CN114588196B - 一种黄芩总苷元及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种黄芩总苷元及其制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤：将含有黄芩总苷元的有机相注入高速搅拌的水相中，得到黄芩总苷元产品；所述有机相与水相的温差为50‑60℃。该制备工艺操作简单，能够得到药用价值极高的黄芩总苷元产品，所述产品以纳米粒形式，能够改善黄芩总苷元中各成分的溶解度和溶出速度，提高各成分的吸收和生物利用度，且由于粒径可控，十分有利于制剂工艺的优化以及进一步的药物开发，能够实现对活性成分载药量高，在制剂中仅含有少量甚至不含有聚合物和/或表面活性剂即可成药的特点。
Description
技术领域
本发明属于医药领域，具体涉及一种黄芩总苷元及其制备方法和应用。
背景技术
专利文献CN02138563.7公开了黄芩总苷元主要由黄芩素、汉黄芩素、千层纸素和/或白杨素组成。按重量百分比计，黄芩总苷元中含黄芩素40～50％、汉黄芩素10～15％、千层纸素和/或白杨素5～10％。该文献还公开了黄芩总苷元提取物的制备方法：取黄芩药材20kg用水润湿后，用乙醇回流提取，提取物经硅胶柱层析或用聚酰胺层析得黄芩总苷元提取物约1000g。
黄芩苷元中的多种成分单独或联合使用具有广谱抗菌、抗病毒活性，对多种细菌、真菌、病毒有抑制作用。此外，各种成分在抗氧化等方面也有较明显的效果。因此，具有极佳的药用价值。然而，黄芩苷元中成分众多，且均为水难溶性成分，存在肝肠循环、口服吸收差、生物利用度较低等缺点。
现有技术报道了各种增加黄芩单体或提取物的溶解度、提高生物利用度的策略，包括将黄芩单体或提取物制备成固体分散体、环糊精包合物、磷脂复合物、金属配合物以及各种纳米制剂，如脂质体、纳米乳、微乳、纳米胶束、固体脂质纳米粒、纳米混悬剂等。其中纳米技术被广泛应用。纳米技术可以改变药物理化性质，增大药物的溶解度，提高生物利用度、改善药物的安全性和有效性。
但是采用载体所制备的黄芩单体或提取物纳米制剂普遍存在载药量低的问题，而对于有效的纳米颗粒递送系统，必须确保足够的药物负载。纳米混悬液(nanosuspension)是由粒径小于1μm的纯药物纳米粒子所组成的胶体分散体系，含有少量表面活性剂作稳定剂。由于不使用载体，因而较其他制剂具有载药量高的显著优点。
目前纳米混悬液的制备方法包括Top-down法(破碎法)和Bottom-up法(结晶法)。前者主要采用介质研磨法和高压均质法；后者主要包括沉淀法、超临界反溶剂技术、冷冻干燥法等。其中介质研磨法虽然简便，但是存在研磨介质污染，分散质量批次间变化，加工时间长，微生物问题风险，粒度分布范围宽的问题。沉淀法简便，但晶体尺寸难以控制，有溶剂残留，或者操作过程时间长。超临界方法效果好，粒径均一，但对设备需求比较高；还存在超临界流体消耗大的问题。
目前的趋势是多种技术联用，例如沉淀/冷冻干燥/喷雾干燥/探头超声/介质研磨与高压均质的结合、共晶技术、激光破碎技术等。缺点是流程的复杂性高并增加大量成本。
另外，在制备过程中，为保证纳米粒子的稳定性，通常会加入一定量的表面活性剂和聚合物，如吐温、卵磷脂、P188、PEG-400等。
因此，提供一种简单方便、粒径可控、至少能够改善黄芩苷元中各成分的溶解度和/或载药量高的黄芩总苷元的制备方法，成为亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种黄芩总苷元的制备方法，包括如下步骤：将含有黄芩总苷元的有机相注入高速搅拌的水相中，得到黄芩总苷元产品；
所述有机相与水相的温差为50-60℃，例如50-55℃。
根据本发明的实施方案，所述有机相的温度为50-70℃，例如55-65℃，示例性为50℃、55℃、60℃、65℃、70℃。
根据本发明的实施方案，所述水相的温度为0-15℃，例如5-10℃，示例性为0℃、5℃、10℃、15℃。
需要严格控制有机相与水相的温差，以确保黄芩总苷元并非以传统的成核方式结晶，而是通过调幅分解的方式析出。
根据本发明的实施方案，所述有机相中含有黄芩总苷元的良溶剂。例如，所述良溶剂为甲醇、乙醇、丙酮和四氢呋喃中的至少两种、三种或四种。
根据本发明的实施方案，所述有机相中，黄芩总苷元在良溶剂中的质量浓度为1-20％，优选质量浓度为5-10％。
根据本发明的实施方案，所述有机相由黄芩总苷元提取物加热溶解在良溶剂中形成。
根据本发明的实施方案，所述黄芩总苷元提取物包括黄芩素、汉黄芩素、千层纸素和/或白杨素。进一步地，以重量百分比计，所述黄芩总苷元中含黄芩素40～50％、汉黄芩素10～15％、千层纸素和/或白杨素5～10％。
根据本发明的实施方案，所述水相可以为纯水，还可以任选含有聚合物；例如，所述聚合物可以选自PVA、P188等中的至少一种。进一步地，所述聚合物在水相中的含量很低，例如其质量浓度不超过1％。
根据本发明的实施方案，所述有机相和水相的体积比为1:(10-200)，优选为1:(20-100)，更优选为1:(25-50)，示例性为1:10、1:20、1:25、1:30、1:40、1:50、1:75、1:100、1:150、1:200。含黄芩总苷元的有机相与水相的体积比对控制调幅分解(而非成核)有重要影响。一方面，维持有机相和水相的体积比，可以保证恒定的温差；另一方面，水相体积过大，会导致黄芩总苷元更多以成核方式析出结晶，而非调幅分解方式析出。此外，一定的水相体积既可以保证良溶剂被不良溶剂有效地吸收，也方便黄芩总苷元产品的后处理过程。
根据本发明的实施方案，所述高速搅拌的转速不低于600rpm，例如为650-1000rpm，示例性为700rpm、800rpm、900rpm。维持较高的搅拌速度，可以避免分散的有机相的聚集。
根据本发明的实施方案，可以使用注射泵将有机相注入水相中。优选地，所述有机相注入水相中时，有机相的注射速度不低于60μL/s，例如为60-90μL/s，示例性为70μL/s、75μL/s、80μL/s、85μL/s。通过控制注射泵的注射压力达到一定的注射速度，使有机相以较快速度加入水相中，即：所有的有机相在较短时间内以高分散度进入水相，能够有效防止粒径的高分散性，维持粒径的均一性。同时，高注射速度控制下的液滴分散得越均匀，粒径越小，不受注射针头的孔径限制。
根据本发明的实施方案，在有机相注入水相的过程中，需要维持有机相和水相的温度。
根据本发明的实施方案，待有机相完全注入水相后，继续维持高速搅拌。例如，继续维持高速搅拌的时间为3-45min，例如5-35min。
根据本发明的实施方案，有机相注射完毕3-10min后，开启真空泵，抽取反应装置中挥发的良溶剂。
根据本发明的实施方案，有机相注射完毕25-35min后，停止搅拌，停止抽取挥发的良溶剂，通过沉降、离心等方式收集黄芩总苷元产品。
根据本发明示例性的方案，所述黄芩总苷元产品的制备方法包括如下步骤：将含有黄芩总苷元的有机相在保温条件下，以不低于60μL/s的注射速度注入转速不低于600rpm的水相中，黄芩总苷元通过调幅分解的方式析出，经分离，得到黄芩总苷元产品；
所述有机相与水相的温差为50-60℃，所述有机相和水相的体积比为1:(10-200)。
本发明中，所述“调幅分解的析出方式”指在存在温差的黄芩苷元、良溶剂(有机溶剂)和不良溶剂(水)组成的三元系统中，黄芩苷元和良溶剂开始发生调幅分离，形成富含黄芩苷元的一相以及富含良溶剂的一相，在维持恒定温差的情况下保持一段时间，黄芩苷元不断富集，溶解的分子在富集过程中形成簇，最终以颗粒，优选以纳米粒形式析出，同时良溶剂全部扩散到不良溶剂中。
根据本发明的实施方案，所述黄芩总苷元产品为纳米粒形态，例如纳米粒的平均粒径为30-600nm，例如50-500nm，又如100-250nm。
本发明还提供一种由上述方法制备得到的黄芩总苷元产品。
根据本发明的实施方案，所述黄芩总苷元产品中包括黄芩素、汉黄芩素、千层纸素和/或白杨素。进一步地，以质量百分比计，所述黄芩总苷元纳米粒中含黄芩素40～50％、汉黄芩素10～15％、千层纸素和/或白杨素5～10％。
根据本发明的实施方案，所述黄芩总苷元产品中还任选含有聚合物，例如所述聚合物选自PVA、P188等中的至少一种；进一步地，所述聚合物在黄芩总苷元产品中的质量含量不超过1％。
本发明还提供一种黄芩总苷元纳米粒，所述黄芩总苷元纳米粒的平均粒径为30-600nm，例如50-500nm，又如100-250nm。
根据本发明的实施方案，所述黄芩总苷元纳米粒中包括黄芩素、汉黄芩素、千层纸素和/或白杨素。进一步地，以质量百分比计，所述黄芩总苷元纳米粒中含黄芩素40～50％、汉黄芩素10～15％、千层纸素和/或白杨素5～10％。
根据本发明的实施方案，所述黄芩总苷元纳米粒中还任选含有聚合物，例如所述聚合物选自PVA、P188等中的至少一种；进一步地，所述聚合物在黄芩总苷元纳米粒中的质量含量不超过1％。
优选地，所述黄芩总苷元纳米粒由上述方法制备得到。
本发明还提供上述黄芩总苷元产品或黄芩总苷元纳米粒在制备治疗抗菌或抗病毒药物中的应用。
本发明还提供含有上述黄芩总苷元产品的组合物或含有上述黄芩总苷元纳米粒的组合物在制备治疗抗菌或抗病毒药物中的应用。
本发明的有益效果：
本发明提供的黄芩总苷元的制备方法，将黄芩总苷元溶解在高温的良溶剂(有机溶剂)中，在保温的条件下，注入高速搅拌的低温水相中。由于温度骤降，在黄芩苷元、良溶剂(有机溶剂)和不良溶剂(水)组成的三元系统中，黄芩苷元和良溶剂开始发生调幅分离，形成富含黄芩苷元的一相以及富含良溶剂的一相，在维持恒定温差的情况下保持一段时间，黄芩苷元不断富集，溶解的分子在富集过程中形成簇，最终以纳米粒形式析出，同时良溶剂全部扩散到不良溶剂中，分离收集黄芩总苷元纳米粒。
该制备工艺操作简单，能够得到药用价值极高的黄芩总苷元产品，所述产品以纳米粒形式，能够改善黄芩总苷元中各成分的溶解度和溶出速度，提高各成分的吸收和生物利用度，且由于粒径可控，十分有利于制剂工艺的优化以及进一步的药物开发，能够实现对活性成分载药量高，在制剂中仅含有少量甚至不含有聚合物和/或表面活性剂即可成药的特点。
附图说明
图1为在透射电镜下观察实施例1得到的黄芩总苷元纳米粒的图像。
图2为激光粒度仪测得实施例1得到的黄芩总苷元纳米粒的粒径图。
图3为在透射电镜下观察实施例2得到的黄芩总苷元纳米粒的图像。
图4为激光粒度仪测得实施例2得到的黄芩总苷元纳米粒的粒径图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
取黄芩药材20kg用水润湿后，用乙醇回流提取，提取物经硅胶柱层析或用聚酰胺层析得黄芩总苷元提取物约1000g。
15g黄芩总苷元提取物加热溶解在80mL乙醇与80mL四氢呋喃的混合液中，保持温度70℃，得到含药有机相。
将4L纯水加入到玻璃反应釜中，保持温度为10-15℃，开启搅拌棒，设置转速为800rpm。
开启注射泵，调整注射压力，以80uL/s的速度向水相中注射含药有机相，注射完毕后，维持800rpm的搅拌。
在注射完毕5min后开启真空泵，抽取反应釜中挥发的有机溶剂。
注射完毕30min后停止搅拌，通过沉降、离心、洗涤、干燥等方式收集黄芩总苷元纳米粒。
本实施例制备得到的黄芩总苷元纳米粒的平均粒径为219.52nm(图1)，PDI(粒径的多分散指数)为0.213(图2)。
实施例2
59g黄芩总苷元提取物加热溶解在150ml乙醇与150ml丙酮的混合液中，保持温度50℃，得到含药有机相。
将9L纯水(含PVA 45g)加入到玻璃反应釜中，保持温度为0℃，开启搅拌棒，设置转速为700rpm。
开启注射泵，调整注射压力，以75uL/s的速度向水相中注射含药有机相，注射完毕后，维持700rpm的搅拌。
在注射完毕5min后开启真空泵，抽取反应釜中挥发的有机溶剂。
注射完毕30min后停止搅拌，通过沉降、离心等方式收集黄芩总苷元纳米粒。
本实施例制备得到的黄芩总苷元纳米粒的平均粒径为224.11nm，PDI(粒径的多分散指数)为0.256(图2)。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种黄芩总苷元的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将含有黄芩总苷元的有机相在保温条件下，以不低于60μL/s的注射速度注入转速不低于600rpm的水相中，黄芩总苷元通过调幅分解的方式析出，经分离，得到黄芩总苷元产品；
所述有机相与水相的温差为50-60℃，所述有机相和水相的体积比为1:(10-200)；
所述有机相中含有黄芩总苷元的良溶剂；所述良溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮和四氢呋喃中的至少两种、三种或四种；
所述有机相的温度为50-70℃；
所述水相的温度为0-15℃；
所述有机相中黄芩总苷元在良溶剂中的质量浓度为1-20％；
所述水相为纯水，或任选含有聚合物；
所述聚合物选自PVA和P188中的至少一种；
以重量百分比计，所述黄芩总苷元中含黄芩素40～50％、汉黄芩素10～15％、千层纸素和/或白杨素5～10％；
所述黄芩总苷元产品为纳米粒形态；纳米粒的平均粒径为100-250nm；
所述有机相由黄芩总苷元提取物加热溶解在良溶剂中形成；
黄芩总苷元提取物的制备方法为：取黄芩药材20kg用水润湿后，用乙醇回流提取，提取物经硅胶柱层析或用聚酰胺层析得黄芩总苷元提取物1000g。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物在水相中的质量含量不超过1％。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，
使用注射泵将有机相注入水相中；
和/或，在有机相注入水相的过程中，需要维持有机相和水相的温度；
和/或，待有机相完全注入水相后，继续维持高速搅拌；
和/或，有机相注射完毕3-10min后，开启真空泵，抽取反应装置中挥发的良溶剂；
和/或，有机相注射完毕25-35min后，停止搅拌，停止抽取挥发的良溶剂，通过沉降、离心方式收集黄芩总苷元产品。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
纳米粒的平均粒径为30-600nm。
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