专利名称：丹参酮微粉制剂及其微波辅助共研磨制备方法
技术领域：
本发明涉及一种丹参酮微粉制剂，尤其涉及一种丹参酮与亲水性辅料共研磨而成的丹参酮微粉制剂，以及通过微波辅助共研磨制备该制剂的方法。
丹参酮为中药丹参中的脂溶性有效成分，不仅具有天然抗氧化、心血管药理作用以及抗菌消炎作用，还具有明显的抗肿瘤作用。然而丹参酮为难溶性药物，动物实验表明，该药在体内吸收效果差。众所周知，药物只有溶解方能被吸收。多数药物的溶解度与溶解速率与药物的吸收有明显的统计学相关性。难溶性药物和溶解速率小的药物从固体制剂中溶出缓慢，溶解成为药物吸收的控制步骤，这时溶解速率直接影响药效出现的快慢、强弱和维持时间。因此，提高丹参酮的溶出度是十分必要的。
为提高丹参酮的生物利用度，曾有人将丹参酮ⅡA磺化，使其成为水溶性产物-丹参酮ⅡA磺酸钠，经动物耐缺氧实验，结果显示有效。通过108例冠心病疗效观察发现丹参酮ⅡA磺酸钠对冠心病心绞痛和胸闷的症状有一定疗效，并能改善缺血性心电图，且毒性小，成为一种新型的治疗冠心病的药物。然而，该工艺是丹参酮ⅡA在醋酐存在下，用浓硫酸磺化、盐析，用甲醇结晶而得。浓硫酸和甲醇对人体均有害，其中甲醇为有毒药品。丹参酮为对热不稳定的化合物，在除去甲醇的过程中，若温度过高或加热时间过长，则不可避免地导致丹参酮的降解。
固体药物的溶出度与制剂加上过程中的微粉化程度有密切关系。颗粒大小的量变，会带来粉体特性的质变进而产生出许多新的性能。应用粉体技术的原理和方法来改变药物在制剂中的存在状态以改善其溶出度是目前生物药学中的重要内容这一。而将难溶性药物与亲水性辅料共研磨以获得高溶出度的制剂的制备方法国内外已有较多的文献报道，如Shan Netal．J Pharm Sci.1974，63∶117；Nakai Yetal.Chem Pharm Bull.1986，34315；Toshio O．；Kaznhiro M.；Etsuo Y．Int JPharm 1995，113(1)∶97；Masaaki H；Manabu Y.；Kenji O.Byoin Yakugaku.1996，22(5)521；Hideaki S.；Hironori N.；Miwako O.Byoin Yakugaku.1997，23(2)107；等。其提高溶出度的机理，一方面是由于药物的晶体尺寸减小甚至变为无定形，另一方面是由于亲水性辅料增加了药物对水的润湿性。然而，难溶性药物大多属于非极性晶体物质，缺乏脆性，当施加一定机械力时，易产生变形，同时这类药物有较强的内聚力来平衡外加机械力。
微波助磨(Microwave-Assisted Grinding)为近年来刚刚兴起的矿物加工领域的新技术。它是将微波这一高新技术与矿物加工工程相结合，从而提高磨矿效率。研究表明，微波辐射可明显改善矿物的可磨性。微波助磨能有效地从沉积岩中提取多环芳香烃和烷烃成分。然而，将微波技术应用到药物的微粉化领域目前还未见有文献报道。
本发明的目的之一在于提供一种丹参酮与亲水性辅料共研磨而成的丹参酮微粉制剂，以提高丹参酮的溶出度。
本发明的目的之二在于公开上述丹参酮微粉制剂的一种制备力方法，尤其是微波助磨方法。
本发明的构思是这样的本发明将亲水性辅料与经过微波辐射的丹参酮进行共研磨，从而获得一种较高溶出度的丹参酮微粉制剂。由于微波是一种高频电磁波，具有极强的渗透能力，能渗透到物质的内部，使每一个分子都有接触微波的可能。微波作用于物质时，在其周围形成一个电磁场，使本来杂乱无章运动的物质分子(偶极子)在这一电磁场中产生取向极化和变形极化，由于分子本身的热运动以及相邻分子间的相互作用，分子转向极化的运动相对于外电场的变化有一个时间上的滞后，这种滞后现象称为驰豫。驰豫的宏观效果就使一部分电磁能转变为分子热运动的动能而使分子运动加剧，最终导致电介质的温度升高。与传统加热方式相比，微波加热不需热传导过程，物质内外同时升温，加热速度快而均匀，仅需传统加热方法的百分之一到几千分之一的时间便可完成整个加热过程。在单位时间内单位体积的电介质中所产生的热量(P)与电场(E)、频率(f)、物质介电常数(εγ)以及电介质的介电损耗系数(tgδ)之间有下列关系P=fE2ϵrtgδ]]>由式(1)可见，物质在微波场中产生的热量除与微波性质(f，E)有关外，主要处决于物质的种类及其介电特性(εγ，tgδ)。
丹参酮属于难溶性非极性晶体物质，其介电常数较低。但是，当其含有自由水或结合水时，便能有效地吸收微波能。水的介电常数为78.54，1min内微波就能使50mL的水从室温加热到81℃。在实际操作中，药物中的水份很难百分之百地除去，当药物在干燥结束后还残留少量水份时，在微波场的作用下，药物本身以及残留的水份将产生相当大的热量，使药物颗粒内外同时加热，在极短的时间内便能达到很高的温度。而药物在如此短的时间内受热一般不至于遭到破坏。药物晶体受热后，其化学键的长度和方向将会发生变化，出现热膨胀现象，当受到冷却后，晶体颗粒内将产生应力，出现裂纹和晶格缺陷，与微波辐射前相比，表现出更大的脆性。因此，可以在较短的时间内使其粉碎到微小晶体，粉碎极限也相应提高，并使其与亲水性辅料共研磨，从而可以提高丹参酮的溶出度。
实现本发明目的的技术方案如下本发明所说的丹参酮微粉制剂为一组合物，其组分和含量为丹参酮4.0～50％亲水性辅料50～96％以上均为质量百分比。
所说的丹参酮为丹参提取物，该提取物的提取方法可见文献“中国医学科学院药物研究所，河北兴隆制药厂，中草药通讯。1977，1212”和“雷其云，朱新民，朱素琴，等。陕西新医药。1984，13(3)61”。
所说的亲水性辅料为壳聚糖、壳多糖(上海伟康保健品有限公司)，微晶纤维素(常熟食品辅料厂)，预胶化淀粉(菱湖食品化工厂)，乳糖，聚乙二醇4000、聚乙二醇6000等中的一种，它们均为药用辅料。
亲水性辅料一方面提高丹参酮的分散度，另一方面提高丹参酮对水的润湿性。因此，亲水性辅料所占比例越大，丹参酮的分散度就越大，对水的润湿性能力也就越强。然而，从经济角度考虑，亲水性辅料所占比例越大，成本也就越高。因此，上述组合物的比例最好为
丹参酮15～50％亲水性辅料50～85％以上均为质量百分比。
上述丹参酮共研磨混合物亦是这样制备的首先将丹参酮粉术置于微波炉中，进行微波辐射，再将其与亲水性辅料按上述的比例混合后置球磨机中研磨，即可获得所说的丹参酮微粉制剂。
微波辐射时间、辐射次数和在球磨机中研磨的时间以及丹参酮与亲水性辅料的比例将直接影响产品的质量。本发明中，微波辐射时间为1-10分钟，辐射1-3次，共研磨时间为15分钟-24小时。
本发明所涉及的实验方法是这样的(1)样品中丹参酮含量的测定通过紫外光谱扫描，发现丹参根乙醇提取部分最大吸收波长在268nm附近。银又新曾以丹参醇提液中含量最高的丹参酮ⅡA为基准物，乙醇为溶剂，将它们配制成一系列浓度的溶液，采用紫外分光光度法在268nm处测定其吸光度，得到了一条丹参酮浓度的标准曲线，它服从如下线性方程C=11.8509A-0.1121(γ=0.9998)，式中，C为丹参酮浓度，单位为μg/mL，A为丹参酮的吸光度。
精确称取样品适量，置于100mL容量瓶中，用无水乙醇使其全部溶解并稀释至刻度，然后在268nm处检测丹参酮的吸光度，再由标准曲线计算样品中丹参酮的含量。(2)体外溶出度的测定采用中国药典1995年版中的浆法测定法。溶出介质为900mL、pH=5.8的蒸馏水，温度为37±0.5℃，转速为100r/min。当药物粉术刚接触溶液时开始计时，分别于5，10，15，20，30，40，50，60，90，120min定位吸取溶液5mL，用0.45μm微孔滤膜过滤，同时立即向溶出介质中补加同温介质5mL。滤液用无水乙醇稀释后，于波长为268nm处检测吸光度，根据测得值由标准曲线计算丹参酮的溶出度。(3)X-射线衍射分析对样品中丹参酮晶体进行分析。工作条件为Cukα靶，电压40kV，电流60mA，狭缝DS1°、RS0.3mm、SS1°，扫描速度4°/min，步长0.02°/RP。(4)对比普通共研磨混合物和物理混合物的制备将丹参酮与亲水性辅料以微波助磨混合物中相同的比例置于球磨机中在相同的条件下共研磨，即得普通共研磨混合物；将丹参酮与亲水性辅料以微波助磨混合物中相司的比例均匀混合，即得物理混合物。(5)实验所用仪器WP800SL23型家用微波炉(Galanz)；WL-1型球磨机(重庆化工机械厂)；RC-1A型溶出实验仪(上海黄海药检仪器厂)；Rlga Ku3030E3型X-射线衍射仪(日本理学)；760CRT型双光束紫外可见分光光度计(上海第三分析仪器厂)。
以下将以壳聚糖为亲水性辅料为例，通过实验结果(实验结果示于附图)对微波辐射时间、辐射次数、在球磨机中研磨的时间以及丹参酮与亲水性辅料的比例对丹参酮的稳定性和溶出度的影响进行说明。
图1为上述微波炉最大功率下微波辐射时间对丹参酮稳定性的影响的实验结果。
图2为微波辐射次数列丹参酮共研磨混合物溶出度的影响的实验结果。其中，实验样品中丹参酮与壳聚糖比例为1∶2(w/w)，丹参酮每经微波辐射1次的时间为1min，共研磨时间为30min。
图3为共研磨时间对丹参酮共研磨混合物溶出度的影响的实验结果。其中，实验样品中丹参酮与壳聚糖比例为1∶2(w/w)，微波助磨时，丹参酮先经微波辐射2次，每次1min。
图4为壳聚糖的用量对丹参酮共研磨混合物溶出度的影响的实验结果。其中，实验样品为共研磨1h的共研磨混合物，微波助磨时，丹参酮先经微波辐射2次，每次1min。
图5、图6为微波助磨与普通共研磨方法对丹参酮从晶体向无定形转变速率的比较结果。实验样品中，丹参酮与壳聚糖的比例为1∶2(w/w)，微波助磨时，丹参酮先经微波辐射2次，每次1min。
在图2-5中各曲线意义如下1---微波辐射0次的丹参酮-壳聚糖共研磨混合物溶出度线；2---微波辐射1次的丹参酮-壳聚糖共研磨混合物溶出度线；3---微波辐射2次的丹参酮-壳聚糖共研磨混合物溶出度线；4---微波辐射3次的丹参酮-壳聚糖共研磨混合物溶出度线；5---丹参酮原药溶出度线；6---丹参酮-壳聚糖物理混合物溶出度线；7---共研磨15min的丹参酮-壳聚糖普通共研磨混合物溶出度线；8---共研磨30min的丹参酮-壳聚糖普通共研磨混合物溶出度线；9---共研磨60min的丹参酮-壳聚糖普通共研磨混合物溶出度线；10---共研磨120min的丹参酮-壳聚糖普通共研磨混合物溶出度线；11---共研磨15min的丹参酮-壳聚糖微波助磨混合物溶出度线；12---共研磨30min的丹参酮-壳聚糖微波助磨混合物溶出度线；13---共研磨60min的丹参酮-壳聚糖微波助磨混合物溶出度线；14---共研磨120min的丹参酮-壳聚糖微波助磨混合物溶出度线；15---1∶2(w/w)丹参酮-壳聚糖普通共研磨混合物溶出度线；16---1∶4(w/w)丹参酮-壳聚糖普通共研磨混合物溶出度线；17---1∶6(w/w)丹参酮-壳聚糖普通共研磨混合物溶出度线；18---1∶2(w/w)丹参酮-壳聚糖微波助磨混合物溶出度线；19---1∶4(w/w)丹参酮-壳聚糖微波助磨混合物溶出度线；20---1∶6(w/w)丹参酮-壳聚糖微波助磨混合物溶出度线；21---实验室提取的丹参酮原药的X-射线衍射图谱；22---壳聚糖的X-射线衍射图谱；23---丹参酮-壳聚糖物理混合物的X-射线衍射图谱；24---丹参酮-壳聚糖普通共研磨混合物(研磨30min)的X-射线衍射图谱；25---丹参酮-壳聚糖微波助磨混合物(研磨30min)的X-射线衍射图谱；26---丹参酮-壳聚糖普通共研磨混合物(研磨120min)的X-射线衍射图谱；27---丹参酮-壳聚糖微波助磨混合物(研磨120min)的X-射线衍射图谱；28---普通共研磨混合物中，2θ=7.12°处丹参酮品体衍射峰强度随共研磨时间的变化曲线；
29---微波助磨混合物中，2θ=7.12°处丹参酮晶体衍射峰强度随共研磨时间的变化曲线；30---普通共研磨混合物中，2θ=17.74°处丹参酮晶体衍射峰强度随共研磨时间的变化曲线；31---微波助磨混合物中，2θ=17.74°处丹参酮晶体衍射峰强度随共研磨时间的变化曲线；出图1可见，经微波辐射2min，丹参酮含量基本无损失。辐射3min，含量降低0.579％。而此后随辐射时间的延长，丹参酮含量急剧下降。5min下降20.33％，8min下降26.32％，10min下降30.96％。
丹参酮为由三十多种含邻醌或对醌结构的化合物所组成，对高温不甚稳定。微波辐射3min，丹参酮颗粒温度可能已相当高，丹参酮开始氧化。辐射5min后，丹参酮由于温度过高而趋向炭化。因此，微波辐射时间不应超过3分钟。
从图2可看出，微波助磨的丹参酮共研磨混合物的溶出度明显高于普通共研磨混合物的溶出度。这表明，丹参酮经微波辐射后，其力学特性发生了改变。丹参酮晶体由于热应力作用而出现裂纹和缺陷，脆性增大。当与壳聚糖共研磨时，其研磨极限增大，在共研磨混合物中具有更大的分散度。此外，从图2还可看出，微波辐射2次的丹参酮的共研磨混合物的溶出度比微波辐射1次的要大，但并不显著，而与微波辐射3次的相比几乎无差别。这表明丹参酮经微波辐射2次(每次1min)，其热膨胀已接近极限，晶体颗粒内应力基本不再增加。
从图3可看出，丹参酮与壳聚糖的共研磨混合物的溶出度较物理混合物和丹参酮原药明显增大。而微波助磨的共研磨混合物的溶出度明显高于普通共研磨混合物，其中微波辅助共研磨30min的共研磨混合物的溶出度比无微波助磨时共研磨120min的普通共研磨混合物的溶出度还高。这再一次表明，微波辐射提高了丹参酮的研磨极限，使其与壳聚糖共研磨时有更大的分散度，从而使丹参酮具有更大的比表面积和更高的化学势，因而，溶出度提高了。共研磨时间越长，共研磨混合物的溶出度越大，但研磨1h与2h，溶出度的差别已不大，这表明，当共研磨达2h时，丹参酮已接近了研磨极限。至于物理混合物中丹参酮的溶出度也稍高于丹参酮原药，这主要是由于亲水性物质壳聚糖增加了丹参酮对水的润湿性之故。
由图4可见，共研磨混合物中壳聚糖比例越大，丹参酮的溶出度就越大，这是由于丹参酮的分散度随壳聚糖用量的增多而增大之故。此外，从图中还可看出，微波助磨的共研磨混合物的溶出度更大，其中丹参酮与壳聚糖为1∶4的微波助磨混合物的溶出度已基本相当于1∶6普通共研磨混合物的溶出度。
需要指出的是，在检测共研磨混合物的溶出度时，如果采用pH=1.2的人工胃液时，附着于壳聚糖表面的丹参酮将因为壳聚糖的逐渐溶解而全部分散于溶出介质中，溶解后的壳聚糖一方面增加了丹参酮的亲水性，另一方面将阻止溶解的丹参酮重新聚并，因此，将比在pH=5.8的蒸馏水中有更大的溶出度(因为壳聚糖在蒸馏水和碱性溶液中几乎不溶)。
从图5可看出，丹参酮具有较强的晶体衍射峰，在1∶2的丹参酮与壳聚糖的物理混合物中，丹参酮的晶体衍射峰仍保留得非常明显，而在1∶2的共研磨混合物中，丹参酮晶体衍射峰的强度已减弱，而且随共研磨时间的延长，晶体开始转向无定形。在微波助磨的共研磨混合物中，丹参酮晶体衍射峰的强度最弱。其中，在丹参酮晶体衍射角2θ=7.12°和2θ=17.74°处，在微波助磨与无微波助磨的共研磨混合物中，丹参酮晶体衍射峰的强度随研磨时间的变化速率如图6所示。
图6表明，微波助磨的共研磨混合物中，丹参酮晶体衍射峰在2θ=7.12°和2θ=17.74°处的强度均低于普通共研磨混合物中丹参酮晶体衍射峰的强度，而且微波助磨30min时的共研磨混合物中丹参酮晶体衍射峰强度比无微波辐射时共研磨120min的普通共研磨混合物中丹参酮晶体衍射峰强度还低。
由附图可见，微波助磨的共研磨混合物中，丹参酮的溶出度较普通共研磨混合物、物理混合物、以及丹参酮原药有明显提高。微波助磨时，丹参酮从结晶态向无定形态转变的速率比普通共研磨时的要快。该方法效率高，工艺简单，不使用溶剂，辅料无毒、无污染，能实现工业化生产。本发明所述的方法同样适合于其他难溶药物的制备。
以下将通过实施例对本发明的有关内容作进一步的说明。
实施例1将1克实验室提取的丹参酮粉末置于微波炉中，微波炉功率置于最大档，经微波辐射1分钟后，立即冷却至室温，然后再辐射1分钟，同样立即冷却至室温。然后将该丹参酮与2克壳聚糖均匀混合后，置于球磨机中共研磨30分钟，即获得所说的微波助磨方法制备的丹参酮微粉制剂。对该共研磨混合物进行溶出度试验，结果为溶出时间/min 5 10 15 20 30 40 50 60 90 120累积溶出百分率/％6.056.76 6.977.288.118.638.949.35 11.0112.18对比例1将1克实验室提取的丹参酮粉末与2克壳聚糖均匀混合后，置于球磨机中共研磨30分钟，即获得所说的普通共研磨方法制备的丹参酮微粉制剂。对该共研磨混合物进行溶出度试验，结果为溶出时间/min 510 15 20 30 40 50 60 90 120累积溶出百分率/％3.34 4.174.58 4.79 5.41 6.24 6.55 7.07 7.598.21对比例2将1克实验室提取的丹参酮粉末与2克壳聚糖均匀混合后，即获得所说的丹参酮与壳聚糖的物理混合物。对该物理混合物进行溶出度试验，结果为溶出时间/min5 10 15 20 30 40 50 60 90 120累积溶出百分率/％ 1.131.771.982.06 2.32 2.69 2.933.25 3.613.92对比例3对实验室提取的丹参酮粉末原药进行溶出度试验，结果为溶出时间/min 5 10 15 20 30 40 50 60 90120累积溶出百分率/％0.59 0.700.801.121.441.662.082.512.83 2.90从实施例可看出，丹参酮与壳聚糖的共研磨混合物和物理混合物的溶出度较丹参酮原药的溶出度药大，而微波助磨的混合物溶出度最大，普通共研磨混合物次之。在37℃的搅拌转速为100r/min的900mL蒸馏水中溶出120min时，微波助磨的混合物中丹参酮的溶出度为丹参酮原药的4.20倍，普通共研磨混合物中丹参酮的溶出度为丹参酮原药的2.83倍，物理混合物中丹参酮的溶出度为丹参酮原药的1.35倍。需要指出的是，本实施例中共研磨时间仅为30min，同时是以蒸馏水为溶出介质的，因此测得的溶出度值均较低。
权利要求
1.一种丹参酮微粉制剂，其特征在于组分和含量为丹参酮4.0～50％亲水性辅料50～96％以上均为质量百分比；所说的丹参酮为丹参提取物；所说的亲水性辅料为壳聚糖、壳多糖、微晶纤维素、预胶化淀粉、乳糖、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000中的一种。
2．如权利要求1所述的丹参酮微粉制剂，其特征在于组分和含量为丹参酮15～50％亲水性辅料50～85％以上均为质量百分比。
3．如权利要求1所述的丹参酮微粉制剂，其特征在于所说的亲水性辅料为壳聚糖。
4．如权利要求1-3任一权利所述的丹参酮微粉制剂的微波辅助共研磨制备方法，其特征在于包括如下步骤首先将丹参酮粉末置于微波炉中，进行微波辐射1-10分钟，辐射1-3次，再将其与亲水性辅料按上述的比例混合后置于球磨机中研磨，即可获得所说的丹参酮微粉制剂。
5．如权利要求4所述的丹参酮微粉制剂的微波辅助共研磨制备方法，其特征在于，研磨时间为15分钟-24小时。
全文摘要
本发明提供了丹参酮微粉制剂及其微波辅助共研磨制备方法。本发明以丹参酮为难溶性模型药物,将其经微波辐射后与亲水性辅料置球磨机中共研磨。结果表明,微波助磨的共研磨混合物中,丹参酮的溶出度较普通共研磨混合物、物理混合物、以及丹参酮原药有明显提高。微波助磨时,丹参酮从结晶态向无定形态转变的速率比普通共研磨时的要快。此外,在一定范围内,共研磨混合物中丹参酮的溶出度随微波辐射次数、共研磨时间以及辅料用量的增加而增大。
文档编号A61K9/14GK1286083SQ00119579
公开日2001年3月7日 申请日期2000年8月8日 优先权日2000年8月8日
发明者储茂泉, 古宏晨, 刘国杰 申请人:上海维来现代科技发展有限公司, 华东理工大学