和厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠表面固体分散体的制备及表征

董武军，傅 强，吕慧侠*

（1中国药科大学药学院，南京211198；2中国医学科学院药物研究所，北京100050）

和厚朴酚（honokiol）为含酚羟基的新木脂素类化合物，是传统中药厚朴（Cortex Magnoliae Officinalis）的主要活性成分之一［1］。研究表明，和厚朴酚具有抗菌、抗炎、抗焦虑、中枢性肌肉松弛、抗血小板聚集、抗氧化等药理作用［2-4］；近年来，大量研究还发现其能通过逆转肿瘤多药耐药性、抑制肿瘤细胞转移和增强T细胞介导的肿瘤免疫等作用，对多种肿瘤具有明显抑制作用［5-8］，对心血管系统具有保护作用［9-10］。但和厚朴酚水溶性差（溶解度仅为 22 mg／L）［11］、易被氧化降解，口服生物利用度低且体内代谢迅速［12］，严重制约了其临床应用。为克服这些缺陷，国内外相继报道了和厚朴酚的多种新型药物递送系统，包括胶束［13］、纳米混悬液［14］、脂质体［15］、纳米粒［16］、包合物［17］等。这些新型药物递送系统大多集中在注射给药途径，载药量不高且制备相对比较复杂，产业化面临较大挑战。

固体分散体是指药物以分子、无定形或微晶等状态高度均匀分散在固态载体材料中形成的体系，是改善难溶性药物体外溶出、促进其在体内的吸收和提高疗效的一种最为常用且有效的制剂学手段。近年来，以亲水性惰性材料等为载体的新型表面固体分散体（surface solid dispersions）引起了广泛的关注，药物可高度分散在载体材料表面或孔隙中间，载体的高度分散和良好润湿性可以使药物溶出速率显著改善［18-20］。用于表面固体分散体的辅料主要为水不溶但却具有亲水性特征的材料，如交联羧甲基纤维素钠、交联聚维酮、羧甲基淀粉钠、预胶化淀粉、胶体二氧化硅、微晶纤维素等［21-22］，其中最受关注的是采用交联羧甲基纤维素钠等崩解剂为载体材料，这些亲水崩解剂可使固体分散体更迅速碎裂成更细小的颗粒，显著改善了药物的溶出速率［23-24］。与采用水溶性载体材料的常规固体分散体相比，表面固体分散体不仅能提供更快的溶出，还可以有效解决某些载体（如PVP、PEG）制备而成的固体分散体容易老化、易吸潮、黏度过大难以加工等问题［25］。

本研究利用和厚朴酚熔点低（87.5℃）的特点，以交联羧甲基纤维素钠为载体材料，采用熔融法制备新型和厚朴酚表面固体分散体，并对其物相状态和初步稳定性进行考察。熔融法操作简单且无有机溶剂残留问题，这是其它和厚朴酚纳米制剂以及常规固体分散体所不具备的；交联羧甲基纤维素钠作载体可以使得固体分散体有相对较好的流动性和抗老化能力，并有利于制剂的后处理，如用于直接压片和胶囊灌装等工艺，这些优点使得和厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠表面固体分散体具有良好的应用前景和研究价值。

1 材 料

1.1 试 剂

交联羧甲基纤维素钠（批号：140701，安徽山河药用辅料股份有限公司）；和厚朴酚原料药（批号：MB5989，含量≥98%，大连美仑生物技术有限公司）；和厚朴酚对照品（批号：110730-201614，中国食品药品检定研究院）；甲醇（色谱纯，德国Merck公司）。实验用水为超纯水，其他试剂均为市售分析纯。

1.2 仪 器

DSC200F3型差示扫描量热仪（德国耐驰公司）；Zeiss Merlin型扫描电镜（德国蔡司公司）；1260型高效液相色谱仪（美国安捷伦公司）；UltimaIV HD3651N型组合式多动能水平X射线衍射仪（日本理学株式会社）。

2 方法与结果

2.1 供试品的制备

2.1.1 固体分散体的制备 称取和厚朴酚原料药置于90℃水浴加热，使药物完全熔融。再按药物与交联羧甲基纤维素钠质量比为 1∶1，1∶2，1∶3，分别称取交联羧甲基纤维素钠加入上述熔融液中，然后搅拌30 min使其混合均匀。静置冷却至室温，然后机械粉碎并过60目筛，收集后置干燥器内保存备用。

2.1.2 物理混合物的制备 分别称取和厚朴酚和交联羧甲基纤维素钠适量，按处方质量比例，以等量递加法于研钵中混合均匀，收集后置干燥器内保存备用。

2.2 体外溶出研究

2.2.1 色谱条件 汉邦C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5μm）；柱温：25℃；流动相：甲醇-水（75∶25）；流速：1.0 mL／min；检测波长：295 nm；进样量：10μL。

2.2.2 标准曲线的绘制 精密称取和厚朴酚对照品约12.50 mg，置50 mL量瓶中，加甲醇溶解并定容至刻度，摇匀，制成250 mg／L的和厚朴酚对照品贮备液。精密量取适量对照品贮备液，置50 mL量瓶中，分别用甲醇稀释制成 10，2，0.4，0.2，0.1，0.05 mg／L的和厚朴酚系列对照品溶液。精密量取系列对照品溶液各10μL，分别注入液相色谱仪，按上述拟定色谱条件测定，记录峰面积，以峰面积（Y）对溶液质量浓度（X，mg／L）进行线性回归，绘制标准曲线，得回归方程Y=1.76×107X-1.52×104（r=0.999 9）。结果表明，和厚朴酚在 0.05～10 mg／L吸收度与峰面积有良好的线性关系。

2.2.3 精密度试验 取0.1 mg／L对照品溶液，按拟定色谱条件进样测定，记录峰面积，连续进样测定6次，按和厚朴酚峰面积计算RSD为0.83%，精密度良好。

2.2.4 回收率试验 精密称取已知含量的固体分散体（约相当于和厚朴酚5 mg），置于100 mL量瓶中，加甲醇溶解并定容至刻度。精密量取1 mL，置10 mL量瓶中，用甲醇稀释至刻度并摇匀，然后过滤即得。精密量取上述溶液9份，分成3组，再分别精密加入和厚朴酚对照品储备液适量，使制成低、中、高3个浓度水平的供试品溶液，按上述测定方法，依法测定，计算加样回收率。结果表明，低、中、高3个浓度水平的加样回收率分别为98.35%、97.92%和97.16%，平均回收率为97.81%，RSD为1.54%，可见方法的加样回收率良好。

2.2.5 溶出度测定 取适量供试品，照《中华人民共和国药典》（2015版）溶出度与释放度测定方法（通则0931第二法-浆法），以含0.05%吐温80的pH 1.2盐酸溶液或含0.05%吐温80的pH 6.8磷酸盐缓冲液900 mL为溶出介质，转速50 r／min，依法操作。分别经 5，15，45，60，120 min时，取溶液2 mL用0.45μm微孔滤膜滤过，同时补充同温度等量新鲜溶出介质，精密量取续滤液适量用甲醇定量稀释后作为供试品溶液；按照前述色谱方法进样并记录峰面积，代入标准曲线计算浓度并换算为溶出度。溶出曲线见图1，由DDSolve软件［26］计算得到的不同溶出介质中原料药和固体分散体（1∶2）溶出参数见表1。

由图1可知，和厚朴酚原料在含0.05%吐温80的pH 1.2盐酸溶液和含0.05%吐温80的pH6.8磷酸盐溶液中溶出均较慢，在15 min时溶出度仅分别为13.5%、17.8%，120 min时溶出量均低于35%；与原料药相比，物理混合物溶出无明显改善，而制成固体分散体后药物的溶出速度和溶出量均明显提高，且随载体材料用量增加溶出增加。当药物与载体材料质量比达到1∶2和1∶3时，与原料药溶出相比，两者的溶出速率显著增加，15 min时溶出分别为92.8%和95.6%，基本溶出完全。溶出参数结果显示，表面固体分散体使得平均溶出时间（mean dissolution time，MDT）显著缩短，仅为原料药的 1／6～1／7；溶出效率（dissolution efficiency，DE）也显著增加，约为原料药的4倍。可见，和厚朴酚-基交联羧甲基基纤维钠表面固体分散体显著提高了药物的体外溶出，最佳药物载体质量比为 1∶2。

—△—Honokiol；—■—Physicalmixture；—●—Solid dispersion（1∶1）；—▽—Solid dispersion（1∶2）；— ×—Solid dispersion（1∶3）Figure 1 In vitro dissolution profiles of honokiol，physical mixture，solid dispersion in pH 1.2（A）and pH 6.8 dissolution medium（B）（±s，n=6）

Table 1 Dissolution parameters of honokiol and its surface solid dispersion

2.3 固体分散体物相表征

2.3.1 差示扫描量热法（DSC） 取和厚朴酚原料药、交联羧甲基纤维素钠、和厚朴酚与交联羧甲基纤维素钠物理混合物及固体分散体（和厚朴酚∶交联羧甲基纤维素钠质量比为1∶2），于40℃真空干燥过夜，再分别取出约5 mg置于铝坩埚中进行测定，升温速率10℃／min，扫描范围40～250℃，氮气气氛。绘制DSC曲线图，结果见图2。

图2显示，和厚朴酚原料药在75℃和85℃附近有两个明显的吸热峰，交联羧甲基纤维素钠无明显吸热峰，物理混合物与原料药DSC曲线相似，固体分散体中仅有1个吸热峰，而且峰的位置在原料药2个吸热峰之间。结果显示，固体分散体中和厚朴酚仍呈现结晶态，但晶型可能发生了改变。

Figure 2 DSC thermograms of honokiol powder（A），croscarmellose sodium（B），physicalmixture（C）and surface solid dispersion（D）

2.3.2 X射线粉末衍射（PXRD） 测试条件为Cu-Ka靶石墨单色器，测定管压 40 kV，管流40 mA；扫描 2θ范围 4°～60°，扫描速度 1.0°／s。取经40℃真空干燥过夜的厚朴酚原料药、交联羧甲基纤维素钠、和厚朴酚与交联羧甲基纤维素钠物理混合物及相应固体分散体（和厚朴酚与交联羧甲基纤维素钠质量比为1∶2），分别进行PXRD试验，结果见图3。

图3显示，和厚朴酚原料药有明显的衍射尖峰，在7°附近有一个强衍射峰，在17.5°附近有一个较强的衍射峰，9°，13.5°，22°附近也有清晰可见的衍射峰，呈现结晶态；而交联羧甲基纤维素钠为无定形态。物理混合物中和厚朴酚衍射峰依然存在，但强度有所降低，说明和厚朴酚仍以与原料药相同的结晶态存在。和厚朴酚形成固体分散体过程中熔融后再冷却结晶高度分散在载体材料中，衍射峰发生了变化，在原料药7°附近出现两个特征衍射峰，其他弱衍射峰基本与物理混合物相同。综合上述结果表明，固体分散体中和厚朴酚以微晶存在，但晶型可能发生了改变。

2.3.3 扫描电镜分析（SEM） 测试条件为真空镀金70 s，5 kV加速电压扫描并拍照，用扫描电镜观察和厚朴酚原料药、交联羧甲基纤维素钠、和厚朴酚与交联羧甲基纤维素钠物理混合物及相应固体分散体（和厚朴酚∶交联羧甲基纤维素钠质量比为1∶2）的表面和晶体结构，结果见图4。

Figure 3 PXRD of honokiol powder（A），croscarmellose sodium（B），physicalmixture（C）and surface solid dispersion（D）

电镜图显示，原料药以光滑且颗粒分明的晶体形态存在；交联羧甲基纤维素钠在电镜下则是粗糙的无定形状态；物理混合物图像中没有观察到药物覆盖于载体表面，可能是由于交联羧甲基纤维素钠的量为和厚朴酚的2倍，所以所见基本上与交联羧甲基纤维素钠电镜图相似；固体分散体中和厚朴酚覆盖在载体材料交联羧甲基纤维素钠表面，这种在崩解剂载体材料表面的高度分散性，使其溶出度得到显著改善。

Figure 4 SEM micrographs of honokiol powder（A），croscarmellose sodium（B），physicalmixture（C）and surface solid dispersion（D）

2.4 固体分散体的稳定性试验

分别取适量和厚朴酚原料药、交联羧甲基纤维素钠、和厚朴酚与交联羧甲基纤维素钠物理混合物及相应固体分散体（和厚朴酚∶交联羧甲基纤维素钠质量比为1∶2），在25℃，相对湿度60%条件下放置6个月，分别测定在含0.05%吐温80的pH 1.2盐酸溶液或0.05%吐温80的pH 6.8磷酸盐缓冲液溶出介质中的溶出度，初步考察固体分散体的稳定性。

放置1、2、3和6个月后，在两种溶出介质中固体分散体的溶出速率与0月相比，并无明显变化，具体结果如图5所示。

Figure 5 In vitro dissolution profilesofhonokiol solid dispersion in pH 1.2（A）and pH 6.8（B）dissolution medium after 1，2，3，6 months（±s，n=6）

这说明此固体分散体有较好的溶出稳定性，推测交联羧甲基纤维素钠具有良好的抗老化能力。

3 讨 论

近年来有不少采用交联羧甲基纤维素钠为载体材料的固体分散体研究报道，一般采用溶剂法或溶剂沉积法制备［24，27-29］。唐岚等［29］采用溶剂法将和厚朴酚的同分异构体厚朴酚与交联羧甲基纤维素钠制备成表面固体分散体，药物主要以无定形覆盖在交联羧甲基纤维素钠表面，制成固体分散体后药物120 min溶出度是原料药的约6.9倍，体外溶出速率得到了极大提高。Castro等［24］同样采用溶剂法，制备了吲哚美辛-基交联羧甲基基纤维钠表面固体分散体，溶出度提高了3.2倍，物相表征显示吲哚美辛以微晶形态存在，而且晶型发生了改变。本研究利用和厚朴酚熔点较低，采用熔融法制备固体分散体（工业化大生产中也可以尝试采用热熔挤出设备进行生产），与文献报道的溶剂法制备厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠表面固体分散体相比，本法制得固体分散体不仅无溶剂残留问题，而且载药量更高（从16.7%提高至33.3%），溶出速度更快，因此工业化前景更好。

本研究以交联羧甲基纤维素钠为载体材料，首次采用简单的熔融法制备了和厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠表面固体分散体，显著缩短了药物平均溶出时间和提高了溶出效率 （15 min，溶出度 ＞90%）；DSC、PXRD结果显示表面固体分散体中和厚朴酚仍以晶体状态存在，SEM结果显示药物高度熔融后分散附着于载体材料的表面；放置6个月后药物的溶出速率未发生明显变化，表明本法制得的和厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠表面固体分散体具有良好的稳定性。此外新型和厚朴酚-交联羧甲基纤维素钠表面固体分散体还具有黏度小、流动性好等优点，此研究同时也可为难溶性药物固体分散体的制备提供一种新的研究思路和方法。