曾慧玲，蔣且英，趙國巍，梁新麗，劉 歡，歐陽料淇，廖正根*

基于共無定形技術(shù)葛根素改善黃芩苷物理穩(wěn)定性和溶出度及其機(jī)制研究

曾慧玲1，蔣且英2，趙國巍1，梁新麗1，劉 歡1，歐陽料淇1，廖正根1*

1. 江西中醫(yī)藥大學(xué)，現(xiàn)代中藥制劑教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330004 2. 江西中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科技中心，江西 南昌 330004

制備葛根素-黃芩苷共無定形（puerarin-baicalin co-amorphous，Pue-Bai-CA）混合物系統(tǒng)，考察葛根素對(duì)無定形黃芩苷物理穩(wěn)定性及其溶出的影響及其機(jī)制。利用噴霧干燥法制備葛根素、黃芩苷、Pue-Bai-CA系統(tǒng)，采用偏振光顯微鏡（polarizing microscope，PLM）、差示掃描量熱法（differential scanning calorimetry，DSC）、X射線單晶衍射法（X ray single crystal diffraction，XRD）、傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)T-IR）等表征其固態(tài)特征；按照《中國藥典》2020年版溶出度測(cè)定法測(cè)定黃芩苷的溶出度；用相溶解度法研究葛根素對(duì)黃芩苷溶出度的影響；同時(shí)測(cè)定其吸濕性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。噴霧干燥法能成功制備葛根素、黃芩苷無定形樣品和Pue-Bai-CA樣品，共無定形系統(tǒng)中2者存在明顯的相互作用；Pue-Bai-CA系統(tǒng)中黃芩苷的溶出優(yōu)于晶體混合物，晶體混合物優(yōu)于黃芩苷無定形；相溶解度結(jié)果顯示，黃芩苷與葛根素形成了1∶1 AL型絡(luò)合物；Pue-Bai-CA系統(tǒng)的物理穩(wěn)定性優(yōu)于黃芩苷無定形。Pue-Bai-CA系統(tǒng)可提高黃芩苷無定形的物理穩(wěn)定性和溶出度，其機(jī)制與提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（glass transition temperature，g）、2者之間存在相互作用及形成絡(luò)合物有關(guān)。

黃芩苷；葛根素；共無定形系統(tǒng)；溶出；絡(luò)合；穩(wěn)定性；相溶解度法；吸濕性；噴霧干燥法

許多中藥活性成分由于溶解度低導(dǎo)致生物利用度低，限制了其在臨床上的使用[1]。晶體藥物無定形化被認(rèn)為是提高溶解度的有效方法之一[2-3]，然而，無定形藥物易重結(jié)晶而失去其溶解度/溶出度的優(yōu)勢(shì)[4]，為此，常使用親水聚合物將其制備成無定形固體分散體（amorphous solid dispersion，ASD）以提高物理穩(wěn)定性[5-6]。然而，親水聚合物容易吸收環(huán)境中的水分從而增加藥物的分子遷移率，導(dǎo)致無定形藥物重結(jié)晶；同時(shí)，親水聚合物載藥量低會(huì)增大服用劑量[7]。為了克服聚合物為基礎(chǔ)的ASD的局限性，近年提出了以小分子為載體的共無定形藥物傳遞系統(tǒng)（co-amorphous drug delivery system，CA），并成為藥劑學(xué)前沿研究的熱點(diǎn)之一[8]。CA系統(tǒng)是以小分子輔料或藥物為配體，與所研究的藥物共同制成的無定形均相混合物，一般有特定的化學(xué)計(jì)量比[9]。與基于聚合物的ASD不同，CA可以在高載藥量下使其物理穩(wěn)定性和溶解度提高[10]。

葛根和黃芩在方劑中常聯(lián)合應(yīng)用[11-13]，兩者構(gòu)成藥對(duì)[14]。葛根素是葛根的主要活性成分，黃芩苷為黃芩主要活性成分，兩者均可用于酒精性肝病[15]和糖尿病的治療[16-17]。為了兼容“配伍藝術(shù)”與“精準(zhǔn)藥物”這2大核心，張伯禮院士等[18]提出了以組分配伍研制現(xiàn)代中藥的有效組分配伍研究新策略，但有關(guān)如何構(gòu)建組分中藥制劑形式的研究報(bào)道較少見到報(bào)道。本研究根據(jù)葛根芩連湯中葛根與黃芩的劑量配比并結(jié)合《中國藥典》2020年版中關(guān)于2味藥材相應(yīng)成分的含量要求[19]，將葛根素與黃芩苷構(gòu)建物質(zhì)的量比為1∶1的CA體系，并考察CA體系中葛根素對(duì)黃芩苷制劑性能的影響，為組分中藥制劑形式的構(gòu)建提供思路，同時(shí)也為分析復(fù)方湯劑中葛根素和黃芩苷可能存在的相互作用提供解釋。

1 儀器與材料

ZRS-8G型智能溶出度儀，天津市天大天發(fā)科技有限公司；B-290型小型噴霧干燥機(jī)，瑞士Büchi公司；BAS124S型電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司；Agilent 1200型高效液相色譜儀，美國安捷倫公司；Oxford Diffraction型X-射線單晶衍射儀，日本Rigaku公司；Genius3型漩渦混合器，德國IKA集團(tuán)；Exstar 6000 TG/DTA6300型熱重/差熱綜合熱分析儀，日本精工電子有限公司；Diamond DSC型差示掃描量熱分析儀，美國PerkinElmer公司；Mshot MS60型偏振光顯微鏡，廣州市明美光電技術(shù)有限公司；Spectrum Two型傅里葉變換紅外光譜儀，美國珀金埃爾默公司；PLUS-E2-10TH型衡量分析型超純水機(jī)，南京易普易達(dá)科技發(fā)展有限公司。

葛根素原料藥，批號(hào)CPG20190518，質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%，購自西安昊軒生物科技有限公司；黃芩苷原料藥，批號(hào)AF21021101，質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%，購自成都埃法生物科技有限公司；實(shí)驗(yàn)用水，Milli-Q水純化系統(tǒng)自制；甲醇為色譜純，購自湖北弗頓科學(xué)技術(shù)有限公司；其他試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 樣品的制備

2.1.1 葛根素-黃芩苷-共無定形（puerarin-baicalin-CA，Pue-Bai-CA）及葛根素?zé)o定形（puerarin amorphous，Pue-A）、黃芩苷無定形（baicalin amorphous，Bai-A）樣品的制備 稱取葛根素原料藥2.08 g，黃芩苷原料藥2.23 g（物質(zhì)的量比為1∶1）至燒杯中，加入無水乙醇，室溫超聲溶解后進(jìn)行噴霧干燥，設(shè)定霧化氣為氮?dú)猓恿纤俣葹?.8 mL/min，氮?dú)怏w積流量為40 m3/h，設(shè)置進(jìn)口溫度為65 ℃，出口溫度為30～40 ℃。收集粉末于干燥器中，即得Pue-Bai-CA樣品。同樣的方法制備Pue-A、Bai-A單體樣品。

2.1.2 葛根素-黃芩苷-物理混合物（puerarin-baicalin- physical mixture，Pue-Bai-PM）的制備 原料藥分別過80目篩后，稱取葛根素2.08 g，黃芩苷2.23 g，按物質(zhì)的量比為1∶1，渦旋20 min，制備得Pue- Bai-PM。

2.1.3 葛根素-黃芩苷-無定形物理混合物（puerarin- baicalin-amorphous physical mixture，Pue-Bai-A-PM）的制備 Pue-A、Bai-A樣品分別過80目篩后，取Pue-A 2.08 g，Bai-A 2.23 g，按物質(zhì)的量比為1∶1，渦旋20 min，制備得Pue-Bai-A-PM。

2.2 各固態(tài)的表征

2.2.1 偏振光顯微鏡（polarizing microscope，PLM）觀察 將葛根素原料藥、黃芩苷原料藥、Pue-Bai- PM，噴霧干燥制備的Pue-A、Bai-A和Pue-Bai-CA粉末均勻?yàn)⒃跐崈舻妮d玻片上，滴加液體石蠟適當(dāng)分散，在偏光顯微鏡下觀察，圖像信息用D3K-MS軟件采集，結(jié)果見圖1。葛根素原料藥、黃芩苷原料藥、Pue-Bai-PM在偏光顯微鏡下觀察到不規(guī)則塊狀，具有雙折射現(xiàn)象，表明它們均為晶體形態(tài)；而噴霧干燥制備的Pue-A、Bai-A和Pue-Bai-CA在偏光顯微鏡下不具有雙折射現(xiàn)象，表明它們均為無定形態(tài)。

2.2.2 X射線單晶衍射法（X ray single crystal diffraction，XRD） 分別取適量葛根素原料藥、黃芩苷原料藥、Pue-Bai-PM、噴霧干燥制備的Pue-A、Bai-A、Pue-Bai-A-PM和Pue-Bai-CA，采用X射線單晶衍射儀Cu-Kα靶測(cè)定，管電壓50 kV，管點(diǎn)流1.0 mA，步長0.02°，步時(shí)10 s，掃描范圍25°～45°。各樣品的XRD圖譜如圖2所示。葛根素原料藥在2為8.0°、11.6°、13.6°、15.9°、16.8°、18.2°、18.9°、19.6°、21.1°、23.3°等處出現(xiàn)晶體特征衍射峰，黃芩苷原料藥在2為8.5°、10.4°、12.4°、17.0°、20.7°、23.8°、25.5°、28.1°等處出現(xiàn)晶體特征衍射峰；Pue-Bai-PM的衍射峰為2種原料藥的簡單疊加；表明它們均為晶體形態(tài)。而噴霧干燥制備的Pue-A、Bai-A、Pue-Bai-A-PM和Pue-Bai-CA均呈現(xiàn)彌散衍射環(huán)，表明它們均為無定形態(tài)。

圖1 各樣品的PLM圖(×100)

a-Pue-Bai-CA b-Pue-Bai-A-PM c-Bai-A d-Pue-A e-Pue-Bai-PM f-黃芩苷原料藥 g-葛根素原料藥，圖4同

2.2.3 熱重分析（thermal gravity analysis，TGA） 將葛根素原料藥、黃芩苷原料藥置于鋁制樣品池中，氮?dú)鉃榉諊鷼?，體積流量為25 mL/min，升溫速率10℃/min，溫度為25～250 ℃，數(shù)據(jù)用PerkinElmer Thermal Analysis軟件處理，樣品的TGA圖如圖3所示。葛根素原料藥在70～125 ℃，樣品質(zhì)量緩慢下降，失重比例為2.4%，在225 ℃左右快速陡峭的下降；黃芩苷原料藥在60～140 ℃發(fā)生第1次緩慢下降，失重比例為4.2%，在200 ℃左右質(zhì)量急劇下降。

圖3 葛根素(A) 和黃芩苷(B) 的TGA曲線

2.2.4 差示掃描量熱法（differential scanning calorimetry，DSC）分析 將葛根素原料藥、黃芩苷原料藥、Pue-A、Bai-A、Pue-Bai-PM、Pue-Bai-A-PM、Pue-Bai-CA各3～5 mg置于坩堝內(nèi)，升溫速率10℃/min，升溫范圍為30～250 ℃，數(shù)據(jù)用Netzsch- Proteus熱分析軟件（Version 4.2）處理，各樣品的DSC圖譜如圖4所示。葛根素原料藥在214.3 ℃處有1個(gè)吸熱熔融峰，黃芩苷原料藥的吸熱熔融峰在213.5 ℃，2種成分的吸熱熔融峰相近，物理混合物的吸熱熔融峰重合且發(fā)生偏移。Pue-A、Bai-A、Pue- Bai-A-PM、Pue-Bai-CA則出現(xiàn)單一的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（glass transition temperature，g），Pue-Bai-CA系統(tǒng)（圖4-a）、Pue-Bai-A-PM（圖4-b）、Bai-A（圖4-c）和Pue-A（圖4-d）的g分別為65.5、60.1、62.5、58.1 ℃。

圖4 各樣品的DSC圖

以Gordon-Taylor方程（eq.1）計(jì)算2種組分理想狀態(tài)混合的理論g(mix)，計(jì)算得到2種組分的g(mix)值為59.3 ℃。結(jié)果顯示，實(shí)測(cè)值大于理論值，且g測(cè)大于任一單體組分的g。

g(mix)＝(1g1＋2g2)/(1＋2) （eq.1）

g(mix)為共無定形的理論g，g1和g2為各藥物的g，1和2為各藥物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，為常數(shù)

＝g11/g22（eq.2）

1和2為2種化合物各自的密度

2.2.5 傅里葉變換紅外光譜法（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)T-IR） 分別取葛根素原料藥、黃芩苷原料藥、Pue-Bai-PM、Pue-A、Bai-A、Pue- Bai-A-PM和Pue-Bai-CA與KBr壓片，在4000～400 cm?1掃描。數(shù)據(jù)經(jīng)Nicolet Omnic紅外光譜軟件（Version 8.0）處理，各樣品的FT-IR圖譜如圖5所示。黃芩苷原料藥O-H的特征吸收峰位于3 389.8 cm?1，C＝O的特征吸收峰位于1 659.9 cm?1且羥基特征峰峰形較寬；葛根素原料藥O-H的特征吸收峰位于3 350.1 cm?1，C＝O的特征吸收峰位于1 634.6 cm?1；2者物理混合物的吸收峰為二者原料藥吸收峰的疊加。振動(dòng)峰的偏移和帶寬的變化是分子相互作用的重要特征，與原料藥相比，Bai-A O-H的吸收峰紅移至3 332.6 cm?1，C＝O吸收峰藍(lán)移至1 666.9 cm?1；Pue-A O-H的吸收峰紅移至3 307.8 cm?1， C＝O吸收峰紅移至1 631.1 cm?1。Pue-Bai-A-PM與Bai-A相比，黃芩苷的O-H由3 332.6 cm?1藍(lán)移至 3 340.1 cm?1，C＝O由1 666.9 cm?1紅移至1 664.2 cm?1；與Pue-A相比，葛根素的O-H吸收峰由3 307.8 cm?1藍(lán)移至3 340.1 cm?1，C＝O由1 631.1 cm?1藍(lán)移至1 664.2 cm?1。Bai-Pue-CA與Bai-A相比，黃芩苷的O-H由3 332.6 cm?1藍(lán)移至3 343.9 cm?1，C＝O由1 666.9 cm?1紅移至1 663.7 cm?1；與Pue-A相比，葛根素的O-H由3 307.8 cm?1藍(lán)移至3 343.9 cm?1，C＝O由1 631.1 cm?1藍(lán)移至1 663.7 cm?1。

a-Pue-Bai-CA b-Pue-Bai-A-PM c-Pue-Bai-PM d-Pue-A e-葛根素原料藥 f-Bai-A g-黃芩苷原料藥

2.3 體外溶出度研究

2.3.1 平衡溶解度的測(cè)定 將過量的黃芩苷原料藥加入純水中，37 ℃恒溫?fù)u床平衡24 h，濾過，續(xù)濾液稀釋適宜倍數(shù)后，HPLC法測(cè)定平衡溶解度，含量測(cè)定按照文獻(xiàn)方法進(jìn)行[20]。

HPLC色譜條件：色譜柱為Hypersil ODS2（150 mm×4.6 mm，5 μm）柱；流動(dòng)相為甲醇-0.2%磷酸水溶液（47∶53）；體積流量為1.0 mL/min；檢測(cè)波長280 nm；柱溫30 ℃；進(jìn)樣量10 μL。方法學(xué)考察結(jié)果表明，在質(zhì)量濃度10.1～80.8 μg/mL內(nèi)，黃芩苷峰面積與質(zhì)量濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性回歸方程為＝28.755－14.667，2＝0.999 8。

經(jīng)HPLC法測(cè)得黃芩苷在水中的平衡溶解度為（39.42±3.95）μg/mL。

2.3.2 過飽和粉末溶出實(shí)驗(yàn) 分別取黃芩苷原料藥、Bai-A、Pue-Bai-PM、Pue-Bai-A-PM和Pue-Bai- CA樣品過80目篩處理，以避免粉末粒徑差異引起的溶出差異。依照《中國藥典》2020年版通則0931溶出度與釋放度測(cè)定法第3法，根據(jù)黃芩苷平衡溶解度的測(cè)定結(jié)果，選擇超過平衡溶解度的質(zhì)量濃度，即取黃芩苷200 mg投入100 mL純水中，介質(zhì)溫度為37 ℃，轉(zhuǎn)速為100 r/min，分別于2、5、10、15、30 min及1、2、4、8、12、24 h取樣1 mL，同時(shí)補(bǔ)充相同溫度和相同體積的溶出介質(zhì)。取出的溶液經(jīng)0.22 μm濾膜濾過，續(xù)濾液經(jīng)適當(dāng)稀釋后，采用HPLC法測(cè)定質(zhì)量濃度，每份樣品平行測(cè)定3次。以質(zhì)量濃度-時(shí)間做溶出曲線圖（圖6），梯形法計(jì)算質(zhì)量濃度-時(shí)間曲線下面積（AUC，表1）。

由表1可知，從整體動(dòng)態(tài)趨勢(shì)來看，Bai-A在溶出介質(zhì)中可以迅速達(dá)到最大質(zhì)量濃度，但迅速下降至與原料藥溶解度相近的穩(wěn)定質(zhì)量濃度，表現(xiàn)出明顯的“彈簧”效應(yīng)；Pue-Bai-PM中黃芩苷溶出趨勢(shì)與黃芩苷原料藥相似，即質(zhì)量濃度逐漸增加，于2 h后逐漸趨于平衡；Pue-Bai-CA系統(tǒng)中黃芩苷在溶出介質(zhì)中能迅速溶解，一開始便具有最高的表觀質(zhì)量濃度，隨后先較快速下降，后緩慢下降表現(xiàn)出明顯的“彈簧-降落傘”效應(yīng)；Pue-Bai-A-PM溶出趨勢(shì)為開始便達(dá)到最高的表觀質(zhì)量濃度，隨后迅速下降到Pue-Bai-PM的溶出水平，表現(xiàn)出明顯的“彈簧”效應(yīng)。各時(shí)間點(diǎn)的溶出數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)比較顯示，在開始的一定時(shí)間內(nèi)，黃芩苷的溶出大小為Pue-Bai- CA系統(tǒng)≈Pue-Bai-A-PM＞Pue-Bai-PM＞Bai-A＞黃芩苷原料藥；隨著溶出時(shí)間的延長，黃芩苷的溶出大小為Pue-Bai-CA系統(tǒng)＞Pue-Bai-A-PM≈Pue-Bai- PM＞Bai-A≈黃芩苷原料藥；相應(yīng)各樣品最大質(zhì)量濃度分別為148.1、152.8、85.0、59.9、44.7 μg/mL，分別為原料藥溶解度的3.8、3.9、2.2、1.5、1.1倍。

a-Pue-Bai-CA b-Pue-Bai-A-PM c-Pue-Bai-PM d-Bai-A e-黃芩苷原料藥 與Pue-Bai-CA相比較：#P＜0.05；與Pue-Bai-PM組比較：*P＜0.05

表1 黃芩苷過飽和粉末溶出的質(zhì)量濃度-時(shí)間曲線下面積(, n = 3)

Table 1 Area under concentration-time curve of baicalin supersaturated powder dissolution (, n = 3)

樣品AUC/(μg?h?mL?1)樣品AUC/(μg?h?mL?1) Pue-Bai-CA2 241.35±76.25Bai-A1 092.45±55.18* Pue-Bai-A-PM1 895.79±97.96#黃芩苷原料藥949.41±40.75* Pue-Bai-PM1 764.42±123.06#

與Pue-Bai-CA組比較：#＜0.05；與Pue-Bai-PM組比較：*＜0.05

#< 0.05Pue-Bai-CA group;*< 0.05Pue-Bai-PM group

整體溶出行為結(jié)果顯示，各形態(tài)黃芩苷的AUC大小為Pue-Bai-CA＞Pue-Bai-A-PM≈Pue-Bai-PM＞Bai-A≈黃芩苷原料藥，分別為黃芩苷原料藥AUC的2.4、2.0、1.9、1.2倍。

2.3.3 相溶解度研究 分別將過量的黃芩苷投入5 mL含不同濃度（0～3.84 mmol/L）的葛根素水溶液中，于37 ℃、100 r/min的條件下放置在恒溫?fù)u床中48 h，溶液達(dá)到平衡后，將混懸液于37 ℃下靜置一段時(shí)間后取上清液過0.22 μm濾膜，續(xù)濾液經(jīng)適當(dāng)稀釋后采用HPLC法測(cè)定溶液中黃芩苷的濃度，每組樣品平行測(cè)定3次。

如果組分葛根素和組分黃芩苷按式（1）形成1∶1二元絡(luò)合物。

葛根素溶液＋黃芩苷溶液?[葛根素-黃芩苷]溶液（1）

溶液中形成的1∶1的絡(luò)合物的結(jié)合常數(shù)（1∶1）按公式（2）計(jì)算，溶液中葛根素以加入的濃度、黃芩苷以HPLC檢測(cè)的濃度2個(gè)已知量表示，由公式（2）～（4）可得單組分黃芩苷的溶解度可按公式（5）計(jì)算得到，組分黃芩苷的濃度隨著組分葛根素濃度的增加而線性增加。

1∶1＝[葛根素-黃芩苷]/[葛根素][黃芩苷] （2）

[黃芩苷]＝[黃芩苷]0（3）

[黃芩苷]T＝[黃芩苷]＋[葛根素-黃芩苷] （4）

[黃芩苷]0表示當(dāng)溶液中葛根素濃度為0時(shí)黃芩苷在溶液中的溶解度，[黃芩苷]T為黃芩苷的總濃度

[黃芩苷]T＝[黃芩苷]0＋1∶1[黃芩苷]0×[葛根素]/(1＋1∶1[黃芩苷]0) （5）

[葛根素]為加入的葛根素濃度

以葛根素濃度為橫坐標(biāo)（），黃芩苷濃度為縱坐標(biāo)（）做圖（圖7），結(jié)果顯示，黃芩苷濃度隨葛根素濃度的增加而增加，二者接近直線關(guān)系，進(jìn)行線性回歸得方程＝0.009 75＋0.048 47，2＝0.988 98，表明二者線性關(guān)系成立，并由此得到結(jié)合常數(shù)1∶1為0.203，可知二者形成了1∶1的復(fù)合物。

圖7 葛根素對(duì)黃芩苷在37 ℃水中溶解度的影響(, n = 3)

2.4 物理穩(wěn)定性研究

2.4.1 動(dòng)態(tài)引濕性考察 依照《藥物引濕性試驗(yàn)指導(dǎo)原則》[21]，取干燥的具塞玻璃稱量瓶，試驗(yàn)前1天置于25 ℃、相對(duì)濕度為80%（下部放置氯化銨飽和溶液）的恒溫干燥器中，24 h后精密稱定質(zhì)量（1）。分別稱取各樣品適量平鋪于稱量瓶內(nèi)，精密稱定質(zhì)量（2）。將稱量瓶敞口并和瓶蓋置于盛有飽和溶液的干燥器中24 h，精密稱定質(zhì)量（3），計(jì)算引濕率，每組樣品平行測(cè)定3份。

引濕率＝(3－2)/(2－1)

各樣品的引濕性見表2，黃芩苷原料藥的引濕率小于0.2%，表明其無或幾乎無引濕性[21]；Pue- Bai-PM的引濕率處于0.2%～2.0%，表明其略有引濕性[21]；Bai-A和Pue-Bai-CA的引濕率位于2.0%～15.0%，顯示它們有引濕性[21]，且二者之間無明顯差異。

2.4.2 穩(wěn)定性 將新鮮制備的Bai-A、Pue-Bai-CA系統(tǒng)過80目篩后分別儲(chǔ)存于40 ℃盛有變色硅膠的干燥器以及40 ℃、相對(duì)濕度75%恒溫恒濕干燥器中，分別于15、30、60、90、120 d后取出，XRD法分析測(cè)定樣品的物理穩(wěn)定性。無定形及共無定形樣品在穩(wěn)定性研究期間內(nèi)XRD圖譜如圖8所示。無定形和共無定形樣品在40 ℃條件下放置4個(gè)月后XRD圖譜無明顯的衍射峰出現(xiàn)，樣品依然呈無定形態(tài)。在40 ℃、相對(duì)濕度75%條件下，Bai-A樣品1個(gè)月的XRD圖譜出現(xiàn)晶體特征峰，Pue- Bai-CA系統(tǒng)4個(gè)月的XRD圖譜出現(xiàn)晶體特征峰，且各峰強(qiáng)度小于Bai-A樣品，表明Pue-Bai-CA系統(tǒng)優(yōu)于Bai-A樣品。

表2 樣品引濕性考察結(jié)果(, n = 3)

Table 2 Moisture absorption results of samples (, n = 3)

樣品引濕率/%引濕性特征描述 黃芩苷原料藥0.11±0.04無或幾乎無引濕性 Bai-A6.15±0.23有引濕性 Pue-Bai-PM0.94±1.05略有引濕性 Pue-Bai-CA5.99±0.02有引濕性

a～e-分別為在40 ℃條件下放置0.5、1、2、3、4個(gè)月；f～j-分別為在40 ℃、相對(duì)濕度75%條件下放置0.5、1、2、3、4個(gè)月

2.4.3 溶出穩(wěn)定性 分別取40 ℃下放置3個(gè)月的Bai-A和Pue-Bai-CA樣品，過80目篩處理，依照“2.3.2”項(xiàng)下方法測(cè)定40 ℃下3個(gè)月的溶出穩(wěn)定性，結(jié)果如圖9所示。Bai-A和Pue-Bai-CA樣品在此條件下3個(gè)月保持無定形態(tài)，其溶出度與0月樣品無明顯差異。

3 討論

葛根素晶體為一水合物[22]，同時(shí)含有6個(gè)羥基，黃芩苷分子式中含有1個(gè)羧基和5個(gè)羥基，由于這些極性基團(tuán)容易吸附空氣中的水蒸氣而使其具有一定的吸濕性[23]，故TGA中葛根素和黃芩苷開始時(shí)緩慢損失的質(zhì)量可能為水的質(zhì)量，隨后分別在225、200 ℃左右質(zhì)量急劇下降，應(yīng)為原料藥降解所致。由此可知，葛根素過熔點(diǎn)214 ℃即分解，黃芩苷未到熔點(diǎn)213 ℃就開始分解，據(jù)此，不適宜采用熔融法制備其無定形樣品，因此，本研究采用溶劑法制備各無定形樣品。

a-Pue-Bai-CA 0 d b-Pue-Bai-CA 3個(gè)月 c-Bai-A 0 d d-Bai-A 3個(gè)月

噴霧干燥產(chǎn)物在偏振光顯微鏡下無晶體特有的雙折射現(xiàn)象。XRD圖譜中僅能觀察到1個(gè)較大的彌散狀衍射環(huán)，這些結(jié)果均顯示通過噴霧干燥成功制備了無定形產(chǎn)品。當(dāng)共無定形系統(tǒng)中2組分僅有一個(gè)g時(shí)，表明2種組分形成了均相混合物[24]；且當(dāng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的值高于按Gordon-Taylor方程計(jì)算的理論值時(shí)，表明2種組分之間存在正相互作用[25]。Pue-Bai-CA噴干樣品只有1個(gè)g，且實(shí)驗(yàn)測(cè)得的值高于理論計(jì)算值，表明共無定形系統(tǒng)中的葛根素和黃芩苷形成了均相混合物；且2種組分之間存在正相互作用。FT-IR結(jié)果顯示，Pue-Bai-CA系統(tǒng)中葛根素和黃芩苷的O-H與C＝O吸收峰均發(fā)生了明顯的偏移，表明葛根素中的O-H、C＝O與黃芩苷中的C＝O、O-H間可能形成了分子間氫鍵，進(jìn)一步證明了2種組分間可能發(fā)生了相互作用。

與晶體藥物相比，無定形體系有更高的自由能，在初始過程中可迅速溶解，并達(dá)到過飽和狀態(tài)，但由于水的增塑作用，無定形體系會(huì)在短時(shí)間內(nèi)結(jié)晶，失去其過飽和優(yōu)勢(shì)[26]，因此，Bai-A、Pue-Bai-A-PM及其Pue-Bai-CA均能在溶出介質(zhì)中快速達(dá)到最大過飽和度。同時(shí)，Bai-A的質(zhì)量濃度快速下降到晶體溶出度的水平，提示發(fā)生了重結(jié)晶而失去其過飽和優(yōu)勢(shì)；Pue-Bai-A-PM中黃芩苷的質(zhì)量濃度則快速下降到Pue-Bai-PM中黃芩苷的質(zhì)量濃度，且高于Bai-A的質(zhì)量濃度，提示一方面葛根素對(duì)黃芩苷有增溶作用，另一方面混合狀態(tài)的Pue-A由于不與黃芩苷產(chǎn)生明顯作用而處于獨(dú)立狀態(tài)，因而未能進(jìn)一步維持其溶出優(yōu)勢(shì)；Pue-Bai-CA中的黃芩苷質(zhì)量濃度則緩慢下降，且在整個(gè)溶出過程中其質(zhì)量濃度均高于Pue-Bai-PM中黃芩苷的質(zhì)量濃度，提示Pue- Bai-CA系統(tǒng)中的葛根素不僅對(duì)黃芩苷有增溶作用，還有穩(wěn)定黃芩苷無定形作用，從而起到“降落傘”效應(yīng)，與文獻(xiàn)報(bào)道的共無定形體系具有“降落傘”效應(yīng)一致[27]。

為了進(jìn)一步研究葛根素對(duì)黃芩苷增溶作用的機(jī)制，進(jìn)行了相溶解度研究。當(dāng)難溶性化合物和可溶性化合物存在絡(luò)合效應(yīng)時(shí)，難溶性化合物的溶解度曲線將隨可溶性化合物的濃度變化而變化，如果絡(luò)合物可溶，且難溶性成分的溶解度與可溶性成分濃度線性正相關(guān)，則絡(luò)合模型為AL型[28]。本研究發(fā)現(xiàn)黃芩苷的濃度隨葛根素的濃度線性增加，表明2者形成了物質(zhì)的量比為1∶1的AL型絡(luò)合物。

g和引濕性是影響無定形藥物儲(chǔ)存物理穩(wěn)定性的重要因素，一般認(rèn)為g高于儲(chǔ)存溫度50 ℃時(shí)，無定形藥物能保持良好的物理穩(wěn)定性[29]，引濕會(huì)增加分子的流動(dòng)性而降低無定形藥物的物理穩(wěn)定性[7]。本研究發(fā)現(xiàn)Bai-A和Pue-Bai-CA系統(tǒng)在40 ℃干燥條件下能穩(wěn)定4個(gè)月，可能與其有較高的g有關(guān)（分別為62.5 ℃和65.5 ℃）。當(dāng)共無定形藥物中2種藥物存在強(qiáng)分子相互作用時(shí)有利于無定形系統(tǒng)的穩(wěn)定[30]，Bai-A與Pue-Bai-CA系統(tǒng)的吸濕性相近，同時(shí)g、FT-IR及相溶解度研究均表明兩者之間存在相互作用，可能正是這種相互作用可以解釋為什么在40 ℃、相對(duì)濕度75%時(shí)，Bai-A 1個(gè)月即結(jié)晶，而Pue-Bai-CA系統(tǒng)能穩(wěn)定3個(gè)月以及在溶出過程中的“降落傘”效應(yīng)。共無定形系統(tǒng)已成為一種有望提高難溶性藥物無定形物理穩(wěn)定性和溶出度的有效策略，并有可能提高其口服生物利用度和治療效果。Pue-Bai-CA化可提高Bai-A的物理穩(wěn)定性和溶出度，提高Bai-A物理穩(wěn)定性機(jī)制與提高其g及兩者之間存在相互作用有關(guān)；提高黃芩苷溶出度的機(jī)制與形成AL形絡(luò)合物及分子相互作用穩(wěn)定溶出時(shí)的無定形穩(wěn)定性有關(guān)。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Analyisis on improvement of physical stability and dissolution of amorphous baicalin by puerarin and its mechanism in puerarin-baicalin co-amorphous system

ZENG Hui-ling1, JIANG Qie-ying2, ZHAO Guo-wei1, LIANG Xin-li1, LIU Huan1, OUYANG Liao-qi1, LIAO Zheng-gen1

1. Key Laboratory of Modern Preparation of TCM, Ministry of Education, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China 2. Animal Research Center for Science and Technology, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China

The mixture system of puerarin-baicalin co-amorphous(Pue-Bai-CA) was prepared to investigate the effect of puerarin on the physical stability and dissolution of amorphous baicalin and its mechanism.Puerarin, baicalin and Pue-Bai-CA systems were prepared by spray drying method, and their solid state characteristics were characterized by polarized light microscopy (PLM), differential scanning calorimetry (DSC), X ray single crystal diffraction (XRD), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The dissolution rate of baicalin was determined according to the dissolution rate determination method of(2020 edition). The effect of puerarin on the dissolution of baicalin was studied by phase solubility method. Its hygroscopicity and storage stability were also measured.The amorphous samples of puerarin amorphous, baicalin amorphous samples, and Pue-Bai-CA sample were successfully prepared by spray drying method, and there was obvious interaction between the two in the amorphous system. The dissolution of the co-amorphous system baicalin is better than that of the crystal mixture, which is better than that of the amorphous system baicalin. The phase solubility results showed that baicalin and puerarin formed 1:1 ALcomplex. The physical stability of co-amorphous system is better than that of baicalin amorphous system.Co-amorphous can improve the physical stability and dissolution of baicalin amorphous, and the mechanism is related to the increase ofg, the interaction between the two and the formation of complex.

baicalin; puerarin; co-amorphous system; dissolution; complexation; stability; phase solubility method; hygroscopicity; spray drying method

R283.6

A

0253 - 2670(2022)20 - 6423 - 08

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.20.014

2022-05-16

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（82160751）；江西中醫(yī)藥大學(xué)中藥制劑技術(shù)與制藥裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（CXTD22006）；校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目（202110412212）

曾慧玲（1998—），女，碩士，研究方向?yàn)樗幬镏苿┘靶聞┬脱芯俊el: 15727793560 E-mail: 2934799143@qq.com

廖正根（1967—），男，教授，理學(xué)博士，博士生導(dǎo)師，從事中藥制劑及新劑型研究。Tel: (0791)87118658 E-mail: lyzlyg@163.com

[責(zé)任編輯 鄭禮勝]