CN106137972A - 一种含姜黄素的固体分散体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明通过复配载体材料以及分段熔融的方法成功地制得了一种溶解度高、稳定性好、商业用途广的姜黄素固体分散体。所制得的固体分散体可将姜黄素的溶解度由13ng/mL提高到230μg/mL。所得固体分散体在加速条件下(40℃±2℃,RH75%±5%)放置6个月后,溶解度无显著性变化。此外,大鼠体内的血药浓度也见显著提高,Cmax可达1276±443ng/mL,约为姜黄原粉的50倍。本发明所制得的姜黄素固体分散体可进一步地制备成各种剂型如片剂、胶囊剂、颗粒剂、凝胶剂、软膏剂等,也可以制备成食品如液体饮料、果冻、软糖和硬糖等,商业用途较广。
Description
技术领域
本发明属于药物制剂领域,具体是一种含有姜黄素的固体分散体及其制备方法。
背景技术
姜黄素是从姜科植物姜黄Curcuma longa L.中提取的一种酚类化合物,被认为是中药姜黄的主要活性成分,具有抗炎、抗氧化、降血脂、抗动脉粥样硬化、抗肿瘤、抗HIV病毒等作用。但是,姜黄素极难溶于水,据报道其水中最高的溶解度仅有11ng/mL,生物利用度非常低。因而,提高姜黄素的水中溶解度从而提高其生物利用度是制备姜黄素制剂的首要任务。
专利CN103054006A利用复合乳化剂制备了水溶性的姜黄色素;专利CN104224716A利用纳米乳化技术将姜黄素制成了纳米微粒,姜黄素的体外吸收提高;专利CN104257629A制备了叶酸受体介导的姜黄素自组装聚合物纳米胶束,提高了姜黄素的水中溶解度并且肿瘤细胞靶向;专利CN104873983A制备了姜黄素的环糊精包合物,增强了姜黄素的水溶性和稳定性;专利CN104983670A制备了姜黄素-聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维固体分散体,提高了姜黄素的水溶性;WO2015174475用溶剂挥发法制备了姜黄素的固体分散体。分析上述专利发现它们仅适合实验室小规模的研究,而难以实现大规模的量产。以专利WO2015174475为例,该专利是通过溶剂挥发法来制备姜黄素的固体分散体,其工艺中需要用到大量的乙醇,那么在生产中就要对溶剂乙醇进行回收,此外还应注意防燃防爆;从其达到最大AUC的实施例来看(实施例5或实施例8):4g姜黄加到400mL 70%(v/v)的乙醇-水溶剂中,这意味着1L的溶剂最多只能回收到2.5g的姜黄,此外还要对700mL的乙醇进行防爆、回收处理。由此可见这是一条既不环保又不经济的工艺过程,因而很难实现工业化生产。
本发明欲提供一种溶解度高、稳定性好且商业用途较广的含有姜黄素的固体分散体极其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高姜黄素水溶性且工业化可行的制剂及其制备方法。
本发明通过以下技术方案来实现:
本发明公开了一种含有姜黄素的固体分散体,所述含有姜黄素的固体分散体主要由姜黄和载体材料组成。
作为进一步地改进,本发明所述姜黄素可来自姜黄提取物,也可来自化学合成。
作为进一步地改进,本发明所述姜黄素优选纯度大于90%的姜黄提取物。
作为进一步地改进,本发明所述载体材料优选亲水性载体材料如:聚乙二醇、聚维酮、共聚维酮、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚氧乙烯、泊洛沙姆、黄原胶等。
作为进一步地改进,本发明所述固体分散体优选两种载体材料的复配处方。
作为进一步地改进,本发明所述复配载体材料的其中一种优选聚维酮。
作为进一步地改进,本发明所述聚维酮的型号可以为K17、K25、K30和K60。
作为进一步地改进,本发明所述复配的两种载体材料的比例可以为1~7:1,优选单方溶解度较高的载体占1~7成,单方溶解度较低者占1成。
作为进一步地改进,本发明所述固体分散体无需添加任何的增塑剂。
作为进一步地改进,本发明所述姜黄素在固体分散体中的载药量可以为0~40%,优选10%~25%。
作为进一步地改进,本发明所述含有姜黄素的固体分散体采用熔融法制备。
作为进一步地改进,本发明所述固体分散体的制备方法优选分段熔融的方法。
作为进一步地改进,本发明所述固体分散体分段熔融的制备条件优选如下:140维持3~5min,150℃维持2~3min,160℃维持5min。
作为进一步地改进,本发明所述含有姜黄素的固体分散体的制备过程如下:将姜黄素和复配的两种载体材料充分地混合,倒入热熔挤出机中分段熔融,挤出成形,最后微粉化。
作为进一步地改进,本发明所述含有姜黄素的固体分散体可进一步地制备成各种剂型,如固体制剂包括片剂、胶囊剂、颗粒剂等,半固体制剂如凝胶、软膏剂等;也可制备成食品如液体饮料、果冻、软糖和硬糖等。
本发明的主要优点在于:
本发明通过复配载体材料的方法成功地制得了含有姜黄素的固体分散体,采用分段熔融的制备方法可以获得更加稳定、外观更好的固体分散体。通过载体材料的复配,无需使用任何的塑化剂即可制得黏性和流动性均适当的固体分散体。由于不添加任何的塑化剂,制得的固体分散体稳定性更好。复配的两种载体材料均可以提高姜黄素的溶解度,且复配后可使姜黄素的溶解度得到进一步的提高,同时还能提高姜黄素在载体材料中的载药量。
从效果上看,本发明制得的固体分散体可将姜黄素的溶解度由13ng/mL提高到230μg/mL,约为17000倍。所得固体分散体的稳定性好,加速条件下(40℃±2℃,RH75%±5%)放置6个月后,姜黄素的溶解度无显著性变化。此外,大鼠体内的血药浓度也可见显著提高,Cmax可达1276±443ng/mL,约为姜黄原粉的50倍,表明本发明所制备的含有姜黄素的固体分散体不仅溶解度得到了提高并且体内吸收良好。
本发明所制得的姜黄素固体分散体可作为中间体使用,进一步地制备成各种剂型如片剂、胶囊剂、颗粒剂、凝胶剂、软膏剂等,也可以制备成食品如液体饮料、果冻、软糖和硬糖等,商业用途较广。
采用熔融法制备固体分散体,相对于传统的喷雾干燥法,它的生产效率更高、无需使用任何的有机溶剂、简单、经济又环保,十分适合工业化生产。
附图说明
1、图1为姜黄原料药和实施例71在大鼠体内的药动学曲线图。
具体实施方式
本发明公开了一种提高姜黄素水溶性的固体分散体及其制备方法。该固体分散体是由姜黄和两种复配的载体材料通过分段熔融的方法制得。其中,姜黄为含90%以上的姜黄素的姜黄提取物。载体材料可以为亲水性载体材料如:聚乙二醇、聚维酮、共聚维酮、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚氧乙烯、泊洛沙姆、黄原胶等。其中,复配载体材料中的一种优选聚维酮,其型号可以为K17、K25、K30和K60。两种复配的载体材料的比例可以为1~7:1,优选单方溶解度较高的载体占1~7成,单方溶解度较低者占1成。姜黄在固体分散体中的载药量可以为0~40%,优选10%~25%。
本发明所述含有姜黄素的固体分散体的制备过程如下:将姜黄素和复配的两种载体材料充分地混合,倒入热熔挤出机中分段熔融(140维持3~5min,150℃维持2~3min,160℃维持5min),挤出成形,最后微粉化。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。除非另外说明,否则所有的百分数、比率、比例、或份数按重量计。
表1
姜黄的用量 | 载体的用量 | 载体 | |
实施例1 | 100g | 400g | 聚维酮K17 |
实施例2 | 100g | 400g | 聚维酮K25 |
实施例3 | 100g | 400g | 聚维酮K30 |
实施例4 | 100g | 400g | 聚维酮K60 |
实施例5 | 100g | 400g | 共聚维酮 |
实施例6 | 100g | 400g | 羟丙基纤维素 |
实施例7 | 100g | 400g | 羟丙甲基纤维素 |
实施例8 | 100g | 400g | 枸橼酸 |
实施例9 | 100g | 400g | 泊洛沙姆 |
实施例10 | 100g | 400g | PEG6000 |
按实施例1到10的处方混合姜黄与各载体,倒入热熔挤出机中,热熔挤出机预先加热至160℃,维持10min,挤出,气流粉碎。
表2
按实施例11到30的处方混合姜黄与各载体,倒入热熔挤出机中,热熔挤出机预先加热至160℃,维持10min,挤出,气流粉碎。
表3
按实施例31到46的处方混合姜黄与各载体,倒入热熔挤出机中,热熔挤出机预先加热至160℃,维持10min,挤出,气流粉碎。
表4
按实施例47到58的处方混合姜黄与各载体,倒入热熔挤出机中,热熔挤出机预先加热至160℃,维持10min,挤出,气流粉碎。
表5
按实施例59到64的处方混合姜黄与载体材料,倒入热熔挤出机中,按各实施例所示温度加热10min,挤出,气流粉碎。
表6
按实施例65和66的处方混合姜黄与载体材料,倒入热熔挤出机中,温度设为160℃,分别加热5min和15min。
表7
150℃ | 160℃ | |
实施例67 | 5min | 5min |
实施例68 | 3min | 5min |
实施例69 | 7min | 5min |
按实施例65的处方混合姜黄与复配载体,倒入热熔挤出机中,按实施例67到69的热熔条件进行挤出,气流粉碎。
表8
140℃ | 150℃ | 160℃ | |
实施例70 | 5min | 3min | 5min |
实施例71 | 3min | 3min | 5min |
实施例72 | 5min | 2min | 5min |
按实施例65的处方混合姜黄与复配载体,倒入热熔挤出机中,按实施例70到73的热熔条件进行挤出,气流粉碎。
实施例74
将实施例71制得的姜黄固体分散体添加1%的硬脂酸镁压制成片。
实施例75
将实施例71制得的姜黄的固体分散体按下述处方混合,灌装胶囊。
主药 | 姜黄的固体分散体 | 50% |
填充剂 | 无水磷酸氢钙 | 49% |
润滑剂 | 硬脂酸镁 | 1% |
主药 | 姜黄的固体分散体 | 50% |
实施例76
将砂糖与果冻粉混合均匀后制成糖粉备用;将实施例71制得的姜黄的固体分散体10g加到10公斤水中,边加热边搅拌,待固体分散体充分溶解后再添加处方量的葡萄糖浆和糖粉,持续搅拌,继续加热至90℃,维持10min后加入山梨酸钾,停止加热,待温度降至75℃时,加入溶解好的柠檬酸、色素以及香精,出锅时用100目滤网过滤掉不溶物,趁热灌装封口,封口后1h内杀菌,初温不低于45℃。
卡拉胶 | 56g |
魔芋胶 | 28g |
葡萄糖浆 | 800g |
柠檬酸 | 36g |
山梨酸钾 | 6g |
水溶性果味香精 | 10g |
人工色素 | 25g |
水 | 10kg |
对比实施例1
称取100g姜黄,400g聚维酮K30,于乳钵中充分地混匀备用。
对比实施例2
将40g姜黄与160g聚维酮K30充分的混合,倒入热熔挤出机中,160℃维持10min后挤出,气流粉碎;另将40g姜黄与共聚维酮160g充分的混合,倒入热熔挤出机中,160℃维持10min后挤出,气流粉碎;最后将上述两种姜黄的固体分散体混合备用。
试验例1
取过量的含有姜黄素的固体分散体于5mL装有去离子水的试管内,置37℃恒温水浴中振摇24h,达到溶解平衡后取出,过0.45μm滤膜后进液相测定其中姜黄素的含量。
试验例2
因固体分散体的老化问题很严重,因而对含有姜黄素的固体分散体的稳定性考察也是十分必要的。稳定性考察条件为40℃±2℃,RH75%±5%。
结果如下:
表1不同的载体对姜黄素水中溶解度的影响
载体 | 溶解度(μg/mL) | |
姜黄原料药 | —— | 0.013 |
对比实施例1 | —— | 0.015 |
实施例1 | 聚维酮K17 | 51 |
实施例2 | 聚维酮K25 | 56 |
实施例3 | 聚维酮K30 | 78 |
实施例4 | 聚维酮K60 | 43 |
实施例5 | 共聚维酮 | 59 |
实施例6 | 羟丙基纤维素 | 42 |
实施例7 | 羟丙甲基纤维素 | 38 |
实施例8 | 枸橼酸 | 29 |
实施例9 | 泊洛沙姆 | 34 |
实施例10 | PEG6000 | 23 |
结果表明:姜黄原料药在水中的溶解度极低,仅有0.013μg/mL,而简单的物理混合物并不能提高姜黄素的水中溶解度,姜黄与各种载体材料形成固体分散体后溶解度都有显著的提高,但提高的程度因载体而异。
表2复配载体对姜黄素水中溶解度的影响
结果表明:载体复配后对溶解度的提高确有效果,如实施例14、实施例20、实施例21、实施例24、实施例25、实施例27对溶解度的提高有1.5~1.7倍;而如实施例17、18、19、23、26、29、30两种载体复配后姜黄素的水中溶解度却并未提高,反而不如由单独的载体制备出的固体分散体,分析原因,这些复配的载体中大多都包含有枸橼酸、泊洛沙姆、PEG6000,而它们的玻璃化转变温度较低,形成的固体分散体不稳定,主药容易析出从而导致溶解度较低。从对比实施例2可见,复配的两种载体材料预先混合后再进行热熔挤出要比分别热熔挤出再混合的效果要好。
表3复配载体不同的比例对姜黄素水中溶解度的影响
两种载体的比例和用量 | 溶解度(μg/mL) | |
实施例14 | 200g:200g | 214 |
实施例31 | 300g:100g | 220 |
实施例32 | 350g:50g | 243 |
实施例33 | 100g:300g | 154 |
实施例34 | 50g:350g | 128 |
实施例12 | 200g:200g | 183 |
实施例35 | 300g:100g | 197 |
实施例36 | 350g:50g | 200 |
实施例37 | 100g:300g | 144 |
实施例38 | 50g:350g | 120 |
实施例24 | 200g:200g | 197 |
实施例39 | 320g:80g | 210 |
实施例40 | 343g:57g | 235 |
实施例41 | 80g:320g | 125 |
实施例42 | 57g:343g | 103 |
实施例18 | 200g:200g | 101 |
实施例43 | 267g:133g | 134 |
实施例44 | 333g:67g | 159 |
实施例45 | 133g:267g | 82 |
实施例46 | 67g:333g | 64 |
结果表明:两种复配载体的比例对姜黄素的水中溶解度有一定的影响,当单方溶解度高的一种载体材料所占比重较高时,姜黄素的水中溶解度较高。
表4姜黄素的载药量对其水中溶解度的影响
结果表明:姜黄在复配载体材料中的载药量越低,溶解度越好,姜黄的载药量为10%~25%时的溶解度差异并不大,说明在该载药量下已经达到平台,继续降低载药量也不会进一步地增加溶解度。当载药量增加到30%~40%时,可见溶解度有明显的降低。
表5热熔的温度对姜黄素水中溶解度的影响
加热温度 | 溶解度(μg/mL) | |
实施例32 | 160℃ | 243 |
实施例59 | 170℃ | 238 |
实施例60 | 150℃ | 220 |
实施例61 | 140℃ | 204 |
实施例56 | 160℃ | 185 |
实施例62 | 170℃ | 187 |
实施例63 | 150℃ | 154 |
实施例64 | 140℃ | 138 |
结果表明:温度越高姜黄素的水中溶解度越高,160℃和170℃的差异并不大。
表6不同的加热时间对姜黄素水中溶解度的影响
结果表明:160℃加热5min时的溶解度要低于10min和15min,加热10min和15min时的溶解度差异不大。但从稳定性数据来看,加热5min时的稳定性最好。
表7两步热熔对姜黄素水中溶解度的影响
结果表明,两步熔融后,150℃维持5min,160℃维持5min的溶解度稍有提高,稳定性稍差;而150℃维持3min,160℃维持5min的稳定性好,但溶解度偏低。
表8三步热熔对姜黄素水中溶解度的影响
140℃ | 150℃ | 160℃ | 0d | 5d | 10d | |
实施例68 | —— | 3min | 5min | 195 | 196 | 195 |
实施例70 | 5min | 3min | 5min | 218 | 205 | 197 |
实施例71 | 3min | 3min | 5min | 233 | 238 | 234 |
实施例72 | 5min | 2min | 5min | 240 | 238 | 235 |
实施例73 | 3min | 2min | 5min | 230 | 232 | 230 |
结果表明:三步热熔,140℃维持3~5min,150℃维持2~3min,160℃维持5min时的制得的姜黄固体分散体溶解度较高并且较稳定。
试验例3
16只Wistar雄性大鼠随机分为两组,禁食1晚后分别给予姜黄原料药90mg、实施例71制备的含有姜黄素的固体分散体450mg(灌胃),并于给药前及给药后的10min,30min,1h,2h,3h,4h,6h,8h,10h、12h及24h于大鼠的尾静脉取血0.25mL,离心后取血浆进液相分析姜黄素的浓度。
结果如附图1所示,可见姜黄原粉在大鼠体内的血药浓度极低,Cmax仅有27±3ng/mL;而实施例2的血药浓度可见显著地提高,Cmax可达1276±443ng/mL,约为姜黄原粉的50倍。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域中的普通技术人员来说,在不脱离本发明核心技术特征的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种含有姜黄素的固体分散体,其特征在于,所述含有姜黄素的固体分散体主要由姜黄和复配的两种载体材料通过分段熔融的方法制得。
2.根据权利要求1所述的含有姜黄素的固体分散体,其特征在于,所述姜黄为含姜黄素90%以上的姜黄根茎提取物。
3.根据权利要求1所述的含有姜黄素的固体分散体,其特征在于,所述载体材料为亲水性载体材料,选自聚乙二醇、聚维酮、共聚维酮、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚氧乙烯、泊洛沙姆、黄原胶中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的含有姜黄素的固体分散体,其特征在于,所述载体材料为两种亲水性载体材料的复配处方。
5.根据权利要求4所述的含有姜黄素的固体分散体,其特征在于,所述复配载体材料的一种为聚维酮。
6.根据权利要求5所述的含有姜黄素的固体分散体,其特征在于,所述聚维酮的型号为K17、K25、K30和K60。
7.根据权利要求4所述的含有姜黄素的固体分散体,其特征在于,所述复配的两种载体材料的比例可以为1~7:1,其中,单方溶解度较高的载体占1~7成,单方溶解度较低者占1成。
8.根据权利要求1所述的含有姜黄素的固体分散体,其特征在于,所述姜黄素在固体分散体中的载药量为0~40%,优选10%~25%。
9.一种制备如权利要求1所述的含有姜黄素的固体分散体的方法,包括如下步骤:将姜黄素和复配的两种载体材料充分地混合,倒入热熔挤出机中分段熔融,挤出成形,最后微粉化;分段熔融的条件如下:140℃维持3~5min,150℃维持2~3min,160℃维持5min。
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