膠態(tài)二氧化硅固化中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油的研究

邱守昊 張依倩 王 玉 趙俊赫 宋兆輝▲

1.天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津 301617；2.天士力醫(yī)藥集團(tuán)股份有限公司 創(chuàng)新中藥關(guān)鍵技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300410

中風(fēng)回語(yǔ)顆粒是目前治療卒中后失語(yǔ)癥的1.1類中藥創(chuàng)新藥在研品種，其前身為中風(fēng)回語(yǔ)丹、中風(fēng)回語(yǔ)膠囊，為國(guó)醫(yī)大師任繼學(xué)的臨床經(jīng)驗(yàn)方[1]，在卒中后失語(yǔ)癥的臨床治療方面有不錯(cuò)的療效，該方由石菖蒲、郁金、川芎等九味中藥組成[2]。其處方中揮發(fā)油是由石菖蒲、川芎和郁金通過水蒸氣蒸餾法制得，石菖蒲作為君藥，其揮發(fā)油在合提揮發(fā)油中所占比例最高可達(dá)到86%。合提揮發(fā)油經(jīng)β-環(huán)糊精包合干燥用于后續(xù)制劑，但以β-環(huán)糊精包合技術(shù)固化[3]揮發(fā)油存在工藝復(fù)雜，周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)[4]。

膠態(tài)二氧化硅（SYLOID FP）是采用凝膠法合成的高純度無定形二氧化硅粉末[5]，擁有高內(nèi)部孔隙率和表面積，獨(dú)特的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，吸附力強(qiáng)，可改變浸膏及油狀類等高黏度活性物的物性，已作為藥用輔料廣泛地應(yīng)用于藥物配方中[6-7]。將中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油作為模型藥物，以三種不同型號(hào)的SYLOID FP為載體對(duì)其進(jìn)行固化研究，通過對(duì)SYLOID FP固化比例、物料屬性的考察優(yōu)選出合適的型號(hào)，并對(duì)該型號(hào)SYLOID FP揮發(fā)油固化物與β-環(huán)糊精揮發(fā)油固化物的固化率及熱穩(wěn)定性進(jìn)行分析比較。

1 儀器與材料

1.1 儀器

Agilent1260高效液相色譜儀、DSC3+差式掃描量熱儀（梅特勒-托利多儀器有限公司）、VT6130P型真空干燥箱（賽默飛世爾科技公司）、電子分析天平METTLER TOLEDO XSR105DU（梅特勒-托利多儀器有限公司）、IKA恒溫電子攪拌器C-MAG-HS7（德國(guó)艾卡儀器設(shè)備有限公司）、泰斯特WGLL-125BE電熱鼓風(fēng)干燥箱、馬爾文2000激光粒度儀（英國(guó)馬爾文儀器有限公司）。

1.2 材料與試劑

中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油（天士力研究院自制，批號(hào)：20220105）；膠態(tài)二氧化硅XDP3050（SYLOID XDP3050, 美國(guó)GRACE，批號(hào)：1000375018）；膠態(tài)二氧化硅244FP（SYLOID 244FP，美國(guó)GRACE，批號(hào)：1000379658）；膠態(tài)二氧化硅AL-1FP（SYLOID AL-1FP，美國(guó)GRACE，批號(hào)：1000389759）；β-環(huán)糊精（曲阜天利藥用輔料有限公司，批號(hào)：2012001）；α-細(xì)辛醚對(duì)照品（上海阿拉丁生化科技股份有限公司，批號(hào)：F2115026，98%）；甲醇（分析純，德國(guó)默克公司）；無水乙醇（分析純，德國(guó)默克公司）。

2 方法與結(jié)果

2.1 α-細(xì)辛醚的含量測(cè)定方法建立

基于前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，石菖蒲油在合提揮發(fā)油中占比可達(dá)86%，故將石菖蒲油中指標(biāo)性成分α-細(xì)辛醚作為測(cè)定固化物中固化率的基準(zhǔn)物質(zhì)[8]。

2.1.1 溶液的配制 對(duì)照品溶液：精密稱取α-細(xì)辛醚10.13 mg，置于100 ml量瓶中，以甲醇溶解并定容至刻度線，搖勻即得101.30 μg/ml對(duì)照品儲(chǔ)備液。供試品溶液：取制備好的SYLOID FP固化粉末10 mg，β-環(huán)糊精固化粉末150 mg置于50 ml量瓶中，以甲醇溶解并定容至刻度線，搖勻?yàn)V過即得。陰性樣品溶液：取除石菖蒲之外的其他2味中藥，以處方量按工藝制法提取揮發(fā)油制成石菖蒲陰性揮發(fā)油對(duì)照樣品，并以SYLOID FP對(duì)其進(jìn)行固化，按供試品溶液制備方法制備石菖蒲陰性樣品溶液。

2.1.2 色譜條件 Agilent Eclipse XDB C18柱（5 μm，4.6 mm×150 mm）；檢測(cè)波長(zhǎng)258 nm；柱溫30℃；進(jìn)樣量10 μl；流速1 ml/min；流動(dòng)相水（A）-乙腈（B）梯度洗脫，洗脫梯度見表1。

表1 流動(dòng)相水（A）-乙腈（B）梯度洗脫梯度

2.1.3 專屬性考察 取陰性樣品、供試品、對(duì)照品溶液，按“2.1.2”項(xiàng)下方法進(jìn)樣，測(cè)定，觀察陰性樣品在待測(cè)物出峰處有無干擾，結(jié)果見圖1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所測(cè)定成分與相鄰色譜峰能達(dá)到分離，分離度＞1.5。陰性樣品溶液在α-細(xì)辛醚對(duì)照品位置處未見色譜峰，表明本法測(cè)定中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油固化物中α-細(xì)辛醚的含量時(shí)專屬性良好。

圖1 專屬性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.4 線性關(guān)系考察 以計(jì)量校正后的移液槍分別吸取α-細(xì)辛醚對(duì)照品儲(chǔ)備液5、2.5、1.25、0.625、0.3125、0.1563 ml置于10 ml量瓶中，以甲醇定容至刻度線，搖勻。分別吸取上述對(duì)照品10 μl，按“2.1.2”項(xiàng)下條件進(jìn)樣分析，以溶液濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，進(jìn)行線性回歸，得標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程Y=43 557X-17 710,r=0.9999,α-細(xì)辛醚在1.58～101.30 μg/ml線性關(guān)系良好。

2.1.5 精密度實(shí)驗(yàn)和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 取同一濃度對(duì)照品溶液，連續(xù)進(jìn)樣6次，測(cè)得α-細(xì)辛醚峰面積RSD為0.59%；取同一濃度對(duì)照品溶液于制樣后0、4、8、12、16、20、24 h分別進(jìn)樣，測(cè)得α-細(xì)辛醚峰面積的RSD為0.88%，表明儀器精密度與對(duì)照品溶液穩(wěn)定性良好。

2.1.6 重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 分別取同一批SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP、SYLOID AL-1FP及β-環(huán)糊精固化樣品各6份，按“2.1.1”項(xiàng)下方法制備供試品并進(jìn)樣，測(cè)得α-細(xì)辛醚含量RSD為1.80%、1.07%、1.81%，表明該方法重復(fù)性良好。

2.1.7 加樣回收率實(shí)驗(yàn) 精密稱取已知α-細(xì)辛 醚 含 量 的SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP、SYLOID AL-1FP固化樣品10 mg與β-環(huán)糊精固化樣品150 mg各6份，加入適量α-細(xì)辛醚對(duì)照品，依法測(cè)定，結(jié)果平均加樣回收率分別為101.56%、100.41%、98.94%、99.42%，RSD為2.88%、2.44%、2.36%、2.80%，符合回收率實(shí)驗(yàn)要求。

2.2 SYLOID FP固化揮發(fā)油固化率考察

按SYLOID FP與揮發(fā)油質(zhì)量比為1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1制備樣品，稱取適量SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP、SYLOID AL-1FP與已知α-細(xì)辛醚含量的揮發(fā)油，于400 r/min條件下，邊攪拌邊滴加揮發(fā)油，攪拌10 min即得揮發(fā)油固化物[9]。按“2.1.1”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，按“2.1.2”項(xiàng)下方法進(jìn)樣測(cè)定，并按下列公式計(jì)算固化率，結(jié)果見表2。由于SYLOID 244FP堆密度較小，固化比例達(dá)到6∶1后，制得的固化粉末均勻度較差，在測(cè)定α-細(xì)辛醚含量時(shí)RSD值較大，無法準(zhǔn)確計(jì)算其固化率，故對(duì)其6∶1、8∶1的固化比例不做考察。由表2可知，三種SYLOID FP與揮發(fā)油質(zhì)量比在4∶1時(shí)均可對(duì)中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油實(shí)現(xiàn)70%左右的固化效果，綜合考慮成本及固化率，確定SYLOID FP與揮發(fā)油的固化比例為4∶1，后續(xù)考察均使用固化比例為4∶1的SYLOID FP固化物。固化率=（固化物中測(cè)得的α-細(xì)辛醚含量/揮發(fā)油中測(cè)得的α-細(xì)辛醚含量）×100%。

表2 不同固化比例下SYLOID FP固化率（%， ± s）

表2 不同固化比例下SYLOID FP固化率（%， ± s）

SYLOID AL-1FP固化物1∶1 42.56±1.56 42.68±1.85 41.18±1.09 2∶1 56.20±1.48 57.67±1.52 53.97±0.98 4∶1 71.62±1.02 74.87±1.12 65.18±1.37 6∶1 N/A 75.21±1.65 71.03±1.99 8∶1 N/A 77.72±1.66 73.11±0.96輔料∶油 SYLOID 244FP固化物SYLOID XDP3050固化物

2.3 SYLOID FP固化物的粉體學(xué)性質(zhì)考察

對(duì)SYLOID FP固化揮發(fā)油前后的粒徑、比表面積、休止角、密度進(jìn)行測(cè)定，評(píng)價(jià)粉末的粉體學(xué)性質(zhì)變化。粒徑及比表面積采用馬爾文激光粒度儀進(jìn)行測(cè)定；休止角采用固定漏斗法測(cè)定，將漏斗串聯(lián)并固定于水平放置的坐標(biāo)紙上2 cm的高度處，將固化粉末沿漏斗壁倒入最上一漏斗中直到最下面漏斗形成的藥粉圓錐體尖端接觸到漏斗口為止，由坐標(biāo)紙測(cè)出圓錐體底部的直徑，計(jì)算休止角（tgθ= H/R）；堆密度與振實(shí)密度采取《中華人民共和國(guó)藥典》2020版（四部）[10]0993測(cè)定法，測(cè)定結(jié)果見表3。

表3 SYLOID FP固化前后粉體學(xué)數(shù)據(jù)（ ± s）

表3 SYLOID FP固化前后粉體學(xué)數(shù)據(jù)（ ± s）

（μm） 休止角AR（°） 堆密度（g/cm3） 振實(shí)密度（g/cm3） 比表面積（m2/g）樣品 d（0.5）SYLOID XDP3050 53.87±0.18 26.19±0.35 0.18±0.00 0.35±0.00 0.21±0.01 SYLOID 244FP 3.68±0.15 36.37±0.48 0.06±0.00 0.09±0.00 1.73±0.09 SYLOID AL-1FP 8.28±0.11 31.75±0.50 0.33±0.00 0.56±0.00 1.11±0.05 SYLOID XDP3050固化物 54.98±0.52 21.56±0.25 0.24±0.00 0.36±0.00 0.22±0.01 SYLOID 244FP固化物 3.78±0.21 30.12±0.11 0.10±0.00 0.15±0.00 1.75±0.11 SYLOID AL-1FP固化物 8.29±0.13 27.08±0.38 0.39±0.00 0.57±0.00 1.11±0.11

由表3可知，三種SYLOID FP粉末吸附揮發(fā)油后，其粒徑、比表面積均無明顯變化，而其休止角減小，堆密度與振實(shí)密度都有所增加，表明中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油可能被吸入其內(nèi)部高孔隙率的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，并且吸附揮發(fā)油后其休止角減小，說明膠態(tài)二氧化硅粉末在該固化比例條件下流動(dòng)性有所提高。綜合考慮固化率、流動(dòng)性、成本等因素，最終選擇SYLOID XDP3050作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)輔料。

2.4 差式掃描量熱分析（differential scanning calorimetry，DSC）[11]

分別稱取適量中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油、SYLOID XDP3050、SYLOID XDP3050固化物，置于樣品池中，測(cè)試條件為鋁坩堝，氮?dú)鈿夥眨郎厮俾?0℃/min，升溫范圍25～450℃，分別記錄樣品的差式熱掃描曲線。各樣品DSC曲線見圖2，揮發(fā)油在230℃出現(xiàn)一個(gè)明顯的熱吸收峰，SYLOID XDP3050無明顯吸收峰，SYLOID XDP3050固化物在210℃出現(xiàn)一明顯吸收峰，可能是由于揮發(fā)油與SYLOID XDP3050相互作用導(dǎo)致吸收峰后移，該結(jié)果說明揮發(fā)油能以非液體的形式均勻地分散在SYLOID XDP3050孔徑中，且固化過程不會(huì)破壞揮發(fā)油原有的分子形式，未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其固化過程可能為可逆的物理吸附。

圖2 DSC曲線

2.5 SYLOID XDP3050與β-環(huán)糊精固化物熱穩(wěn)定性[12]及固化率比較

2.5.1 固化率比較 制備β-環(huán)糊精固化物，取揮發(fā)油適量加入1倍體積的無水乙醇混合備用。開啟恒溫電子攪拌器，加入純化水（揮發(fā)油體積×24倍）至攪拌器燒杯中，啟動(dòng)攪拌器，加入β-環(huán)糊精（揮發(fā)油體積×8倍重量），分散后，加入揮發(fā)油無水乙醇溶液。開始計(jì)時(shí)，攪拌2 h，攪拌結(jié)束后，將溶液放出轉(zhuǎn)移至真空干燥箱中（干燥溫度≤50℃），得干燥物粉碎后即得β-環(huán)糊精固化物粉末。取適量β-環(huán)糊精固化物（n=3）按“2.1.1”項(xiàng)下制備供試品溶液，“2.1.2”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定，計(jì)算其固化率并與SYLOID XDP3050比較，結(jié)果β-環(huán)糊精與SYLOID XDP3050對(duì)中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油的固化率分別為（70.92±2.05）%、（74.87±1.12）%。

2.5.2 熱穩(wěn)定性比較[13]分別取中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油、SYLOID XDP3050固化物及β-環(huán)糊精固化物適量（n=3）進(jìn)行α-細(xì)辛醚的含量測(cè)定，另分取同一份樣品置于敞口干燥皿中，在干燥箱中60℃放置8 h后再次測(cè)定α-細(xì)辛醚含量，并根據(jù)下述公式計(jì)算各樣品的α-細(xì)辛醚損失率，α-細(xì)辛醚損失率=（0時(shí)α-細(xì)辛醚含量/60℃放置8 h α-細(xì)辛醚含量）×100%，結(jié)果顯示，中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油中α-細(xì)辛醚損失率為（19.39±0.85）%，β-環(huán)糊精固化物中α-細(xì)辛醚損失率為（6.39±0.23）%，SYLOID XDP3050固化物中α-細(xì)辛醚損失率為（2.55±0.14）%，β-環(huán)糊精與SYLOID XDP3050固化揮發(fā)油均有助于提高其穩(wěn)定性，SYLOID XDP3050固化物的熱穩(wěn)定性略高于β-環(huán)糊精固化物。

3 討論

本實(shí)驗(yàn)首次使用SYLOID XDP3050、SYLOID 244FP及SYLOID AL-1FP三種不同型號(hào)的SYLOID FP進(jìn)行中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油的固化，發(fā)現(xiàn)三種SYLOID FP均可在一定的固化比例下對(duì)中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油達(dá)到較好的固化效果，其固化率與β-環(huán)糊精固化率相近、熱穩(wěn)定性高[14]，且制劑工藝簡(jiǎn)單僅需短時(shí)的物理混合攪拌，與β-環(huán)糊精耗時(shí)耗材的包合工藝相比，更加節(jié)能省材。不同型號(hào)的SYLOID FP粉體學(xué)性質(zhì)也有所不同，但對(duì)揮發(fā)油的固化效果差別不大，因此在應(yīng)用于不同處方的制劑工藝中，可根據(jù)需求進(jìn)行選擇，其作為一種替代傳統(tǒng)β-環(huán)糊精固化揮發(fā)油的輔料，具有較好的應(yīng)用前景。

由于β-環(huán)糊精包合技術(shù)一般需要干燥粉碎等多條工序，揮發(fā)油在其制劑過程中可能部分損失從而導(dǎo)致固化率低，故揮發(fā)油固化率一般在70%左右[15-17]，而SYLOID FP的固化工藝為簡(jiǎn)單的混合攪拌吸附揮發(fā)油，制劑過程極大地避免了揮發(fā)油的損耗。但本實(shí)驗(yàn)三種SYLOID FP在不同固化比例下對(duì)中風(fēng)回語(yǔ)顆粒揮發(fā)油的固化率均未達(dá)到相關(guān)固化文獻(xiàn)中的90%以上[6-9]，其對(duì)固化后的揮發(fā)油溶出是否有影響及具體吸附機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。