羅 丹, 李小芳, 羅麗佳, 羅 佳, 冉茂蓮, 余 琳, 向志蕓, 劉 肖

（1.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院, 四川 成都 611137； 2.中藥材標(biāo)準(zhǔn)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 四川 成都 611137；3.中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地, 四川 成都 611137）

[綜 述]

液固壓縮技術(shù)運(yùn)用于難溶性中藥的前景展望

羅 丹, 李小芳*, 羅麗佳, 羅 佳, 冉茂蓮, 余 琳, 向志蕓, 劉 肖

（1.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院, 四川 成都 611137； 2.中藥材標(biāo)準(zhǔn)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 四川 成都 611137；3.中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地, 四川 成都 611137）

中藥制劑存在難溶性有效成分或有效部位的生物利用度低的問題，限制了其口服吸收。隨著增溶新技術(shù)、新方法的不斷涌現(xiàn)，針對生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)Ⅱ類藥物低溶解性、高滲透性的特點(diǎn)，液固壓縮技術(shù)成為增溶的一種新穎和有潛力的方法。該技術(shù)是將藥物溶解于液體賦形劑中，再與適當(dāng)?shù)妮d體和涂層材料轉(zhuǎn)化成具有良好流動性和可壓性的粉末。目前，國外對該技術(shù)的研究較多，國內(nèi)較少，一般運(yùn)用于改善難溶性化學(xué)藥和生物制劑的溶解度和溶出度，在中藥增溶領(lǐng)域運(yùn)用很少。因此，液固壓縮技術(shù)為提高中藥難溶性藥物的溶解度和溶出度提供了新的思路和方法。隨著新輔料的開發(fā)和該技術(shù)自身的優(yōu)勢，為運(yùn)用于中藥增溶領(lǐng)域，指導(dǎo)液固壓縮制劑的工業(yè)化大生產(chǎn)提供依據(jù)。

中藥難溶性藥物;液固壓縮技術(shù);溶出度;溶解度

中藥制劑新技術(shù)、新方法，如固體分散技術(shù)、自乳化、環(huán)糊精包合技術(shù)、微囊化等均可提高中藥難溶性藥物的溶出度和生物利用度。但在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的局限性:如固體分散技術(shù)的穩(wěn)定性問題，長時(shí)間儲存易老化、析出結(jié)晶、藥物溶出度降低;自乳化傳遞系統(tǒng)載體各組分為了產(chǎn)生有效的自乳化，只有特定組合才行，需要大量篩選處方且高濃度的表面活性劑會對胃腸道產(chǎn)生刺激性等［1］; 環(huán)糊精包合技術(shù)會限制客體分子大小，并且水中溶解度較低［2］。 不同種類的藥物運(yùn)用不同的制備技術(shù)都有其優(yōu)勢和局限。 針對生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng) （ Biopharmaceutics classification system， BCS） Ⅱ類藥物低溶解性、 高滲透性的特點(diǎn)，一種名為液固壓縮技術(shù)的新技術(shù)將有更廣闊的前景，并對符合 BCS Ⅱ類特性的中藥有效成分或有效部位也將有探索性的應(yīng)用價(jià)值。

液固壓縮技術(shù) （ Liquisolid technique） 即溶液粉末 化技術(shù)，是將水難溶性藥物溶解在具有非揮發(fā)性液體賦形劑中，再與適宜的載體和涂層材料混合均勻使之轉(zhuǎn)化成具有非黏性、良好流動性和可壓性的粉末，其藥物以固體難溶性藥物或液體脂溶性藥物的形式存在于液體賦形劑中［3］。 相對于高載藥量難溶藥物，將低載藥量難溶藥物作為模型藥物更為理想。并且，藥物一般以分子或無定形狀態(tài)溶解在液體賦形劑中。相對于其他增溶新技術(shù)，液固壓縮技術(shù)有其自身獨(dú)特的優(yōu)勢:一般傳統(tǒng)輔料即可，如微晶纖維素、淀粉、乳糖等;液壓制劑的生產(chǎn)成本一般低于軟膠囊，所用的儀器相對簡單;液壓緩釋制劑相對于滲透泵片具有更恒定的溶出速率;液壓速釋制劑相對于普通制劑，藥物在體內(nèi)外的釋放速率都有明顯增加［4］。

1 液固壓縮理論[5]

為了計(jì)算出最佳的液固壓縮制劑的載體和涂層材料的用量， Spireas首先提出數(shù)學(xué)模型液固壓縮系統(tǒng)。 其中， 有兩個(gè)重要參數(shù):R值和藥液比， 其他還包括可流動性 （Φ）和可壓縮性 （Ψ） 的液體保留勢。 因載體材料 （Q） 和涂層材料 （q） 具有吸收一定液體的性質(zhì)， 載體材料 （Q） 吸收非揮發(fā)溶劑 （W） 的最大量被定義為液體負(fù)載因子（Lf）， 其為影響載藥量的重要因素。 載體材料和涂層材料的質(zhì)量比稱為R值，即:

φCA為載體材料對非揮發(fā)性溶劑的最大保留勢能， φCO為涂層材料對非揮發(fā)性溶劑的最大保留勢能，液體負(fù)載因子（Lf） 又可用以下公式表示:

ΦCA和 ΦCO值為衡量， 屬于輔料的特有性質(zhì)， 可通過測定載體材料和涂層材料的滑動角確定，R值為實(shí)驗(yàn)參數(shù)，帶入公式 （3） 求得 Lf， 再將實(shí)驗(yàn)所需的溶劑質(zhì)量 （ W）和實(shí)驗(yàn)中的 R值分別帶入公式 （1）、 （2） 即可求得最佳載體和涂層材料量。

2 輔料的選擇

2.1 液體賦形劑 選用的液體賦形劑一般為非揮發(fā)性、 無毒溶劑。為了提高藥物在液體賦形劑中的溶解度而達(dá)到速釋的效果， 常使用 1，2-丙二醇、 聚乙二醇 400 （ PEG400）和聚山梨酯 -80 （ Tween-80） 等輔料［6］。 為了使藥物在液體賦形劑中達(dá)到緩釋的效果， 常使用 Tween-80 作為液體賦形劑。

2.2 載體 選用的載體主要為多孔材料， 可提供足夠的吸附性能［7］。 根據(jù)不同的釋藥機(jī)制， 可分為速釋載體和緩釋載體。 速釋載 體有不 同級別的微 晶纖維素 （ 如 PH-101、PH-102 和 PH-200）、 淀粉、 乳糖等， 緩釋載體一般為丙烯酸樹脂類 （ 如 Eudragit RL和 Eudragit RS） 。 基于載體 對液體的負(fù)載能力以及與液體系統(tǒng)混合后形成的粉末的良好流動性和可壓性， 可對載體進(jìn)行篩選［8］。

2.3 涂層材料 為了將濕的混合物包覆成具有良好流動性、可壓性的干燥粉末，涂層材料一般選用細(xì)而多孔、吸附性強(qiáng)的輔料。一般無定形的微粉硅膠是比較理想的涂層材料［9］。

2.4 添加劑 添加劑可以改善因載體材料和涂層材料增加片重的情況，提高載藥量，并且某些添加劑可以顯著增大藥物的釋放，例如一些低黏度聚合物:羥丙基甲基纖維素（HMPCE3 LV）， 聚乙烯吡咯烷 （ PVP K25）， 聚乙二醇（PEG6000） 等， 均能一定地提高藥物的溶出速率。 為了延長藥物的釋放，不同規(guī)格的聚合物可以使用，即丙烯酸樹脂 RS 和 RL、 瓜爾豆膠、 黃原膠、 羥丙基甲基纖維素（ HPMC K4M） 等［9-11］。 馬志超等［6］認(rèn)為液固壓縮片的緩釋處方中添加一定量的 HPMC E4M可明顯提高藥物釋放度 （P＜0.05）。

3 液固壓縮制劑的制備

液固壓縮制劑的制備:篩選合適的液體賦形劑，將藥物溶于其中， 再確定藥物溶液的質(zhì)量 （W）; 選擇合適的載體和涂層材料，通過液固壓縮數(shù)學(xué)模型計(jì)算出載體和涂層材料的比值 （R）， 算出載體和涂層材料的最優(yōu)用量; 用載體材料吸收液體系統(tǒng)制成濕顆粒，最后再加入吸濕性強(qiáng)的涂層材料使?jié)耦w粒轉(zhuǎn)化成表面干燥，具有良好流動性和可壓性的干粉?？筛鶕?jù)制備的需要在干粉中加入崩解劑、矯味劑和泡騰劑等，最后按照傳統(tǒng)壓片工藝壓制成片劑、或裝膠囊即可［3］（見圖 1）。 近年來， 國外對固液壓縮技術(shù)運(yùn)用到難溶藥物增溶方面的研究較多， 制成如辛伐他?。?1］、卡馬西平［12］、 呋塞米［13］等 液固壓縮 片， 但 無 相關(guān)產(chǎn)品上市，而國內(nèi)研究較少，將該技術(shù)運(yùn)用到中藥增溶方面更是稀缺。

3.1 液固壓縮制劑處方的篩選 一般對液固壓縮制劑中的輔料和藥液比、R值兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行篩選，同時(shí)以休止角、卡爾指數(shù)和豪斯納比以及溶出度為考察指標(biāo)，優(yōu)選出最佳的制劑處方。 如 Rania等［14］將丙二醇 （ PG） 作為液體賦形劑、 微晶纖維素 PH-102 為載體材料、 微粉硅膠為涂層材料， 考察藥液比和 R值兩個(gè)變量， 法莫替丁在 PG中以10%、 20%、 30%的量作為藥液比， 微晶纖維素 PH-102 與微粉硅膠的比值從 5 到 50， 考察不同法莫替丁液固壓縮處方的溶出度，結(jié)果所有測試的法莫替丁液壓片比普通片劑表現(xiàn)出更高的溶出度， 選定的最佳配方在前 10 m in 藥物釋放達(dá) 78.36%， 高于普通片劑 39% 的 釋 放 量。 Mazen El-Hammadi等［15］采用液固壓縮技術(shù)降低 pH值的變化對氯雷他定溶出度的影響， 從丙二醇、 吐溫 80 和聚乙二醇 400 中篩選液體賦形劑，發(fā)現(xiàn)氯雷他定在丙二醇中溶解度最大。將丙二醇作為液體賦形劑， R值為 20， 考察質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%、 10%、 20%3 個(gè)藥液比對藥物釋放的影響， 篩選最佳處方。結(jié)果液固壓縮片的溶出度顯著高于市售的普通制劑并且受pH值變化的影響很小。

圖1 液固壓縮制劑制備工藝流程圖

3.2 速釋液壓片的制備 Patel等［16］以格列吡 嗪為模 型藥物， 二氧化硅和微晶纖維素 PH102 作為載體和涂層材料，聚乙二醇 400 作為液體賦形劑。 將藥物以溶液或懸浮液加入聚乙二醇 400 中， 對粉體的結(jié)構(gòu)和加入的液體量對最后混合物的流動性和可壓性影響進(jìn)行了研究，此外還考察了不同涂層材料和藥物濃度對藥物溶解狀態(tài)的影響。結(jié)果制得的格列吡嗪比普通制劑有更顯著的體外釋放度，當(dāng)格列吡嗪溶解在聚乙二醇 400 中時(shí)， 有最大的釋放。 格列吡嗪液壓片的高溶解速率顯示液固壓縮技術(shù)能提高其口服生物利用度。 Rikisha等［17］為 了 提 高 厄 貝 沙 坦 的 溶 解 度， 利 用液固壓縮技術(shù)將其制成液壓片，對采用不同比例載體 （微晶纖維素 PH102）、 涂層材料 （CAB-O-SILM5）、 液體賦形劑 （PEG400） 的液壓片的硬度、 脆度和崩解時(shí)限進(jìn)行評估， 根據(jù)美國藥典 （USP） 方法決定其溶出曲線并和直壓片對比，確定液固體系統(tǒng)可接受的流動性和可壓縮性。結(jié)果， 在 60min 內(nèi)， 所有液固體片劑的配方表現(xiàn)出超過 90%的釋放度，得出結(jié)論，液固壓縮技術(shù)可有效提高格列吡嗪的溶解度和溶出速率。

3.3 緩釋液壓片的制備 Javadzadeh 等［18］根據(jù)鹽酸普萘洛爾僅有3 h的消除半衰期的性質(zhì)，將其制備成緩釋液壓片，以達(dá)到控制其釋放速度的目的。優(yōu)選出具有最佳溶解度的聚山梨酯 80 作為 液 體賦形劑， Eudragit RL和 Eudragit RS作為載體材料， 硅膠作為涂層材料， 并在兩個(gè) pH值 （1.2和 6.8） 對藥物濃度的影響、 負(fù)載系數(shù)、 熱處理和鹽酸普萘洛爾液壓粉末釋放曲線進(jìn)行了考察。結(jié)果，相對于普通緩釋片劑，鹽酸普萘洛爾緩釋液壓片表現(xiàn)出更大的延遲性能，并且還顯示，濕法制粒在鹽酸普萘洛爾液體壓縮的釋放速率上有顯著的影響。動力學(xué)研究顯示，大部分的液固體制劑遵循零級釋放模式。 Nokhodchia等［19］制備茶堿緩釋液壓片， 采用丙二醇、 聚山梨酯 20、 聚山梨酯 80、 PEG 200、 PEG 600 等液體賦形劑， 以 Eudragit RL或 Eudragit RS為載體， 硅土做涂層材料， 并對不同用量的 HPMC對緩釋速率的影響進(jìn)行考察，結(jié)果丙二醇等助溶劑對釋藥速率有一定的調(diào)節(jié)作用。同時(shí)與普通緩釋片對比，液固壓縮技術(shù)制得的緩釋片反過來可增強(qiáng) HPMC的緩釋作用， 體外釋藥實(shí)驗(yàn)顯示茶堿液固壓縮緩釋片為零級釋藥。

4 增溶機(jī)理[20]

根據(jù) “ Noyes-Whitney” 方程 和 “ 擴(kuò) 散 層溶 模 型 ” 溶出理論，可對液固壓縮技術(shù)的增溶機(jī)理進(jìn)行探索性的解釋。藥物的溶出度 （DR）

溶出介質(zhì)包圍在藥物粒子周圍形成停滯的擴(kuò)散層，h為擴(kuò)散層的厚度，D為藥物分子穿過擴(kuò)散層的擴(kuò)散系數(shù)，S為藥物溶出有效表面積， C為藥物在溶出介質(zhì)中的濃度， Cs為藥物在溶出介質(zhì)中的溶解度。因在所有的溶出度實(shí)驗(yàn)中，處方都是在一個(gè)恒定轉(zhuǎn)速和相同的溶出介質(zhì)中測定，我們可以合理的假定擴(kuò)散層厚度h和藥物分子的擴(kuò)散系數(shù)D幾乎保持相同，這時(shí)，溶出度不僅和藥物在梯度擴(kuò)散層中的濃度成正比， 還和藥物溶出有效表面積成正比［21-24］。

4.1 增加藥物溶出有效表面積 如果在液固系統(tǒng)里的藥物完全溶解在液體賦形劑中，藥物粉體處于一種溶解的、分子分散狀態(tài)。因此，藥物釋放時(shí)接觸的表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通直壓片， 繼而藥物溶出度顯著提高。 Emmadi等［25］將美洛昔康制備成速釋液壓片，對其藥物的存在形態(tài)進(jìn)行了考察，發(fā)現(xiàn)美洛昔康以分子狀態(tài)均勻分散在輔料中，增加溶解度的主要原因?yàn)樗幬锶艹鰰r(shí)增大的表面積。

4.2 增加藥物的溶解度 除了第一種提高藥物釋放的機(jī)制，增加藥物的溶解度也是一種具有潛力的增溶途徑。液固系統(tǒng)中，藥物溶解度可能在微環(huán)境中得到提高。事實(shí)上，為了增加藥物在整個(gè)溶出介質(zhì)中的溶解度，將藥物溶解在相對少量的液體賦形劑中是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。然而，當(dāng)把助溶劑同時(shí)也作為液體賦形劑使用時(shí)，在液固系統(tǒng)的藥物粒子和溶出介質(zhì)之間的接觸面這種微環(huán)境中，助溶劑就足夠增加藥物的溶解度［14］。 Kasture等［26］根據(jù)蘭索拉唑在腸 道內(nèi)的溶解速率為口服吸收率的主要限速因素的特點(diǎn)，采用固液壓縮技術(shù)將蘭索拉唑制備成液壓片，在模擬腸道的體外釋放度實(shí)驗(yàn)中顯示，蘭索拉唑的溶解度增加，藥物的釋放曲線顯著提高。

4.3 增加藥物潤濕性 當(dāng)液體賦形劑作為表面活性劑使用時(shí)，其低的表面張力提高了藥物粒子的潤濕性，使水分借助毛細(xì)管作用迅速深入到片劑的內(nèi)部，致使片劑快速崩解［27］。 通過對接觸角和崩解時(shí)限的測定， 固壓縮系統(tǒng)的潤濕性已經(jīng)被證實(shí)。不同的液體賦形劑、載體材料和涂層材料被用于制定這些藥物的傳遞系統(tǒng)。 Karmarkar等［28］采用液固壓縮技術(shù)制備非諾貝特液壓片，考察其溶出曲線發(fā)現(xiàn):非諾貝特液壓片的潤濕性和藥物釋放表面積的增加為其增溶機(jī)制。

5 評價(jià)方法

5.1 相容性研究 差示掃描量熱法 （DSC） 和傅里葉變換紅外光譜 （FTIR） 被用來研究藥物和液體賦形劑之間的物理化學(xué)相互作用，揭示制劑的相容性。

5.2 藥物粒子形態(tài)的測定 X射線衍射和 DSC被用來研究藥物和液體賦形劑之間任何復(fù)雜的形成和在制造過程中任何晶型的變化， 而掃描電子顯微鏡 （SEM） 可以顯示在制造過程中的液固系統(tǒng)中藥物存在的形態(tài)。

5.3 壓縮前評估 為了獲得均一和具有良好重現(xiàn)性的片劑填充物，藥物制劑的產(chǎn)品中粉末的流動性是至關(guān)重要的，否則，在高劑量下流動性將發(fā)生變化。為了使液固系統(tǒng)具有良好的流動性和可壓性，該系統(tǒng)將被壓制成片，并對其進(jìn)行評估，一般用休止角、卡爾指數(shù)和豪斯納比作為評價(jià)指標(biāo)。

5.4 壓縮后評估 壓縮后將從片劑的均一性、 硬度、 重量差異、碎脆度、崩解時(shí)限、體外溶出度實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行再評估。 Santosh 等［29］通過對堆密度、 卡 爾 指 數(shù)、 豪 斯 納 比和休止角的測定，將制備的厄貝沙坦液固系統(tǒng)進(jìn)行流動性的評估。 DSC和 XRD的結(jié)果都表明厄貝沙坦制備成液固系統(tǒng)后的結(jié)晶損失。結(jié)果顯示，與直壓片和普通市售片相比，液固系統(tǒng)具有更高的溶出度。

6 在中藥制劑中的前景展望

目前，難溶性藥物的數(shù)量還很多，尤其是天然藥物中的有效成分多為難溶性成分，藥劑學(xué)領(lǐng)域的一些方法和技術(shù)只能在一定程度和范圍內(nèi)改善其溶解度，只有在藥物設(shè)計(jì)階段通過結(jié)合化學(xué)方法和手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造與結(jié)構(gòu)修飾，才能大大提高新化學(xué)實(shí)體 （NCE） 成為新藥的可能。 在中藥有效成分篩選過程中，很多體外藥理活性很高的成分難溶，要制成適宜的溶液劑或生物利用度高的固體制劑，必須設(shè)法增加其溶出度［7］， 如有效成分: 穿心蓮內(nèi)酯［30］、 葛根素［31］、 姜黃素［32］等， 有 效 部位: 玳玳果 黃 酮［33］、 水飛薊素［34］、 葛根總 黃 酮［35］等。 因此， 液固 壓 縮 技 術(shù)為提高中藥難溶性成分的溶解度提供了一種新思路和發(fā)展方向。

另一方面，中藥因成分復(fù)雜給提取分離帶來很大的困難，得到的有效成分和有效部位的劑量可能較大。將液固壓縮技術(shù)運(yùn)用到中藥增溶的技術(shù)難點(diǎn)在于載體材料所能負(fù)載的液體量受限，高劑量的中藥提取物會增加整個(gè)制劑重量。但隨著新型輔料的發(fā)展和技術(shù)的日益成熟，這一問題可以逐漸得以解決。目前，改善制劑重量、提高載藥量的方法有兩種， 都是通過增加液體負(fù)載因子 （Lf） 來完成［3］:一種是采用具有高比表面積特性的載體和涂層材料增大Lf值， 輔料的比表面積越大， Lf值就越高， 新型輔料硅酸鋁鎂具有此特性，當(dāng)其作為載體材料時(shí)，可有效節(jié)省輔料，減少制劑重量。另一種是在液體賦形劑中加入不同的添加劑來增大 Lf值， 如 PVP、 HPMC、 PEG3500、 MCC等均可一定程度減少制劑量。

因此，將液固壓縮技術(shù)運(yùn)用到增加中藥難溶性成分的溶出度上具有一定的理論可行性，并且由于其自身有生產(chǎn)成本低、儀器要求不高、采用傳統(tǒng)輔料等優(yōu)勢，給實(shí)際大生產(chǎn)應(yīng)用及新技術(shù)的推廣提供了可能。但將液固壓縮技術(shù)運(yùn)用到中藥增溶方面還需要大量的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)據(jù)支持，用液固壓縮理論指導(dǎo)中藥的增溶研究還需要進(jìn)一步的驗(yàn)證和考察，將理論和實(shí)踐相結(jié)合還有很長的路要走。

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1001-1528（2014）12-2587-05

10.3969/j.issn.1001-1528.2014.12.032

2013-11-12

四川省教育廳項(xiàng)目 （13ZB0315）

羅 丹 （1989—）， 女， 碩士生， 研究方向: 中藥新劑型及新技術(shù)。 Tel:13438024307， E-mail:929145900@qq.com

*通信作者: 李小芳 （1964 —） ， 教授， 博士生 導(dǎo)師， 研 究方 向: 中藥 新劑 型及新 技術(shù)。 Tel:13808195110 ， E-mail:lixiaofang918@ 163.com