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延胡索乙素磷脂复合物及其固体分散体、油制剂、纳米混悬剂的制备

作者: 小编 编辑: 小编 来源: 必一运动电热 发布日期: 2024-06-18
信息摘要:
延胡索乙素(tetrahydropalmatine,THP)是一种生物碱,又称四氢巴马汀,主要从罂粟科紫堇属植物延胡索Corydalis yanhusuo W. T. Wang的干燥块茎中提取得到[1-2],在我国有近千年的入药历史。研究显...

延胡索乙素(tetrahydropalmatine,THP)是一种生物碱,又称四氢巴马汀,主要从罂粟科紫堇属植物延胡索Corydalis yanhusuo W. T. Wang的干燥块茎中提取得到[1-2],在我国有近千年的入药历史。研究显示,THP具有镇静、镇痛、抗心肌缺血、抗肿瘤、抗血栓、抑制胃酸分泌、抗心律失常、心肌缺血/坏死保护等药理活性[2-4],研究开发价值较高。但THP水溶性较差[5-6],溶出度低,体内易被代谢[7],口服吸收生物利用度仅为6.59%[8],势必影响THP药效发挥及其临床应用。THP新制剂研究有自微 乳[6]、纳米结构脂质载体[9]、脂质体[10]等制剂新技术的报道。

磷脂复合物(phospholipids complex,PC)是难溶性药物与磷脂在非质子溶剂中通过某种作用力(如氢键、范德华力等)结合在一起而形成的一种复合物。该复合物继承了磷脂的亲水亲油特点,使药物的水溶性和脂溶性均可达到提高[11-15],为促进吸收奠定基础。但磷脂复合物是一种黏性物质,体外溶出较慢,影响生物利用度提升幅度[16-18]

固体分散体(solid dispersion,SD)和油制剂(oil preparation,OP)在常规制剂中制备工艺相对简单可靠,故本研究将延胡索乙素磷脂复合物(THP-PC)进一步制备成延胡索乙素磷脂复合物固体分散体(THP-PC- SD)[19-20]和延胡索乙素磷脂复合物油制剂(THP- PC-OP)。纳米混悬剂(nanosuspensions,NPs)在纳米制剂中载药量较高,工艺相对简单,所以本研究进一步将THP-PC制备成延胡索乙素磷脂复合物纳米混悬剂(THP-PC-NPs)[21-22],并比较其体外溶出情况及体内口服药动学行为,为THP新制剂研发提供新策略。

1 仪器与材料

1.1 仪器

Agilent 1100型高效液相仪器,配置DAD检测器,温控进样盘,美国安捷伦公司;BP-210D型电子分析天平,赛多利斯科学仪器北京有限公司;D8型X射线粉末衍射仪,瑞士布鲁克公司;R2000型旋转蒸发仪,艾卡仪器设备公司;DZF-6020型台式真空干燥箱,郑州生化仪器有限公司;MS-1型磁力搅拌器,上海尚普仪器公司;GJB300型均质机,常州均质机械设备公司;Nano ZS90型纳米粒度仪,英国Malvern公司;RC-6D型溶出仪,天津创兴电子设备制造公司;HX-10-50D型冻干机,上海沪析冷冻干燥机设备公司;SZ-24氮气吹扫仪,上海舜制仪器公司。

1.2 材料

THP原料药,批号20180915,质量分数97.6%,西安瑞盈生物科技有限公司;THP对照品,批号110726-201812,质量分数99.8%,中国食品药品检定研究院;聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP K30),批号201748T234,德国BASF公司;白屈菜红碱对照品,批号MUST-18252556,质量分数98.7%,成都曼斯特生物科技有限公司;大豆磷脂,型号PC98T,批号20191125,上海辅必成生物科技公司;四氢呋喃,色谱纯,批号59162526,Merck公司。

SD大鼠,清洁级,购自河南省动物实验中心,许可证编号:SCXK-2016-0001,实验室饲养至体质量为(220±20)g,进行药动学实验前禁食12 h,自由饮水。所有动物实验遵循河南省胸科医院有关实验动物管理和使用的规定,均符合3R原则。

2 方法与结果

2.1 HPLC法测定THP含量

2.1.1 对照品溶液的制备

称取THP对照品20 mg置于50 mL量瓶中,加入甲醇超声溶解并定容,即得THP对照品储备液(400 ?g/mL)。

2.1.2 供试品溶液的制备

取THP、THP-PC、THP- PC-SD、THP-PC-OP及THP-PC-NPs粉末适量(THP含有量均约为5 mg),置于100 mL量瓶中,加入50 mL甲醇超声溶解,放置至室温后甲醇定容,过0.45 μm微孔滤膜,精密量取1 mL置10 mL量瓶中,流动相定容即得供试品溶液。

2.1.3 色谱条件

色谱柱为Waters-C18柱(250 mm×4.6 mm,5 ?m);柱温为30℃;流动相为甲醇-0.3%醋酸水溶液(45∶55);检测波长为281 nm;体积流量为1.0 mL/min;进样量10 ?L。取磷脂、PVP K30等辅料制备空白辅料样品,另取THP-PC、THP-PC-SD、THP-PC-OP及THP-PC-NPs进样,色谱图见图1,制剂中辅料不干扰THP含量测定,理论塔板数不低于6500。

2.1.4 线性关系考察

取THP对照品适量,采用流动相配制成20、10、1、0.5、0.1、0.05 ?g/mL的THP对照品溶液,分别进样。以THP质量浓度(X)与峰面积(Y)作线性回归得方程Y=24.155 2 X-0.746 9,r=0.999 7,结果表明THP在0.05~20 ?g/mL线性关系良好。

2.1.5 精密度考察

取各样品的供试品溶液,分别连续进样6次,计算THP峰面积的RSD。结果显示,THP-PC、THP-PC-SD、THP-PC-OP、THP-PC- NPs中的THP峰面积的RSD分别为0.46%、0.92%、0.73%、0.58%,所以精密度良好。

2.1.6 稳定性考察

取各样品的供试品溶液,分别于0、3、6、9、12、18、24 h进样,HPLC测定。结果显示,THP-PC、THP-PC-SD、THP-PC-OP、THP-PC-NPs中的THP峰面积的RSD分别为1.43%、0.90%、1.13%、1.29%,结果表明各供试品溶液在24 h内稳定性良好。

2.1.7 重复性考察

取各个样品,分别平行制备6份供试品溶液,HPLC测定。结果显示,THP-PC、THP-PC-SD、THP-PC-OP、THP-PC-NPs中的THP峰面积的RSD分别为1.15%、1.39%、1.64%、1.87%,结果表明该方法重复性良好。

2.1.8 加样回收率考察

取各个样品适量(THP含有量均约为2.5 mg),分别置于9个100 mL量瓶中,分为低、中、高3组,加入样品中THP含量50%、100%、150%的THP对照品溶液,加入50 mL甲醇超声溶解,过0.45 μm微孔滤膜,精密量取1 mL置10 mL量瓶中,流动相定容。THP-PC、THP-PC- SD、THP-PC-OP及THP-PC-NPs同法操作,分别进样测定THP含量并计算加样回收率。结果显示,THP- PC、THP-PC-SD、THP-PC-OP、THP-PC-NPs的平均回收率在分别为99.04%、99.97%、100.89%、101.53%,RSD分别为1.74%、0.85%、1.18%、1.60%,结果表明本实验回收率较高。

2.2 复合率的测定

取70 mg的THP和适量磷脂置于三角烧瓶中,加入四氢呋喃40 mL的混悬液,于一定温度的水浴中磁力搅拌一定时间至澄清。45 ℃减压旋蒸10 min除去有机溶剂,即得THP-PC,该复合物为褐黄色黏稠状物质。THP不溶于石油醚,但THP-PC在石油醚中易溶。称取THP(X0)制备THP-PC,加入石油醚超声20 s溶解,过0.22 μm的微孔滤膜除去游离的THP,减压旋蒸除去石油醚,加入甲醇超声20 s溶解,进样测定参加复合的THP的量(X1)。计算THP与磷脂的复合率。

复合率=X1/X0

2.3 Box-Behnken响应面法优化THP-PC处方工艺

2.3.1 试验设计及结果

采用THP与磷脂的复合率(Y)作为THP-PC的优化指标。前期单因素考察结果显示,当固定THP用量为70 mg时,磷脂用量(X1)、制备温度(X2)和制备时间(X3)对THP-PC的复合率影响较大,采用Box-Behnken响应面法对磷脂用量范围为100~200 mg,制备温度为25~65 ℃,制备时间为3~6 h进行优化,各因素水平见表1。根据不同试验组合制备不同处方工艺下的THP-PC,并分别测定复合率,结果见表1。

2.3.2 二次多元回归模型的建立及显著性分析

对Box-Behnken响应面法的因变量(X1X2X3)和自变量(Y)的数据拟合,得包封率Y二次多元回归方程为Y=98.18+8.08 X1+11.04 X2-1.19 X3+2.13 X1X2-1.48 X1X3-0.35 X2X3-9.37 X12-16.39 X22-0.09 X32,模型P值<0.000 1,决定系数R2=0.999 4,校正系数Radj2=0.998 7,失拟度F= 0.205 8>0.05,说明测得的复合率与拟合值吻合度高,未知因素对模型干扰很小,因此建立的数学模型可信度较高,可用于THP-PC处方工艺研究。方程中X1X2系数绝对值相对较大,影响程度明显高于X3。方差分析结果见表2,X1X2X3X1X2X1X3X12X22等均具极显著差异(P<0.01)。

2.3.3 效应面结果、预测及验证

三维曲面图见图2,当制备时间不变时,随着制备温度的延长或磷脂用量的增大,复合率均先增大后下降;固定制备温度不变时,随着磷脂用量的增加复合率先增加后略下降,其影响程度远大于制备时间对复合率的影响;固定磷脂用量不变时,随着制备温度的增加复合率先增加后下降,其影响程度同样远大于制备时间对复合率的影响。设置复合率最小值为55.9%,最大值为100%,得最佳处方工艺为磷脂用量X1=160.09 mg,制备温度X2=48.47 ℃,搅拌时间X3=3.57 h,预测复合率为101.85%。为便于操作,THP-PC最佳处方调整为X1=160 mg,X2=48.5℃,X3=3.5 h。按此处方工艺,平行制备3份THP-PC,测得复合率分别为99.52%、99.71%和99.38%,复合率基本接近100%。

2.4 HTP-PC晶型分析

X射线粉末衍射法(XRPD)对THP-PC进行晶型分析。速度为8°/min,扫描范围(2θ)为3°~45°,Cu-Kα靶。取THP原料药、磷脂、THP-PC及物理混合物(比例THP-PC,仅作简单混合)适量置于玻璃槽中,玻璃片压制平整,置于X射线粉末衍射仪进行扫描,见图3。THP在6.3°、7.4°、10.9°、11.5°、12.1°、16.9°、18.0°、18.7°、20.2°、20.9°、24.1°、25.3°、29.7°及42.7°等处出现众多特征晶型峰,是一种晶型物质。在物理混合物中仍见THP的特征晶型峰,强度有所下降,但各峰的位置未发生任何变化,说明简单混合未改变THP的存在状态。但在THP-PC的XRPD图谱中,未见THP的晶型峰,说明存在形式发生了改变,转变成无定型物质,证明了THP-PC制备成功。

2.5 表观油水分配系数(P)的测定

分别配制pH 1.0、pH 2.5、pH 3.6、pH 4.5、pH 5.8、pH 6.8、pH 7.4、pH 8.0的水相溶液,加入正辛醇进行饱和。分别取过量THP、物理混合物(比例同THP-PC)和THP-PC加入到饱和后的不同pH值的水溶液中,于37 ℃振荡器中震荡3 d,取上层混悬液,过0.45 μm微孔滤膜,取续滤液进样测定浓度C1。精密量取1 mL置于玻璃离心管中,平行8份,分别加入经不同pH值的水溶液饱和过的正辛醇5 mL,于37 ℃振荡器中震荡3 d。取下层水相过0.45 μm微孔滤膜,测得浓度C2。计算PP= (C1C2)/C2,并计算lgP。结果见图4。THP在不同pH值中的lgP变化较大,在酸性条件下水溶性较大,但在碱性条件下脂溶性较强,水溶性或脂溶性过大均不利于药物透膜吸收[12]。制备成THP-PC后有效调节了THP的表观油水分配系数,利于药物胃肠道吸收。而物理混合物对THP油水分配系数有一定影响,但无显著性意义。

2.6 THP-PC-SD的制备及表征

磷脂复合物热稳定性不好,因此,不适合采用熔融法制备成固体分散体,故采用溶剂法将THP-PC制备成THP-PC-SD。按照质量比1∶6,分别取THP-PC和PVP K30,置于无水乙醇中,45 ℃条件下磁力搅拌3 h至溶液澄清,45 ℃下减压旋蒸除去有机溶剂,即得THP-PC-SD粉末。

2.6.1 晶型分析

取适量THP、PVP K30、物理混合物(THP、磷脂和PVP K30比例同THP-PC-SD,仅作简单混合)和THP-PC-SD,按照“2.4”项下条件进行XRPD扫描,结果见图5,在物理混合物中仍可见THP原料药在10.9°、11.5°、12.1°、16.9°、

18.0°、20.2°、20.9°、24.1°、25.3°、29.7°及42.7°等处衍射峰,虽其强度下降,但各峰的位置并未发生变化,可能是由于处方中PVP K30用量较大,对衍射峰起到了掩蔽作用所致[15]。但在THP-PC-SD中THP的衍射峰全部消失,说明将THP-PC制备成THP-PC-SD后,THP仍是以无定形状态存在,同时也证明THP-PC-SD制备成功。

2.6.2 SEM分析

THP、物理混合物(THP、磷脂和PVP K30比例同THP-PC-SD,仅作简单混合)和THP-PC-SD适量,加入无水乙醇进行分散,取2~3 d至导电胶上,烘干后喷金2 min,置于SEM下观察,结果见图6。THP原料药为柱状形态,在物理混合物中可观察到原料药附着在辅料上,存在状态并未发生改变。但在THP-PC-SD中原料药的柱状形态消失,说明其存在状态发生变化,与XRPD研究结果一致。

2.7 THP-PC-NPs及其冻干粉的制备及表征

2.7.1 THP-PC-NPs及其冻干粉的制备

高压均质法制备THP-PC-NPs。取80 mg的PVP K30溶解于100 mL蒸馏水中(温度为45 ℃),另取40 mg的THP-PC超声分散于3 mL无水乙醇,水相与有机相合并后减压旋转蒸发10 min(温度为45 ℃)。混悬液于均质压力为40 MPa条件下循环均质5次,于80 MPa条件下循环均质8次,继续于100 MPa条件下循环均质8次,即得THP-PC-NPs混悬液。加入5%甘露醇,混匀,分成若干份,于?40 ℃超低温冰箱预冻1 d,迅速置于冷冻干燥机中进行冻干,即得THP-PC-NPs冻干粉。

2.7.2 粒径和ζ电位的测定

取适量THP-PC-NPs混悬液,蒸馏水稀释50倍,置于粒度仪中测得其ζ电位为(?31.26±1.93)mV,见图7;平均粒径为(184.57±10.41)nm,见图8。取适量THP-PC-NPs冻干粉蒸馏水复溶,测得平均粒径增长至(242.90±15.63)nm,ζ电位为(?28.05±1.69)mV。

2.7.3 SEM观察

取THP-PC-NPs混悬液100 μL,加入蒸馏水3 mL混匀,取2~3 d滴加至导电胶上,自然晾干并喷金2 min,置于SEM下观察其微观形态,结果见图9,THP-PC-NPs呈类球形。

2.8 THP-PC-OP的制备

中链三酰甘油具有良好的安全性和可耐受性,广泛应用于食品及医药领域,且磷脂复合物在中链三酰甘油溶解度良好,因此,本研究采用中链三酰甘油制备THP-PC-OP。过程为取100 mg的THP- PC,超声溶于10 mL中链三酰甘油,即得THP-PC油制剂。

2.9 溶出度测定方法

取THP、THP-PC、THP-PC-SD和THP-PC-NPs冻干粉适量,使THP含量均为30 mg,采用蒸馏水制备混悬液,置于透析袋中,各样品均平行制备6份。溶出介质为900 mL蒸馏水,温度和转速分别为37 ℃和100 r/min,于0、0.25、0.5、1、2、3、4、6、8、10、12、18、24 h取样3 mL,立即补进蒸馏水3 mL。各样品经0.22 μm微孔滤膜滤过,进HPLC测定THP质量浓度,计算各时间点累积溶出率,结果见图10。THP原料药24 h累积释放率为49.18%,THP-PC在各个时间点累积释放率均高于THP原料药,24 h累积释放率为69.47%,有一定的促溶出作用。将THP-PC制备成THP-PC-SD后溶出速率明显增大,8 h的累积溶出率达到96.02%。而THP-PC-NPs在 4 h累积溶出率达到95.67%,基本释放完毕。THP-PC-OP是一种溶液制剂,故不再考察体外溶出情况。

2.10 口服药动学比较

2.10.1 试验方案

取THP、THP-PC、THP-PC-SD、THP-PC-NPs粉末适量,加入适量0.5% CMC-Na溶液配制灌胃液,THP-PC-OP可直接灌胃给药。取SD大鼠30只,随机均分为5组,禁食12 h但可自由饮水,按大鼠体质量进行ig给药(30 mg/kg)。分别在0、0.25、0.5、0.75、1、2、3、4、6、8、10、12 h眼眶后静脉丛取血约0.3 mL,毛细玻璃管引流至肝素化的离心管中,立即于3000 r/min离心3min,分取血浆密封,?15 ℃冰箱中冷冻保存。

2.10.2 血浆样品处理过程[23]

取白屈菜红碱适量,采用甲醇配制成600 ng/mL,作为内标溶液。吸取血浆样品100 μL,加入内标溶液50 μL和1 mL乙腈(含体积分数为0.05%甲酸),密封,涡旋2 min,于5000 r/min离心8 min,取有机相,40 ℃氮气吹干得残渣,加入100 μL甲醇涡旋30 s复溶,于5000 r/min离心5 min,进样测定。

2.10.3 血浆对照品标准曲线

取2.0 μg/mL的THP对照品溶液,甲醇稀释配制成质量浓度分别为1000、500、250、100、20 ng/mL,分别取100 μL,加入白屈菜红碱内标溶液50 μL,40 ℃氮气流缓慢吹干得残渣,分别加入空白血浆100 μL,涡旋混匀,即得THP血浆对照品溶液。按照“2.10.2”项下操作,进样测定。以THP质量浓度(X)为横坐标,THP与白屈菜红碱峰面积比(Y)为纵坐标,得方程Y=0.042 6 X-2.450 1,r=0.992 6,所以线性范围为20~2 000 ng/mL。

2.10.4 方法学考察

取空白血浆、血浆对照品和血浆样品进样,结果见图11,血浆内源性杂质不干扰THP及内标测定,因此专属性较高。取20、500、2000 ng/mL的血浆对照品溶液,连续进样6次,分别计算得THP与内标峰面积比值的RSD分别为9.97%、6.31%、9.17%,因此日内精密度良好。分别连续测定6 d,每天测定1次,分别计算得THP与内标峰面积比值的RSD分别为10.88%、7.18%、9.96%,因此日间精密度良好。取THP原料药ig给药1 h的血浆样品,分别于0、3、6、12、18、24 h进样测定THP与内标峰面积比值,计算得比值的RSD为6.49%,说明血浆样品稳定性良好。取20、500、2000 ng/mL的血浆对照品,进HPLC测定两者峰面积,计算峰面积比值,带入血浆对照品标准曲线方程计算测得浓度,并与配制质率浓度比较,计算得平均回收率为94.06%(n=9),RSD值为7.93%,可见准确度较高。因此建立的色谱方法及血浆处理过程可用于血浆样品中THP的含量测定。

2.10.5 药动学结果

分别测定THP、THP-PC、THP-PC-SD、THP-PC-OP和THP-PC-NPs在各个时间点的血药浓度,药-时曲线见图12。DAS 2.0软件包拟合各组样品药动学数据,主要药动学参数结果见表3。THP-PC的tmax与THP原料药相比无统计学意义,但t1/2Cmax、AUC0~t和AUC0~∞等参数有显著性改变,相对生物利用度提高至1.70倍,在一定程度上促进了THP体内吸收。THP-PC-SD、THP-PC-NPs和THP-PC-OP的tmaxCmax、AUC0~t和AUC0~∞与THP或THP-PC相比均有显著性或极显著性差异(P<0.05、0.01),药动学行为发生了较大变化。与THP原料药相比,THP-PC-SD、THP-PC-NPs和THP-PC-OP相对生物利用度分别提高至4.11、4.86、4.22倍,其中THP-PC-NPs提升幅度相对最大。

3 讨论

前期分别考察了制备溶剂(醋酸乙酯、乙醇、丙酮、四氢呋喃等)、制备温度(20~70℃)、磷脂用量(100~300 mg)、制备时间(2~6 h)等对THP-PC复合率的影响,发现采用四氢呋喃作为制备溶剂时复合率最高,可能是由于四氢呋喃是一种非质子溶剂,对THP及磷脂有较高的溶解度,有利于THP-PC的形成。

据文献报道[12],质子溶剂(如乙醇)会对药物与磷脂的亲电基团与供电基团之间的电子传递产生影响,因而会干扰磷脂复合物的形成,影响复合率。磷脂容易被氧化,制备温度过高或制备时间过长时均会影响磷脂的稳定性,进而也会影响复合率。药物与磷脂分子一般是按照物质的量比1∶1结合在一起,磷脂用量不足时,复合率较低,但磷脂用量过大时造成材料浪费,故需要对磷脂用量进行优化。因此,选择磷脂用量、制备温度和制备时间为主要影响因素,采用Box-Behnken响应面法优化了THP-PC处方工艺,复合率接近100%。计算结果显示,THP与磷脂的物质的量比为1∶1.04。XRPD研究显示,THP在THP-PC以无定型状态存在,利于提高体溶出度及生物利用度[24]

THP-PC是一种黏性物质,给药不便,故本研究进一步将其制备成THP-PC-SD、THP-PC-OP及THP-PC-NPs冻干粉。体外溶出结果显示,THP-PC体外溶出较为缓慢,但THP-PC-SD和THP-PC-NPs极大促进了THP体外溶出,且给药便捷性大大提高。

口服后,THP-PC的生物利用度提高至1.70倍,可能是由于THP的溶出度得到一定程度提高、降低了胃肠道对药物代谢作用[25]、调节了油水分配系数、促进胃肠道吸收等[25-26]作用所致。但磷脂复合物黏性较大,促溶出作用有限,且部分磷脂复合物在水相环境中可能发生解离[15],因而生物利用度提高幅度受限。制备成THP-PC-SD后生物利用度提高至4.11倍,可能是由于制备成THP-PC-SD后THP仍以无定型状态存在、THP-PC的亲水性及分散性得到极大改善、加快体外溶出速率、提高了累积溶出度等[27]

THP-PC-NPs进一步把生物利用度提高至4.86倍,可能是由于THP-PC-NPs充分融合了PC和NPs制剂新技术的优势[22],增强了THP的透膜吸收能力、增加了药物与胃肠道的接触面、延长了胃肠道滞留时间、发挥纳米制剂特殊吸收机制 等[18,21],从而实现高效吸收。THP-PC-OP生物利用度提高至4.22倍,可能是由于磷脂复合物在水中容易发生解离,析出原形药物,失去促吸收作用,当以油制剂形式给药后使THP-PC与水相隔离,增加了THP-PC稳定性;THP-PC-OP口服后在胃肠道蠕动作用下可能会形成微乳、胶束等[28-30],从而使生物利用度远高于THP-PC。因此,THP-PC-SD、THP-PC-NPs和THP-PC-OP均可进一步促进THP-PC口服吸收,本研究为THP制剂研发提供了有价值的参考资料。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突


参考文献(略)

来 源:李君霞,曹亚蕊,王金涛,方晓东.延胡索乙素磷脂复合物及其固体分散体、油制剂、纳米混悬剂的制备及药动学研究 [J]. 中草药, 2022, 53(14): 4307-4316 .

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