苦参碱（matrine,MAT）是从苦参、杜仲等中药中提取出的一种天然喹啉类生物碱，其分子结构为C15H24N2O。纯品苦参碱呈现出白色或类白色的结晶性粉末状态，无臭但口感苦涩[1]。近年来，苦参碱因具有抗癌、抗菌、抗炎、抗氧化及神经保护等多重生物活性而受到了广泛关注[2,3,4,5]。然而，苦参碱属于生物药剂学分类系统（BCS）类药物，具有高溶解性和高渗透性，使得苦参碱在口服给药后能够迅速被吸收，但同样因其代谢迅速，半衰期短，导致生物利用度较低，从而限制了其在临床上的进一步开发与应用[6,7]。

无定形固体分散体（ASD）是以一种或几种高分子聚合物作为载体，将难溶性药物以无定形态均匀分散在载体中形成的分散体系，它是改善药物释放和提高口服药物生物利用度的最成功的技术之一，制备方法简单、快速、成熟。常用的固体分散体制备技术有机械分散法、溶剂法、熔融法、溶剂-熔融法[8,9]。本研究以苦参碱为原料药，以乙基纤维素（EC）为载体，利用球磨法制备不同比例的药物和载体苦参碱无定形固体分散体（MAT-ASD），并对其进行表征分析和体外溶出研究，旨在延长苦参碱的释药时间，为制备苦参碱缓释制剂奠定基础。

1、材料与方法

1.1 主要药品和试剂

苦参碱标准品（纯度≥98%），购自上海源叶生物科技有限公司；苦参碱原料药，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；无水乙醇（分析纯），购自福晨（天津）化学试剂有限公司；磷酸二氢钠和磷酸氢二钠，购自福晨（天津）化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器

BSA124S电子天平（北京赛多利斯科学仪器有限公司）；CCLH BASIC单磁力搅拌器（上海小聪科技有限公司）；SB5200DT超声波清洗机（宁波新芝生物科技股份有限公司）；UV-2450紫外可见分光光度计（日本岛津公司）；D8 Advance X射线衍射仪（德国Bruker公司）；Alpha FT-IR光谱仪（德国Bruker公司）；DSC 3差示扫描量热仪（瑞士Mettler Toledo公司）；PB-21 pH仪（北京赛多利斯科学仪器有限公司）；RCZ-8智能溶出试验仪（上海黄海药检仪器公司）；LSH-15OSC恒温恒湿箱（上海一恒科学仪器有限公司）。

1.3 MAT-ASD的制备

精密称取苦参碱10 mg，分别按照苦参碱和乙基纤维素的质量比例为1∶3、1∶5、1∶7和1∶9精密称取乙基纤维素，得到不同比例的物理混合物（physical mixture,PM）。将不同比例的物理混合物放入2 mL离心管，加入氧化锆珠，放入球磨机中，1 200 r/min离心30 min，得到苦参碱和乙基纤维素球磨产物（MAT-EC）。

1.4 苦参碱固体分散体的表征

1.4.1 粉末X射线衍射（PXRD)

使用D8 Advance衍射仪分别对苦参碱、乙基纤维素不同比例的物理混合物[简称PM(1∶3）、PM(1∶5）、PM(1∶7）和PM(1∶9）]以及球磨法所得球磨样品[分别简称MAT-EC(1∶3）、MAT-EC(1∶5）、MAT-EC(1∶7）和MAT-EC(1∶9）]进行分析。测定条件∶Cu Kα辐射1.540 56Å，管流40 mA，管电压45 kV，样品扫描范围为5°～35°，扫描步进间距和扫描速度分别为0.02°和每步1 s。使用Origin 2021软件将测得数据绘制X射线衍射图。

1.4.2 差示扫描量热（DSC)

使用DSC 3差示扫描量热仪进行数据分析。分别称取3～5 mg MAT、EC、PM(1∶9）和MAT-EC(1∶9）置于Mettler DSC标准铝盘中，将铝盘盖扎孔后盖到铝盘上并压紧。测定温度范围30℃～100℃，升温速度10 K/min，氮气流速50 mL/min。使用Origin 2021软件将测得数据绘制DSC图。

1.4.3 傅里叶红外光谱（FT-IR)

使用Alpha FT-IR光谱仪进行测定，分别将MAT、EC、PM(1∶9）和MAT-EC(1∶9）样品与溴化钾按照1∶100混合，取适量混合粉末于玛瑙研钵中，充分研磨混匀，压片制样进行扫描测试，采集范围为4 000～400 cm-1，分辨率为0.1 cm-1，记录相应谱图。

1.4.4 体外溶出试验

称取MAT(300 mg）、PM、MAT-EC（相当于原料药300 mg），以900 mL pH值为6.8的磷酸盐缓冲液为溶出介质，设置温度为（37.0±0.5）℃，转速为100 r/min，从样品接触介质开始计时，分别在0.25 h、0.50 h、1.00 h、2.00 h、4.00 h和6.00 h取1 mL样品溶液过滤，并立即补充同等体积的相同介质。使用紫外分光光度计在210 nm处测定吸光度，并设3个平行试验，计算药物在各时间点的累积溶出率，以时间为横坐标、累积溶出率为纵坐标，绘制溶出曲线[10]。

其中：Q为累积溶出率；Ci和Ci-1为各时间点取出的样品质量浓度（µg/mL);V取样为各时间点固定取样体积（mL);V溶出介质为溶出介质体积（mL）。

2、结果与分析

2.1 MAT-ASD的表征

2.1.1 粉末X射线衍射（PXRD)

各样品X射线衍射结果见图1。由图1可见，苦参碱在衍射角度2θ为7.38°、11.55°、14.06°、17.52°、19.70°和22.89°时具有明显的特征衍射峰，表明苦参碱是一种高结晶性药物；乙基纤维素无明显特征衍射峰，表明其为无定形态。PM的衍射峰与苦参碱的位置相同，但峰强度与苦参碱相比有所不同，表明PM中存在结晶性药物，也说明苦参碱与乙基纤维素只是简单混合。当苦参碱与乙基纤维素的比例为1∶3、1∶5和1∶7时球磨产物出现苦参碱的特征衍射峰，但随着载体比例增大，苦参碱的特征衍射峰强度减弱，表明没有完全形成无定形固体分散体。当苦参碱与乙基纤维素的比例为1∶9时，苦参碱的特征衍射峰消失，表明无定形固体分散体。

图1 MAT、EC、PM和MAT-EC的PXRD衍射图

2.1.2 差示扫描量热分析（DSC)

DSC结果见图2。由图2可见，苦参碱在86.12℃处出现尖锐的吸热峰，与苦参碱原料药的熔点一致；乙基纤维素在30℃～100℃温度范围内未出现明显的吸热峰；对于PM(1∶9），其在84.75℃处同样出现了吸热峰，表明物理混合过程并未改变苦参碱的晶型结构，两者只是简单地混合在一起。然而，对于制备的苦参碱固体分散体，在温度扫描范围（30℃～100℃）内并未观察到晶体吸热峰的存在，充分说明苦参碱以无定形态均匀分散在聚合物中。

图2 MAT、EC、PM(1∶9）和MAT-EC(1∶9）的DSC图

2.1.3 傅里叶红外光谱分析（FT-IR)

FT-IR分析结果见图3。由图3可见，苦参碱在2 933.6 cm-1处的强吸收峰为亚甲基-CH2非对称伸缩振动峰，在1 646.3 cm-1处有一个较强的羰基-C=O吸收峰，这个吸收峰比正常羰基吸收峰波数低，这主要是由苦参碱分子内酰胺环上的跨环效应导致[11,12]，在2 864.2 cm-1、1 333 cm-1处分别代表N-H与C-N的吸收峰[13]；乙基纤维素在3 484.4 cm-1处为羟基-OH伸缩振动峰，在1 054.7 cm-1处是由EC分子内醚键的伸缩振动产生的峰[14]，在673 cm-1处有C-H振动的特征峰；PM保留了苦参碱和乙基纤维素的特征峰，表明苦参碱和乙基纤维素之间未发生相互作用，两者为简单混合；MAT-EC即ASD中苦参碱在2 864.2 cm-1处的伸缩振动峰消失，在1 646.3 cm-1处伸缩振动峰减弱，而在675.2 cm-1处有一较宽的伸缩振动峰，表明苦参碱和乙基纤维素之间存在相互作用。

图3 MAT、EC、PM(1∶9）和MAT-EC(1∶9）的红外光谱图

2.2 体外溶出试验结果

由粉末X射线衍射结果分析可知，只有MAT-EC(1∶9）成功制备出ASD，故选用该比例进行体外溶出试验，其体外溶出曲线见图4。MAT在0.25 h的累积溶出率接近100%;PM(1∶9）在0.25 h的累积溶出率超过90%;MAT、PM(1∶9）几乎在0.25 h即可全部溶出，表明MAT和其物理混合物的体外溶出速度较快。制备成ASD后，其在0.25 h的累积溶出率为56.29%,2 h和6 h的累积溶出率分别为86.65%和95.22%，与MAT、PM(1∶9）相比，延长了释药时间。

图4 MAT、PM(1∶9）和MAT-EC(1∶9）的体外溶出曲线

3、讨论

苦参碱具有保肝利胆、抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗心律失常、降血脂、免疫抑制、双向调节、镇痛、解热等多种药理作用[15,16,17]。但苦参碱水溶性高、在体内吸收代谢快、生物利用度低、组织分布无选择性等缺点，严重影响了苦参碱药效的发挥及临床应用[18,19]。已有大量文献深入探讨了苦参碱缓释性能并且研制出多种形式的缓释制剂，包括固体分散体、凝胶复合缓释制剂、磁性缓释颗粒、黏附型缓释片、缓释微丸、纳米复合物等[20,21,22]。考虑到制备工艺的复杂性与最终效果之间的平衡，本试验选用了制备工艺相对简便，而且效果显著的固体分散体作为苦参碱的制剂类型。

固体分散体是一种药物以分子状态、胶态、微晶或无定形（非晶）团簇状态分散在辅料（水溶性、难溶性、肠溶性材料）中的制剂中间体。其制备技术简单、快速、成熟，被认为是改善难溶性药物溶解性能最成功的策略之一[8]。固体分散体的制备方法主要分为非溶剂法和溶剂法两类[23,24]，前者主要包括熔融法、热熔挤出法、KinetiSol法、微波法以及3D打印技术等，后者主要包括成膜法、喷雾干燥法、喷雾冷冻干燥法、超速喷雾干燥法、超临界流体法、静电纺丝法、激光熔融静电纺丝法、溶液电喷雾技术等。通过制备成无定形固体分散体、缓控释固体分散体或肠溶固体分散体等，可有效提高药物的缓释性能。王园园等[25]选用硬脂酸、聚乙二醇6000(PEG 6000）和单硬脂酸甘油酯为辅料，优化辅料配比，采用熔融法制备了薰衣草精油缓释固体分散体，研究结果显示在最佳处方配比下所制备的固体分散体在体外能够持续释药12 h，且体外释药符合一级动力学模型，表明缓释固体分散体能显著改善药物溶出。GAO等[26]采用热熔挤出法制备白藜芦醇缓释固体分散体，研究结果显示当药物与载体的质量比为1∶3，释放调节剂为泊洛沙姆188，剂量为10%时，该制剂稳定性良好，溶出度提高10倍，并且加入Eudragit RS[丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸氯化三甲胺基乙酯（1∶2∶0.1）共聚物]可显著降低药物的释放速度，从而延长药物在体内的滞留时间，发挥更好的治疗作用。虽然熔融法具有时间短、无溶剂、成本低及抗毒性等优点，但制备过程中，高温可加快药物分子的迁移率，从而使有些药物在熔融过程中发生化学降解或者升华。虽然热熔挤出法生产工艺流程短，规模放大设备成熟，产量调节灵活，但是其对API的热稳定要求更高，需保证API在工艺过程中加热条件下不会产生降解，如果API熔点过高，难以满足热熔挤出工艺温度要求。本试验采用球磨法制备苦参碱无定形固体分散体，既避免了以上方法的缺陷，又使试验操作简单、快速、成熟。

汝鑫等[21]采用单因素试验法制备了苦参碱肠黏附型缓释片，研究结果显示此方法制备的苦参碱缓释片具有良好的黏附性能，可持续释药8 h，增加了片剂的释药时间，提高了苦参碱的生物利用度。费平霞等[22]采用挤出滚圆法制备苦参碱缓释微丸，平均载药率为90.0%，在人工结肠液中7 h累积释放率为94.23%，表明该缓释微丸具有良好的体外缓释特征。本试验采用球磨法制备苦参碱固体分散体，仅使用了一种辅料EC，方法简单快速。试验结果显示MAT和PM在0.25 h的累积溶出率均超过90%，而ASD在0.25 h的累积溶出率仅为56.29%,6 h后才超过90%，表明ASD的缓释效果优于MAT和PM固体分散体，显著延长了苦参碱的释药时间。

乙基纤维素作为一种不溶性的骨架材料和可生物降解的高分子材料，具有良好的相容性、耐腐蚀性和生物降解性，且具有无毒、稳定性和保水性能较好等特性[27,28,29]。由溶出试验结果可知，ASD缓释效果优于MAT和PM，这是因为在制备无定形固体分散体时，加入高分子材料乙基纤维素，由于乙基纤维素的疏水性，可减少溶出介质的渗透，使其以一种可控的方式延缓药物的释放速率，而不是药物的突释[30]。本研究以苦参碱为原料药，以乙基纤维素为载体，采用球磨法成功制备了苦参碱固体分散体，使苦参碱以无定形态均匀分散在乙基纤维素中，可达到良好的缓释效果，为后续制备缓释制剂及扩大苦参碱的临床应用奠定了基础。

参考文献:

[1]刘冰,吕佳.HPLC测定苦参碱平衡溶解度和表观油水分配系数[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(20):43-45.

[4]李平平,王建平.苦参碱残留检测方法建立及其在肉鸡体内的消除规律研究[J].畜牧与兽医,2022,54(9):47-52.

[5]杨清华,王小永,殷天翔.苦参碱-脂肪酸低共熔溶剂的制备及物性[J].华东理工大学学报(自然科学版),2024,50(2):199-207.

[6]李慧芳,包金花,天亮,等.苦参4种生物碱类有效成分生物药剂学分类及转运机制研究[J].中国中药杂志,2021,46(18):4721-4729.

[7]付丽娜,赵宁,李伟泽,等.苦参碱固体脂质纳米粒的制备及其体外透皮研究[J].中草药,2021,52(18):5552-5559.

[8]张晓阳,应泽华,郭抒博,等.固体分散体制备技术及质量控制研究进展[J].中国粉体技术,2024,30(2):96-112.

[9]李文哲,张玉洁,钟玮,等.姜黄素二元载体固体分散体的制备及其评价[J].中国医院药学杂志,2023,43(16):1821-1827.

[10]尹朋朋,刘茜英,肖慧,等.依托考昔片自研制剂处方优选及体外溶出度评价[J].中国药业,2024,33(6):65-69.

[11]齐娟.植物源农药苦参碱缓释凝胶的研制[D].青岛:青岛科技大学,2018.

[12]张彩云,王静,印红红,等.蒙脱石/苦参碱纳米复合物的制备及体外性能的研究[J].中国药学杂志,2014,49(2):134-137.

[13]刘涵.苦参碱金属配合物抑菌活性及对植物生长影响[D].杨凌:西北农林科技大学,2017.

[14]刘凯琳,吕瑶,桑青青,等.静电纺丝制备乙基纤维素纳米载药纤维[J].纺织导报,2016(12):52-55.

[15]张晓雯,李凌宇,尚海,等.苦参碱及其类似物的结构修饰研究进展[J].中草药,2019,50(23):5892-5900.

[16]吴茂诚.新型苦参碱类及三唑类衍生物的合成及生物活性研究[D].上海:第二军医大学,2014.

[18]毕珺辉,张静怡,修俭.苦参碱对心血管系统疾病药理作用及机制的研究进展[J].中医药学报,2024(3):95-99.

[19]郭健,曾华婷,陈彦.氧化苦参碱药理作用及其新型给药系统的研究进展[J].世界科学技术-中医药现代化,2022,24(12):4633-4643.

基金资助:河北省自然科学基金资助项目(C2022204215);

文章来源:张静茹,路晨月,师鑫潮,等.苦参碱固体分散体的制备及体外溶出研究[J].中兽医医药杂志,2024,43(03):28-32.