银杏内酯组分固体分散体微丸释药单元的制备

[摘要]将微晶纤维素和壳聚糖联合应用于银杏内酯组分固体分散体（GKS）微丸的制备，考察银杏内酯组分微丸的溶出性。以微晶纤维素-壳聚糖为复合载体，采用溶剂法制备银杏内酯组分固体分散体，借助差示扫描量热（DSC）对其进行制剂表征，进一步采用挤出滚圆法制备银杏内酯组分微丸释药单元，考察比较不同类型、不同剂量的黏合剂、载药量和崩解剂对制备银杏内酯组分微丸释药单元影响，采用正交设计试验优化制备工艺。微晶纤维素和壳聚糖按1∶3制备的GKS固体分散体，60 min时药物的体外累积溶出率达到80%以上，银杏内酯组分微丸释药单元能显著改善GKS的溶出，具有实际应用价值。

[关键词]银杏内酯组分；微丸；固体分散体；释药单元；溶出度

中药（复方）的多组分多性质使得中药多元释药系统应运而生，这种区别于单一剂型的多元化的新型给药系统，是中药多组分集合体的制剂，其中包含多个组分释药单元，以达到中药多组分协同起效的最佳状态[1-6]。微丸是一种球状多单元释药体系，其释药行为独立且整体比较稳定，对于多单元制剂而言是理想的整合制剂技术手段。

银杏提取物对治疗心脑血管类疾病具有很好的疗效，但是其口服生物利用度低，银杏提取物主要药效组分包括银杏黄酮组分和银杏内酯组分。本文以银杏内酯组分为模型，制备单元释药系统，为下一步整合银杏叶多组分（银杏内酯黄酮组分与内酯组分）多元释药系统制剂打下基础，也希望为中药组分制剂研究提供参考。本实验在研究银杏内酯组分生物药剂学性质的基础上[7]，发现银杏内酯组分溶解性很差、渗透性良好。银杏内酯组分溶出差很可能是导致银杏内酯组分口服利用度低的主要因素之一，采用固体分散体技术可以有效的解决这个问题，最终以微丸的载药形式作为银杏内酯组分释药的最终给药形式。

1 材料

银杏内酯组分（GK）[银杏内酯A，B总量为94.89%，其组成为30.47%银杏内酯A（GA），64.42% 银杏内酯B（GB），由江苏康缘药业股份有限公司提供，批号110817]；银杏内酯A，银杏内酯B对照品（中国食品药品检定研究院，批号分别为100862-200608，110863-200508）；乙醇（南京化学试剂有限公司）；壳聚糖（CTS，上海沪宇生物有限公司）；微晶纤维素（MCC，山东聊城阿华制药有限公司，型号PH101 MCC）；α-乳糖 （汕头市西陇化工厂有限公司）；羧甲基淀粉钠（CMS Na，安徽山河药用辅料有限公司）；交联聚维酮 （PVPP，安徽山河药用辅料有限公司）；球形微丸造粒机（上海华东理工大学）；D-800LS智能药物溶出仪（天津大学无线电厂制造）；DSC204差热分析仪（德国 Netzsch公司）；BP-211D分析电子天平（德国Sartorius公司，1/10万）；TG L2 16C台式离心机 （上海安亭科学仪器厂）；Agilent 1100 高效液相色谱仪。

2 方法与结果

2.1 供试品制备

2.1.1 壳聚糖的预处理 分别称取各相对分子质量的壳聚糖溶于水，加柠檬酸调pH 6.0，减压蒸干溶剂，真空干燥，研细过80目筛，备用。

2.1.2 固体分散体制备方法 采用溶剂法制备银杏内酯组分-壳聚糖固体分散体，分别将银杏内酯组分、微晶纤维素以及壳聚糖溶解于无水乙醇中，室温条件下，超声溶解45 min，再将超声后的微晶纤维素与壳聚糖混合，继续常温超声溶解45 min，最后将3者混合超声溶解45 min后，转入旋转蒸发仪中除去溶剂，取出固体粉末，干燥即得。

2.1.3 物理混合物的制备 将银杏内酯组分原料药、微晶纤维素与壳聚糖混合均匀，置于研钵中研细即得。

2.2 溶出试验

2.2.1 色谱条件 Agilent SB-C18色谱柱（4.6 mm×150 mm，5 μm）；流动相甲醇-水（28∶72）；柱温 35 ℃；流速1.0 mL・min-1。蒸发光散射检测器，蒸发口温度 105 ℃，雾化口温度70 ℃，漂移管温度 30 ℃，载气流速2.8 L・min-1。

2.2.2 标准曲线的绘制 配制银杏内酯A和银杏内酯B质量浓度分别为 507，633 mg・L-1的原液，进一步用甲醇稀释，稀释倍数分别为2，5，10，20，50，配制成一系列不同质量浓度的混合对照品溶液。混合对照品溶液银杏内酯A的质量浓度分别为253.5， 101.4， 50.7， 25.35， 10.14 mg・L-1，银杏内酯B质量浓度分别为316.5， 126.6， 63.3， 12.66， 6.33 mg・L-1。按2.2.1项色谱条件，各浓度对照品溶液分别进样10 μL，用HPLC-ELSD测定峰面积，以峰面积对数 lnA对进样量对数lnM作线性回归，得回归方程，银杏内酯A：lnA=0.996lnM+6.980，R2=0.999 8，线性范围10.14～253.5 mg ・L-1；银杏内酯B：lnA=0.994lnM+6.851，R2=0.998 8，线性范围12.66～316.5 mg ・L-1。

2.2.3 药物的溶出度测定 精密称取供试品，按溶出度测定方法（《中国药典》2010年版二部附录XC桨法），以0.5%十二烷基硫酸钠溶液900 mL为溶出介质，转速50 r・min-1，温度（ 37±0.5） ℃，分别于固定时间取样5 mL（同时补加同温度等量溶出介质），以0.8 μm微孔滤膜过滤，取续滤液10 μL进行HPLC测定，测定结果代入标准曲线计算浓度，并换算成累积溶出率。

2.3 二元固体分散体处方优化

以累计溶出率为考察指标优选银杏内酯组分原料药固体分散体，以微晶纤维素和壳聚糖3000为二元载体制备银杏内酯组分，微晶纤维素、壳聚糖3000和银杏内酯组分比例分别为1∶1∶1，1∶3∶3，1∶5∶5的固体分散体，并对其进行溶出度实验考察，比较不同比例条件下，二元载体对银杏内酯组分原料药的影响。按2.2.3项下药物溶出度方法，于10，20，40，60，80，100 min取样分析，结果见图1，随着载体比例的增加，银杏内酯组分的累积溶出率增大，其中1∶3∶3，1∶5∶5的累积溶出率与银杏内酯组分原料药比较都有很明显的提高。

2.4 差示量热扫描分析 （DSC）

测试条件为铝坩埚；气氛氮气；升温速率10.00 ℃・ min-1 ；升温范围0～500 ℃，分别对银杏内酯组分原料药、壳聚糖 、微晶纤维素、银杏内酯组分物理混合物（1∶3∶3）及银杏内酯组分固体分散体（1∶3∶3），结果见图2。银杏内酯组分原料药的DSC曲线表现出4个不同的特征峰：第一个峰值为125.1 ℃，第二个在345.0 ℃，第三个在370.9 ℃，最后的峰值为387.5 ℃。壳聚糖3000的一个特征峰在219.8 ℃，MCC的一个特征峰在337.3 ℃。银杏内酯组分、壳聚糖3000及MCC的物理混合物的DSC曲线中银杏内酯组分的特征峰还是依然存在。然而，在银杏内酯组分二元固体分散体中明显表现出2种不同的类型的吸热特征峰。第一个峰值为98.2 ℃，这个吸热峰的是温和的，这表明这个峰值的形成可能是由于固体分散体中银杏内酯组分-壳聚糖的热运动而形成的迁移。第二个吸热特征峰值（321.3 ℃）是壳聚糖3000或MCC的特征峰。这说明银杏内酯组分在固体分散体中出现了物理状态的转换由晶型过渡到了一种非晶态或部分无定形的状态。

2.5 微丸制备方法及工艺优化试验

本实验采用挤出滚圆法制备银杏内酯组分微丸，挤出滚圆主要有操作方便、生产收率高、重复性好等优势，而且在整个生产流程中，每个阶段的工艺都具有一定的独立性。

2.5.1 黏合剂的选择 本实验以最后微丸的得率与圆整度为考察评价指标，比较水、0.1 mol・L-1醋酸、0.2 mol・L-1醋酸、30%乙醇、75%乙醇作为黏合剂，对软材成型性的影响。

称取银杏内酯组分固体分散体50 g，MCC 30 g，充分将两者混匀，分别加入适量不同的黏合剂，制软材。借助挤出滚圆法设备，设备条件为挤出频率30 Hz，滚圆频率30 Hz，滚圆时间5 min，实验结果见表1。以低浓度醋酸溶液做黏合剂时，软材经过滚圆过程后，易发生黏结现象，随着醋酸浓度增大，现象越明显。这可能是由于酸诱发了壳聚糖的黏性，增大了微粉之间的结合力。不同浓度乙醇作黏合剂时，低浓度的乙醇效果好于浓度大的乙醇，，使用浓度过大的醇，进过滚圆后的软材易成粉末状，黏合效果不佳。这可能是因为挤出过程中，由于挤出摩擦产热使得乙醇快速挥发，导致滚圆过程时，发生解散现象。使用低浓度的醇时，可以达到“手握成团，轻压即散”的状态，与其他黏合剂比较，最后得率最高。当用水作为黏合剂做软材时，其成性型比较好，但是在滚圆过程中，难以滚圆。

2.5.2 载药量选择试验 比较载药量分别是40%，60%，80% 3种比例对制备微丸的影响，称取银杏内酯组分固体分散体、MCC等辅料共计100 g，30%乙醇作为黏合剂，挤出频率30 Hz，经挤出后，软材成面条状，将其放入滚圆设备中，滚圆频率30Hz，滚圆时间5 min，最后开启鼓风机，继续滚圆1 min，取出微丸，置于40～45 ℃烘箱中，干燥4 h，最后过20～30目筛，即得银杏内酯组分固体分散体微丸。根据比较评价不同载药量的最终得率、休止角以及堆密度来选择较优载体条件，结果见表2。结果表明随着载药量的增加，得率无显著性差异，当MCC量增大时，微丸休止角变大，堆密度减小，但是整体无显著性差异，从药物整体载药的药量考虑而言，最终选择80%。

2.5.3 崩解剂考察试验

以累积溶出率为考察评价指标，进一步优化处方，比较羧甲基淀粉钠、PVPP以及α-乳糖对组分的溶出行为的影响作用。在处方中分别比较加入5%羧甲基淀粉钠、5% PVPP以及5% α-乳糖，其各自的溶出曲线见图3，4。实验结果可以看出α-乳糖的崩解效果最好，且具有一定的促溶出作用，其次是羧甲基淀粉钠和PVPP。因此，实验最后选择5% α-乳糖作为崩解剂使用。

2.6 正交实验优化挤出滚圆法工艺参数

挤出滚圆技术，主要的工艺参数包括挤出频率、滚圆频率、滚圆时间、鼓风时间。挤出滚圆流程之后的工艺包括干燥，最后过筛。设计正交试验因素表见表3。

在处方优化的基础上，选定3水平4因素做正交实验，按照 L9 （34）正交设计表进行实验。以成型微丸的圆整度（平面临界角和最终过筛后微丸得率（f）的加权综合评分（f-2）为考察评价指标，正交实验分析结果见表4。其中直观分析表明：在所选因素水平范围内，各因素作用主次顺序为A >B >C，即挤出频率影响>滚圆频率>滚圆时间。最终确定最佳挤出滚圆工艺条件为A2B2C3，具体条件挤出频率30 Hz，滚圆频率50 Hz，滚圆时间5 min。

3 讨论

与银杏内酯组分原料药相比，银杏内酯组分物理混合物中的银杏内酯A和银杏内酯B的溶出度小幅度得到改善，而银杏内酯组分固体分散体中的2个代表性成分银杏内酯A和银杏内酯B溶出度显著增加，说明固体分散体使银杏内酯A和B分散度得到了提高，粒度减小，比表面积增加，进而加快银杏内酯组分的溶出速度。

本实验为了解决载药量的问题，采用微晶纤维素-壳聚糖作为载体。微晶纤维素不仅是制备固体分散体的常要辅料，也是制备微丸中重要的塑形剂，因此，为了减少制备微丸中微晶纤维素的用量，实验采用微晶纤维素-壳聚糖二元载体制备固体分散体，从而提高载药量。经过试验筛选，最终银杏内酯组分微丸处方为银杏内酯组分固体分散体（1∶3∶3）80 g、微晶纤维素20 g、5% α-乳糖、润湿剂为30%乙醇，采用挤出滚圆法制备银杏内酯组分微丸释药单元，优选的最佳工艺条件挤出频率30 Hz，滚圆频率50 Hz，滚圆时间5 min。

中药多元释药系统兼顾中药多成分释放，以组分为释药单元，共同起效。中药组分/中药大多数都含有的很多活性物质，但是许多组分都存在体内吸收问题，这也是导致中药生物利用度低的直接或间接因素之一，致使其不能完全发挥疗效，导致药理效应很好却存在吸收问题的中药很难被广泛地应用于临床。本实验课题以改善中药组分生物利用度为主要目的，强调要基于对中药组分理化特性针对性地进行制剂设计[9-13]。对于作用活性较强的中药组分，分别制备成单元型释药系统，最后借助微丸技术整合各组分单元，利用现代制剂技术手段提高中药组分的体内吸收和生物利用度，实现制备高生物利用度中药组分释药系统。

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Study on preparation of ginkgolides component solid dispersions

micro pill drug release unit

LIU Dan， ZHANG Zhen-hai， CHEN Xiao-yun， JIA Xiao-bin*

（Key Laboratory of New Drug Delivery System of Chinese Materia Medica，

Jiangsu Provincial Academy of Chinese Medicine， Nanjing 210028， China）

[Abstract] Microcrystalline cellulose and chitosan were applied to prepare ginkgolides component solid dispersions micro pill drug release unit and study the dissolution of GKS. Microcrystalline cellulose， chitosan as composite carrier， solvent method was used to prepare ginkgolides component solid dispersions. Differential scanning calorimetry was used to Characterization of ginkgolides component solid dispersions. Ginkgolides component solid dispersions as principle agent were prepared for micro-pellet. Comparison of different types， different doses of the adhesive， drug-polymer interactions， and disintegrating agent for the preparation of ginkgolides components of micro-pellet drug release unit， the optimum preparation ginkgolides components of micro-pellet drug release unit was screened by orthogonal design experiment. Preparation of ginkgolides components solid dispersions with microcrystalline cellulose and chitosan at ratio 1∶3. Drug cumulative dissolution was more than 80% in 60 min. Solid dispersion-micro-pellet drug release unit can significantly improve the dissolution of ginkgolides components， it has practical application value.

[Key words] ginkgolides components； micro-pellet； solid dispersions； drug release unit； dissolution

doi：10.4268/cjcmm20140609