CN118619940A - 一种盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盐酸黄连素‑槲皮素水合物共晶及其制备方法和应用，属于药物结晶技术领域。所述盐酸黄连素‑槲皮素水合物共晶的分子式为[C₂₀H₁₈ClNO₄]·[C₁₅H₁₀O₇]·[H₂O]，其中的盐酸黄连素分子、槲皮素分子和水分子的摩尔比为1：1：1。本发明将摩尔比为1：1的盐酸黄连素二水合物与槲皮素二水合物混合，经溶剂辅助研磨析晶或混悬结晶制得盐酸黄连素‑槲皮素水合物共晶，该方法具有重复性好、共晶产率高，绿色环保等优点。相较于原料药，所制备的盐酸黄连素‑槲皮素水合物共晶中的黄连素表现出一定的缓释行为，共晶中的槲皮素溶解度和溶出度均明显提高。此外，所制备的盐酸黄连素‑槲皮素水合物共晶有效缩小了两种药物的溶解度差异，这为两种药物的协同吸收创造了条件。

Description

一种盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于药物结晶技术领域，具体涉及一种盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶及其制备方法和应用。

背景技术

盐酸黄连素(Berberine hydrocloride，BER)，别名盐酸小檗碱，分子式C₂₀H₁₈ClNO₄，主要由芸香科植物黄皮树的干燥树皮中提取而来。临床上主要用于治疗肠道感染、菌痢、结膜炎等疾病，对多种革兰阳性及阴性菌、阿米巴原虫具有抑制作用。此外，盐酸黄连素临床上还用于糖尿病的治疗。近年来，研究表明盐酸黄连素对多种癌细胞具有抑制作用，有望“老药新用”，开发成新型抗癌药物。盐酸黄连素的制剂形式主要为片剂，活性组分为盐酸黄连素二水合物。但是，低生物利用度是限制盐酸黄连素潜在应用的关键因素。

槲皮素(Quercetin,QUE)，又称栎精，分子式C₁₅H₁₀O₇，广泛存在于蔬菜水果中。槲皮素作为常见的黄酮类化合物，具有止咳化痰、抗炎、抗过敏、抗癌作用，是泌石通胶囊、银杏叶提取物制剂等中成药的主要活性成分。但槲皮素存在溶解性差、溶出度低等缺陷。

药物-药物共晶(Drug-drugcocrystal)是一种新型药物固态形式，其通过非共价键作用将两种或多种药物活性成分组装在同一晶格内，具有结构明确，理化性质稳定等特性。通过共晶技术，可以提高原料药的溶解度和溶出速率，从而提高其体内吸收及生物利用度，促进该类药物的开发应用。从上述分析来看，盐酸黄连素和槲皮素具有诸多相同的药学活性，将二者形成药物-药物共晶有望产生药效协同作用，因而具有重要的临床应用价值。

目前尚未有盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶及其制备方法与应用的公开报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶及其制备方法及其应用。制备方法具有重复性好、共晶产率高，绿色环保等优点。相较于原料药，所制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶中的黄连素表现出一定的缓释行为，共晶中的槲皮素溶解度和溶出度均明显提高。此外，所制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶有效缩小了两种药物的溶解度差异，这为两种药物的协同吸收创造了条件，具有良好的应用前景。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶，固态表征结果确证了共晶结构，其分子式中含一个结晶水；傅里叶红外测试结果表明，共晶结构内的槲皮素分子骨架上的O-H与盐酸黄连素或H₂O之间形成氢键作用；使用粉末X-射线衍射仪分析(Cu Kα辐射)时，其粉末X-射线衍射图在衍射角2θ±0.3°为：5.39°、7.04°、7.52°、10.04°、10.61°、10.86°、11.93°、14.17°、15.14°、25.55°等处有特征衍射峰。

上述一种盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶的制备方法：将摩尔比为1：1的盐酸黄连素二水合物与槲皮素二水合物在溶剂辅助下进行机械研磨，所得产物经晾干后制得盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶。

上述一种盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶的制备方法：将摩尔比为1：1的盐酸黄连素二水合物与槲皮素二水合物置入盛有少量无水乙醇的反应容器中，振摇后形成悬混液，然后将反应容器密封，磁力搅拌一定时间，所得沉淀经分离、干燥后制得盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶。

本发明的有益效果在于：

(1)平衡溶解度实验结果表明，相较于原料药，盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶中黄连素的溶解度降低了22％，而槲皮素的溶解度均显著提高了约4.5倍。通过形成共晶可以有效调和两种药物的溶解性能，在提高难溶性药物溶解度的同时，还可以降低易溶药物的溶解度，从而缩小两种药物的溶解度差异，这为两种药物的协同吸收创造了条件。

(2)体外溶出实验表明，盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶有效的降低了黄连素的溶出速率，实现了黄连素的药物缓释；盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶中槲皮素的溶出度显著提高，30min时的溶出度达到最大值21.1％，较原料药槲皮素二水合物提升了5.6倍，整条溶出曲线表现出明显的“降落伞”特征。

(3)本发明首次制备出盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶，其制备方法简便，共晶产量高，同时包含盐酸黄连素和槲皮素两种药物活性成分，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与其对应原料药的粉末X-射线衍射图。

图2为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与对应原料药的差示扫描量热图。

图3为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与对应原料药的热重分析图。

图4为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与对应原料药的傅里叶红外光谱图。

图5为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与对应原料药的平衡溶解度对比图。

图6为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶及原料药盐酸黄连素二水合物中盐酸黄连素的溶出曲线图。

图7为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶及原料药槲皮素二水合物中槲皮素的溶出曲线图。

图8为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶及对应原料药的动态水蒸汽吸附分析。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1：

称取0.5mmol盐酸黄连素二水合物与0.5mmol槲皮素二水合物，混合均匀后置入盛有10mL无水乙醇的带盖玻璃瓶中，振摇后形成悬混液，然后将玻璃瓶密封，室温磁力搅拌24h，所得沉淀经过滤分离、室温晾干后制得盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶。

实施例2：

称取0.5mmol盐酸黄连素二水合物与0.5mmol槲皮素二水合物，混合均匀后置入研磨罐中，加入100μL无水乙醇，旋紧研磨罐盖子，置入研磨仪中室温研磨20min，控制转速1500转/分钟，研磨结束后，用药匙刮出固体，所得产物经晾干后制得盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶。

对实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶进行表征：

图1为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与其对应原料药的粉末X-射线衍射图。使用Rigaku SmartLab粉末X-射线衍射仪，先将待测固体研磨成粉后，再将待测样粉末均匀铺满样品槽后开始测量。入射光束为Cu-Kα射线，工作电压为40kV，工作电流为15mA，步长取0.02°/step。由图可知，盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与两原料药的粉末X-射线衍射谱线明显不同，共晶的粉末X-射线衍射图在衍射角2θ±0.3°为5.39°、7.04°、7.52°、10.04°、10.61°、10.86°、11.93°、14.17°、15.14°、25.55°等处有峰。与原料药相比，盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶在多个2θ角处有新的特征峰，同时两原料药的多个特征衍射峰未出现在盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶的衍射谱线中，表明共晶具有不同于两原料药的新晶型，且共晶中无原料药残余。实施例2所制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与实施例1具有相同的衍射峰角度，表明两实施例具有相同的晶型。

图2为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与其对应原料药的差示扫描量热图。称取3-6mg待测样品放于铝制坩埚中，密封、扎孔后放于NETZSCH DSC214差示扫描量热仪中进行DSC测试。以同样的空坩埚作为参比，测试温度范围为30-350℃，升温速率为10℃/min，通氮气作为保护气，流速为40mL/min。从图2看出，盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶在189.7℃处有一熔融峰，低于盐酸黄连素二水合物的熔融峰194.5℃和槲皮素二水合物的熔融峰324.5℃。

图3为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与对应原料药的热重分析图。将空坩埚放于TG209F3热重分析仪中预热、平衡至读数稳定后，将5-10mg待测样品放于空坩埚中进行热重分析测试，升温速率10℃/min。通氮气作为保护气，流速为40mL/min。从图3看出，盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶在室温至120℃温度区间失重约2.5％，与其含一个结晶水的质量含量一致，表明该共晶中含有一个结晶水。

图4为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与对应原料药的傅里叶红外光谱图。实验采用美国Thermo Scientific Nicolet iS5的红外光谱仪，通过衰减总反射率傅里叶变换红外(ATR-FTIR)光谱研究共晶结构中可能存在的分子间作用力。将少量待测样均匀铺于iD7 ATR附件上测试，扫描次数为16，分辨率为4cm^-1，波长范围为550-4000cm^-1。从图中能够看出，盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶中除了含有结晶水的O-H振动峰外(3100-3600cm^-1)，在2800-3200cm^-1处出现一个新的吸收峰，其可能是槲皮素分子骨架结构上的O-H的振动峰因与盐酸黄连素或结晶水分子间形成强氢键作用而出现显著红移动所致。

图5为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与对应原料药的平衡溶解度对比图。分别称取100mg的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶粉末与原料药粉末放于10mL离心管中，加入2mL纯水得到过饱和溶液，在37℃空气浴环境下连续振荡48h。取上层清液过0.45μm膜，随后立即用纯水稀释至一定浓度。利用高效液相色谱测量样品的浓度，得到待测样品的饱和平衡溶解度，平行样为3组(n＝3)。结果表明，相较于原料药，共晶中黄连素的溶解度降低了22％，槲皮素的溶解度显著提高了约4.5倍。可见通过形成盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶可以有效调和两种药物的溶解性能，在提高难溶性药物溶解度的同时，还可以降低易溶药物的溶解度，从而缩小两种药物的溶解度差异，这有助于两种药物的协同吸收。

图6和图7为实施例1中盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶与对应原料药的溶出曲线图。实验采用小杯桨法，桨的转速定为75rpm/min，以250mL纯水作为溶出介质。分别称取等摩尔的的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶、盐酸黄连素二水合物和槲皮素二水合物，待纯水温度稳定在37℃10min后时，将样品投入到250ml纯水中。实验分别在5min、10min、15min、30min、45min、60min、90min、2h、4h、6h、8h、12h、24h时刻取1mL溶液，随即补充1mL纯水溶液。所用抽取溶液均过0.45μm无机膜后，用HPLC测量其浓度，平行样为3组(n＝3)。结果表明，相较原料药，共晶中盐酸黄连素的溶出速率显著降低，20min时的溶出度仅为40％，2h溶出度达到90％，之后逐渐接近平衡，实现了盐酸黄连素的药物缓释，这对于开发盐酸黄连素缓释制剂具有重要借鉴意义；共晶中槲皮素在30min时的溶出度达到最大值21.1％，较原料药提升了5.6倍，整条溶出曲线表现出明显的“降落伞”特征。

图8为实施例1制备的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶及对应原料药的动态水蒸汽吸附分析。实验使用Intrinsic Plus动态水蒸汽吸附仪(Surface Measurement SystemLtd)对待测样品进行水蒸汽吸附测试。称取30-50mg样品放于仪器中，设定温度为25℃，在流速为200mL/min的氮气气氛下进行测量。模式选择为0-95-0％相对湿度(RH)吸附、脱附水蒸汽全循环，每5％RH步长保存一次数据，每一步的平衡标准为dm/dt≤0.002％。实验结果表明，对于盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶，在相对湿度由0-95％RH的变化过程中，其质量变化率逐渐增大，最大质量变化率约为4％，但较盐酸黄连素二水合物明显降低，即盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶较盐酸黄连素二水合物引湿性明显减弱。

综上所述，本发明制备了一种盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶，固态表征结果确证了盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶结构，其分子式中含一个结晶水。傅里叶红外光谱分析结果表明共晶结构内的槲皮素分子骨架上的O-H与盐酸黄连素或结晶水分子之间形成氢键作用。动态水蒸气吸附实验结果表明，盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶的引湿性较盐酸黄连素二水合物明显较低。平衡溶解度实验结果表明，在纯水介质中，盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶的形成可以有效调和两种药物的溶解性能，在提高难溶性药物槲皮素溶解度的同时，还可以降低易溶药物黄连素的溶解度，从而缩小了两种药物的溶解度差异，这为两种药物的协同吸收创造了条件。溶出度实验结果表明盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶有效地提高了溶出度低的原料药槲皮素的溶出度，同时降低了盐酸黄连素的溶出速率，实现了盐酸黄连素的药物缓释，这对于开发盐酸黄连素缓释制剂具有重要借鉴意义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶，其特征在于：所述盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶的分子式为[C₂₀H₁₈ClNO₄]·[C₁₅H₁₀O₇]·[H₂O]，所述盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶中的盐酸黄连素分子、槲皮素分子和水分子的摩尔比为1：1：1。

2.根据权利要求1所述的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶，其特征在于：所述盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶的X-射线粉末衍射图案，以衍射角2θ±0.3°表示为：5.39°、7.04°、7.52°、10.04°、10.61°、10.86°、11.93°、14.17°、15.14°、25.55°处有特征衍射峰。

3.如权利要求1~2任一项所述的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶的制备方法，其特征在于：将摩尔比为1：1的盐酸黄连素二水合物与槲皮素二水合物在溶剂辅助下进行机械研磨，所得产物经晾干后制得盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括无水乙醇。

5.如权利要求1~2任一项所述的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶的制备方法，其特征在于：将摩尔比为1：1的盐酸黄连素二水合物与槲皮素二水合物置入盛有溶剂的反应容器中，振摇后形成悬混液，然后将反应容器密封，磁力搅拌一定时间，所得沉淀经过滤分离、室温晾干后获得盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括无水乙醇。

7.如权利要求1~2任一项所述的盐酸黄连素-槲皮素水合物共晶在制备抗炎、抗菌、抗氧化、抗病毒、抗肿瘤或抗过敏的药物中的应用。

8.如权利要求3~6任一项所述的制备方法在制备抗炎、抗菌、抗氧化、抗病毒、抗肿瘤或抗过敏的药物中的应用。

9.如权利要求3~6任一项所述的制备方法在提高槲皮素溶解度和降低黄连素溶解度中的应用。