李強(qiáng)
(山東省東營市藥品檢驗所,山東 東營 257091)
環(huán)糊精(cyclodextrin)是環(huán)糊精糖苷轉(zhuǎn)移酶與淀粉作用生成的含有6~12個葡萄糖分子的環(huán)狀多糖化合物[1],是良好的天然合成包合材料。已知環(huán)糊精有很多同系物,常見的是α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精3種。其中β-環(huán)糊精在胃中不易分解,在腸道中受消化酶及腸道微生物的作用開環(huán)形成低聚糖后,作為一種碳水化合物參與機(jī)體代謝,因此無蓄積作用,是一種理想載體。β-環(huán)糊精及其部分甲基化衍生物的急性和慢性毒性實驗、致畸、致癌、致突變實驗等均證明其安全無毒[2-3]。近年來β-環(huán)糊精包合技術(shù)在中藥制劑領(lǐng)域備受關(guān)注。
1.1 飽和水溶液法
將β-環(huán)糊精制成飽和水溶液,加入藥物(對于在水中不溶的藥物,可加入適當(dāng)溶劑助溶),攪拌混合30 min以上,使藥物被包合,加入有機(jī)溶劑使析出沉淀,過濾,根據(jù)藥物的性質(zhì)用適當(dāng)?shù)娜軇┫礈臁⒏稍?,即得穩(wěn)定的包合物。此法亦稱為重結(jié)晶法或共沉淀法,是目前研究中采用最多的方法,也是較適合大生產(chǎn)的方法。李可強(qiáng)等[4]以飽和水溶液法,通過正交試驗,以油利用率和成品率為指標(biāo),優(yōu)選了β-環(huán)糊精包合止咳顆粒中揮發(fā)油的最佳工藝,揮發(fā)油:β-環(huán)糊精為1∶6,包合溫度為35℃,包合時間為30min。李豐文等[5]也采用正交試驗法,對急咳停顆粒中揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物的制備進(jìn)行研究,考察揮發(fā)油利用率、包合物得率2個指標(biāo),采用差示掃描量熱法(DSC)驗證包合物,優(yōu)選出最佳工藝,揮發(fā)油:β-環(huán)糊精為1∶10,β-環(huán)糊精:水為1∶12,包合溫度為40℃,包合時間3h。
1.2 超聲法
將藥物加入β-環(huán)糊精飽和水溶液中,用超聲波破碎儀或超聲波清洗機(jī),選擇合適的超聲強(qiáng)度和時間,析出的沉淀過濾,根據(jù)客分子藥物的性質(zhì)用適當(dāng)?shù)娜軇┫磧?、干燥,即得穩(wěn)定的包合物。許梅[6]用正交試驗法探討了超聲法制備β-環(huán)糊精包合香附揮發(fā)油的最佳工藝,油:β-環(huán)糊精為1∶6,包合溫度30℃,包合時間為20min。此法操作方便,包合率高,便于工業(yè)化生產(chǎn)。
1.3 研磨法
將β-環(huán)糊精與定量的固體藥物混合,在球磨機(jī)或研缽中研磨一定時間,即得成品。此方法多用手工操作,適合少量制備,不適于大生產(chǎn)。郭濤等[7]研究了蟾酥β-環(huán)糊精包合物的制備工藝,球磨法優(yōu)于其他幾種制備方法,其蟾毒配基類化合物的包合率達(dá)85.42%。
1.4 膠體磨法
在工業(yè)生產(chǎn)中,膠體磨法可以代替研磨法,且更加快速、簡便,適合于工業(yè)化大生產(chǎn)。李希等[8]比較了膠體磨法、攪拌法、超聲法包合羌活揮發(fā)油,結(jié)果膠體磨法包合效率最高,且具有工業(yè)化應(yīng)用前景。
1.5 冷凍干燥法和噴霧干燥法
藥物制成包合物后易溶于水,且在干燥過程中易分解、變色則適用冷凍干燥法,而后者適用于難溶性和疏水性藥物。
2.1 緩釋和靶向制劑載體
β-環(huán)糊精與藥物結(jié)合形成包合物,可起到貯存藥物的作用,控制藥物釋放,利用包合物的特殊理化性質(zhì)還可以達(dá)到藥物在靶向部位釋放的目的[9]。趙榆林等[10]采用飽和溶液法制備包合物,采用分光光度法考察鹽酸小檗堿包合物的體外溶出度和緩釋作用,結(jié)果其溶出速率明顯減緩,具有一定的緩釋作用,同時具更高的生物利用度。
2.2 提高生物利用度
環(huán)糊精具有疏水的內(nèi)腔和親水的表面,低溶解度的藥物在包合物中,失去了原有的結(jié)晶性而以分子狀態(tài)存在,提高了藥物溶解度和生物利用度。張海燕等[11]對燈盞花素的β-環(huán)糊精包合物進(jìn)行藥代動力學(xué)研究時發(fā)現(xiàn),包合物溶解度比燈盞花素提高了148倍,包合物在整個腸段的吸收率隨溶解度增加而提高,主要吸收峰達(dá)峰時間提前,最高血藥濃度大大提高,生物利用度顯著增加。高永榮等[12]用含0.2%十二烷基硫酸鈉的人工胃液作溶出介質(zhì),測定β-環(huán)糊精包合蛇床子素的體外溶出度,表明包合物溶出明顯快于原藥,包合物90min累積溶出量為(92.53±0.14)%(n=3),蛇床子素為(35.01±0.09)%(n=3),包合物溶出量約原藥的3倍。高永榮等[13]又進(jìn)行了兔體內(nèi)生物利用度測定,兔體內(nèi)蛇床子素組藥物達(dá)峰時間(Tmax)為(4.0±0.5)h,峰濃度(Cmax)為(4.8±0.5)mg/L,0~24h藥時曲線下面積(AUC0-24)為(48.7±11.7)mg·h/L;包合物組 Tmax為(1.50±0.25)h,Cmax=(8.6±1.1)mg/L,AUC0-24=(76.9±15.7)mg·h/L,經(jīng)配對 t檢驗,Tmax、Cmax、AUC0-24差異均有顯著性(P<0.05),以蛇床子素的 AUC0-24為參照,包合物的生物利用度為(158.9±12.3)%。張典瑞等[14]將腸康顆粒揮發(fā)油制成β-環(huán)糊精包合物,并對其進(jìn)行了分析驗證,發(fā)現(xiàn)β-環(huán)糊精包合技術(shù)可以提高生物利用度。包合物還可制成注射劑,進(jìn)一步提高藥物的生物利用度,增強(qiáng)藥效,減少給藥劑量。
2.3 增加藥物穩(wěn)定性
易受光、熱、空氣等環(huán)境因素影響的藥物,經(jīng)β-環(huán)糊精包合后,藥物分子處于β-環(huán)糊精的桶狀內(nèi)腔中,與外界接觸減少,穩(wěn)定性增加,療效得到保證。張衛(wèi)東等[15]經(jīng)試驗證明,揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物的抗光解性、熱穩(wěn)定性及濕穩(wěn)定性明顯提高,揮發(fā)性降低。宋洪濤等[16]報道,大蒜油的2-羥丙基-β-環(huán)糊精(HP-β-CD)包合物穩(wěn)定性顯著提高,但其水溶液大蒜素含量在30,45min時分別降低約18%,22%,仍無法滿足注射劑的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)考慮制成粉針劑且避光冷藏。單靜穎[17]研究了木犀草素β-環(huán)糊精包合物的穩(wěn)定性,結(jié)果表明,經(jīng)β-環(huán)糊精包合的木犀草素2年后含量為87%~97%,而未包合的木犀草素僅為49%~66%,穩(wěn)定性大大增加。李桂蘭等[18]采用經(jīng)典恒溫法考察了柴胡揮發(fā)油-β-環(huán)糊精包合物溶液在不同溫度條件下的濃度變化,即反應(yīng)速率常數(shù),結(jié)果表明,β-環(huán)糊精包合物可以提高柴胡揮發(fā)油溶液的穩(wěn)定性。
2.4 液體藥物固體化
普通固體制劑工藝中,揮發(fā)性成分以乙醇溶解后,噴灑于干燥顆?;蚍勰┲校苋菀讚]發(fā)損失。β-環(huán)糊精包合可使揮發(fā)性成分粉末化,能制成散劑、顆粒劑、片劑、膠囊劑等劑型,劑量準(zhǔn)確,便于保存和攜帶。劉書堂等[19]采用β-環(huán)糊精包合藿香油、紫蘇葉油和厚樸油制備的藿香正氣袋泡劑中,揮發(fā)油含量明顯高于同劑量的湯劑、片劑、水丸和蜜丸,與軟膠囊含油量接近。β-環(huán)糊精技術(shù)可以使腸康顆粒的揮發(fā)油固體化,從而減少揮發(fā)損失,便于制劑[14]。
2.5 掩蓋不良?xì)馕?,減少或消除藥物的毒性
很多中藥具有臭味、苦澀味、刺激性和毒性,兒童和老人的依從性差,將其制成β-環(huán)糊精包合物,可以有效掩蓋不良?xì)馕?,減輕不良反應(yīng)。方曉玲[20]用β-環(huán)糊精包合大蒜精油,不但可以掩蓋大蒜特異的臭味,還能減少對胃腸道的刺激性。采用β-環(huán)糊精包合蟾酥,也能掩蓋其難聞的臭味[7]。
β-環(huán)糊精在中藥制劑中已經(jīng)有了較廣泛的應(yīng)用,但仍存在一些缺點(diǎn)。例如,β-環(huán)糊精分子中C2和C3位基之間可形成分子內(nèi)氫鍵而導(dǎo)致其水溶性差,在100mL水中β-環(huán)糊精的溶解度僅為1.85 g[21]。因此,人們開始對β-環(huán)糊精進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,制備各種衍生物,如引入甲基、乙基、羥丙基等基團(tuán),破壞其氫鍵,從而使其理化性質(zhì)尤其是水溶性發(fā)生顯著改變,彌補(bǔ)β-環(huán)糊精的不足,為其更廣泛的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
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