鹽酸小檗堿-羥丙基-β-環糊精包合物的制備、表征及溶出度研究

張鍇，陳小慧，楊群1，#（1.太極集團浙江東方制藥有限公司，浙江 紹興 31000；.紹興文理學院元培學院，浙江 紹興 31000）

鹽酸小檗堿臨床廣泛用于治療胃腸炎、細菌性痢疾、急性扁桃體炎等多種疾病。隨著對鹽酸小檗堿的藥理研究日益深入，研究者發現鹽酸小檗堿還具有治療糖尿病、降血脂、抗腫瘤、抗抑郁等作用，其代表制劑有鹽酸小檗堿片和鹽酸小檗堿膠囊[1-7]。鹽酸小檗堿微溶于水或乙醇，易溶于熱水，味極苦，不利于口服，不利于臨床應用[8]。羥丙基-β-環糊精（HP-β-CD）是β-CD的衍生物，比β-CD具有更高的水溶性、安全性和更低的腎毒性[9]。HP-β-CD較大的空穴結構，可使其依據范德華力將疏水性藥物容納在內，形成分子囊，增大難溶性藥物溶解度，提高其生物利用度，掩蓋藥物的不良氣味或味道，降低藥物的刺激性及毒副作用等[10]。故本試驗選擇HP-β-CD作為包合材料制備鹽酸小檗堿-HP-β-CD包合物，以提高其溶出度，并對其進行表征。

1 材料

1.1 儀器

UV-2102PCS型紫外-可見分光光度計[尤尼柯（上海）儀器有限公司]；JSM-840型掃描電子顯微鏡（日本Jeol公司）；D/MAX2500型X射線衍射儀（日本理學公司）；ZRC-8ST溶出儀（天津創興電子設備制造有限公司）。

1.2 藥品與試劑

鹽酸小檗堿對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號:110713-200609，純度:≥99.6%）；鹽酸小檗堿原料藥（四川什邡華安藥物原料有限公司，批號:110713-200910，純度:99%）；HP-β-CD（山東濱州智源生物科技有限公司，藥用級）；鹽酸小檗堿-HP-β-CD包合物（紹興文理學院元培學院藥劑實驗室自制，批號:131201，規格:0.17 g/g）；水為蒸餾水，無水乙醇等為分析純。

2 方法與結果

2.1 檢測波長的選擇

精密稱取鹽酸小檗堿對照品10 mg，置于10 ml量瓶中，用水溶解并稀釋至刻度；精密量取1 ml，置于100 ml量瓶中，加水稀釋至刻度，制得質量濃度為10μg/ml的溶液。同法配制HP-β-CD溶液。以水為空白，在200～400 nm波長范圍內對鹽酸小檗堿溶液、HP-β-CD溶液分別進行紫外掃描。結果鹽酸小檗堿分別在226、263、344 nm波長處有較大吸收，而HP-β-CD在該波長范圍內無吸收，因考慮226 nm有末端吸收誤差，故選擇263 nm作為檢測波長。紫外吸收光譜圖見圖1。

圖1 紫外吸收光譜圖Fig 1 UV absorbance spectrum

2.2 方法學考察

精密稱取鹽酸小檗堿對照品9 mg，置于100 ml量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度；精密量取1.0、1.5、2.2、2.5、3.0 ml，分別置于50 ml量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，在263 nm波長處測定吸光度。以吸光度（A）為縱坐標、質量濃度（c）為橫坐標進行回歸分析，得回歸方程A＝0.0551c+0.00154（r＝0.9998），結果表明，鹽酸小檗堿檢測質量濃度的線性范圍為1.8～5.4 μg/ml。取鹽酸小檗堿10 mg，加入處方量HP-β-CD，測定吸光度，計算平均回收率為100.49%，RSD為0.25%（n＝6）。

2.3 鹽酸小檗堿與HP-β-CD的包合摩爾比的測定

精密稱取HP-β-CD加水配制成濃度分別為0、1.74×10－4、3.45×10－4、6.93×10－4、13.81×10－4、27.6×10－4mol/L的溶液，分別量取適量置于錐形瓶中，加入過量的鹽酸小檗堿，密閉，在30、40、50℃恒溫空氣震蕩箱中震蕩72 h，待固液平衡后，取上清液用0.45μm微孔濾膜濾過，濾液用水稀釋適當倍數，在263 nm波長處測定吸光度，代入標準曲線計算鹽酸小檗堿濃度。以HP-β-CD的濃度（x）為橫坐標、鹽酸小檗堿濃度（y）為縱坐標，繪制平衡相溶解度曲線，計算各包合溫度下的回歸方程。結果鹽酸小檗堿的相溶解度方程分別為:30℃時y＝0.05294x+0.0001（r＝0.9970）、40 ℃時y＝0.0563x+0.0001（r＝0.9919）、50 ℃時y＝0.116x+0.0002（r＝0.9907），表明各溫度下鹽酸小檗堿溶解度隨HP-β-CD濃度的增加均呈線性增加。該體系相溶解度曲線方程均為典型的AL型，即體系中形成了1∶1包合物。

2.4 包合過程中的熱力學參數的測定

根據“2.3”項30、40、50℃下的平衡相圖回歸方程的截距和斜率可計算各溫度下包合作用的表觀穩定常數KC[KC＝斜率/截距（1－斜率）]。根據Gibbs定律，lnKC＝－ΔH/（RT）+ΔS/R，式中R為摩爾氣體常數，T為熱力學溫度；以lnKC對1/T作回歸方程，由斜率和截距計算包合反應的熱焓值（ΔH）和熵值（ΔS），再根據公式ΔG＝ΔH－TΔS，計算反應自由能，結果見表1。

表1 鹽酸小檗堿與HP-β-CD包合過程的熱力學參數Tab 1 The thermodynamic parameters of the inclusion reaction of berberine hydrochloride with HP-β-CD

KC是衡量包合物穩定性的重要參數，溶液中游離藥物與被包合藥物間存在動態平衡，KC越大，HP-β-CD對鹽酸小檗堿穩定作用越強，因此本文選擇50℃作為包合溫度。

2.5 包合物的制備

用噴霧干燥法，按1∶1摩爾比分別稱取鹽酸小檗堿與HP-β-CD 30 g，加入適量熱水使溶解，攪拌下將鹽酸小檗堿溶液緩慢滴加到HP-β-CD溶液中，50℃下攪拌2 h，用0.45 μm微孔濾膜濾過。將濾液用噴霧干燥儀進行噴霧干燥（操作參數:進風溫度170℃，噴霧速度10 r/min，噴霧壓力0.8 MPa，出風溫度70～80℃），得鹽酸小檗堿-HP-β-CD包合物，置于干燥器中保存，備用。

2.6 物理混合物的制備

按1∶1摩爾比稱取鹽酸小檗堿與HP-β-CD適量，混合均勻，置于干燥器中保存，即為鹽酸小檗堿與HP-β-CD的物理混合物，記為PM，備用。

2.7 包合物溶出度考察

精密稱取鹽酸小檗堿原料藥、鹽酸小檗堿-HP-β-CD包合物及PM（約相當于鹽酸小檗堿20 mg），照溶出度測定法第二法[1]，以1000 ml水為溶出介質，溫度（37±0.5）℃，轉速120 r/min，依法操作。在5、10、20、30、45、60 min時取樣，每次5 ml（即時補充同溫溶出介質5 ml），經0.45 μm微孔濾膜濾過，取續濾液3 ml，置于10 ml量瓶中，加水定容，搖勻。以水為空白，在263 nm波長處測定吸光度，代入回歸方程計算各時間點鹽酸小檗堿的含量，再計算累積溶出度，溶出曲線見圖2。

圖2 3種樣品的累積溶出曲線Fig 2 Accumulative release curves of 3 kinds of samples

從圖2可知，鹽酸小檗堿原料藥在介質中的溶出度較差，60 min的溶出度僅為55.18%。PM中由于水溶性輔料的存在，改善了藥物的表面潤濕性，對藥物的溶出有所改善，60 min的溶出度為68.11%。鹽酸小檗堿-HP-β-CD包合物顯著提高了藥物的溶出度，30 min的溶出度已達到100%。

2.8 包合物的物相鑒定

2.8.1 X射線衍射法。將鹽酸小檗堿原料藥、HP-β-CD、鹽酸小檗堿-HP-β-CD包合物及PM分別進行X射線衍射測試，得到X衍射圖譜。工作條件:Cu-Ka，管電流40 mA，高壓強度40 kV，衍射角2θ，掃描步距0.026°，測定范圍3～60°，連續掃描。X射線衍射圖見圖3。

圖3 4種樣品的X射線衍射圖A.PM；B.鹽酸小檗堿原料藥；C.HP-β-CD；D.包合物Fig 3 X-ray diffraction pattern of 4 kinds of samplesA.physical mixture；B.berberine hydrochloride raw material；C.HP-β-CD；D.inclusion compound

由圖3可見，鹽酸小檗堿以高結晶態存在；HP-β-CD為無定形粉末；PM為鹽酸小檗堿和HP-β-CD二者峰的疊加；包合物中鹽酸小檗堿的晶體衍射峰均消失，表明形成了一種新的物相，鹽酸小檗堿分子進入HP-β-CD分子的空穴結構中，藥物已經被包合，使藥物結晶受到抑制，因此無結晶衍射峰。

2.8.2 掃描電子顯微鏡法。取鹽酸小檗堿原料藥、HP-β-CD、鹽酸小檗堿-HP-β-CD包合物及PM，分別固定于樣品臺上，用掃描電子顯微鏡進行驗證，觀察并記錄樣品圖像，結果見圖4。

圖4 4種樣品的掃描電鏡圖A.鹽酸小檗堿原料藥；B.HP-β-CD；C.PM；D.包合物Fig 5 Scanning electron microscope of 4 kinds of samplesA.berberine hydrochloride raw material；B.HP-β-CD；C.physical mixture；D.inclusion compound

由圖4可見，鹽酸小檗堿呈柱狀或片狀結晶；HP-β-CD呈現帶孔洞的圓球狀結構；PM中鹽酸小檗堿以結晶形式分散在載體材料HP-β-CD中，二者互不影響；鹽酸小檗堿-HP-β-CD包合物中，包合物呈規則多面體，鹽酸小檗堿的柱狀或片狀結晶和HP-β-CD的圓球狀結構均消失，表明鹽酸小檗堿被HP-β-CD包合后形成了新的物相，確證了包合物的形成。而且鹽酸小檗堿制成包合物后粒徑變小，小于鹽酸小檗堿原料藥及HP-β-CD的粒徑，即表面積增大；同時由于藥物晶體消失，主要以分子狀態或無定形狀態分散，藥物溶出需要的能量少，這可能也是其體外溶出度提高的一個重要原因。

3 討論

本試驗選擇噴霧干燥法制備鹽酸小檗堿-HP-β-CD包合物，有其獨特的優勢。傳統飽和水溶液法、研磨法、超聲波法制得的包合物溶液濃縮過程中黏度較高，導致干燥溫度較高、時間較長。冷凍干燥法周期長、能耗大。而噴霧干燥法具有以下優點:（1）避免高溫操作，保護熱敏性藥物；（2）噴出霧滴瞬間干燥，保證了藥物的高度分散性，增大制劑的比表面積，從而能更大程度地改善其溶出；（3）工藝重現性好，藥物溶出快，直接獲得疏松的干燥品，包合物粒子無需再粉碎過篩；（4）產量大，利于工業化大生產。故其是一種較理想的包合物的制備方法。

相溶解度結果表明，包合物相溶解度曲線為AL型，經計算KC均大于500 L/mol，表明HP-β-CD適宜于用來包合鹽酸小檗堿。

本試驗制備并鑒定了鹽酸小檗堿-HP-β-CD包合物，結果表明可使鹽酸小檗堿在水中溶出度大大增加。

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