葛根总黄酮缓释制剂研究

葛根总黄酮缓释制剂研究
摘要
针对葛根黄酮的溶解性差和其生物利用度低的问题，本研究通过对葛根黄酮采用生物粘附材料，制备胃内滞留型的缓释制剂，以提高葛根黄酮的生物利用度。

同时在葛根黄酮生物粘附性胃滞留剂的基础上通过加入漂浮剂也对漂浮和生物粘附协同型的胃内滞留系统进行了考查。

本研究以羟丙基甲基纤维素(HPMC)与卡波姆(CP)为骨架粘附材料，乳糖为致孔剂，同时选用硬脂酸镁为润滑剂，分别采用湿法制粒压片和直接粉末压片的方法制备葛根总黄酮缓释骨架粘附片。

采用桨法测定其溶出度检测试验，以葛根素为检测对象，考察了HPMC用量，CP用量，乳糖用量以及三者之间的比例关系对葛根总黄酮缓释骨架粘附片释放度的影响，同时本实验也考查了压力的影响。

另外，本研究在葛根总黄酮缓释骨架粘附片缓释配方的基础上通过加入适量比例的柠檬酸和碳酸氢钠，采用以上两种压片方法，制备了漂浮-生物粘附协同型制剂，并对其释放效果进行了考查。

HPMC与CP作为缓释制剂的制备材料，均可以延缓葛根黄酮药物的释放，其中CP的缓释效果较强，当两者联合应用于葛根黄酮时，通过调整二者之间的比例，可以达到更好的缓释效果，本研究中当葛根黄酮、HPMC、CP、乳糖的比例为100:90:21.3:73.7和100:60:45:73.7时，药剂在12小时内可以达到较好的缓释效果和较高的累积释放度(可以达到88.9%)。

研究发现乳糖在葛根黄酮的药物制备中作为致孔剂可以促进主药的释放，同时制片时压力的大小也对释放度有影响。

泡腾性漂浮材料的加入有效促进了药物的漂浮性，使药物达到较好的缓释效果。

关键词葛根总黄酮，缓释制剂，胃滞留系统，体外溶出实验
目录
第1章前言 (1)
§1.1葛根黄酮的理化性质与药理作用 (1)
§1.1.1 葛根总黄酮的理化性质 (1)
§1.1.2 葛根药理作用的研究 (1)
§1.2 目前已经开发的葛根黄酮类产品 (2)
§1.3 葛根黄酮的临床研究 (3)
§1.4 目前缓控释制剂的主要研究 (3)
§1.4.1 缓控释制剂的定义与类型 (3)
§1.4.2 胃内滞留给药系统 (4)
§1.5 目前葛根黄酮缓控释制剂产品研究 (7)
§1.5.1 葛根素的固体分散体 (7)
§1.5.2 葛根黄酮口服微丸制剂 (7)
§1.5.3葛根总黄酮生物粘附片 (7)
§1.5.4葛根黄酮缓释胶囊 (8)
§1.5.5葛根总黄酮骨架缓释片 (8)
§1.5.6 葛根黄酮 EC-PEG载药系统 (8)
§1.6结语 (9)
第2章实验部分 (10)
§2.1 前言 (10)
§2.2 仪器与试药 (10)
§2.2.1 仪器 (10)
§2.2.2 药品与试剂 (10)
§2.3 实验方法 (11)
§2.3.1 葛根总黄酮缓释片的制备 (11)
§2.4 标准曲线 (11)
§2.4.1 葛根素最大吸收波长的确定 (11)
§2.4.2 标准样的配制 (12)
§2.5 桨法测定溶出度的操作方法 (13)
第3章结果与讨论 (10)
§3.1 药物溶出过程 (15)
§3.2 HPMC用量对释放度的影响 (15)
§3.3 CP用量对释放度的影响 (17)
§3.4 乳糖用量对释放度的影响 (18)
§3.5 压力对释放度的影响 (20)
§3.6 粉末压片与湿法制粒压片对药物释放度的影响对比 (21)
§3.7 漂浮剂对药物释放的影响 (23)
第4章结论 (25)
参考文献 (26)
致谢 (28)
第1章前言
§1.1 葛根黄酮的理化性质与药理作用
葛根为豆科植物野葛或干葛藤的干燥根，干葛藤又可称为粉葛。

葛根为常用中药，始载于《神农本草经》，被列为中品。

我国为葛属植物分布的中心，集中分布在西南部、中南部至东南部。

葛属植物中野葛和粉葛，也叫甘葛，可入药，具有发表解肌、开阳透疹、解热生津等作用，对心血管系统、免疫系统等疾病有较好的治疗效果[1-2]。

§1.1.1葛根总黄酮的理化性质
葛根总黄酮来源于豆科植物野葛Pueraria lobata (Willd.)Ohwi的根，外观为棕黄色至淡黄色粉末，无臭。

其主要成分为大豆素(daidzein)、大豆苷(daidzin)、葛根素(puerarin)、葛根素-7-木糖甙(puerarin-7-xyloside)等。

由于其主要为黄酮类化合物具有黄酮类化合物的性质：
黄酮类化合物因分子中多具有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。

黄酮类化合物因分子中7－吡喃环上的1位氧原子，因有未共用的电子对，故表现微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、盐酸等生成盐，但生成的盐极不稳定，加水后即可分解。

黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的盐，常常表现出特殊的颜色，可用于鉴别。

某些甲氧基黄酮溶于浓盐酸中显深黄色，且可与生物碱沉淀试剂生成沉淀。

葛根总黄酮类在水中的溶解度较低，如葛根素在水中溶解度仅为
1.1×10-2mol·L-1，葛根黄酮在体内吸收不完全，有50%以上以原形药物从粪便排出，生物利用度低，一般在服用2～3wk甚至2～3mo后才起效，给病人服药带来不便。

§1.1.2 葛根药理作用的研究
近年来对葛根的药理作用进行了大量研究工作，主要有以下方面:对平滑肌的作用，抗癌及诱导癌细胞的分化作用，抗氧化作用，降血糖作用，对冠状动脉的影响，对心律失常的作用，对心脏功能和心肌代谢的影响，对血压和外围血管的用，抑制血小板聚集作用，对记忆的作用，对免疫功能的作用，解热作用，解痉作用以及对视网用膜的影响。

临床上葛根黄酮主要用于解肌退热，生津，透疹，升阳止泻。

临床主要用于治疗酒精中毒、视网膜、动静脉阻塞、突发性耳聋、心肌梗塞、冠心病、心绞痛、高血压、高血脂等病症。

[3-6]
通过研究表明葛根含有多种营养物质和活性物质(异黄酮中葛根素、大豆甙等具有多种药效作用，是一种很有开发利用价值的资源。

可以用葛根来开发各种药用产品，也可用它来制造营养保健性食品。

§1.2 目前已经开发的葛根黄酮类产品
目前葛根药品开发中，最具意义的是葛根素。

它属于近年来新开发的一种较高端产品，效果好，应用面广，价值高。

例如功能与主治于解肌退热，生津，透疹，升阳止泻。

用于外感发热头痛、项背强痛，口渴，消渴，麻疹不透，热痢，泄泻;高血压颈项强痛的葛根素浸膏粉，剂型包括颗粒剂、粉剂。

葛根素剂型还有注射液、胶囊剂、片剂。

如从葛根中提取分离得到的8-β-2-D-2-葡萄吡喃糖24’72二羟基异黄酮。

葛根素能扩张冠状动脉，降低血压，减慢心率，降低心肌耗氧指数而无明显负性肌力作用，还可降低胆固醇和血粘度，改善血液微循环，保护心肌，葛根素用于心肌梗塞、冠心病、心绞痛、视网膜动静脉阻塞、突发性耳聋。

愈风宁心片:葛根经加工制成的浸膏片。

功能与主治:解痉止痛，增强脑及冠脉血流量。

用于高血压头晕，头痛，颈项疼痛，冠心病，心绞痛，神经性头痛，早期突发性耳聋等症。

心血宁片:主要成分:葛根、山楂。

功能与主治:活血通脉，舒心降压。

用于冠状动脉硬化心脏病、心绞痛、高血脂及高血压引起的颈项强痛等症。

葛根岑连片：成分：葛根，黄芩，黄连，甘草。

功能与主治:解肌，清热，止泻止痢。

用于泄泻痢疾，身热烦渴，下利臭秽。

§1.3葛根黄酮的临床研究
葛根总黄酮类在水中的溶解度较低，如葛根素在水中溶解度仅为1.1×10-2 mol·L-1，葛根黄酮在体内吸收不完全，有50%以上以原形药物从粪便排出，生物利用度低，一般在服用2～3wk甚至2～3mo后才起效，给病人服药带来不便。

为了提高起其生物利用度，减少给药次数，增加病人顺应性，增加血药浓度平稳性，现在相继开发出新的葛根黄酮产品都着力于改善上述不利因素。

葛属植物黄酮类化合物药理活性强，药效明显，临床应用广泛，是一类很有发展前途的药物。

利用前药、软药等原理对其结构进行修饰改造，以改善其水溶性和脂溶性，改变其在体内的脂水分布系数，提高其生物利用度及选择性，最终增强其药理活性，将成为今后对葛属植物黄酮类化合物研究的重点如其临床使用的注射剂中需加入助溶剂，以提高溶解度。

目前用于临床的葛根素注射剂配方中，只有加入较高浓度的丙二醇作为助溶溶媒时，才能达到该注射剂要求的药物浓度，这样不仅使制剂成本增加，而且由于药液黏稠度较高，在制剂生产中较难过滤。

研究发现，赖氨酸、精氨酸、组氨酸、烟酰胺、聚乙烯吡咯烷酮( PVP)能使葛根素在水中的溶解度增加1～2倍，可作为葛根素注射液处方中的助溶剂。

同时，当前生产上尚难以获得纯度较高的葛根素原料药，用于临床的葛根素中含5% ～10%的甲氧基葛根素，有人测定了甲氧基葛根素和葛根素的溶解度，分别为1. 77×10 - 1 mol·L-1和1.
11 ×10 - 1 mol·L-1，发现随着甲氧基葛根素含量的增加，葛根素的溶解性明显升高且大于两者的溶解度之和，表明这两种结构相近的化合物有相互助溶作用，也提示随着葛根素提取分离工艺的改进，葛根素纯度将逐渐提高，溶解性则会随之降低。

因而有必要寻求提高葛根素溶解度的方法来扩大其临床应用。

§1.4 目前缓控释制剂的主要研究
§1.4.1缓控释制剂的定义与类型
缓释制剂(sustained-release system) 有时亦称长效制剂或延效制剂，是指通过适宜的方法延缓药物在体内的释放、吸收、代谢以及排泄的过程，从而延长药物的作用时间或者减轻其毒副作用的给药系统，动力学为一级释药。

主要类型有：不溶性骨架制剂、生物溶蚀性骨架制剂、亲水凝胶骨架制剂及缓释包衣制剂等。

常见剂型有片剂、胶囊剂、颗粒剂等[7]，如阿司匹林缓释胶囊、硫酸吗啡缓释片等。

控释制剂(controlled-release system) 能够控制药物释放速率使其符合药物动力学需要，保持较长时间体内药物治疗浓度的恒定，免除峰谷现象，药物以受控形式恒速(以零级或接近零级速率)释放或者被控制在作用器官等特定吸收部位释放，动力学为零级或接近零级释药。

主要类型有：定速释放制剂，如骨架型、薄膜包衣型、渗透泵型、离子交换树脂型、包合物型、微球(囊)型等[8]缓控释制剂等；定位释放制剂，如胃内滞留漂浮制剂、结肠释药制剂；定时释放制剂，如通过调节聚合物材料的溶蚀度来实现在预定的时间内释放药物，或用生理反馈原理和计算机调节技术来达到定时释药目的脉冲释药制剂、膜控剂等。

控释不仅包含缓释作用，而且药物的释放控制在某一定值，其动力学比缓释制剂有预见性和重现性。

有时把靶向给药系统、透皮给药系统、黏膜给药系统、植入给药系统等也归属于广义的控释制剂范畴。

Seong Hoon Jeong [9]以水胶体分散乙基纤维素和聚醋酸乙烯酯共聚体
作为流化床涂层，制定的缓释快速崩解片可以增加药物表面积的树脂复合，进而提高释放度。

Nobuyuki Tanaka[10]等以蜂蜡和含有崩解剂的固体分散颗粒制备的尼伐
地平崩解缓释骨架片(DCMT)通过实验证明了可以维持难溶性药物的吸收，达到缓释效果，并且证实了制备的制剂可以消除胃肠道的影响。

Claudia Reitz [11]用固体脂质挤压的方法并利用熔融技术制备的缓释制剂也有较好的应用。

§1.4.2胃内滞留给药系统
胃内滞留给药系统系指延长胃内停留时间的一类制剂。

一般来说，胃内漂浮滞留给药系统是根据流体动力学平衡原理设计，口服后该体系能较长时间在胃中呈漂浮状态而不受胃排空速率的影响。

为达到漂浮的目的，制剂的
密度一般须低于胃液的密度。

但漂浮动力学研究表明，制剂的松密度并不是描述漂浮特性的最具权威性的参数，因为漂浮力的大小随时间而变化，且食物对制剂的潜在影响不可忽略。

作为一种新型的缓、控释制剂，胃内滞留制剂不仅可以促进药物的吸收，而且也可以起到胃部靶向作用。

其制剂按剂型大致上可以分为：漂浮片剂、漂浮胶囊剂、微球剂和微丸剂等。

主要采用的技术包括：漂浮体系、膨胀体系、生物粘附体系及其他延迟胃排空的装置。

Ninan Ma[12]等通过离子凝胶化的方法，以碳酸钙作为气体形成剂，制备多单元浮动海藻酸钠微球，来提高药物包封率并通过把壳聚糖加入到凝胶介质中以及用涂层包封，可以使药物在胃肠中达到良好的漂浮性能。

这种方法可以用于制备胃漂浮片。

Srisagul Sung thong jeen [13]等在多股的浮动给药系统的基础上形成的气体技术，延长了胃停留时间，并可以增加整体的生物利用度。

王海刚[14]等制备壳聚糖包覆葛根素脂质体，采用逆相蒸发法制备葛根素脂质体，并用壳聚糖包覆，以延长药物在吸收部位的滞留时间而提高药物的生物利用度。

§1.4.2.1漂浮型胃内滞留系统
漂浮型胃内滞留系统主要指根据流体动力学平衡原理设计的、能够在胃液中保持漂浮状态的系统。

一般认为，该系统的堆密度小于胃液密度，使其在胃内保持漂浮状态以降低或消除胃排空影响，提高胃内滞留时间。

但随着泡腾系统的出现，制剂的堆密度小于胃内容物密度不再是必要条件。

根据漂浮的机制该系统又可分为非泡腾型漂浮系统和泡腾型漂浮胃内滞留系统。

§1.4.2.2生物粘附型胃内滞留系统
生物粘附型胃内滞留系统借助于某些高分子材料对生物粘膜产生的特殊粘合力而粘附于粘膜上皮部位，从而延长药物在重点部位的停留和释放时间，促进药物的吸收，提高生物利用度。

生物粘附的机制主要有：(1)电荷理论：系材料和粘膜表面物质的电子扩散，在表面产生一个双电层产生粘附；(2)吸附理论：系材料和粘膜表面物质通过范德华力、氢键、疏水键力、水化力及立体化学构象力等产生粘附；(3)润湿理论：系材料溶液在粘膜表面扩散，润湿粘膜产生粘附，此理论可解释具有表面活性的材料在粘膜上粘附；(4)
扩散缠绕理论：系材料和粘膜表面物质的相互扩散，导致分子之间的相互缠绕产生粘附；(5)细胞粘附理论：系通过受体配体亲和作用而实现，这种作用具有专一性和靶向性。

对不同材料与生物粘膜产生粘附的机制可用一种或几种理论进行解释，目前比较被广泛接受的是扩散缠绕理论。

多年来，人们已经测定了许多物质如海藻酸盐、纤维素衍生物、葡聚糖、明胶、果胶、聚氨基葡糖和聚丙烯酸类等的生物粘附性，认为具有较大生物粘附性的物质在本质上大多为聚合物，而聚合物粘附性大小与其分子结构、分子量、浓度、粘附部位的水分及pH等均有关。

通常阴离子聚合物与粘液或粘膜层的相互作用最强，而在阴离子聚合物中，聚丙烯酸类具有很好的粘附性。

所有粘附材料中只有植物凝集素等带有糖基的物质能与细胞发生特异性粘附，但因植物凝集素只在中性或碱性条件下粘附性较好而使其使用受到限制。

Tao[15]等用聚甲基丙烯酸树脂(PMMA)与植物凝集素连接，然后再与抗生物素蛋白共价结合，成功地制备了生物粘附制剂。

§1.4.2.3 漂浮型和生物粘附型协同胃内滞留系统
单纯漂浮型或生物粘附型胃内滞留系统均有其不足之处，两者相互结合形成协同系统，能达到较好的滞留效果。

有人用异丁烯酸和丙烯酸交联的生物粘附聚合物制备了异山梨醇硝酸酯漂浮片，然后用卡波姆混悬液或含生物粘附聚合物的卡波姆凝胶溶液包衣结果表明，含生物粘附聚合物的包衣片在pH 1.0 时，具有更好的粘着性，并具有更低的密度。

Umamaheshwari[16]等制备了漂浮粘附型考来烯胺(colestyramine)微囊。

其中包衣材料乙酸丁酸纤维素(CAB)具有粘膜粘附性，漂浮机制为碳酸盐，遇酸产生二氧化碳。

结果表明，考来烯胺微囊分布在整个胃中，并表现出了较长的胃内滞留时间。

经研究发现，影响泡腾生物粘附型系统的因素主要有：泡腾剂用量、聚合物的粘度及用量、溶出介质的pH、系统的密度和体积等。

据报道，在制备以HPMC和卡波姆为主要材料的协同系统时，卡波姆的加入可能会对系统的漂浮性能和释药性质不利[17]。

但该协同系统相对于单独的漂浮型或生物粘附型胃内滞留系统来说更为可靠。

§1.5 目前葛根黄酮缓控释制剂产品研究
§1.5.1 葛根素的固体分散体
采用固体分散技术，提高葛根素的体外溶出速率。

分别以聚乙二醇6000，泊洛沙姆，聚乙二醇6000与聚氧乙烯(40) 硬脂酸酯(又名S240) 的熔合物(1∶3)为载体，熔融法制备葛根素的固体分散体。

自微乳口服后，遇体液在胃肠道蠕动下自发分散成粒径在10-100 nm O /W型的微乳，克服了大分子药物通过胃肠道上皮细胞膜时障碍，可在胃肠道快速、均匀分布，提高了药物的溶出度和渗透率。

也可经淋巴吸收，减少了胃肠黏膜的清除和首过效应，一定程度上可防止药物被酶水解，也可降低个体吸收差异，适合于口服吸收差、生物利用度低的药物。

§1.5.2 葛根黄酮口服微丸制剂
葛根素是一种在水、油中溶解度都较小，在吐温280中溶解度较大的药物，制成自微乳制剂后，增加了葛根素的溶解度。

于爱华[18]等研制的葛根素固体自微乳稳定性好，分散后形成的乳滴粒径小，分布均匀，自微乳化效率高。

将葛根黄酮开发成口服微丸制剂，提高葛根黄酮的生物利用度，克服静注后继续滴注给药和频繁服用片剂的不便。

微丸制剂[19]因具有生物利用度高、局部刺激小、很少受消化道输食物节律影响等优点日益受到中药制剂的关注。

§1.5.3葛根总黄酮生物粘附片
向大雄[20]等以羟丙基甲基纤维素 (HPMC) 和卡波姆 (CP) 为生物粘
附材料，制备了葛根总黄酮生物粘附片，并对影响片剂体外释放度的因素如HPMC用量、CP用量、致孔剂种类、乳糖用量、压片颗粒大小、介质pH等进行了考察，根据合适的因素条件制备出了葛根总黄酮生物粘附片，有效提高了其生物利用度，延长了其体内作用时间。

这种方法制备出的葛根总黄酮生物粘附片不仅能延长药物在胃肠道的滞留时间，还能增加药物经粘膜吸收的接触面积，改变细胞膜的流动性，增加药物在小肠上皮细胞的穿透力。