[摘要]该实验研究了穿心莲总内酯骨架片的处方工艺及其体外释药行为。通过单因素试验，以不同型号及用量的羟丙甲基纤维素(HPMC)为主要考察因素，以3种内酯成分累积释放度为评价指标，优选出最佳处方，所制缓释片无突释现象，缓释周期14 h。采用零级、一级、Higuchi及Peppas方程判断穿心莲3种内酯类成分的释药机制，结果表明总内酯释放行为符合Higuchi模型，释放机制为骨架溶蚀机制。该法制备的穿心莲总内酯骨架片制备工艺简单易行，具有良好的释放性能。
[关键词]临床医学论文发表,穿心莲,总内酯,缓释片,制备,释放
Preparation of hydrophilic matrix sustained release tablets of total lactones from
Andrographis paniculata and study on its in vitro release mechanism
XU Fang-fang1，2， SHI Wei1，3， ZHANG Hui2，3， GUO Qing-ming2，3， WANG Zhen-zhong2，3，
BI Yu-an2，3， WANG Zhi-min3， XIAO Wei2，3*
(1. Nanjing University of Chinese Medicine， Nanjing 210000， China;
2. Jangsu Kanion Pharmaceutical Co.， Ltd.， Lianyungang 222001， China;
3. State Key Laboratory of New-tech for Chinese Medicine Pharmaceutical Process， Lianyungang 222001， China)
[Abstract]In this study， hydrophilic matrix sustained release tablets of total lactones from Andrographis paniculata were prepared and the in vitro release behavior were also evaluated. The optimal prescription was achieved by studying the main factor of the type and amount of hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) using single factor test and evaluating through cumulative release of three lactones. No burst drug release from the obtained matrix tablets was observed. Drug release sustained to 14 h. The release mechanism of three lactones from A. paniculata was accessed by zero-order， first-order， Higuchi and Peppas equation. The release behavior of total lactones from A. paniculata was better agreed with Higuchi model and the drug release from the tablets was controlled by degradation of the matrix. The preparation of hydrophilic matrix sustained release tablets of total lactones from A. paniculata with good performance of drug release was simple.
[Key words]Andrographis paniculata; total lactones; matrix tablets; preparation; release
doi：10.4268/cjcmm20150115
穿心莲是爵床科植物穿心莲Andrographis paniculata (Burm.f.)Nees的干燥全草或叶，具有清热解毒、消炎、消肿止痛的作用，主要用于治疗细菌性痢疾、尿路感染、急性扁桃体炎、肠炎、咽喉炎、肺炎和流行性感冒等[1]，其主要活性成分为穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯和新穿心莲内酯[2];亲水凝胶骨架片是缓释制剂骨架片中的一种，能够降低血药浓度波动，减少给药次数，提高药物疗效，并且制备工艺简单，易投入工业化生产[3-7]，因此本实验制备了穿心莲总内酯亲水凝胶骨架片，并对该制剂的释药行为和释药机制进行了研究[8-11]，以期为穿心莲总内酯新型剂型的开发提供一定的依据。 1材料
1.1穿心莲总内酯部位的制备
药材：穿心莲药材购自安徽亳州，经江苏康缘大药房有限公司主管药师吴舟鉴定为爵床科植物穿心莲A. paniculata (Burm.f.)Nees的干燥全草。
总内酯部位的制备：穿心莲药材用10倍量95%乙醇回流提取2次，每次1 h，合并提取液，减压回收浓缩，得到浓缩液，加入活性碳，热处理30 min，趁热抽滤，浓缩至无醇味，得到水溶液，经乙酸乙酯萃取，浓缩至有微量黄色结晶析出，放置，抽滤，得黄色粉末，晾干即得，经HPLC测定，其总内酯质量分数大于50%，其中含穿心莲内酯45.79%，脱水穿心莲内酯7.16%，新穿心莲内酯20.47%。
1.2仪器与试剂
BP211D型电子分析天平(METTLER TOLEDO);DHG-9143BS-III电热恒温鼓风干燥箱(上海新苗医疗器械制造有限公司);YD-20智能片剂硬度仪(天津大学无线电厂);THP 花篮式压片机(中外合资上海天祥・健台制药机械有限公司);D-800LS智能药物溶出仪(天津大学无线电厂制造);Agilent 1200型高效液相色谱仪(美国安捷伦公司)。
穿心莲内酯(中国食品药品检定研究院，批号110797-201108);脱水穿心莲内酯(成都曼斯特生物科技有限公司，批号MUST-13010310);新穿心莲内酯(成都曼斯特生物科技有限公司，批号MUST-12082301);羟丙基甲基纤维素(上海卡乐康包衣技术有限公司，批号PD379556);羧甲基淀粉钠(曲阜市天利药用辅料有限公司，批号1307013);十二烷基硫酸钠(国药集团化学试剂有限公司，批号F20110331);微晶纤维素(曲阜市天利药用辅料有限公司，批号F1309005);乳糖(江苏道宁药业有限公司，批号F1307036);硬脂酸镁(曲阜市天利药用辅料有限公司，批号F1306030)。
2方法
2.1制备工艺
按处方量称取过80目筛的主药和辅料，主药-辅料1∶1，片重3 g，采用等量递加法混匀，加入适量无水乙醇作为润湿剂制软材，过20目筛制粒，于60 ℃干燥2 h，再过18目筛整粒，干颗粒中加入适量硬脂酸镁，混匀，压片，控制该片硬度在8.0～10.0 kg・cm-2，即得。
2.2体外释放度测定
2.2.1溶出介质的确定
穿心莲内酯难溶于水，因而要在溶出介质中加入表面活性剂来增加溶解度。本实验考察了质量浓度为0.2%，0.5%，1.0%的十二烷基硫酸钠(SDS)和0.2%，0.5%，1.0%的聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(吐温80)。各取穿心莲总内酯粉末4.5 g置于90 mL上述溶液中，水浴(37±0.5) ℃，实时振摇，观测穿心莲内酯粉末的溶解情况。结果表明穿心莲内酯粉末20 min内完全溶解于0.5%和1.0%的SDS，最终选择0.5%的SDS为体外释放测定介质。
2.2.2溶出测定方法的建立
2.2.2.1色谱条件Waters symmetry C18色谱柱(4.6 mm×250 mm，5 μm);流动相甲醇-水52∶48;流速1.0 mL・min-1;穿心莲内酯检测波长225 nm;脱水穿心莲内酯检测波长254 nm;新穿心莲内酯检测波长210 nm;柱温室温;进样量10 μL。
2.2.2.2溶液制备按2010年版《中国药典》第二部附录XD溶出度测定第一法，以0.5%SDS溶液900 mL为介质，转速为50 r・min-1，温度为(37±0.5) ℃，按设定时间点取样4 mL，过0.8 μm微孔滤膜，取适量续滤液，用等体积乙酸乙酯萃取，N2吹干，甲醇复溶，得供试品溶液;取穿心莲内酯对照品(Ⅰ)、脱水穿心莲内酯(Ⅱ)、新穿心莲内酯(Ⅲ)对照品适量，精密称定，加甲醇制成每1 mL各含0.1 mg的溶液，即得对照品溶液。
2.2.2.3系统适用性试验在上述色谱条件下，分别进样对照品溶液和供试品溶液，色谱图见图1，各色谱峰与相邻色谱峰的分离度均大于1.5，理论塔板数按穿心莲内酯计算不低于2 000，拖尾因子在0.95～1.05。
2.2.2.4线性关系取对照品母液，用移液枪2倍体积往下稀释，即得系列标准溶液。取系列标准溶液10 μL，按2.2.2.1项下色谱条件，进样分析并记录峰面积。以色谱峰面积为纵坐标，以对照品的浓度为横坐标进行线性回归，得各回归方程、相关系数及线性范围为：穿心莲内酯y=18.198x+95.876，r=0.999 9;脱水穿心莲内酯y=14.869x+88.402，
r=0.999 8;新穿心莲内酯y=11.502x+62.894，r=0.999 6。结果表明：穿心莲内酯，脱水穿心莲内酯，新穿心莲内酯质量浓度在13.31～426，14.58～466.7，11.35～363.33 mg・L-1线性关系良好。
2.2.2.5精密度试验制备供试品溶液6份，进样10 μL，记录峰面积。测得穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯、新穿心莲内酯峰面积的RSD分别为0.40%，0.30%，0.70%，表明仪器精密度良好。
2.2.2.6重复性试验取上述同一供试品溶液，连续进样6次，记录峰面积。测得穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯、新穿心莲内酯峰面积的RSD分别为0.70%，0.40%，0.30%，表明方法重复性良好。
2.2.2.7稳定性试验取新制备的同一供试品溶液，室温放置，于0，4，8，12，18，24 h进样，记录峰面积。测得穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯、新穿心莲内酯峰面积RSD分别为1.0%，0.70%，0.60%，表明供试溶液室温放置24 h内稳定。 2.2.2.8加样回收率试验取续滤液1 mL，加入对照品溶液，按2.2.2.2项下方法制成供试品溶液，进样分析并记录峰面积。测得穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯、新穿心莲内酯平均回收率分别为99.2%，99.6%，99.8%;RSD分别为1.9%，1.8%，1.4%，表明该方法准确度良好。
2.3处方及工艺筛选
2.3.1HPMC型号及用量对释放速率的影响
固定主药含量(主药-辅料1∶1)，分别选用3种型号的HPMC(K4M，K100LV，E50LV)作为骨架材料，黏度K4M> K100LV>E50LV，结果表明， E50LV，K100LV，K4M都可以起到缓释效果，见图2。同等用量下，高黏度HPMC与低黏度相比，水化速度快，吸水能力强，吸水后迅速膨胀形成凝胶层，且溶蚀较慢，考虑到后续的实验工作中涉及许多过膜等操作步奏，鉴于高黏度HPMC的不易透过0.45 μm的滤膜，本实验选用缓释效果适宜且容易透过0.45 μm滤膜的E50LV为骨架材料。固定主药含量(主药-辅料1∶1)，每片中含HPMC(E50LV)分别为片重的20%，25%，30%，35%，加入适量的填充剂使片重保持一致。随着HPMC用量增加，水化速率加快，形成的凝胶层增厚，强度增大，药物释放速率越低，因此可知HPMC用量是影响药物释放的主要因素，见图3。综合考虑，初步选35%的HPMC用量。
2.3.2不同黏合剂用量对释放速率的影响
以羟丙甲纤维素(50cp)为黏合剂，采用内加法考察用量分别占片重2%，3%，4%时，对药物释放速率的影响。随着黏合剂用量增加，药物释放速率明显降低，见图4。这可能是由于黏合剂使药物分子之间以及药物和辅料之间结合力变强，形成凝胶不利于药物的释放，结合制粒的难以成度及颗粒与粉末之间的比例，最终确定其用量为片重的2%。
2.3.3填充剂用量对释放速率的影响
固定主药含量(主药-辅料1∶1)，分别考察乳糖-微晶纤维素1∶1，1∶2，2∶1时对药物释放的影响，结果见图5，比例的变化对释放度的影响不大，结合制粒过程中制粒的难易、颗粒与粉末之间的比例及黏合剂的用量，最终确定其比例为片重的乳糖-微晶纤维素 2∶1。
2.3.4工艺验证
按最优处方工艺制备3批穿心莲总内酯骨架片样品，并进行体外释放度考察，累积释放曲线见图6，3批样品的释药速率无显著性差异，表明所优选的处方工艺合理可靠，重复性良好。
选择其中一批样品，采用HPLC对穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯、新穿心莲内酯进行释放度测定，同时采用变异因子f1和相似因子f2法进行考察，f1落在0～15，表明2种成分的溶出度相似，f2在50～100，f2越接近100，说明所比较的溶出曲线越相似。
结果表明，穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯、新穿心莲内酯之间两两相似性良好，累积释放曲线见图7，相似因子、变异因子数据见表1，穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯、新穿心莲内酯达到了同步释放。
2.4模型拟合与释药机制结果分析
为进一步分析穿心莲总内酯骨架片的释药行为，将按最优处方工艺制备的穿心莲总内酯骨架片体外释放结果按Higuichi方程(Mt/M∞=kt1/2)、一级方程(ln(1-Mt/M∞)=-kt)和零级方程(Mt/M∞= kt)进行拟合，并用相关系数判断其拟合程度，以r值最大为优;为研究药物从骨架中的释放机制，采用Peppas方程(Mt/M∞=ktn)进行数学模型拟合，Peppas方程认为：当n<0.45时，药物释放机制为Fick扩散;当0.450.89时，为骨架溶蚀机制。穿心莲总内酯骨架片体外释药过程呈现Higuchi动力学模型;n>0.89，释药机制为骨架溶蚀机制，结果见表2。
3讨论
在设计穿心莲总内酯骨架片时，药物中穿心莲总内酯的溶解性是重要的考虑因素，对于水溶性药物，高黏度的羟丙甲纤维素(HPMC)易于形成稳定的扩散控制系统;对于难溶于水的药物，应采用低黏度HPMC，溶蚀是最主要的释放机制。由于穿心莲总内酯为难溶于水的药物，本实验考察了3种HPMC型号：K4M，K100LV，E50LV，三者黏度K4M>K100LV>E50LV，随着HPMC的相对分子质量的增加，HPMC的黏度变大，HPMC 的分子链变长，形成的凝胶层不容易溶蚀，导致药物的释放速率降低，不太适宜水难溶性药物的溶解[12]。因而针对穿心莲内酯，低黏度的E50LV羟丙甲纤维素较适宜。
本课题中研究对象穿心莲总内酯为自制。根据2010年版《中国药典》二部附录XIXD对缓释、控释和迟释制剂指导原则的要求，本研究首次同时对其主要药效成分穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯、新穿心莲内酯这3个成分的体外释药行为进行考察，同时进行了释药模型的拟合，并且对其释药机制做了分析，为预测中药穿心莲多组分的体内释药提供了初步的理论和实验依据。
[参考文献]
[1]张望望， 张文书. 穿心莲抗炎作用机制研究[J]. 医学综述， 2008， 14(6)：938.
[2]李海燕， 朱庆文， 杜红，等. 穿心莲内酯直肠微乳的pH和吸收促进剂用量考察[J]. 中国实验方剂学杂志， 2013， 19(4)：41.
[3]徐冬羽， 屠锡德. 口服亲水凝胶骨架片的研究进展[J]. 药学进展， 2002， 26(1)：10.
[4]钟慧， 朱源， 余江南， 等. 难溶性天然药物增溶方法的研究进展[J]. 中国中药杂志， 2014， 39(17)：3226.
[5]王博， 张来华， 李苑新， 等. 亲水凝胶骨架缓释片释药机制评价方法的研究进展[J]. 中国医药工业杂志， 2009， 40(10)：782.
[6]聂淑芳， 刘辉， 刘艳丽， 等. 几种亲水凝胶骨架材料相关性质的比较[J]. 药学学报， 2011， 46(3)：338.
[7]沈丽琳. 羟丙甲纤维素在药物制剂方面的应用与研究[J]. 中国药业， 2007， 16(12)：64.
[8]朱广强，张瑜， 刘健华. 氨茶碱魔芋胶骨架片的体外释放研究[J]. 中国中药杂志， 2007， 32(21)：2236.
[9]桂彬， 林巧平， 许向阳， 等. 影响亲水凝胶骨架系统中药物释放的因素[J]. 药学进展， 2012， 36(5)：216.
[10]武慧超， 陆洋， 杜守颖， 等. 益智亲水凝胶骨架片体外释放度的研究[J]. 北京中医药大学学报， 2012， 35(7)：484.
