CN109692156A - 一种姜黄素和胡椒碱共无定型物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种姜黄素和胡椒碱共无定型物及其制备方法,该共无定型物是由姜黄素和胡椒碱所制成,且两者的分子在该共无定型物中均以无定型形式存在。其可以采用熔融淬冷法或冷冻研磨法所制成。相对于现有技术,本发明提供了一种姜黄素和胡椒碱共无定型物,其溶解度和溶出得到明显的提高,解决了现有姜黄素与胡椒碱联合用药溶解度差的问题;同时,省去了辅料载体的使用,并且还能达到更好的效果,为以后解决联合用药的问题提供了新思路。
Description
技术领域
本发明属于共无定型物技术领域,具体涉及一种姜黄素和胡椒碱共无定型物及其制备方法。
背景技术
姜黄素(Curcumin),化学名为(E,E)-1,7-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮,化学结构如下所示:
姜黄素有多种药理作用,包括抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗菌、抗血管生成等。姜黄素能够通过阻断多种炎症因子的转录,在溃疡性结肠炎中发挥抗炎作用;能够保肝利胆,减轻肝损伤,增加胆汁的生成及分泌;抗肿瘤,阻断被活化的致癌物的攻击,对皮肤癌、消化道癌、乳腺癌都有较强预防作用;抗艾滋病,抑制病毒活性及复制。近年临床上多选择用于降血脂、治疗忧郁等方面,具有较好的应用价值及前景。
但是姜黄素溶解度极低,渗透性差、在胃肠道易被尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UGTs)代谢,严重地减弱了姜黄素的生物利用度。因此提高姜黄素的生物利用度变得尤为重要。
胡椒碱(Piperine)是胡椒科植物胡椒(Piper nigrum L.)和荜菝(Piper longumL.)中一种生物碱。胡椒碱药理作用广泛,可通过抑制瘤体生长,起到抗肿瘤作用;抑制脂质过氧化,清除自由基,具有很强的抗氧化作用;还可增加胃酸分泌,治疗胃损伤;具有很强的抗抑郁特性,是一种很有前景的治疗抑郁症的候选药物;胡椒碱的免疫毒理学证明,它还可起到免疫调节作用等。
胡椒碱可以通过增加膜流动性及改变酶动力学,抑制药物转运蛋白P-糖蛋白、药物代谢酶细胞色素P450、CYP3A4酶和葡萄糖醛酸转移酶活性,调节胃肠液分泌,延缓胃排空等途径延缓药物代谢,能够从吸收、代谢等多种途径提高药物的生物利用度,与一些药理作用好、吸收困难、容易代谢的药物联合应用具有非常重要的临床价值和应用前景。
目前,将姜黄素与胡椒碱配伍应用的研究较多,胡椒碱不仅可以通过抑制姜黄素过快葡萄糖醛酸化而提高其生物利用度,两者协同作用还可降低血浆中炎症因子水平,减少对脂质的摄取,从而解决肥胖问题;联用姜黄素和胡椒碱可改善对于炎症因子TNF-α及凋亡因子caspase-3增加导致大脑神经发生因子减少导致抑郁症状,增强神经保护作用;同时给药姜黄素及胡椒碱,可实现两药的协同抗炎作用,显著提高对溃疡性结肠炎的治疗效果;姜黄素与胡椒碱组合可以抑制乳腺癌细胞的自我更新,且对正常细胞无毒副作用,从而起到防癌抗癌作用。联合用药还可减轻DNA损伤,神经毒性,增强免疫。姜黄素与胡椒碱协同给药,大多数都是通过加强对机体内部的炎症因子水平的调节,从而达到增强治疗效果的目的。
迄今为止,对姜黄素的研究剂型主要为聚合物为载体的固体分散体、脂质体、纳米颗粒等。以上这些研究,在增加姜黄素水溶性有一定的改善,在一定程度上也可以提高姜黄素的生物利用度,但这类技术通常局限于低包封率、载药量低、吸湿性强、物理稳定性差及肠道毒性等,造成其临床应用仍存在争议。
发明内容
发明目的:针对上述技术问题,本发明提供了一种姜黄素和胡椒碱共无定型物及其制备方法。
技术方案:为了达到上述发明目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种姜黄素和胡椒碱共无定型物,该共无定型物是由姜黄素和胡椒碱所制成,且两者的分子在该共无定型物中均以无定型形式存在。
作为优选:
所述共无定型物是由姜黄素和胡椒碱,采用熔融淬冷法或冷冻研磨法所制成。
所述共无定型物中,姜黄素和胡椒碱的摩尔比1:(0.5~4),优选1:(1~2),最优选摩尔比为1:1。
所述姜黄素和胡椒碱共无定型物的制备方法,包括取姜黄素和胡椒碱,采用熔融淬冷法或冷冻研磨法制备,干燥,即得所述共无定型物。
作为优选:
所述熔融淬冷法为:将姜黄素与胡椒碱研磨混合,然后130~145℃熔融,时间为5~15min,随后立即液氮冷却。优选熔融温度为135℃,熔融时间为5min。
所述冷冻研磨法为:将姜黄素与胡椒碱进行均匀混合,置于液氮环境下研磨。
所述液氮环境下研磨,是采用冷冻研磨机以10~20Hz的频率机械研磨10~60min。优选研磨频率15Hz,研磨时间45min。
所述姜黄素和胡椒碱的摩尔比1:(0.5~4),优选1:(1~2),最优选摩尔比为1:1。
本发明通过研究发现,可以将姜黄素与胡椒碱两种药物制成一种共无定型物(Co-amorphous),这种共无定型物中两种药物的溶解度得到显著的提高且能维持长时间的超饱和药物浓度,同时胡椒碱可以抑制姜黄素的代谢,促进姜黄素的吸收,这种共无定型物有助于提高两种药物的生物利用度及其临床应用。
本发明所述的共无定型物由姜黄素和胡椒碱组成。两种药物都以无定型形式存在。彼此间具有较强的分子间作用力。通过粉末X-射线衍射技术确定两种药物都以无定型形式存在。通过差示扫描量热技术发现单一的玻璃化转变温度,说明形成了均一的无定型物。通过红外光谱技术发现两种药物之间具有比较强烈的相互作用。该共无定型物解决了姜黄素与胡椒碱联合用药水溶性差的问题,溶解度和溶出得到明显的提高。
本发明共无定型物与聚合物作为载体的固体分散体相比,无明显的吸湿性,具有更好的物理稳定性,载药量高,混溶性良好,可具有协同治疗效果;与脂质体、纳米颗粒相比,稳定性高,制备简单,不易造成肠道毒性。
技术效果:相对于现有技术,本发明提供了一种姜黄素和胡椒碱共无定型物,其溶解度和溶出得到明显的提高,解决了现有姜黄素与胡椒碱联合用药溶解度差的问题;同时,省去了辅料载体的使用,载药量高,稳定性好,不易造成肠道毒性,并且还能达到更好的效果,为以后解决联合用药的问题提供了新思路。
附图说明
图1为本发明所述的姜黄素-胡椒碱共无定型的PXRD图谱;
图2为本发明所述的姜黄素-胡椒碱共无定型的DSC曲线;
图3为本发明所述的姜黄素-胡椒碱共无定型的FT-IR图谱;
图4为本发明所述的姜黄素-胡椒碱共无定型的SEM图谱;
图5为本发明所述的姜黄素-胡椒碱共无定型的非漏槽条件下姜黄素溶出曲线;
图6为本发明所述的姜黄素-胡椒碱共无定型的非漏槽条件下胡椒碱溶出曲线;
图7为本发明所述的姜黄素-胡椒碱共无定型稳定性对比的PXRD图谱(a为姜黄素-胡椒碱共无定型的原始图谱;b为姜黄素-胡椒碱共无定型在40±2℃、75±5%相对湿度条件下放置3个月后的图谱);
图8为姜黄素-胡椒碱固体分散体(包括载体)的非漏槽条件下姜黄素溶出曲线。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步说明,以便全面解本发明。
将下列分析方法用于表征本发明的姜黄素-胡椒碱共无定型:
1.X射线粉末衍射:
仪器:D/max 2500粉末X-射线衍射仪(日本Rigaku公司),靶:Cu-Kα辐射,波长:1.5406A,管压:40KV,管流:40mA,步长:0.02°,扫描速度:1.2°/min,扫描范围为5°~40°。
2.差示扫描量热仪:
仪器:DSC 200 F3差示扫描量热仪(德国NETZSCH公司),范围:25~240℃,升温速度:10℃/min,晶型姜黄素的吸热转变在181.6℃。晶型胡椒碱的吸热转变在130.0℃。
3、红外光谱仪:
仪器:Bruker-TENSOR37傅里叶红外光谱仪(德国Bruker公司),扫描范围为600~4000cm-1。
4.扫描电镜:
仪器:S-4800扫描电镜(日本Hitachi公司),测试条件为真空镀金70s。
实施例1
称取563.5mg姜黄素和436.5mg胡椒碱放在研钵中研磨5min,使两者充分混合,加入到25mL烧杯中。在加热至135℃的油浴上熔融5min,立即置于液氮中冷却,放入干燥器内待其恢复至室温取出,用研钵将其研成细粉,保存在干燥器中,即得姜黄素和胡椒碱共无定型物。
实施例2
称取563.5mg姜黄素和436.5mg胡椒碱放在研钵中研磨5min,使两者充分混合,加入到25mL烧杯中。在加热至130℃的油浴上熔融5min,立即置于液氮中冷却,研磨过筛,保存在干燥器中,即得姜黄素和胡椒碱共无定型物。
实施例3
称取720.8mg姜黄素和279.2mg胡椒碱放在研钵中研磨5min,使两者充分混合,加入到25mL烧杯中。在加热至140℃的油浴上熔融5min,立即置于液氮中冷却,研磨过筛,保存在干燥器中,即得姜黄素和胡椒碱共无定型物。
实施例4
称取244mg姜黄素和756mg胡椒碱放在研钵中研磨5min,使两者充分混合,加入到25mL烧杯中。在加热至145℃的油浴上熔融5min,立即置于液氮中冷却,研磨过筛,保存在干燥器中,即得姜黄素和胡椒碱共无定型物。
实施例5
称取392.3mg姜黄素和607.7mg胡椒碱放在研钵中研磨5min,使两者充分混合,加入到25mL烧杯中。在加热至135℃的油浴上熔融10min,立即置于液氮中冷却,研磨过筛,保存在干燥器中,即得姜黄素和胡椒碱共无定型物。
实施例6
称取563.5mg姜黄素和436.5mg胡椒碱放在研钵中研磨5min,使两者充分混合,加入到25mL烧杯中。在加热至135℃的油浴上熔融15min,立即置于液氮中冷却,研磨过筛,保存在干燥器中,即得姜黄素和胡椒碱共无定型物。
实施例7
称取563.5mg姜黄素和436.5mg胡椒碱,在涡旋仪上涡旋5min,使之混合均匀。之后将混合物置于充满液氮的冷冻研磨机内(Freezer Mill 6770,USA),将频率调至15Hz,研磨15个循环,每个循环研磨3min,冷却1min。经过研磨后取出样品置于干燥器内放置1小时后,即得姜黄素和胡椒碱共无定型物。
实施例8
称取563.5mg姜黄素和436.5mg胡椒碱,在涡旋仪上涡旋5min,使之混合均匀。之后将混合物置于充满液氮的冷冻研磨机内(Freezer Mill 6770,USA),将频率调至10Hz,研磨15个循环,每个循环研磨2min,冷却1min。经过研磨后取出样品置于干燥器内放置1小时后,即得姜黄素和胡椒碱共无定型物。
实施例9
称取720.8mg姜黄素和279.2mg胡椒碱,在涡旋仪上涡旋5min,使之混合均匀。之后将混合物置于充满液氮的冷冻研磨机内(Freezer Mill 6770,USA),将频率调至20Hz,研磨10个循环,每个循环研磨2min,冷却1min。经过研磨后取出样品置于干燥器内放置1小时后,即得姜黄素和胡椒碱共无定型物。
实施例10
称取392.3mg姜黄素和607.7mg胡椒碱,在涡旋仪上涡旋5min,使之混合均匀。之后将混合物置于充满液氮的冷冻研磨机内(Freezer Mill 6770,USA),将频率调至15Hz,研磨15个循环,每个循环研磨4min,冷却1min。经过研磨后取出样品置于干燥器内放置1小时后,即得姜黄素和胡椒碱共无定型物。
实施例1所得共无定型物分别进行X射线粉末衍射、差示扫描量热、红外光谱仪和扫描电镜检测,结果如图1-4所示:
如图1所示,姜黄素和胡椒碱的共无定型物的粉末X射线衍射(PXRD)图谱没有尖锐的衍射峰存在,显示缺乏结晶性。
如图2所示,姜黄素和胡椒碱的共无定型物的差示扫描量热(DSC)曲线显示没有特征吸热峰和放热峰。
如图3所示,姜黄素和胡椒碱的共无定型物的傅里叶红外(FT-IR)图谱显示特征峰位置在2942cm-1、2860cm-1、1626cm-1、1573cm-1、1511cm-1、1446cm-1、1252cm-1、1123cm-1、1034cm-1、967cm-1、931cm-1、851cm-1、821cm-1、724cm-1、631cm-1处。
如图4所示,姜黄素和胡椒碱的共无定型物的扫描电镜(SEM)图谱显示两种晶型原料药的表面特征完全消失。
实施例2~10样品具有与实施例1相同或相似的的PXRD图谱,DSC曲线,FT-IR图谱,SEM图谱,说明实施例2~10样品和实施例1样品是相同的晶型。
实验例1
对晶型姜黄素(Curcumin)、晶型胡椒碱(Piperine)和姜黄素-胡椒碱共无定型(Co-amorphous)进行溶解度实验、非漏槽溶出实验和稳定性实验。
溶解度实验:取20mg的晶型姜黄素、晶型胡椒碱、姜黄素-胡椒碱共无定型置于15mL离心管中,分别加入含0.5%吐温-80pH1.2盐酸缓冲液和含0.5%吐温-80pH6.8磷酸盐缓冲液10mL,平行三份,置于37℃摇床中避光振摇24h,取上清液1mL,过0.45μm微孔滤膜,滤液进行高效液相检测,结果如表1、2所示。
表1晶型姜黄素和姜黄素-胡椒碱共无定型的溶解度
从表1所示的结果可以得出,姜黄素-胡椒碱共无定型在pH1.2盐酸缓冲液和pH6.8磷酸盐缓冲液中的溶解度是晶型姜黄素的3.29和2.84倍。
表2晶型胡椒碱和姜黄素-胡椒碱共无定型的溶解度
从表2所示的结果可以得出,姜黄素-胡椒碱共无定型在pH1.2盐酸缓冲液和pH6.8磷酸盐缓冲液中的溶解度是晶型胡椒碱的2.23和2.12倍。
非漏槽条件溶出实验:本实验应用天大天发ZRS-8G型溶出仪,取100mg的晶型姜黄素、77.5mg的晶型胡椒碱、175mg的姜黄素-胡椒碱共无定型物(摩尔比1:1),置于200mL含0.5%吐温-80pH1.2盐酸缓冲液和pH6.8磷酸盐缓冲液的溶出介质中,平行三份,温度为37℃,桨法,转速为100rpm。分别在不同时间点,取样1mL(随即补足等温度等量的溶出介质),过0.45μm微孔滤膜,滤液进行高效液相检测。实验结果可以看出,相比于原料药,共无定型物中两种药物的溶出表现都得到了显著的提高,且能维持长时间的超饱和溶度。(图5,图6分别为姜黄素与胡椒碱非漏槽条件下溶出曲线)
稳定性实验:取研磨过筛后的姜黄素-胡椒碱共无定型,均匀分摊在敞口的培养皿中,样品厚度小于5mm,分别放置在40±2℃、75±5%相对湿度的条件下,并于第30天、第60天和第90天进行PXRD检测,结果如图7所示。姜黄素-胡椒碱共无定型的晶型未发生改变,说明姜黄素-胡椒碱共无定型在40±2℃、75±5%相对湿度的条件下能够至少稳定保存3个月而不发生任何转晶。
实验例2
姜黄素-胡椒碱固体分散体(Solid dispersion)非漏槽条件溶出实验:按药物(姜黄素与胡椒碱摩尔比1∶1)与载体(PVP K30)质量比为1∶2,在研钵中研磨5min,使两者充分混合,加入到25mL烧杯中。在加热至145℃的油浴上熔融5min,立即置于液氮中冷却,研磨过筛,保存在干燥器中,得姜黄素-胡椒碱固体分散体。取100mg的晶型姜黄素、533mg的姜黄素-胡椒碱固体分散体(其中姜黄素与胡椒碱摩尔比1:1),置于200mL含0.5%吐温-80pH1.2盐酸缓冲液和pH6.8磷酸盐缓冲液的溶出介质中,平行三份,温度为37℃,桨法,转速为100rpm。分别在不同时间点,取样1mL(随即补足等温度等量的溶出介质),过0.45μm微孔滤膜,滤液进行高效液相检测。
实验结果如图8,可以看出,姜黄素-胡椒碱固体分散体中姜黄素在两种介质中,在30min,姜黄素浓度达到最大值,接着溶度急剧降低,这是由于固体分散体在两种溶出介质中,姜黄素发生重结晶现象,导致药物浓度降低。相比于姜黄素-胡椒碱固体分散体,如图5、6所示,本发明共无定型物中两种药物的溶出表现都得到了显著的提高,且能维持长时间的超饱和溶度。在较长的溶出时间内,共无定型物重结晶速率很低,不易发生相转变,在溶出介质中稳定性良好。
Claims (8)
1.一种姜黄素和胡椒碱共无定型物,其特征在于,该共无定型物是由姜黄素和胡椒碱所制成,且两者的分子在该共无定型物中均以无定型形式存在。
2.根据权利要求1所述的姜黄素和胡椒碱共无定型物,其特征在于,所述共无定型物是由姜黄素和胡椒碱,采用熔融淬冷法或冷冻研磨法所制成。
3.根据权利要求1所述的姜黄素和胡椒碱共无定型物,其特征在于,所述共无定型物中,姜黄素和胡椒碱的摩尔比1:(0.5~4),优选1:(1~2)。
4.权利要求1所述的姜黄素和胡椒碱共无定型物的制备方法,其特征在于,包括取姜黄素和胡椒碱,采用熔融淬冷法或冷冻研磨法制备,干燥,即得所述共无定型物。
5.根据权利要求4所述的姜黄素和胡椒碱共无定型物的制备方法,其特征在于,所述熔融淬冷法为:将姜黄素与胡椒碱研磨混合,然后130~145℃熔融,时间为5~15min,随后立即液氮冷却。
6.根据权利要求4所述的姜黄素和胡椒碱共无定型物的制备方法,其特征在于,所述冷冻研磨法为:将姜黄素与胡椒碱进行均匀混合,置于液氮环境下研磨。
7.根据权利要求6所述的姜黄素和胡椒碱共无定型物的制备方法,其特征在于,所述液氮环境下研磨,是采用冷冻研磨机以10~20Hz的频率机械研磨10~60min。
8.根据权利要求6所述的姜黄素和胡椒碱共无定型物的制备方法,其特征在于,所述姜黄素和胡椒碱的摩尔比1:(0.5~4),优选1:(1~2)。
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