羟丙基?β?环糊精包合莪术油的制备工艺研究

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【摘要】[目的]研究羟丙基?β?环糊精(HP?β?CD)对莪术油的最佳包合工艺。[方法]以莪术油包合率为评价指标,采用正交试验法进行工艺优选。[结果]运用水溶液搅拌法包合,得到的最佳工艺条件为:在60℃时,莪术油与HP?β?CD按1:30的投料比,调节转速为600r/min旋转5h,可得包合率和收率的综合得分为90.97%。[结论]此制备工艺提高了莪术油的稳定性,且较优化,为工业生产提供了可靠的理论依据。

【关键词】莪术油;HP?β?CD;包合物;制备工艺

近年来国内外研究表明莪术油具有显著的药理活性,其抗菌、抗癌、抗炎等作用显著,具有可观的发展前景[1]。但其常温为液体,并有异味,易随制剂存储时间的延长而挥发损失,使其应用受到限制。我们用HP?β?CD对莪术油进行包合可以使固态化,有效防止莪术油的挥发,增加稳定性,便于加入不同的基质或及敷料中制成各种剂型,同时能掩盖其异味,提高患者顺应性[2]。HP?β?CD包合物的制备方法常用搅拌法,研磨法和超声法。因搅拌法简单易行,实验条件易于控制,所以本实验采用该法对莪术油进行包合。影响HP?β?CD包合率的主要因素有HP?β?CD与莪术油的质量比,搅拌时间,搅拌速度,温度,我们采用正交设计对这些因素进行考察,并确定了较为优化的包合工艺。

1材料和方法

1.1试剂与药品

莪术油(浙江天瑞药业有限公司);莪术醇(浙江天瑞药业有限公司);HP?β?CD(泰兴一鸣精细化工有限公司);其余化学试剂均为分析纯(温州市九泰化学试剂有限公司提供)。

1.2仪器

DF?101S集热式磁力加热搅拌机(江苏省金坛市医疗仪器厂);FD?1C冷冻干燥仪(北京德天佑科技发展有限公司);Agilent1100高效液相色谱仪(配备DAD检测器,C18柱)等。

1.3HP?β?CD包合工艺的确定

1.3.1正交实验中莪术油的HP?β?CD包合物的制备

方法:称取一定量HP?β?CD加蒸馏水适量置烧杯中,用磁力搅拌机恒温搅拌一定时间使其溶解,另取过量的莪术油用无水乙醇溶解后缓慢滴加入恒温的上述溶液中,继续搅拌一定时间后停止加热,使之搅拌至室温后,使用0.45μm微孔滤膜滤过,滤液在冰箱中预冻24h,至冷冻干燥仪中4h后,冷冻干燥48h,得莪术油的HP?β?CD包合物。因莪术油过量,包合物需再用乙醚洗涤,除去表面残留的莪术油,然后挥去乙醚即可。

1.3.1.1包合物的鉴定:TLC检查:分别取莪术油的乙醇溶液a,莪术油包合物的乙醚溶液b,莪术油包合物的乙醇溶液c,用毛细管取适量,点样于同一硅胶G薄层层析板上,以石油醚-乙酸乙酯(9:1)为展开剂,展开前将板置于展开槽中饱和10min,上行展开,挥干溶剂,用1%香草醛-浓硫酸溶液显色,喷雾后烘干显色,见图1。结果表明无水乙醇提取液色谱中,在对照药材色谱相应的位置上,日光下显相同的数目的紫红色斑点,而在乙醚提取液色谱中则没有以上斑点,可见包合物确已形成,并且包合前后主成分没有发生变化。

紫外扫描检查包合物的质量:按文献[3]所述方法制备溶液,扫描波长200nm~350nm。结果如图2,图2表明:莪术油(c)在212nm处有紫外吸收,而包合物(a)基本无紫外吸收,超声破坏溶出后(c),又有紫外吸收,说明莪术油包合后形成了新的包合物。

1.3.1.2HPLC测定莪术油包合率

色谱条件:色谱柱:C18柱;流动相:甲醇?水(30:70);检测波长:256nm;进样量:10ul;柱温25℃;流速:1.0ml/min。对照品溶液的制备:取莪术醇对照品加甲醇定容至50ml,取lml加甲醇定容至25mL,静置,备用。莪术油供试品溶液1的制备:取莪术油加甲醇定容至50ml,取lml加甲醇定容至25ml,静置,备用。包合物9份供试品溶液的制备:分别取9份包合物适量,加甲醇定容至50ml,摇匀,取上清液lml加甲醇定容至25ml,静置,备用。测定法:分别吸取对照品溶液和供试品溶液适量,注入高效液相色谱仪(自动进样10ul),按照上述的测定条件进行测定。

1.3.1.3正交试验考察包合工艺

为得到最佳包合工艺,采用正交设计试验,对影响包合工艺的主要因素:HP?β?CD与莪术油的投料质量比A、搅拌时间(h)B、搅拌速度(r/min)C和温度(℃)D分别选择三个水平A1(10:1)A2(15:1)A3(25:1),B1(3)B2(5)B3(7),C1(600)C2(700)C3(800),D1(40)D2(50)D3(60)进行考察,以莪术油的包合率和收率的综合得分为指标,确定最佳制备工艺。

2实验结果

将上述对照品和九份供试品采用前述高效液相色谱法测定莪术醇含量,得到11个图,这里我们给出具代表性的图3、图4、图5。按峰面积公式计算莪术挥发油的包合率,同时进行挥发油空白回收率测定,即用2ml移液管移取2ml挥发油置250ml圆底烧瓶中,加180ml水,提取至挥发油量不再增加,计算挥发油提取回收率,共3次,结果平均回收率为87.9%。在此基础上利用公式计算挥发油利用率(即包合率)及包合物的收率,同时考虑到生产成本和包合效果,将收率和包合率的权重分别定为0.4和0.6,用综合得分评价方法优劣并进行方差分析,公式分别如下:莪术挥发油的利用率=[包合物中实际含油量(ml)/投油量(ml)]100%;空白回收率=[收集挥发油量(ml)/加入挥发油量(ml)]100%;包合物收率=包合物得量(g)/[挥发油重(g)+HP?β?CD重(g)]×100%;综合评分=挥发油包合率得分0.6+包合物收率得分0.4

由正交试验结果所得的综合得分可看出各列水平情况:第一列A因素:K3>K2>K1,第二列B因素:K2>K3>K1,第三列C因素:K1>K3>K2,第四列D因素:K3>K2>K1,故包合条件A因素取水平3体积比(25:1),B因素取水平2搅拌时间(5h),C因素取水平1搅拌速率(600r/min),D因素取水平3温度(60℃)为优,再由方差分析方法表明:HP?β?CD与莪术油的体积比对莪术油包合率有显著影响(P<0.01),温度和搅拌速度次之(P<0.05),搅拌时间对包合率的影响不大,故筛选出体积比为25:1,温度60℃,搅拌时间5h,搅拌速度600r/min为最佳工艺,即A3B2C1D3,其包合率为87.91%,收率为95.56%,综合得分90.97%。

3讨论

3.1HP?β?CD是一种具有广阔前景的优良药用载体,它不仅水溶性高,对热稳定,且对肾无毒[4],对很多难溶性药物都有很好的增溶作用,如其可使ibuprofen在水中的溶解度增加1553倍[5]。本文采用HP?β?CD对莪术油进行包合,这与β-环糊精相比,虽然两者都可使挥发性或液体药物粉末化,但前者的稳定性,生物利用度都强于后者,而且HP?β?CD对肌肉和粘膜几乎无刺激性,这就有效扩大了应用范围。

3.2莪术油为液体并有异味,不能直接加入某些剂型(如胶囊剂等)中,一般用辅料吸附,随着制剂存储时间的延长,易挥发损失。经HP?β?CD包合后,能提高药物的稳定性,改善不良气味及拓宽药物剂型。同时提高药物的溶解度,实验得出包合物的溶解度比莪术油提高超过100倍,这就大大提高了药物的生物利用度。

3.3实验中我们发现HP?β?CD与莪术油的投料比和包合时的温度对提高包合率非常关键,所以我们又在其他条件不变的情况下,对投料比和包合时间分别作了进一步的单因素考察实验,结果表明:HP?β?CD的用量超过莪术油量的25倍以及包合温度超过60℃时,包合率不再增加,反而会下降。原因是温度过高时,分子热运动加快,使莪术油向外扩散速度加快,而且各相液体的粘度降低,减小了扩散阻力,因此包合率下降。而HP?β?CD过多时他们内部的作用可能会阻碍他们对莪术油的包合作用。

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