聚乙二醇對尼莫地平溶解性能的影響

第38卷第2期上海Vol 38 No. 22004年2月JOURNAL OF SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITYFeb,2004文章編號;10062467(2004)02-0312-04聚乙二醇對尼莫地平溶解性能的影響郭圣榮,張芳,張亞瓊,郭麗,趙鳳生(上海交通大學(xué)藥學(xué)院,上海200030)摘要:測定了尼莫地平( nimodipine,NM)在聚乙二醇(PEG)的磷酸緩沖溶液中的溶解度;用熔融法制備了 NM-PEG6000因體分散體(SD);由差熱分析(DSC)和Ⅹ射線(xiàn)衍射(XRD)分析鑒別藥物在載體中的存在狀態(tài),并進(jìn)行體外溶出度測定結果表明,隨PEG濃度增大,NM的溶解度增大;NM以微鈿結晶存在于PEG中;隨著(zhù)SD內PEG比例的增大,NM的釋藥速率明顯增大,而且2h的累積溶出度也增大.因此,PEG對NM有增溶作用; NM-PEG-6000固體分散體和物理混合物可提高藥物的溶出速率關(guān)鍵詞:尼莫地平;聚乙二醇-6000;溶出度;固體分散體中圖分類(lèi)號:R944.2文獻標識碼:AThe Effects of PEG on the Solubility of NimodipineG0O Sheng-rong, ZHANG Fang, ZHANG Ya-giong, GUO Li, ZIlAO Feng-sheng(School of Pharmacy, Shanghai Jiaotong Univ., Shanghai 200030, China)Abstract: The nimodipine(NM) solid dispersions(SD)were prepared by solvent-melting; DSC and X-raypowder diffractometry were used to determine the status of NM in carriers, and in vitro dissolution charac-teristics were studied. The results show that the solubility of NM increases with the PEG concentrationthe drug in solid dispersions exists in microcrystalline form; the dissolutions of thedispersions aremuch more than that of the pure drugKey words nimodipine (NM); polyethylene glycols(PEG )-6000, dissolution; solid dispersion尼莫地平(NM)臨床上主要用于防治缺血性腦血管疾病但該藥難溶于水,生物利用度低改善1實(shí)驗部分NM的溶解性和從制劑中的溶出性能對提高藥物的1.1儀器與材料生物利用度是很有意義的聚乙二醇60(PEG-ZRS-8C型智能溶出試驗儀,天津大學(xué)無(wú)線(xiàn)電6000是一種親水性藥用高分子輔料.用親水性高分廠(chǎng)出品;HzQQ型振蕩器,哈爾濱東聯(lián)電子技術(shù)開(kāi)子載體制備難溶性藥物固體分散體或物理混合物均發(fā)有限公司生產(chǎn);DZF-6050型真空干燥箱,上海益可改善藥物溶出速率,提高生物利用度3.本文考恒實(shí)驗儀器有限公司生產(chǎn);RE52-2旋轉蒸發(fā)儀,上察了NM在PEG的磷酸鹽緩沖溶液中的溶解度;海滬西分析儀器廠(chǎng)生產(chǎn);紫外掃描儀, Hitachi u-采用熔融法制備了NM與PEG6000的不同配比的2001; PYRIS1DSD型差式掃描量熱儀, PERKIN固體分散體(SD),并對其物相和體外溶出速率進(jìn)行 ELMER公司(美國);UV-200型紫外分光光度了研究計, UNICO收稿日期:2002-12-13作者簡(jiǎn)介:邦圣榮(1964-),男湖北潛江人,教授,1995年畢業(yè)于浙江大學(xué),獲理學(xué)博士學(xué)位,現從事藥物控釋技術(shù)和B用高分子研究E H(Tel )1021-62932415:E-mail: srguo@sjtu. edu. en第2期郭圣榮,等:聚乙二醇對尼莫地平溶解性能的影響313粉狀尼莫地平,上海衡山藥業(yè)提供,乙醇重結晶取平均值,求得NM的溶解度(見(jiàn)表2)精制;PEG-6000,廣州南方化波公司進(jìn)口分裝表2NM在不同濃度PFG的PBS溶液中的溶解度1.2尼莫地平分析方法I'ab2 The solubility of NM in different PEG6000-PBS1.2.1PEG對NM紫外吸收的影響分別對NM和PEG進(jìn)行紫外掃描,結果表明,NM在239m處有最大吸收峰,而PEG在此處無(wú)吸收;加入不同量的PEG于NM溶液中,在239nm處測得的吸收度25,01.232.943.536.881.816.7基本無(wú)變化37.02.846.888.5310.816.928,91.2.2NM光敏性將NM溶液置于自然光下和50.05,758.3612.715.934.550.9避光放置,每隔一定時(shí)間測定吸光度(A),發(fā)現在自1.4NM固體分散體和物理混合物的制備然光下NM溶液的吸光度隨時(shí)間而明顯變化,而避固體分散體的制備采用熔融法,按NM:PEG光放置的NM溶液的吸光度變化很小(見(jiàn)表1).表=1:5和1:9(m:m)準確稱(chēng)定NM和PEG.PEG明NM在自然光下不穩定,這與文獻報道NM在強加熱熔融后,將NM溶解在液態(tài)PEG中然后,將光下不穩定相符.故在本實(shí)驗中所有操作都盡量避NM的PEG溶液迅速倒在已在一20C下預冷12h光進(jìn)行的鋼板上猝冷,并置于冰箱冷凍室(-20°℃C)過(guò)夜,真表1自然光與避光下放置不同時(shí)間測得的NM溶液空干燥研磨,過(guò)80目篩.保存于棕色廣口瓶中的吸光度研磨NM和PEG,過(guò)80目篩,按質(zhì)量比1:9Tab. 1 The absorbency of NM solution at different time分別稱(chēng)定,混勻即可得NM和PEG的物理混合物1.5溶出速率測定自然光避光精確稱(chēng)定藥物20mg或相當于藥物20mg的02.0h8.5h2.0h8.5b固體分散體,置于裝有溶出介質(zhì)的溶出杯中,依中國0.50.0520,0840.0750,059藥典2000年版二部附錄漿法測定溶出速率.設定實(shí)驗條件;轉速100r/min;溫度(37±0.5)°C;溶出介2.00.1240.1530.1560.1470.139D.146質(zhì)為1L的PBS(pH6.8).每次取樣7mL,0.8gm4,00.2330.260.2480.2430.244微孔濾膜過(guò)濾,同時(shí)補充同體積同溫度介質(zhì)8.00.4470.4640,462溶出速率數據處理按1.2.3節方法測定吸光1.2.3標準曲線(xiàn)制備取精制NM10mg,加無(wú)水度,計算不同時(shí)間累計溶出百分率,結果如圖1所乙醇稀釋至濃度為100mg/L,精吸0.125、0.250、示0.500、1.000、2.000、2.500mL置于25mL容量瓶中,分別加無(wú)水乙醇使總體積為2.5mL,加磷酸鹽緩沖液(PBS,pH=6.8)至刻度.以無(wú)水乙醇:PBS1:9(v:V)為空白試樣,在239mm處測定吸光哥度.以吸光度對濃度進(jìn)行線(xiàn)性回歸得標準曲線(xiàn)方程:NM: PEG=1: 9A=0.0556c+0.0351(0000,n=3)M(NM: PEG=1: 9)1.2.4含量測定精確稱(chēng)取適量固體分散體,溶于無(wú)水乙醇,用PBS定容,使混合溶劑中無(wú)水乙醇:PBS=1:9.在239mm波長(cháng)處測定吸光度,根據標準曲線(xiàn)計算含量圖1NM及其固體分散體和物理混合物的體外溶出曲線(xiàn)1.3NM溶解度測定Fig. 1 The dissolution curves of NM and its physic加過(guò)量NM于不同濃度PEG的PBS溶液中,mixture and solid dispersions分別在25、37和50C下?lián)u床中振搖24h,轉速1001,6物相分析r/min,同溫靜置10h,此時(shí)測得已經(jīng)達到溶解平6.1差式掃描量熱法(DSC)將 NM PEG6000的物理混合物和固體分散體分別進(jìn)行DSC試度法測定N的濃度,每種樣品做3組平行試,驗結果如圖2所示測試條件,掃精速度12/m314上海交通大學(xué)學(xué)報第38卷掃描范圍10°~160°S該過(guò)程的轉移吉布斯自由能(△G)為SD(NM: PEG=1: 9)△GSD(NM: PEG=I: 5)對NM在不同溫度、不同濃度PEG-6000溶液中的SD(NM: PEG=1: 1)溶解度數據進(jìn)行熱力學(xué)計算的結果如表3所示人 PM(NM:Pi19表3NM在PEG6000磷酸鹽縵沖液中溶解的轉移吉布斯自由能6080100120Tab 3 AG of NM dissolved in PEG-PBS圖2NM及PEG-6000的物理混合物和固體50°C分散體的DSC曲線(xiàn)Fig. 2 The DSC curves of NM and PEG-6000physical mixture and solid dispersions0.0321.6.2X射線(xiàn)衍射分析試驗將NM、PEG-6000物理混合物固體分散物進(jìn)行X射線(xiàn)衍射分析,結果如圖3所示測試條件:銅靶,壓力40kV,管流100mA,濾波片Gra,掃描速度12/min由表3可見(jiàn),△G均小于0,且隨PEG濃度增SD(NM: PEG=: 9)大,Δω負值增大,說(shuō)明NM從磷酸鹽緩沖液中向PEG6000-磷酸鹽緩沖液的溶解轉移是自發(fā)過(guò)程,隨SD(NM: PEG=1: 5)PEG濃度增大,這種自發(fā)轉移傾向越大.上述熱力PM(NM: PEG=1: 9)學(xué)分析進(jìn)一步表明,PEG對NM的增溶作用是熱力學(xué)允許的(2)由圖1可見(jiàn),NM在2h內基本不溶于水用PEG制成物理混合物和固體分散體后,NM溶解度都有不同程度的增加在NM:PEG=1:9的條件下,用PEG為載體制備的NM固體分散體要比圖3NM及其物理混合物和固體分散體的X射線(xiàn)衍射圖物理混合物溶出快得多.即使是NM:PEG=1:5Fig 3 The X-ray diffraction graph of NM physical的固體分散體也比NM:PEG=1:9的物理混合mixture and its solid dispersions物溶出快說(shuō)明用水溶性的PEG為載體制備的NM2實(shí)驗結果與討論物理混合物和固體分散體均可提高NM的溶出速率,而固體分散體效果要更好一些(1)由表2可見(jiàn),無(wú)論在PBS還是在PEG的(3)由DSC法測定NM的吸熱峰位于124.9PBS中隨溫度升高,NM的溶解度增大.在同一溫℃,PEG的吸熱峰位于64.0°C(見(jiàn)圖2).1:5和度下,隨著(zhù)PEG濃度增大,NM在PEG的PBS中1:9的SD樣品只有一個(gè)吸熱峰位于60~63℃溶解度增大如在25℃C下,NM在PBS中的溶解度處,與PEG吸熱峰位置相比,略為前移,而位于為1.23mg/L,在o=0.15的PBS中的溶解度125℃處沒(méi)有吸熱峰這個(gè)吸熱峰可能是SD中PEC為16.7mg/L.后者是前者的13.6倍.表明PEG對結晶體的熔融峰.吸熱峰的前移是由于NM分散在NM有明顯的增溶作用PEG中起到一種低分子稀釋劑的作用,導致結晶根據文獻[4],對NM在不同溫度、不同濃度高分子PEG熔點(diǎn)降低從理論上講,PEG6000與PEG600.溶液中的溶解度數據進(jìn)行熱力學(xué)處理,NM的物理混合物應于125℃左右呈現NM結晶的設定藥物溶解分為兩步,首先是藥物在磷酸鹽緩沖吸熱峰,本實(shí)驗中未發(fā)現該吸熱峰,可能是由于液中溶解,進(jìn)而溶解在PEG600磷酸鹽緩沖液中,DSC程序升溫過(guò)程中,載體先于其熔點(diǎn)溫度熔融,在從磷酸鹽緩沖液中向PEG6000磷酸鹽緩沖液的熔融的載體成為NM良好的溶劑,使NM在到達熔轉移過(guò)程中,NM在兩者中的溶解度分別為S和點(diǎn)之前就已逐漸溶解在熔融的載體中.據此,SD樣第2期郭圣榮,等:聚乙二醇對尼莫地平溶解性能的影響315品中NM是否完全以分子狀態(tài)溶解在PEG中或者參考文獻:結晶性受到PEG的抑制難以用DSC來(lái)證明盡管C1l Van den Mooter G, Wuyts M, Blaton N. PhysiSD中NM晶體的熔融峰消失,并不能表征NM在stabilisation of amorphous ketoconazole in solid dis-S中以無(wú)定形狀態(tài)存在persions with PVP K25[JT. European Journal of(4)由圖3可見(jiàn),NM在5°~30°有強衍射峰,Pharmaceutical Sciences, 2001, 12: 261-269.PEG-6000在該范圍內也有兩個(gè)較強衍射峰固體[2] Tantishaiyakul V, Kaewnopparat N, Ingkataworn分散體和物理混合物的XRD譜中既有PEG-6000wong S. Properties of solid dispersions of piroxicam in的衍射峰,也存在NM的衍射特征峰.結合DSC結PVP [J. International Journal of Pharmaceutics果,表明固體分散體和物理混合物中依然存在NM1999,181:151-153的晶體,只是NM以微小晶體與PEG共混[3 Jachowicz R, Nurnberg E, Pieszczek B, et al. Soliddispersion of ketoprofen in pellets [J]. International3結語(yǔ)Journal of Pharmaceutics, 2000. 206:13-21由DSC和XRD分析鑒別了NM在PEG中以TA Physico-chemical characterization of solid dispersions微細結晶存在,溶解度和體外溶出實(shí)驗表明,PEGof temazepam with PEG 6000 and PVP K30[J].In-對NM有增溶作用; NM-PEG6000固體分散體和物ternational Journal of Pharmaceutics, 1998, 164: 67理混合物可提高藥物的溶出速率簡(jiǎn)訊·發(fā)現宏觀(guān)超分子自組裝現象《科學(xué)》雜志報道上海交通大學(xué)科研人員最新成果2004年1月2日出版的《 SCIENCE》雜志發(fā)表了上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院顏德岳教授及其博士生周永豐、侯健的論文Supramolecular Self-Assembly of Macroscopic Tubes》該論文在國際上率先報道了宏觀(guān)超分子自組裝現象,由一類(lèi)新型的不規則的超支化共聚物自組裝得到了厘米長(cháng)度、毫米直徑的多壁螺旋管,將自發(fā)超分子自組裝研究領(lǐng)域拓展到了宏觀(guān)尺度使我國在該研究領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先的地位。這項研究結果所展示的從分子直接自組裝得到宏觀(guān)物體的過(guò)程和生命體的形成過(guò)程有關(guān),為生命起源提供了啟示。另外,該工作開(kāi)創(chuàng )了不規則超支化共聚物自組裝的先河,為超支化聚合物和超分子自組裝研究的學(xué)科交叉開(kāi)辟了新的研究方向,同時(shí)提出和證明了宏觀(guān)超分子自組裝機理,不僅闡明了所觀(guān)察到的實(shí)驗現象,而且對其他不規則聚合物的自組裝具有指導作用由顏德岳教授課題組進(jìn)行的這項研究,始于1998年冬。當時(shí)侯健博士和顏教授第一次在實(shí)驗室里觀(guān)察到了宏觀(guān)薄膜的自組裝現象,顏教授馬上就意識到了這個(gè)工作的重要意義,但后來(lái)由于實(shí)驗條件的限制,該工作一直沒(méi)有能夠繼續下去。2001年,顏教授安排周水豐博士接手這項工作,開(kāi)始創(chuàng )造條件,并進(jìn)行艱苦的實(shí)驗。一次次的失敗沒(méi)有使他們喪失信心,次次的挫折沒(méi)有使他們望而卻步,在顏教授的悉心指導下,經(jīng)過(guò)一年多鍥而不舍的努力,終于成功地自組裝了形貌更為完美的宏觀(guān)多壁螺旋管,并經(jīng)多次重復,都重現了該自組裝現象。完成實(shí)驗工作后,論文的撰寫(xiě)同樣也是困難重重。這篇文章從起草到最后在《 SCIENCE)雜志上發(fā)表,修改了百余次,歷時(shí)近一年,有時(shí)候一句話(huà)就要斟酌好幾天,論文中提出了宏觀(guān)自組裝機理,單是畫(huà)這個(gè)機理圖就花了近一個(gè)月時(shí)間,顏德岳教授說(shuō),做實(shí)驗寫(xiě)論文,一定要做到一絲不茍相關(guān)鏈接:顏德岳教授是我國著(zhù)名理論化學(xué)家唐散慶院上在60年代初期的研究生,在比利時(shí)魯文天主教大學(xué)獲得自然科學(xué)博士學(xué)位。顏老師早期主要從事理論研究。在唐敖慶、江元生、沈家驄老師過(guò)去工作的基礎上,發(fā)展了聚合反應非穩態(tài)動(dòng)力學(xué)模型,建立了從反應機理和反應條件計算聚合物分子參數的方法。此外,考慮到高分子鏈的多種化學(xué)結構因素他和周志平博士一起推導出鏈分子均方回轉半徑的普適公式,建立了高分子結構構象統計理論。顏教授的這些理論研究工作已被SCI刊物廣為引用,他長(cháng)期擔任國際學(xué)術(shù)刊物《 Macromlecular Theory and Simulation》的編委(193~2002)。近年來(lái)顏教授又帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展了多項試驗研究工作取得了突出成果。例如和博士生一起報道了由商品化單體大量制備超支化聚合物的方法和控制聚合物支化度的技術(shù)解決了非氟聚合物質(zhì)子交換膜的抗過(guò)氧化氫氧化問(wèn)題,為原子轉移活性自由基聚合找到了無(wú)毒價(jià)廉的配體,發(fā)現聚丙烯熔體在降溫過(guò)程中31螺旋的的構象達到臨界長(cháng)度時(shí)就會(huì )發(fā)生相變等等。這些發(fā)明和發(fā)現在高分子科學(xué)中都具有重要的學(xué)術(shù)意義。據不完全統計,顏德岳教授已發(fā)表280多篇學(xué)術(shù)論文除了早年在國內刊物(《中國科學(xué)》、《科學(xué)通報》、《高分子通訊》等)發(fā)表的文章,有240多篇被SC收錄,他引600多次,單篇他引最高達60多次。豐富的學(xué)術(shù)積累加上敏銳的學(xué)術(shù)眼光,與時(shí)俱進(jìn)緊跟學(xué)科發(fā)展前沿的科學(xué)態(tài)度,為《 SCIENCE》上發(fā)表的工作奠定了堅實(shí)的基礎。(校報)