黄芩素(baicalein,Ba)又称黄芩苷元、黄芩黄素，是从黄芩中提取的一类黄酮类化合物,具有抗菌消炎、保肝利胆、抗病毒、抗肿瘤、抗过敏、抗氧化等多种药理作用^{[1, 2, 3, 4]}。目前，市售黄芩片需要每次1~2片，每日3~4次，患者的顺应性较差。研究表明，Ba在胃和小肠中吸收良好，在结肠亦有吸收^[5]，提示Ba具有广泛的吸收窗，适合制备成缓控释制剂。渗透泵型控释制剂作为缓控释制剂的典型代表，以零级特征缓慢释放药物，而且药物释放几乎不受胃肠道内容物、pH值等可变因素的影响，是口服缓控释制剂中最为理想的一种。本研究以Ba为模型药，采用环糊精包合技术提高其溶解度，进而制备成单层渗透泵型控释片，简化难溶性药物渗透泵片的制备工艺，以期为难溶性药物单层渗透泵型控释制剂的研究提供有价值的参考。 1 仪器和试药 1.1 仪器

U3000型高效液相色谱仪(戴安中国有限公司)；TDP型单冲压片机(上海第一制药机械厂)；BY-300A型小型包衣锅(上海黄海药检仪器厂)；ZRS-8型智能溶出试验仪(天津大学无线电厂)；BDY-100B型恒温摇床(上海百典仪器有限公司)；BP-210D型电子天平(赛多利斯科学仪器有限公司)；RE-5298A型旋转蒸发仪(上海雅荣生化设备仪器有限公司)；HWS-12型智能水浴锅(上海一恒科技有限公司)；DZF型真空干燥箱(北京中科环试仪器有限公司)。 1.2 试剂

Ba(实验室自制，纯度为98.6%)；聚乙二醇 400(polyethylene glycol 400，PEG 400，国药集团化学试剂有限公司)；二甲基-β-环糊精(DM-β-CD，山东滨州智源生物科技有限公司)；氯化钠(河北华晨药业有限公司)；聚氧乙烯(polyethylene oxide，PEO，WSR N-750，美国Dow公司)；醋酸纤维素(CA，结合酸：54.5%～56.0%，国药集团化学试剂有限公司)；硬脂酸镁(辽宁奥达制药有限公司)；乙腈、甲醇为色谱纯；其余试剂均为分析纯。 2 方法和结果 2.1 Ba包合物的制备^[6]

称取Ba 1g，用乙醇溶解；另称取5 g DM-β-CD，用水溶解。将Ba的乙醇溶液缓慢加入到DM-β-CD水溶液中，在45℃条件下超声6 h。旋转蒸发除去乙醇。然后加入蒸馏水，溶解后冰浴降温，过滤除去未被包合的Ba。冷冻、干燥得到Ba包合物。 2.2 包合物溶出曲线和溶解度的测定 2.2.1 含量测定方法

色谱条件：色谱柱为Waters C₁₈ (250 mm×4.6 mm，5 μm)；流动相为甲醇∶0.05%磷酸=65∶35；检测波长为274 nm；柱温为25℃；流速为1 mL/min，进样量为10 μL。

制备标准曲线：精密称取Ba 10 mg，加入到100 mL容量瓶中，溶解后用流动相定容。取适量分别配制浓度为0.1、0.5、1、2、10、20 μg/mL的溶液。以浓度(C,μg/mL)对峰面积(A)进行线性回归，得回归方程C=10.238 1 A+0.190 3 (r=0.999 9)。分别取0.1、1和20 μg/mL的高、中、低浓度对照品溶液，加入到空白辅料中，进行回收率实验。高、中、低浓度的平均方法回收率分别为99.17%、101.79%和98.38%，RSD分别为0.93%、1.64%和3.02%；日内精密度RSD为1.07%、0.61%、0.83%；日间精密度RSD为1.64%、1.72%、1.88%。符合含量测定要求。 2.2.2 溶出曲线的测定

分别称取10 mg Ba、含等量Ba的物理混合物和Ba包合物，分别置于透析袋中。以含1% SDS 的900 mL水为溶出介质进行溶解，转速100 r/min，温度为(37±1)℃，分别于0、5、10、20、30、60 min各取5 mL，同时补加同温度、同体积的溶出介质。样品液经0.45 μm微孔滤膜过滤，取续滤液适当稀释后，测定峰面积并绘制溶出曲线。结果(图 1)表明Ba包合物在10 min时几乎全部溶出，而Ba的累积溶出度在60 min时仅为21.22%。

图 1

图 1 黄芩素、物理混合物及包合物的溶出曲线 Fig 1 Dissolution curves of baicalein and its physical mixture and inclusion complex 37℃. n=3,x±s

取过80目筛的Ba包合物180 mg，加入PEO，渗透活性物质及其他辅料并混合均匀。以95%乙醇溶液为粘合剂，制软材，过20目筛制粒，室温干燥，20目整粒，加入1%硬脂酸镁作为润滑剂，压制渗透泵片片芯(每片含Ba 30 mg)，片芯硬度为45~70 N。

以醋酸纤维素、PEG 400、丙酮-无水乙醇(95∶5) 配制成包衣液，包衣温度为40~50℃，转速为30 r/min，室温固化，于40℃真空干燥箱中放置12 h以除去残留有机溶剂，两面打孔(直径为0.5 mm)。 2.4 体外释放曲线的测定

取渗透泵片，依照《中国药典》2010年版二部附录ⅩD第一法，以1%SDS水溶液900 mL为溶出介质，转速100 r/min，温度(37±0.5)℃，于0、1、2、4、6、8、10、12 h各取5 mL，并同时补同温度、同体积的溶出介质，样品经0.45 μm微孔滤膜过滤，取续滤液，进样10 μL，测定浓度并计算渗透泵片在不同时间的累积释放量，并绘制释放曲线。 2.5 各因素对释药行为的影响

通过预实验发现，Ba包合物单层渗透泵片的释药过程主要受NaCl用量、PEO用量、包衣增重和增塑剂用量等因素的影响。本研究在单因素考察的基础上，采用正交试验设计优化出最佳处方。 2.5.1 氯化钠用量对释药行为的影响

保持其他辅料用量不变，分别考察氯化钠用量为80、100和120 mg时对释药行为的影响，结果见图 2A。由结果可知，氯化钠用量对释药行为有较大影响，用量为80 mg时，释药速率及累计释放度均较低。用量为120 mg时，前期释药速率较快，但累计释放度并不高。当氯化钠用量为100 mg时，释药速率适中，且累积释放度较高。

图 2

图 2 NaCl用量(A)、PEO用量(B)、包衣增重(C)和增塑剂用量(D)对黄芩素单层渗透泵片释药的影响 Fig 2 Effects of NaCl (A) and PEO (B) contents,coating weight (C) and plasticizer content (D) on drug release from monolithic osmotic tablet containing inclusion complex of baicalein PEO: Polyethylene oxide; PEG: Polyethylene glycol. n=3,x±s

保持其他辅料用量不变，分别考察PEO用量为60 mg、80 mg和100 mg时对释药行为的影响。结果见图 2B。由结果可知，PEO用量为60 mg时，由于片芯环境黏度较低，前期释药较快，但同时由于助悬能力不够，累积释放度较低。PEO用量为100 mg时，片芯环境的黏度也较高，导致药物释放速率下降。当用量为80 mg时，释药较为平稳，累积释放度较为理想。 2.5.3 包衣增重对释药行为的影响

保持其他辅料用量不变，分别考察包衣增重为4%、5%和6%时对释药行为的影响。结果见图 2C。不同包衣增重对累积释放度有较大影响。随着包衣增重增加，Ba的释药速率及累积释放度逐渐下降。由结果可知，当包衣增重为4%时累积释放度较为理想。 2.5.4 增塑剂用量对释药行为的影响

以PEG 400作为包衣膜的增塑剂，在保持其他辅料不变的情况下，考察不同增塑剂用量(4%、6%、8%)对释药行为的影响，结果见图 2D。结果表明，随着包衣膜中PEG 400用量的增加释药速率明显加快。这与包衣膜亲水性能增加和PEG 的致孔作用有关。 2.6 正交试验优化处方 由单因素考察的结果可知，渗透泵控释片中NaCl用量、PEO用量、包衣增重和增塑剂用量为其主要影响因素。根据以上4个因素，选择3水平进行试验，按L₉(3⁴)正交表进行处方优化。以0、1、2、4、6、8、10、12 h的释放度和时间-释放度线性回归所得直线的相关系数r为评价指标，采用加权评分法将上述4个评价指标转化为单一指标进行考察。考察渗透泵控释片在2 h的释放度(L₁)有无时滞现象、6 h的累积释放度(L₂)、12 h(L₃)是否释放完全(以上3个指标权重系数均为1)，r(L₄)考察药物是否以零级释放(本指标权重系数为2)。按以下公式计算：

L=|L₁－17%|×100×1+|L₂－50%|×100× 1+|L₃－95%|×100×1+|L₄－1|×100×2，L越小表示释药效果越理想。

正交试验因素-水平设计、结果及方差分析分别见表 1～3。

表 1(Table 1)

表 1 因素-水平设计表 Tab 1 Factor-level design table Level NaCl (A) m/mg PEO (B) m/mg Coating weight (C) (%) Plasticizer (D) (%) 1 90 70 4 8 2 100 80 5 9 3 110 90 6 10 PEO: Polyethylene oxide

表 1 因素-水平设计表 Tab 1 Factor-level design table

表 2(Table 2)

表 2 正交试验结果 Tab 2 Results of orthogonal test No. A B C D L 1 1 1 1 1 59.09 2 1 2 2 2 22.83 3 1 3 3 3 49.68 4 2 1 2 3 56.24 5 2 2 3 1 40.95 6 2 3 1 2 22.73 7 3 1 3 2 46.89 8 3 2 1 3 40.81 9 3 3 2 1 43.83 K1j 43.867 54.073 40.877 47.957 K2j 39.973 34.863 40.967 30.817 K3j 43.843 38.747 45.840 48.910 Rj 3.894 19.210 4.963 18.093

表 2 正交试验结果 Tab 2 Results of orthogonal test

表 3(Table 3)

表 3 方差分析结果 Tab 3 Results of variance analysis n=69 Variance SS f F Remarkability B 619.011 2 20.541 P<0.05 C 48.392 2 1.606 D 622.057 2 20.642 P<0.05 A (Error) 30.135 2 The minimum term of SS is used for error term. F0.05(1,2)=19.0

表 3 方差分析结果 Tab 3 Results of variance analysis

通过直观分析和方差分析可知，PEO用量和增塑剂PGE 400用量对释药行为有显著影响，但各因素对释药行为影响的主次关系为B>D>C>A。按K值最小项，得渗透泵片的最佳处方为A₂B₂C₁D₂。优化后的处方为Ba包合物180 mg，NaCl用量为100 mg，PEO用量为80 mg，加入1%的硬脂酸镁，包衣增重4%，增塑剂用量为9%。 2.7 Ba包合物渗透泵片工艺验证 按照优化后的处方制备Ba包合物渗透泵片3批，测定各批次体外释放曲线，考察批间工艺重现性，结果见图 3。结果表明，各批间重现性良好。经计算，3批渗透泵片的L值为20.12～22.82，表明优化后的渗透泵片释药行为较为理想。

图 3

图 3 三批渗透泵片释药曲线 Fig 3 Drug release profiles of three lots of osmotic pump tablets n=6,x±s

将优化后处方的释药曲线，以各取样时间点的实测数据，用常用的释药模型以累积释放度对时间进行拟合，求出符合该释药曲线的方程，并用r判断拟合程度，r越接近1则表示拟合程度愈高。结果显示，零级释放模型的拟合方程为：Y=7.573 7 t+0.692 7，r=0.997 8；一级释放模型 的拟合方程为：ln(100-Y)=-0.173 5 t+4.790 3，r=0.969 7； Higuchi释放模型的拟合方程为：Y=27.079 4 t^1/2-13.835 6，r=0.954 3。结果表明，药物释放最接近零级释放，然后依次是一级释放模型和Higuchi释放模型。 3 讨 论

易溶性药物制备成单层渗透泵研究比较成熟。对难溶性药物来说，应从改善其溶解度和(或)提高片芯环境的渗透压着重研究。本研究以难溶性药物Ba为模型药，从改善其溶解度和提高渗透压方面对片芯进行了处方研究，同时考虑包衣膜控制释药速率的作用，最终成功制备了体外释药行为较为理想的Ba包合物单层渗透泵片。

环糊精及其衍生物对Ba的包合作用存在较大差别，可能是因为不同的环糊精及其衍生物空腔内径不同。据报道，采用DM-β-CD作为载体材料时，制备的Ba包合物具有较高的包封率及载药量^[6]，因此本研究采用DM-β-CD作为载体材料制备Ba包合物。包合物中Ba溶出速率和溶解度得到明显改善，为将Ba进一步制备成单层渗透泵片奠定了基础。

本研究的渗透泵控释片以NaCl为渗透活性物质，PEO作为助悬剂，但两者的比例关系对释药行为有重要影响^{[7, 8, 9, 10]}。两者是协同关系，但也相互牵制：渗透活性剂可增加片芯的渗透压，提供释药动力，而助悬剂PEO除了提供一定的渗透压、溶胀压外还具有助悬作用，阻止药物沉降在片芯底部，两者共同促进了药物顺利释放，因而是协同关系。 在片芯质量一定的情况下，渗透活性剂比例过高则限制了助悬剂PEO的用量，因片芯混悬液黏度不够，药物容易沉积于片芯内，导致累积释放度达不到要求。而当助悬剂PEO比例较高时则限制了渗透活性剂的用量，由于形成的混悬液黏度较大，且释药动力不足，导致释药速率下降，达不到理想的释药效果，因而两者又是相互牵制关系。通过实验研究，最终确定渗透活性物质NaCl与助悬剂PEO的用量比例为5∶4。

优化后处方的体外释药曲线线性相关性较好，释药速率符合零级方程，达到了实验设计目的。尽管体外释药较为理想，该处方是否合理还需结合体内实验来进一步确定。