示扫描量热曲线
Fig.1 DSC curves of the samples
2.3.2 傅立叶红外光谱法(FTIR)采用FTIR法对LPZ原料药、β-CD、包合物及其相应比例的物理混合物进行鉴别,波长范围为400～4 000 cm-1。由图2可知,LPZ的红外图谱中在1 580.8 cm-1处存在较强的特征吸收峰,为C=C-N和S-C=N的伸缩振动峰;在1 283.2 cm-1和1 267.0 cm-1处应为Ar-C-O-CH3的伸缩振动峰;在2 983.5 cm-1、2 929.7 cm-1两处的吸收峰推测为CH3-、-CH2-的伸缩振动峰。在物理混合物和包合物中,CH3-、-CH2-的伸缩振动峰已经被β-CD吸收峰所掩盖,C=C-N和S-C=N的伸缩振动峰依然存在。但在包合物中,Ar-C-O-CH3的伸缩振动峰有变化,只在1 266.4 cm-1处有一个伸缩振动峰,另一处伸缩振动峰基本消失,推测β-CD与LPZ之间发生了包合作用。
图 2 傅立叶红外光谱法
Fig.2 FTIR spectroscopy of the samples
2.4 溶出度考察
将两种方法制得的LPZ-β-CD包合物,对应比例的混合物以及LPZ原料药按照《中国药典》2005年版二部附录溶出度法第二法进行溶出行为考察。以pH=6.8磷酸盐缓冲液为溶出介质,温度为37℃,转速为75 r/min,采用紫外分光光度法进行溶出度测定,结果见图3。由图可知,原料药在介质中的累积溶出度60 min仅为6.7%。在物理混合物的处方中,药物的溶出度在60 min 可达到约40%。SD法和CE法制备的LPZ-β-CD包合物均可显著提高LPZ的溶出速率和最终溶出度,其中CE法制备的包合物在10 min溶出度可达到80%;SD法制备的包合物在10 min时溶出度可达到100%。
图 3 体外溶出曲线图
Fig.3 Dissolution prof iles of the samples
3 讨论
β-CD外部多羟基的存在,使包合物具有良好的亲水性,从而达到增溶药物的目的。通过DSC法和FTIR法对SD法制备的包合物进行初步的结构确证,结果表明,药物的部分基团已进入β-CD空腔形成了包合物,达到了实验的预期效果。
在物理混合物处方中,由于水溶性辅料的存在而改善了LPZ的表面润湿性,从而使药物溶出度有所提高,但提高幅度有限。在包合物处方中,不同的包合工艺对包合物溶出有影响,相比于CE法,SD法将药物溶液雾滴的水分迅速蒸发,直接获得疏松干燥品,免去再粉碎过筛的工艺流程,且得到的粉末大多为液滴经膨胀产生的空心颗粒,有利于被水润湿。
结合前期实验研究结果[8],羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)对LPZ也有较好的增溶效果,但HP-β-CD易吸湿,制成包合物后,再制备后续固体制剂对工艺条件要求较苛刻。β-CD与HP-β-CD相比吸湿性小,且价格便宜。在本实验中,β-CD与LPZ的摩尔比为1∶1时,即可达到显著改善药物溶出度的目的。
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(收稿日期:2009-12-16)