許海艦,劉一鑫,王志軒,宋鴻儒,劉翠哲#(.承德醫學院河北省中藥研究與開發重點研究實驗室,河北承德 067000;.河北北方學院,河北張家口 07506)
黃芩苷鎂鹽的穩定性研究Δ
許海艦1*,劉一鑫1,王志軒1,宋鴻儒2,劉翠哲1#(1.承德醫學院河北省中藥研究與開發重點研究實驗室,河北承德 067000;2.河北北方學院,河北張家口 075061)
目的:研究黃芩苷鎂鹽的穩定性。方法:考察黃芩苷鎂鹽在高溫(60℃)、高濕(相對濕度90%)、強光照(4 000 lx)及不同溫度(20、37、50、60℃)、不同pH(6.80、5.70、4.60、4.30、3.90、3.60、3.20)條件下的穩定性,采用高效液相色譜法測定藥物含量。結果:高濕試驗表明黃芩苷鎂鹽在第5天的質量增加了(6.17±0.12)%,第10天質量增加了(6.92±0.05)%。高溫、高濕和強光照試驗中藥物含量在第10天分別為(94.78±0.12)%、(94.79±0.20)%、(94.66±0.15)%(n=3)。在磷酸鹽緩沖溶液(pH 6.80)中,僅當溫度低于20℃時,黃芩苷鎂鹽穩定;在純水(pH 6.76)中,37℃時黃芩苷鎂鹽穩定性良好。pH穩定性試驗表明pH值為4.30時黃芩苷鎂鹽最穩定。結論:黃芩苷鎂鹽有一定程度的吸濕性,強光照對其穩定性的影響較高溫與高濕更大,其在純水中的穩定性優于在磷酸鹽緩沖溶液中,且在弱酸性條件下較穩定。
黃芩苷鎂鹽;高溫;高濕;強光照;溫度;pH;穩定性;高效液相色譜法
黃芩苷(Baicalin)是中藥黃芩的主要有效成分之一,屬于黃酮類化合物,分子式為C21H18O11。2015年版《中國藥典》(一部)規定其在黃芩中的含量不得低于9%。現代藥理學研究表明,黃芩苷具有多種藥理作用[1-2],臨床上主要用于治療急慢性肝炎、心血管疾病等。目前含黃芩苷的藥物劑型主要有片劑、丸劑、膠囊劑和傳統湯劑等,亦有單方和復方之別[3]。但除傳統湯劑外,其他劑型均是以黃芩提取物的形式入藥。根據2015年版《中國藥典》(一部)收錄內容,黃芩提取物是經水提酸沉,再經堿溶酸沉純化法制得,市售黃芩苷皆是由此法制備,且應用此法所制得的黃芩苷一直被業界認為是中藥黃芩中黃芩苷的原本存在形式[4-5]。
據相關文獻報道,黃芩提取物的穩定性不佳、水溶性和脂溶性均較差,口服之后因其有效成分在體內的吸收利用度低,不能發揮穩定可靠的藥效,這極大地限制了黃芩苷在臨床上的廣泛應用[6-7]。為解決這一問題,本課題組前期經過大量試驗,證明了黃芩苷在中藥黃芩中的原本存在形式為鎂鹽形式[8]。此形式的黃芩苷化合物水溶性好,在水中的溶解度是黃芩苷的2 225倍,彌補了黃芩苷溶解性差的不足。本研究在前期研究的基礎上,研究黃芩苷鎂鹽在不同條件下的穩定性,對黃芩苷鎂鹽的進一步開發和應用具有重要意義。黃芩苷和黃芩苷鎂鹽的結構式見圖1。

圖1 化學結構式Fig 1 Chemical structure
1.1 儀器
1260型高效液相色譜(HPLC)儀(美國安捷倫公司);AG-245型電子分析天平(瑞士梅特勒-托利多公司);JA-2003型電子天平(上海精科天平有限公司);X-500型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);GT16-3型高速臺式離心機(北京時代北利離心機有限公司);pHS-3型酸度計(上海偉業儀器廠)。
1.2 藥品與試劑
黃芩苷對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:110715-201318,純度:≥98%);黃芩苷鎂鹽(承德醫學院河北省中藥研究與開發重點研究實驗室自制,批號:20160404,含量:94.8%);甲醇、冰乙酸(天津市科密歐化學試劑有限公司,純度:≥99.9%);純水(承德醫學院河北省中藥研究與開發重點研究實驗室自制);其他試劑均為分析純。
2.1 黃芩苷對照品溶液的制備
精密稱定黃芩苷對照品5.0 mg,置于10 mL量瓶中,甲醇溶解,定容,超聲(頻率為50 kHz、功率為100 W,下同)1 min使其充分溶解,制成質量濃度為500 μg/mL的黃芩苷對照品溶液,密封,4℃冰箱貯存,備用。
2.2 黃芩苷鎂鹽供試品溶液的制備
精密稱定黃芩苷鎂鹽5.0 mg,置于10 mL量瓶中,純水溶解,定容,超聲1 min使其充分溶解,密封,4℃冰箱貯存,備用。
2.3 色譜條件與系統適用性試驗
色譜條件參考文獻[9]。色譜柱:Discovery C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:甲醇-0.1%冰乙酸(40∶60,V/V);檢測波長:278 nm;流速:1.0 mL/min;柱溫:30℃;進樣量:10 μL。在此色譜條件下,取甲醇空白溶液、“2.1”項下黃芩苷對照品溶液和“2.2”項下的黃芩苷鎂鹽供試品溶液進樣分析。結果在該色譜條件下黃芩苷峰分離度良好,理論板數以黃芩苷峰計不低于3 000,系統適用性良好,色譜圖見圖2。
2.4 方法學考察
2.4.1 線性關系考察 依次制備質量濃度為10、20、50、100、200、400 μg/mL的黃芩苷對照品系列溶液,按“2.3”項下色譜條件進樣測定。以黃芩苷質量濃度(μg/mL)為橫坐標(x)、峰面積為縱坐標(y)進行線性回歸,得回歸方程為y=14 470x+29 231(r=0.999 9)。結果表明,黃芩苷在質量濃度為10~400 μg/mL范圍內線性關系良好,定量限為10 μg/mL。

圖2 高效液相色譜圖Fig 2 HPLC chromatograms
2.4.2 精密度試驗 取“2.1”項下黃芩苷對照品溶液適量,按“2.3”項下色譜條件連續進樣6次,測定峰面積。結果,黃芩苷峰面積的RSD為0.6%(n=6),表明儀器精密度良好。
2.4.3 重復性試驗 取黃芩苷鎂鹽6份,每份5.0 mg,按“2.2”項下方法操作制備黃芩苷鎂鹽供試品溶液,按“2.3”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積。結果,黃芩苷峰面積的RSD為1.34%(n=6),表明本方法重復性較好。
2.4.4 穩定性試驗 取“2.2”項下黃芩苷鎂鹽供試品溶液適量,于0、2、4、8、10、12、24 h時進樣測定,記錄峰面積。結果,黃芩苷峰面積的RSD為1.7%(n=6),表明樣品在24 h內穩定性良好。
2.4.5 加樣回收率試驗 取適量已知含量的黃芩苷鎂鹽樣品溶液9份,精密加入高、中、低3個濃度(7.69、6.41、5.12 mg/mL)的黃芩苷對照品溶液,按“2.3”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積,計算含量及加樣回收率。結果,黃芩苷的平均加樣回收率為96.89%(RSD=1.2%,n=3),表明方法準確度良好。
2.5 黃芩苷鎂鹽的穩定性考察
2.5.1 溫度對黃芩苷鎂鹽穩定性的影響 精密稱定黃芩苷鎂鹽17.88 mg,共2份,分別用磷酸鹽緩沖溶液(pH 6.80)、純水(pH 6.76)定容至25 mL量瓶中,充分溶解。兩種溶液各吸取20 mL至4個安瓿瓶中,密封后分別置于20、37、50、60℃水浴中保溫。分別于0、1、2、4、6、8、10、12、14 h取樣[10],濾膜濾過,按“2.3”項下色譜條件進樣測定,并計算黃芩苷鎂鹽的含量,結果見圖3。

圖3 溫度對黃芩苷鎂鹽穩定性的影響Fig 3 Effect of temperature on the stability of baicalin magnesium salt
由圖3可知,黃芩苷鎂在磷酸鹽緩沖溶液中僅當溫度低于20℃時穩定,此溫度下持續加熱14 h,僅有2.3%的黃芩苷鎂鹽被破壞;而當溫度高于20℃時,黃芩苷鎂鹽極不穩定,50℃下持續加熱14 h,僅保留了29.8%的黃芩苷鎂鹽。黃芩苷鎂在純水中37℃時仍然穩定,此溫度下持續加熱14 h,僅有1.5%的黃芩苷鎂鹽被破壞;而50℃下持續加熱14 h,僅保留了64.0%的黃芩苷鎂鹽。
2.5.2 pH對黃芩苷鎂鹽穩定性的影響 制備pH 6.80的磷酸鹽緩沖溶液,分別用NaOH、H3PO4調節pH至3.20、3.60、3.90、4.30、4.60、5.70、6.80,備用。精密稱取黃芩苷鎂鹽10 mg,共7份,用以上各pH磷酸鹽緩沖溶液定容至10 mL量瓶中。分別吸取5 mL于安瓿瓶中,密封,置于37℃水浴中持續加熱2 h,取樣,濾膜濾過,按“2.3”項下色譜條件進樣測定并計算含量,結果見圖4。

圖4 pH對黃芩苷鎂鹽穩定性的影響Fig 4 Effect of pH on the stability of baicalin magnesium salt
由圖4可知,黃芩苷鎂鹽溶液在pH 4.3下最穩定,持續加熱2 h僅2.3%的黃芩苷鎂鹽被破壞。
2.5.3 高溫試驗 取3份裝有黃芩苷鎂鹽粉末的培養皿開口置于藥品穩定性試驗箱中,60℃下放置10 d。于第5天和第10天取樣,觀察供試品顏色的變化,精密稱定取樣前后培養皿的質量[11],按“2.2”“2.3”項下方法測定含量,結果見表1。
表1 高溫下黃芩苷鎂鹽的質量變化(±s,n=3)Tab 1 Quality changes of baicalin magnesium salt under high temperature(±s,n=3)

表1 高溫下黃芩苷鎂鹽的質量變化(±s,n=3)Tab 1 Quality changes of baicalin magnesium salt under high temperature(±s,n=3)
時間,d 質量減少,% 05 10含量,% 94.90±0.01 94.84±0.17 94.78±0.12 5.17±0.13 5.89±0.23紅外峰無變化無變化無變化
由表1可知,在60℃條件下,隨著時間的延長,黃芩苷鎂鹽的含量逐漸下降,質量逐漸減少。試驗過程中觀察藥物顏色無明顯變化。
2.5.4 高濕試驗 取3份裝有黃芩苷鎂鹽粉末的培養皿開口置于密閉干燥器中,再將干燥器放入25℃藥品穩定性試驗箱中,于相對濕度(90±5)%(干燥器底部放置KNO3飽和溶液)放置10 d。于第5天和第10天取樣,觀察供試品顏色的變化,精密稱定取樣前后培養皿的質量,按“2.2”“2.3”項下方法測定含量,結果見表2。
由表2可知,90%濕度下,隨著時間的延長,黃芩苷鎂鹽的含量逐漸降低,質量逐漸增加。試驗過程中觀察藥物顏色變化不明顯。
表2 高濕下黃芩苷鎂鹽的質量變化(±s,n=3)Tab 2 Quality changes of baicalin magnesium salt under high humidity(±s,n=3)

表2 高濕下黃芩苷鎂鹽的質量變化(±s,n=3)Tab 2 Quality changes of baicalin magnesium salt under high humidity(±s,n=3)
時間,d 質量增加,% 051 0含量,% 94.90±0.01 94.84±0.15 94.79±0.20 6.17±0.12 6.92±0.05紅外峰無變化無變化無變化
2.5.5 光照試驗 取3份裝有黃芩苷鎂鹽粉末的培養皿開口置于藥品穩定性試驗箱中,其中放入4只60 W的日光燈,使黃芩苷鎂鹽距光源15 cm(相當于光照強度4 000 lx),放置10 d。于第5天和第10天取樣,觀察供試品顏色的變化,精密稱定取樣前后培養皿的質量,按“2.2”“2.3”項下方法測定含量,結果見表3。
表3 強光下黃芩苷鎂鹽的質量變化(±s,n=3)Tab 3 Quality changes of baicalin magnesium salt under strong illu mination(±s,n=3)

表3 強光下黃芩苷鎂鹽的質量變化(±s,n=3)Tab 3 Quality changes of baicalin magnesium salt under strong illu mination(±s,n=3)
時間,d 質量減少,% 051 0含量,% 94.90±0.01 94.78±0.18 94.66±0.15 6.32±0.16 6.98±0.21紅外峰無變化無變化無變化
由表3可知,4 000 lx光照條件下,隨著時間的延長,黃芩苷鎂鹽的含量明顯降低,在第10天質量減少達6.98%。試驗過程中觀察到藥物顏色變化顯著,由金黃色變為深黃色。
本研究發現,與pH比較,溫度對黃芩苷鎂鹽溶液的穩定性影響較大,隨著溫度的升高,其穩定性逐漸降低。同時研究證實黃芩苷鎂鹽在弱酸性溶液中穩定性較好,在強酸、強堿溶液中的穩定性均不佳。據有關文獻報道,黃芩苷在不同溶劑[12]或不同生物樣品[13]中的穩定性有差異。黃芩苷鎂鹽是黃芩苷在中藥黃芩中的原本存在形式,其在不同溶劑和不同生物樣品中的穩定性與黃芩苷是否相同?有待于進一步研究。
本課題組發現,黃芩苷鎂鹽在磷酸鹽緩沖溶液和純水中的穩定性具有明顯差異:溫度為37℃時,黃芩苷鎂純水溶液穩定性良好,但黃芩苷鎂磷酸鹽緩沖溶液穩定不佳,藥物含量明顯降低。黃芩苷穩定性研究亦出現相同結果。可能是緩沖溶液中的某些離子對黃芩苷鎂鹽的穩定性具有一定程度的作用。磷酸鹽緩沖溶液中的Na+成為有可能影響黃芩苷鎂鹽穩定性的關鍵性因素,但亦不排除磷酸鹽緩沖溶液中的H2PO4-及HPO42-對黃芩苷鎂鹽穩定性的影響[14-15]。目前,造成上述現象的機制尚未見報道,有待于進一步研究證實。
在高溫試驗中,黃芩苷鎂鹽質量降低,但顏色變化不明顯,表明60℃對黃芩苷鎂鹽的穩定性無顯著影響。但是隨著時間的延長或溫度的升高,黃芩苷鎂鹽會發生降解,含量降低。在高濕試驗中,黃芩苷鎂鹽顏色變化不明顯,但其質量增加約6%,表明黃芩苷鎂鹽具有一定吸濕性;同時試驗結果顯示,90%的濕度對黃芩苷鎂鹽的含量影響不顯著;但是,如果濕度過高,黃芩苷鎂鹽的含量則會隨時間延長發生顯著降低。強光照試驗中,黃芩苷鎂鹽的質量減少,10 d后含量下降明顯,顏色也發生較大變化,表明黃芩苷鎂鹽對光照敏感,提示其宜避光保存。
本實驗室在前期研究中,發現黃芩苷鎂鹽在純水中的溶解度為129.1 mg/mL[8],而黃芩苷在純水中的溶解度為0.058 mg/mL,兩者水溶性差異明顯。黃芩苷在水中的溶解度雖可隨pH值有所增加,但與黃芩苷鎂鹽的溶解度比較差異明顯,故黃芩苷鎂鹽更有利于制成水溶性注射劑或注射用無菌粉末。
綜上所述,黃芩苷鎂鹽的水溶性和穩定性均良好。本研究對黃芩苷鎂鹽制劑的開發以及對含黃芩苷藥物的制劑和儲存具有一定意義。但本課題組尚未對黃芩苷鎂鹽進行體內藥動學等方面的研究,其在體內的吸收、分布、代謝和排泄的規律尚未明確,成為本課題組后續研究工作的重點。
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Study on the Stability of Baicalin Magnesium Salt
XU Haijian1,LIU Yixin1,WANG Zhixuan1,SONG Hongru2,LIU Cuizhe1(1.Hebei Key Laboratory of Research and Development of TCM,Chengde Medical University,Hebei Chengde 067000,China;2.Hebei North University,Hebei Zhangjiakou 075061,China)
OBJECTIVE:To study the stability of baicalin magnesium salt.METHODS:The stability of baicalin magnesium salt at high temperature(60℃),high humidity(90%),strong illumination(4 000 lx),different temperatures(20,37,50,60℃)and pHs(6.80,5.70,4.60,4.30,3.90,3.60,3.20)was investigated,and HPLC was used to detect the drug contents.RESULTS:High humidity test indicated that the quality of baicalin magnesium salt was increased by(6.17±0.12)%in the 5th day and increased by(6.92±0.05)%in the 10th day.Drug contents in the 10th day were respectively(94.78±0.12)%,(94.79±0.20)%,(94.66±0.15)%in the high temperature,high humidity,strong illumination tests(n=3).In phosphate buffer solution(pH 6.80),baicalin magnesium salt was stable only when the temperature was below 20℃;and it was yet stable in pure water(pH 6.76)at 37℃.pH stability test showed that the most stable pH was 4.30.CONCLUSIONS:Baicalin magnesium salt has hygroscopicity to some extent.Strong illumination affects the stability more seriously than high temperature and high humidity.The stability of baicalin magnesium salt in pure water is superior to in phosphate buffer solution,and the salt is stable in weak acid solution.
Baicalin magnesium salt;High temperature;High humidity;Strong illumination;Temperature;pH;Stability;HPLC
R921.2
A
1001-0408(2017)22-3076-04
2016-09-05
2017-06-17)
(編輯:劉明偉)
河北省自然科學基金資助項目(No.H2014406036);河北省教育廳高等學校科學技術研究重點項目(No.ZH2012050)
*碩士研究生。研究方向:中藥制劑現代化。電話:0314-2290359。E-mail:1556275925@qq.com
#通信作者:研究員,博士。研究方向:中藥制劑現代化。電話:0314-2290359。E-mail:liucuizhexy@163.com
DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.22.14