CN102406940B - 一种纳米级片状羧甲基淀粉钠在固体分散体中的应用 - Google Patents
一种纳米级片状羧甲基淀粉钠在固体分散体中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种纳米级片状羧甲基淀粉钠在固体分散体中的应用，所述固体分散剂按如下方法制得：取难溶性药物溶于体积为5-50mL/g有机溶剂中，再加入纳米级片状羧甲基淀粉钠为载体，混合得混合物，研磨至有机溶剂挥发至干，重复在混合物中加入体积为5-50mL/g有机溶剂，继续研磨直到有机溶剂挥发至干，即得到所述的固体分散体剂。本发明制备的固体分散体的分散性好，显著提高了难溶性药物的溶出度。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种纳米级片状羧甲基淀粉钠在固体分散体中的应用。
(二)背景技术
溶解性差的药物的结晶度高并且在水中的溶解度较低，因此，由这些药物制备的制剂及其生物利用度或体内吸收较低，使得药物作用不充分。固体分散体是解决难溶性药物溶出度和生物利用度的一种技术手段，在固体分散体中，难溶性药物分子以无定形形态分布于高分子量的载体材料中。但对不同的药物，需要对固体分散体载体材料进行筛选，并根据筛选出的载体材料通过合适的制备方法制备成固体分散体。分散载体是固体分散剂的重要组成部分，直接影响固体分散体的质量，如药物的分散性、可溶出性、生物利用度等。现有技术中常用的固体分散体材料包括纤维素、微晶纤维素、环糊精、聚乙二醇、羧甲基淀粉钠等(Bley et al.，Int.J.Pharm.2010，390：165-173；Fini，et al.，Eur.J.Pharm.Biopharm.2008，70：409-420；Miyazaki et al.，Int.J.Pharm.2011，407：111-118.)，这些载体材料在不同的固体分散体中分散效果区别很大。不仅是固体分散体材料的种类差别对固体分散体中分散效果有很大的影响，固体分散体材料的不同形态和粒径分布也对分散效果和药物的溶出度有很大的影响，微米级和纳米级分散体载体的载药性能有很大的差别。
(三)发明内容
本发明目的是探索一种新型的纳米级片状羧甲基淀粉钠(Nano-sizedSoudium Carboxymethyl Starch，nano-CMS)在固体分散体中的应用。
为实现本发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种固体分散体剂，所述的固体分散体剂按如下方法制得：取难溶性药物溶于体积为5-50mL/g难溶性药物的有机溶剂A中，再加入纳米级片状羧甲基淀粉钠为载体，混合得混合物，研磨至有机溶剂A挥发至干，重复在混合物中加入体积为5-50mL/g难溶性药物的有机溶剂B，继续研磨直到有机溶剂B挥发至干，即得到所述的固体分散体剂，所述的难溶性药物与纳米级片状羧甲基淀粉钠的质量比为1∶1-20，所述的难溶性药物非甾体抗炎药或他汀类药物。
进一步，本发明所述的有机溶剂A或有机溶剂B各自独立选自下列之一或是他们的任意组合：醇类、酯类、酮类、醚类。本发明所指的有机溶剂A或来有机溶剂B都是指有机溶剂，A和B只是用来区分他们在不同的制备步骤，本发明中的有机溶剂A或有机溶剂B可以相同，也可以不同。
本发明优选的有机溶剂A或有机溶剂B各自独立为下列之一或是他们的任意组合：甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、乙醚、丙醚、二甲基亚砜或N-甲基吡咯烷酮；更优选的有机溶剂为下列之一或是他们的任意组合：乙醇或丙酮。
本发明优选的难溶性药物为下列之一：阿司匹林、对乙酰氨基酚、萘普生、布洛芬、吲哚美辛丙酮、尼美舒利、辛伐他汀、普伐他汀、洛伐他丁或美伐他汀。
本发明所述的纳米级片状羧甲基淀粉钠按如下方法制得：(1)碱化反应：将淀粉与30％～95％乙醇水溶液充分搅拌使淀粉分散，加热至20～60℃，向所述混合物中滴加5％～35％氢氧化钠水溶液，滴加完毕后维持在20～60℃温度下反应20～80min，制得碱化液；(2)醚化反应：在步骤(1)所制得的碱化液中滴加10％～65％氯乙酸水溶液，滴加完毕后升温至30～60℃，在超声波条件下反应5～40min，反应液用盐酸中和至反应液pH＝7，抽滤后，用70％乙醇水溶液洗涤至其滤液中无氯离子检出，滤饼于70℃下烘干得羧甲基淀粉钠；所述的淀粉、乙醇水溶液中的无水乙醇、氢氧化钠水溶液中的氢氧化钠与氯乙酸水溶液中的氯乙酸的质量比为1∶1～20∶0.05～0.65∶0.2～0.65。
本发明所述的重复在混合物中加入体积为5-50mL/g难溶性药物的有机溶剂，继续研磨直到有机溶剂挥发至干，如此操作重复1-4次。
本发明所述的第一次加入的有机溶剂A与重复加入的有机溶剂B推荐是相同的。
本发明的有益效益主要体现在：本发明将纳米级片状羧甲基淀粉钠应用于固体分散剂，使得制备的固体分散体的分散性好，显著提高了难溶性药物的溶出度。
(四)附图说明
图1实施例1制得的纳米级片状羧甲基淀粉钠的扫描电镜图(NovaNanoSEM200，FEI)。
图2XRD衍射图
(a)羧甲基淀粉钠XRD衍射图
(b)实施例1所制得的固体分散剂XRD衍射图
(c)阿司匹林XRD衍射图
图3(a)实施例1所制得的纳米级片状羧甲基淀粉钠扫描电镜图。
图3(b)实施例1所制得的固体分散剂的扫描电镜图(Nova NanoSEM 200扫描电子显微镜)。
图4固体分散剂在pH 7.4磷酸盐缓冲液中的溶出度曲线(a)实施例1所制得的固体分散剂；(b)纯阿司匹林药物。
图5(a)实施例2中纳米级羧甲基淀粉钠CMS(DS＝0.36)扫描电镜图。
图5(b)实施例2所制得的固体分散剂的扫描电镜图。
(五)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
(1)纳米级片状羧甲基淀粉钠的制备
在装有温度计和搅拌器的三口烧瓶中加入16.0g木薯淀粉、40g无水乙醇，充分搅拌使淀粉分散，加热至40℃，滴加氢氧化钠水溶液(7.0g NaOH，30g水)进行碱化反应，维持40℃反应60min，制得淀粉碱化液，在10min内缓慢滴加氯乙酸水溶液(7.0g ClCH2COOH，10g水)，升温至45℃，在功率为400W(40kHz)的超声波中反应20min，之后维持45℃反应80min，反应完毕后用6mol/L盐酸调节反应液pH值至7，抽滤，滤饼用70％乙醇水溶液洗涤至其滤液中无氯离子检出，滤饼于60℃下烘干得羧甲基淀粉钠(CMS)22.3g，取代度DS＝1.15，CMS的扫描电镜(NovaNanoSEM200，FEI)显示其微粒形态基本为正六边形，颗粒表面光滑，微粒直径基本分布在100～400nm，如图1所示。
(2)固体分散体的制备
称取0.1g阿司匹林溶于1.0mL无水乙醇，再加入0.5g载体(nano-CMS，DS＝1.15)。用力研磨上述体系，直到无水乙醇挥发至干。再量取1.0mL无水乙醇，加入到上述体系，继续研磨至干，如此反复三次后，收集并保存固体分散剂。
如图2所示，(a)表示的CMS在2θ为15°、18°、23°处附近存在着三个明显的锐峰，表明CMS具有一定的微晶结构。(c)表示的阿司匹林在2θ为15°、23°和27°处附近存在着明显的锐峰，表明阿司匹林具有很好的结晶结构。而(b)表示的固体分散体，其阿司匹林衍射峰消失，表明该固体分散体中阿司匹林分子与CMS分子间的相互作用力最强。该结论与通过SEM观察到的现象一致。
如图3所示，(a)所示整个观察视野中出现颗粒粒径大小相当的纳米级片状颗粒。这些纳米级片状羧甲基淀粉钠大多数以六边形的形态出现，并且表面光滑，粒径在100-400nm之间，相比较天然淀粉颗粒，对天然淀粉进行化学修饰后生成的羧甲基淀粉钠的粒径从微米级降到纳米级，远远小于淀粉颗粒本身的粒径大小，这些纳米级的片状羧甲基淀粉钠具有更大的比表面，可以在其表面吸附药物或使药物分子进入到载体材料的微晶区，因此可以提高难溶性药物的溶出度(Chow et al.，Int.J.Pharm.1995，126：21-28；Dai et al.，Int.J.Pharm.2007，342：201-207)。当制备成固体分散剂后，如(b)所示，这些固体分散剂表面形成层状结构。
如图4.所示，溶出度实验在pH 7.4的缓冲溶液中开展。其结果表明30min释药时间内，未经处理的纯的药物的累计释药量为33.1％，而固体分散剂存在情况下的累计释药量为70.7％。当释药时间达到60min，未经处理的纯的药物的累计释药量为49.2％，而固体分散剂的释药量为73.2％。上述结果表明由于固体分散剂减小了药物的粒度，降低了药物的结晶性、减弱了难溶性药物间的相互作用等方面原因(Maulvi et al.，Powder Technol.2011，207：47-54；El-Badry etal.，Saudi Pharm.J.2009，17：217-225)，使得采用纳米级羧甲基淀粉钠为载体制备的固体分散剂增加了药物的溶出度。
实施例2
(1)纳米级片状羧甲基淀粉钠的制备
在装有温度计和搅拌器的三口烧瓶中加入16.0g木薯淀粉、70％乙醇水溶液(无水乙醇56g，水24g)，充分搅拌使淀粉分散，加热至40℃，滴加氢氧化钠水溶液(1.0g NaOH，15g水)进行碱化反应，维持40℃反应60min，制得淀粉碱化液，淀粉经上述碱化后，5min内缓慢滴加氯乙酸水溶液(4.7gClCH2COOH，10g水)，升温至45℃，置于超声波中(400W-40kHz，20min)，之后维持该反应温度反应80min。反应完毕后用6mol/L盐酸中和至反应液pH＝7，抽滤后，用70％乙醇水溶液洗涤至其滤液中无氯离子检出，滤饼于70℃下烘干得得羧甲基淀粉钠(CMS)15.2g，取代度DS＝0.36，CMS的扫描电镜显示其微粒形态基本为圆型，颗粒表面粗糙，微粒直径基本分布在2～28μm，如附图5(a)所示。
(2)固体分散体的制备
称取0.1g阿司匹林溶于1.0mL无水乙醇，再加入0.5g载体(nano-CMS)。用力研磨上述混合物，直到无水乙醇挥发至干。再量取1.0mL无水乙醇，加入到上述体系，继续研磨至干，如此反复三次后，收集并保存固体分散剂，该固体分散剂的扫描电镜图如附图5(b)所示。
上述图5(a)所示的低取代度的CMS颗粒为圆形，粒径为8-28μm。与淀粉颗粒相比，CMS颗粒的表面因遭受腐蚀而变得粗糙，比表面增大，可以更好地形成固体分散体。而从图5(b)扫描电镜图可以发现，固体分散体微粒形状无规律，粒径分布同样无规律，这些都与低取代度的CMS颗粒存在非常明显的差别。这种现象表明，在制备固体分散体过程中，CMS和阿司匹林分子之间并不是简单的物理混合，而是发生了相互作用(Wang et al.，Carbohydr.Polym.2008，74：731-739)。
实施例3
(1)纳米级片状羧甲基淀粉钠的制备如同实施例1；
(2)称取0.1g吲哚美辛溶于1.5mL丙酮中，再加入0.8g载体(nano-CMS)。用力研磨上述混合物，直到溶剂挥发至干。再量取1.0mL丙酮，加入到上述体系，继续研磨至干，如此反复三次后，收集并保存固体分散剂。
实施例4
纳米级片状羧甲基淀粉钠的制备如同实施例1；
(2)称取0.1g萘普生溶于2.0mL乙醇中，再加入1.5g载体(nano-CMS)。用力研磨上述混合物，直到溶剂挥发至干。再量取1.0mL乙醇，加入到上述体系，继续研磨至干，如此反复三次后，收集并保存固体分散剂。
实施例5
(1)纳米级片状羧甲基淀粉钠的制备如同实施例1；
(2)称取0.1g尼美舒利溶于1.5mL丙酮中，再加入2.0g载体(nano-CMS)。用力研磨上述混合物，直到溶剂挥发至干。再量取1.5mL丙酮，加入到上述体系，继续研磨至干，如此反复三次后，收集并保存固体分散剂。
实施例6
(1)纳米级片状羧甲基淀粉钠的制备如同实施例1；
(2)称取0.1g布洛芬溶于2.5mL乙醇中，再加入1.8g载体(nano-CMS)。用力研磨上述混合物，直到溶剂挥发至干。再量取1.0mL乙醇，加入到上述体系，继续研磨至干，如此反复三次后，收集并保存固体分散剂。
实施例7
(1)纳米级片状羧甲基淀粉钠的制备如同实施例1；
(2)称取0.1g美伐他汀于4.0mL丙酮中，再加入1.5g载体(nano-CMS)。用力研磨上述混合物，直到溶剂挥发至干。再量取2.0mL丙酮，加入到上述体系，继续研磨至干，如此反复三次后，收集并保存固体分散剂。
实施例8
(1)纳米级片状羧甲基淀粉钠的制备如同实施例1；
(2)称取0.1g洛伐他丁于2.0mL丙酮中，再加入1.0g载体(nano-CMS)。用力研磨上述混合物，直到溶剂挥发至干。再量取2.5mL丙酮，加入到上述体系，继续研磨至干，如此反复三次后，收集并保存固体分散剂。
实施例9
(1)纳米级片状羧甲基淀粉钠的制备如同实施例1；
(2)称取0.1g辛伐他汀于5.0mL乙醇中，再加入1.5g载体(nano-CMS)。用力研磨上述混合物，直到溶剂挥发至干。再量取2.5mL乙醇，加入到上述体系，继续研磨至干，如此反复三次后，收集并保存固体分散剂。
实施例10
(1)纳米级片状羧甲基淀粉钠的制备如同实施例1；
(2)称取0.1g普伐他汀于3.0mL乙醇中，再加入2.0g载体(nano-CMS)。用力研磨上述混合物，直到溶剂挥发至干。再量取3.0mL乙醇，加入到上述体系，继续研磨至干，如此反复三次后，收集并保存固体分散剂。
Claims (4)
1.一种固体分散体剂，其特征在于所述的固体分散体剂按如下方法制得：取难溶性药物溶于体积为5－50mL/g有机溶剂A中，再加入纳米级片状羧甲基淀粉钠为载体，混合得混合物，研磨至有机溶剂A挥发至干，重复在混合物中加入体积为5－50mL/g有机溶剂B，继续研磨直到有机溶剂B挥发至干，即得到所述的固体分散体剂，所述的难溶性药物与纳米级片状羧甲基淀粉钠的质量比为1:1-20，所述的难溶性药物为非甾体抗炎药或他汀类药物；
所述的纳米级片状羧甲基淀粉钠按如下方法制得：
（1）碱化反应：将淀粉与30%~95%乙醇水溶液充分搅拌使淀粉分散，加热至20~60℃，向所述混合物中滴加5%~35%氢氧化钠水溶液，滴加完毕后维持在20~60℃温度下反应20~80min，制得碱化液；（2）醚化反应：在步骤（1）所制得的碱化液中滴加10%~65%氯乙酸水溶液，滴加完毕后升温至30~60℃，在超声波条件下反应5~40min，反应液用盐酸中和至反应液pH=7，抽滤后，用70%乙醇水溶液洗涤至其滤液中无氯离子检出，滤饼于70℃下烘干得羧甲基淀粉钠；所述的淀粉、乙醇水溶液中的无水乙醇、氢氧化钠水溶液中的氢氧化钠与氯乙酸水溶液中的氯乙酸的质量比为1:1~20:0.05~0.65:0.2~0.65；
所述的有机溶剂A或有机溶剂B独立选自下列之一或是他们的任意组合：乙醇或丙酮。
2.如权利要求1所述的固体分散体剂，其特征在于所述的难溶性药物为下列之一：阿司匹林、对乙酰氨基酚、萘普生、布洛芬、吲哚美辛丙酮、尼美舒利、辛伐他汀、普伐他汀、洛伐他丁或美伐他汀。
3.如权利要求1所述的固体分散体剂，其特征在于所述的重复在混合物中加入体积为5－50mL/g有机溶剂B，继续研磨直到有机溶剂B挥发至干，如此操作重复1－4次。
4.如权利要求1或3所述的固体分散体剂，其特征在于所述的第一次加入的有机溶剂A与重复加入的有机溶剂B是相同。
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