聚乙二醇6000對間尼索地平溶解性的影響*

石曉偉,孫萌萌,王靜,楊彩琴

(1.河北醫科大學藥學院,石家莊 050017；2.河北醫科大學第二醫院,石家莊 050000)

聚乙二醇6000對間尼索地平溶解性的影響*

石曉偉1,孫萌萌2,王靜1,楊彩琴1

(1.河北醫科大學藥學院,石家莊 050017；2.河北醫科大學第二醫院,石家莊 050000)

目的 研究聚乙二醇6000對間尼索地平溶解度和體外溶出度的影響,為間尼索地平劑型的選擇提供參考。方法以聚乙二醇(PEG)6000為載體,采用溶劑-熔融法制備間尼索地平固體分散體。應用差示掃描量熱分析法(DSC)、X射線粉末衍射光譜(XRD)對固體分散體進行鑒定,紫外分光光度法測定固體分散體的溶解度和體外溶出度。結果固體分散體的DSC、XRD圖譜與原料藥及其物理混合物均不同,不同比例的間尼索地平-聚乙二醇固體分散體的溶解度及體外溶出度均高于原料藥,2 h的溶出百分率:原料藥26.80%,固體分散體(1∶3,1∶5,1∶7)分別為35.31%, 38.71%,41.48%,比例相同的固體分散體的溶出率高于其物理混合物。結論間尼索地平與聚乙二醇6000形成了低共熔物,聚乙二醇6000作為間尼索地平的載體,可加速其體外溶出。

間尼索地平;聚乙二醇6000;溶出,體外;量熱分析,差示掃描;X射線粉末衍射光譜

間尼索地平(m-nisoldipine,m-Nis)是河北醫科大學藥物化學教研室合成的二氫吡啶類鈣拮抗藥。在三氯甲烷或丙酮中易溶,在甲醇或乙醇中略溶,但在水中幾乎不溶。聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)為較常用的藥用輔料,具有水溶性高、毒性小、能顯著改善藥物的溶出速率和生物利用度的特點[1]。因此,筆者制備m-Nis-PEG固體分散體,考察PEG對間尼索地平溶出性能的影響,為m-Nis高效制劑的選擇提供有效途徑。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 KS型康氏震蕩器(上海躍進醫療器械廠),TU-1901紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限公司),YRIS 1型DSC差示分析儀(0.2 MW,美國Perkin Elmer公司),RC-3溶出度測試儀(天津市國銘醫藥設備有限公司)。

1.2 試藥 m-Nis原料藥(河北醫科大學藥物化學教研室,批號:031231,純度≥99.5%),PEG 6000(天津市標準科技有限公司,批號:20050306),其他試劑均為分析純,實驗用水為純化水。

2 方法與結果

2.1 m-Nis-PEG固體分散體的制備 將m-Nis0.5 g溶于丙酮5.0 mL中,PEG6000(與m-Nis的質量比3∶1,5∶1,7∶1)于水浴(60℃)上熔融,然后將兩液混勻,在不斷攪拌下蒸去溶劑,冷卻,移至干燥器內干燥,使之脆化,粉碎[2]。

2.2 固體分散體的鑒定

2.2.1 差示掃描量熱法(differential scanning calorimetry,DSC)分別將m-Nis、PEG6000、m-Nis與PEG物理混合物(physical mixture,PM)、固體分散體(solid dispersions,SD)進行差示掃描量熱分析。以空鋁皿為參比,另一鋁皿中放入樣品,升溫速度為10℃·min-1,氮氣流速20 m L·min-1,升溫范圍是30～150℃,DSC圖譜見圖1。

a.m-Nis;b.PEG6000;c.1∶5 PM;d.1∶3 SD;e.1∶5 SD; f.1∶7 SD圖1 m-Nis固體分散體DSC曲線a.m-Nis；b.PEG6000；c.1∶5 PM；d.1∶3 SD；e.1∶5 SD；f.1∶7 SDFig.1 DSC curvesof solid dispersions of m-nisoldipine

由圖1可知,137℃是m-Nis的熔化峰,64.6℃是PEG的熔化峰,物理混合物的DSC圖譜是PEG和m-Nis的疊加,在64.9、137℃存在吸熱峰,而1∶3固體分散體在58℃存在吸熱峰,1∶5固體分散體在60℃存在吸熱峰,1∶7固體分散體在61℃存在吸熱峰,分散體吸熱峰位較m-Nis和PEG吸熱峰均前移,表明m-Nis與PEG形成了低共熔物,m-Nis可能以微晶或無定形充分分散在載體中[3-4],且隨著載體量的增加,分散體的吸熱峰右移。

2.2.2 X射線粉末衍射實驗(x-ray powder diffraction,XRD)分別將m-Nis、PEG6000、m-Nis與PEG物理混合物、固體分散體約0.05 g放XRD池中進行譜圖測定,測定條件:靶Cu；濾波器Ni；電壓20 kV；電流20 mA；接受裂縫寬度0.3 mm；掃描范圍(2θ),5°～40°；步長,0.05°/s[5]。XRD圖譜見圖2。

由圖2顯示m-Nis在9.5°,23.4°,24.85°有特征晶體衍射峰,PEG6000在5°～40°之間有兩個特征的晶體衍射峰。物理混合物的XRD峰是m-Nis和PEG6000的疊加,固體分散體中m-Nis的特征晶體衍射峰減小,沒有新的衍射峰出現,表明藥物與載體之間沒有發生化學反應,只是m-Nis的結晶受到抑制,以超細結晶狀態存在于載體中。

a.PEG6000;b.m-Nis;c.1∶5 PM;d.1∶3 SD;e.1∶5 SD; f.1∶7 SD圖2 m-Nis固體分散體XRD圖譜a.PEG6000；b.m-Nis；c.1∶5 PM；d.1∶3 SD；e.1∶5 SD；f.1∶7 SDFig.2 XRD spectrum of solid dispersions of mnisoldipine

2.3 m-Nis含量測定

2.3.1 m-Nis儲備液的配制 105℃干燥至恒重的m-Nis15.3 mg,精密稱定,置于50 mL棕色量瓶中,加適量的95%乙醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,得m-Nis儲備液Ⅰ(306μg·mL-1)。精密量取10 mL,置25 mL量瓶中,加95%乙醇稀釋至刻度,搖勻,得m-Nis儲備液Ⅱ(122.4μg·mL-1)備用。

2.3.2 測定波長的確定 配制一定濃度的m-Nis水溶液、PEG6000水溶液,于200～400 nm范圍內分別進行掃描。m-Nis的最大吸收波長在238 nm,在此波長處,PEG6000幾乎無干擾,故選用238 nm為測定波長。

2.3.3 m-Nis標準曲線的繪制 精密量取m-Nis儲備液Ⅱ0.05,0.10,0.40,0.80,1.20,1.60,2.00 m L,置10 mL棕色量瓶中,加純化水稀釋至刻度,搖勻,在最大吸收波長處測吸光度,進行線性回歸,得出回歸方程:A=0.070 9ρ-0.038 1(r=0.999 8),m-Nis濃度在0.612～12.240μg·mL-1濃度范圍內線性關系良好。

2.3.4 回收率的測定 分別在高、中、低不同濃度的m-Nis溶液,按比例加入相應量的PEG6000,在238 nm處測定吸光度,結果平均回收率99.35%,RSD0.73% (表1)。

2.3.5 精密度實驗 日內精密度:分別準確量取4.896,6.120,7.344μg·m L-1的m-Nis溶液,在238 nm處測定吸光度,共測5次,日內精密度為0. 75%；日間精密度:用上述溶液,每日測定一次,連續測定5 d,日間精密度為1.12%,日內、日間精密度符合方法學要求。

表1 m-Nis的回收率Tab.1 Recovery of m-nisoldipine μg·mL-1,n=9

2.3.6 穩定性實驗 準確量取4.896,6.120, 7.344μg·mL-1的m-Nis溶液,在室溫分別放置0,2, 4,6,8 h后在238 nm處測定吸光度,RSD為1.53%。

2.4 溶解度的測定 裝有水20 mL的三角瓶中,分別加入足量m-Nis原料藥、固體分散體(1∶3,1∶5, 1∶7),在震蕩器中振搖,至體系達到平衡時取樣,經孔徑0.45μm微孔濾膜過濾,濾液在最大吸收波長處測定吸光度,計算溶解度[6]。測得溶解度如下:原料藥0.89 mg·L-1；m-Nis-PEG6000固體分散體(1∶3,1∶5, 1∶7)分別為2.92,3.33,4.01 mg·L-1。由此可見,不同載體比例的固體分散體溶解度均高于原料藥。

2.5 體外溶出度測定 精密稱取m-Nis原料藥50 mg、加入相當于m-Nis原料藥50 mg的SDs、PM,以0.2%十二烷基硫酸鈉的鹽酸(9→1 000)900 mL為溶出介質,采用《中華人民共和國藥典》方法[7],槳法:恒速100 r·min-1,水浴恒溫(37±1)℃,溶出于5,10, 20,30,40,60,120,180,240 min時取樣10 mL,同時補充同溫度同體積的新鮮溶出介質,用孔徑0.45μm微孔濾膜過濾,于最大吸收波長處測定吸光度,計算累積溶出百分率(Q,%)。120 min的溶出百分率:原料藥26.80%,固體分散體(1∶3,1∶5,1∶7)分別為35.31%,38.71%和41.48%,m-Nis原料藥不同比例固體分散體溶出曲線見圖3,同比例固體分散體及物理混合物的溶出曲線見圖4。

由圖3,4可知,2 h的累積溶出百分率:原料藥26.80%,固體分散體(1∶3,1∶5,1∶7)分別為35.31%,38.71%和41.48%,物理混合物(1∶5)為28.42%,不同比例m-Nis固體分散體溶出度均高于原料藥,載體比例越大,溶出百分率增加越多；比例相同的固體分散體的溶出率高于其物理混合物。將原料藥、物理混合物和固體分散體在2 h的體外溶出率用統計軟件SPSS進行卡方檢驗處理,結果顯示,固體分散體與原料藥相比差異有統計學意義(u=-1.96,P＜0.05),原料藥與物理混合物相比差異無統計學意義(u=-1.09,P＞0.05),不同比例的固體分散體相比差異有統計學意義(u=7.20,P＜0.05)。

圖3 m-Nis原料藥及固體分散體的溶出曲線Fig.3 Dissolution profiles of m-nisoldipine and solid dispersions of m-nisoldipine

圖4 m-Nis固體分散體與物理混合物的溶出曲線Fig.4 Dissolution profiles of solid dispersion of mnisoldipine and its physicalm ixture

3 討論

PEG是乙二醇和環氧乙烷聚合物,毒性小,在胃腸道內易于吸收,化學性質穩定,能顯著地增加藥物的溶出速率,筆者以PEG6000為載體采用改良的熔融法即溶劑-熔融法制備m-Nis固體分散體。DSC分析結果顯示,137℃是m-Nis的熔點峰[5],65℃是PEG6000的熔點峰[8],物理混合物中既有PEG6000又有m-Nis的熔點峰,說明物理混合物沒有改變藥物的存在狀態,分散體中藥物的熔點峰完全消失,表明藥物與載體發生相互作用,不同比例的分散體均出現了前移的吸熱峰,表明m-Nis與PEG形成了低共熔物。XRD實驗顯示物理混合物的衍射峰是m-Nis和PEG的疊加,固體分散體中m-Nis的特征晶體衍射峰減小,說明其結晶受到抑制,m-Nis以超細結晶狀態存在于PEG中,不同比例的m-Nis分散體的衍射圖譜基本相同,沒有出現新的特征衍射峰,表明m-Nis固體分散體中沒有新的化合物或降解物產生。

固體分散體中,載體對藥物晶核的形成和生長受到抑制,提高了藥物的分散度,當m-Nis分散體與水接觸時,水溶性載體材料PEG首先溶解,m-Nis以細微晶體狀態分散在PEG的溶液中,加快了m-Nis的溶出,隨著PEG載體比例的增大,m-Nis的溶出速率增大。藥物的溶出速率與溶出介質、溫度等有很大的關聯[9],m-Nis難溶于水,在本實驗選用的溶出介質條件下,2 h固體分散體(1∶3,1∶5,1∶7)的累計溶出百分率比原料藥明顯提高(分別是1.3、1.4和1.6倍)。本實驗所制固體分散體能加速m-Nis體外溶出,該研究為難溶性藥物m-Nis劑型的優選提供理論參考。

[1] MAHMOUD E,GIHAN F,MOHAMED F.Improvement of solubility and dissolution rate of indomethacin by solid dispersions in gelucire 50/13 and PEG4000[J].Saudi Pharm J,2009,17(3):217-225.

[2] HA N S,TRAN TT,TRAN PH,etal.Dissolution-enhancing mechanism of alkalizers in poloxamer-based solid dispersions and physical mixtures containing poorly water-soluble valsartan[J].Chem Pharm Bull,2011,59(7):844-850.

[3] 范仁鋒,鄭敦勝,劉美華.吲哚美辛-泊洛沙姆188固體分散體的制備[J].醫藥導報,2011,30(3):356-357.

[4] 郭波紅,黃嘉敏,李曉芳,等.頭孢地尼-乙烯吡咯烷酮固體分散體的制備[J].醫藥導報,2013,32(8):1072-1075.

[5] YANG C Q,REN T K,WANG J,et al.Thermodynamic stability analysis ofm-nisoldipine polymorphs[J].JChem Thermodynamics,2013,58(2):300-306.

[6] 胡程耀,黃培.固體溶解度測定方法的近期研究進展[J].藥物分析雜志,2010,30(4):761-766.

[7] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(二部)[M].北京:中國醫藥科技出版社,2010:附錄ⅩC.

[8] 馬素英,董若怡,尚校軍,等.氟苯尼考PEG6000固體分散體的制備與表征[J].湖南農業大學學報:自然科學版,2010,36(5):589-593.

[9] 齊曉丹,王偉,田珊.擠出滾圓法制備間尼索地平-磺丁醚-β-環糊精微丸及其質量評價[J].中國現代應用藥學, 2011,28(1):60-63.

DOI 10.3870/yydb.2014.05.035

Influences of Polyethylene Glycol 6000 on the Solubility of m-Nisoldipine

SHI Xiao-wei1,SUN Meng-meng2,WANG Jing1,YANG Cai-qin1
(1.School of Pharmaceutical Sciences,Hebei Medical University,Shijiazhuang 050017,China;2.The Second Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050000,China)

ObjectiveTo investigate the influences of polyethylene glycol6000 on the solubility andin vitrodissolution ofm-nisoldipine,which could provide guidance for chosing formulations ofm-nisoldipine.MethodsSolid dispersions ofmnisoldipine were prepared by solvent-melting method with polyethylene glycol 6000 matrix.DSC and XRD spectroscopy were applied to identify the solid dispersions.The solubility andin vitrodissolution were detected by UV spectroscopy.ResultsThe DSC and XRD map were different from the crude drug and their physicalmixtures.The dissolution rates(1∶3,1∶5,1∶7)were faster(35.31%,38.71%,41.48%)than that of the crude drug(26.80%),and the dissolution rates of the solid dispersions in the same ratio were higher than the physical mixtures.ConclusionDSC analysis indicated that eutectic compounds were produced by them-nisoldipine and polyethylene glycol,in which polyethylene glycol6000 acts as a carrier.The solubility andin vitrodissolution ofm-nisoldipine can be increased.

m-Nisoldipine;Polyethylene glycol 6000;Dissolution,in vitro;Calorimetry,differential scanning; Diffraction,X-ray powder

R972.4;TQ460.6

A

1004-0781(2014)05-0664-04

2013-03-26

2013-05-22

*河北省教育廳自然科學研究計劃項目(2009148)；河北省衛生廳醫學科學研究重點課題(20090059)

石曉偉(1981-),男,河北石家莊人,講師,碩士,主要從事藥物設計與開發。電話:0311-6265624,E-mail:foolstone@126.com。

楊彩琴(1967-),女,河北石家莊人,教授,碩士,主要從事藥物新技術與新劑型的研究。電話:0311-6265627,E-mail:yang_caiqin@163.com。