紫草紅素自乳化制劑的制備和初步質(zhì)量評(píng)價(jià)

孫丹丹， 生立嵩， 徐新剛， 于蓓蓓， 閆雪生*， 范秀叢

(1.山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東濟(jì)南250355;2.山東省中醫(yī)藥研究院，山東濟(jì)南250014)

自微乳化釋藥系統(tǒng) (self-microemulsifying drug delivery system，SMEDDS)是由脂溶性或水難溶性藥物、油相、乳化劑和助乳化劑組成，外觀均一透明，在體外輕微振蕩或體內(nèi)胃腸道蠕動(dòng)下，可自發(fā)乳化形成乳劑或微乳［1］。SMEDDS能有效地改善脂溶性藥物在胃腸液中的溶解度和溶解速率［2］，可以提高難溶性藥物的口服生物利用度，促進(jìn)藥物的吸收［3］。SMEDDS在新劑型的應(yīng)用方面擁有不可比擬的優(yōu)勢。

紫草為紫草科植物新疆紫草Arnebeia euchroma(Royle)Johnst.或內(nèi)蒙紫草Arnebia guttata Bunge的干燥根，在《神農(nóng)本草經(jīng)》和《本草綱目》中均有記載，味甘、咸，寒，歸心、肝經(jīng);功效清熱涼血，活血解毒，透疹消斑［4］。近年來對于紫草紅素及其衍生物的抗癌作用研究較多，可抑制多種腫瘤細(xì)胞的生長，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，致腫瘤細(xì)胞周期阻滯［5］。連文員等［6］對左旋紫草素的自微乳制劑進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明微乳對左旋紫草素有明顯的增溶作用，為紫草素相關(guān)制劑的研究提供一定的依據(jù)。紫草紅素水溶性差，臨床應(yīng)用時(shí)，由于其本身不易制劑，易被氧化，生物利用度低，因此本研究試將紫草紅素研制成O/W型自微乳劑，以提高其溶解度。

1 材料

1.1 藥品與試劑 紫草提取物 (自制);辛酸/癸酸三甘油酯 (GTCC)(浙江物美化學(xué)品有限公司);棕櫚酸異丙酯 (IPP)、肉豆蔻酸異丙酯(IPM)(浙江物美化學(xué)品有限公司);油酸乙酯(上海飛祥化工廠);聚氧乙烯蓖麻油-35(EL-35)(德國BASF公司);Labrafil M 1944CS(法國GATTEFOSSE公司);聚乙二醇辛基苯基醚 (OP-10)(天津市廣成化學(xué)試劑有限公司);Transcutol HP(法國GATTEFOSSE公司)。

1.2 儀器 Anke TDL—40B離心機(jī) (上海安寧科學(xué)儀器廠);UV—265FW紫外-可見光分光光度計(jì)(島津公司);AWM2000激光粒度分析儀、ZEN2600ZETA電位測定儀 (英國馬爾文公司)。

2 方法與結(jié)果

2.1 紫草紅素精制 取硅膠100 g濕法裝柱，另取自制紫草提取物15 g，用乙酸乙酯溶解后硅膠拌樣，揮干乙酸乙酯裝柱，用石油醚-乙酸乙酯(20∶1)進(jìn)行洗脫，合并洗脫液回收溶劑，得精制紫草紅素，參照中國藥典2010年版第320頁紫草含量測定項(xiàng)下測定紫草紅素含量為84.4%，轉(zhuǎn)移率為90.7%。

2.2 紫草紅素自微乳的制備

2.2.1 油水分配系數(shù)的測定 采用水—正辛醇法測定紫草紅素在水和正辛醇中的濃度［7］，分別測定其紫外吸光值，計(jì)算油水分配系數(shù)，制備方法及結(jié)果見表1。

表1 油水分配系數(shù)測定結(jié)果Tab.1 Results of oil-water partition coefficient

由表1可知，紫草紅素油水分配系數(shù)符合自微乳制劑制備的一般要求 (2＜lgP＜5)，可將其制備成自微乳制劑。

2.2.2 紫草紅素在不同油相中溶解度的考察 取精制紫草紅素適量，精密稱定質(zhì)量，置具塞刻度試管中，加入一定量的油相 (GTCC、IPP、IPM、油酸乙酯)，用90℃水浴使紫草紅素完全分散于油相中成過飽和溶液，置室溫下放涼，于4000 r/min，15 min離心，取上清液適量，用乙酸乙酯溶解定容，再用乙醇定量稀釋一定倍數(shù)。按《中國藥典》規(guī)定方法測定紫草紅素含量并計(jì)算出溶解度，詳見表2。

表2 紫草紅素溶解度測定結(jié)果Tab.2 Results of red pigment shikonin's solubility in different oils

由上表結(jié)果可見，紫草紅素于油酸乙酯中溶解度最大 (185.5 mg/mL)，可以選擇油酸乙酯做油相。

2.2.3 助乳化劑的篩選 在PEG—400、95%乙醇、Transcutol HP中篩選出一種助乳化劑，依次加入油酸乙酯、乳化劑 (吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35=1∶1)、助乳化劑 (PEG—400、95%乙醇、Transcutol HP)，固定油相用量，依次改變?nèi)榛瘎┖椭榛瘎┑挠昧?，改變Km，后加入37℃水約80 mL將其稀釋，觀察現(xiàn)象，由結(jié)果可知，PEG—400所考察區(qū)域內(nèi)無自乳化區(qū)，且分層較明顯，Transcutol HP在所考察區(qū)域內(nèi)雖然自乳化效果較好，形成透光性良好的藍(lán)色乳光均一體系，但杯底有沉淀，說明此體系不夠穩(wěn)定，乙醇有透光性良好的區(qū)域，并澄清，不分層，選乙醇作為助乳化劑。

2.2.4 處方研究與篩選

2.2.4.1 不含藥處方偽三元相圖的繪制 分別取用不同組成和配比比例的乳化劑 (聚氧乙烯蓖麻油-35/聚乙二醇辛基苯基醚為1∶1、吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35為1∶1、吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35為3∶2、吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35為2∶3、聚氧乙烯蓖麻油-35/Labrafil CS為2∶1)、油酸乙酯、95%乙醇，加入次序?yàn)橛?、乳化劑、助乳化劑，分別取Km=2、3、4、5、6、7、8中的若干個(gè)值，后用大量37℃恒溫水稀釋，觀察記錄稀釋后的澄明度和乳光，繪制該系統(tǒng)的偽三元相圖［8］。

由5個(gè)相圖所描述出的自乳化區(qū)域可以看出自乳化區(qū)的區(qū)域大小稍有差別，因此，可以從不同乳化劑組合中篩選出自乳化區(qū)較大的乳化劑組合:聚氧乙烯蒽麻油-35/聚乙二醇辛基苯基醚=1∶1，吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35=3∶2，分別從兩相圖中尋找乳化劑用量相對較少，而自乳化性狀較好，即外觀澄清或透明的系統(tǒng) (圖1)。

圖1 不同組成和配比乳化劑的偽三元相圖 (A～E)圖中曲線所圍區(qū)域?yàn)樽晕⑷閰^(qū)Fig.1 Pseudo-ternary phase diagram of different emulsifiers(A －E).The region of SMEDDS is bound by the curved line

2.2.4.2 對不同乳化劑組合進(jìn)行粒徑測定 選擇吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35=3∶2(處方1～3)和聚氧乙烯蓖麻油-35/聚乙二醇辛基苯基醚=1∶1(處方4～6)為乳化劑、乙醇為助乳化劑、油酸乙酯為油相，制備如表3的空白自乳化制劑，采用馬爾文公司的Master Sizer2000進(jìn)行粒徑測定，處方及結(jié)果見表3。

由表3可見，以吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35=3∶2做乳化劑比聚氧乙烯蓖麻油-35/聚乙醇辛苯基醚=1∶1做乳化劑在空白自乳化中粒徑小約40 nm左右，但空白處方的乳劑在與藥物復(fù)合時(shí)會(huì)發(fā)生一定的相互作用，因此可以選出兩者較優(yōu)處方，進(jìn)一步考察其載藥處方粒徑。

表3 空白自乳化制劑粒徑結(jié)果Tab.3 Particle sizes of blank self-microemulsion preparations

2.2.4.3 含藥處方粒徑的測定及穩(wěn)定性的初步考察 精密稱取一定量藥物和油酸乙酯，在50℃水浴加熱的條件下使紫草紅素完全溶解于油酸乙酯中，后依次加入定量的乳化劑和助乳化劑，使體系完全混溶，加37℃水使成自乳化體系，按上述方法測其粒徑、Zeta電位，并通過長時(shí)間靜置來觀察其穩(wěn)定性，處方及結(jié)果見表4。

表4 Zeta電位測定結(jié)果Tab.4 Results of Zeta potential

Zeta電位由ZEN2600ZETA電位測定儀測得，直接測定的是電泳遷移率，并轉(zhuǎn)化為Zeta電位，其兩端為電極并且都施加了電勢。粒子朝著相反電荷的電極運(yùn)動(dòng)，測量其速度并以單位場強(qiáng)表示，即其遷移率，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電位值，但由于藥品有紅藍(lán)色的固有顏色，使得Zeta電位超出范圍，因此只能通過長期靜置來初步觀察其穩(wěn)定性，經(jīng)觀察系統(tǒng)均一穩(wěn)定，未出現(xiàn)分層、沉淀現(xiàn)象，穩(wěn)定性較好。陳小新等［9］對葛根素自微乳的研究也可說明微乳的穩(wěn)定性并不是由 Zeta電位所決定的，而是由于表面活性劑的存在而導(dǎo)致的界面張力減小。

2.3 紫草紅素自乳化固體顆粒的制備及質(zhì)量的初步研究 以吐溫-80/聚乙烯蓖麻油-35=3∶2為處方1的乳化劑，以聚乙烯蓖麻油-35/聚乙二醇辛基苯基醚=1∶1為處方2的乳化劑，用蔗糖粉和乳糖作為吸附劑，制顆粒。稱取上述兩種處方各1 g左右，漸加蔗糖、乳糖粉8 g、10 g、12 g做吸附劑，0.5 mL 50%乙醇做黏合劑制取顆粒，40℃烘干1 h，觀察二者對于自乳化的吸附性能，并用Master sizer 2000測其粒徑，處方及結(jié)果見表5，處方1和處方2用10倍量乳糖做吸附劑所得自微乳固體顆粒粒徑測定結(jié)果如圖2、圖3。

表5 含藥自乳化制劑處方制備及粒徑測定結(jié)果Tab.5 Preparation of drug-loaded SMEDDS and results of particle sizes

圖2 處方1粒徑測定圖Fig.2 Particle size diagram of formula 1

可見，聚氧乙烯蓖麻油-35/聚乙二醇辛基苯基醚=1∶1做乳化劑時(shí)，使用10倍量乳糖吸附即可制得較理想的固體自乳化顆粒，且其自乳化速率及粒徑較自乳化液體均無明顯變化，因此可以選定此處方制備紫草紅素固體自乳化制劑。

圖3 處方2粒徑測定圖Fig.3 Particle size diagram of formula 2

3 討論與結(jié)論

3.1 本實(shí)驗(yàn)對紫草紅素自微乳處方進(jìn)行了篩選，得到最優(yōu)處方質(zhì)量比為聚氧乙烯蓖麻油-35∶乳化劑聚乙二醇辛基苯基醚∶乙醇∶油酸乙酯∶紫草紅素為28∶28∶5∶33∶6，以乳糖為固體吸附劑，用量為處方-乳糖 (1∶10 g/g)。

3.2 本實(shí)驗(yàn)得到的紫草紅素自微乳粒徑約為150 nm，粒徑較大。但通過靜置2個(gè)月來初步觀察其穩(wěn)定性，結(jié)果本釋藥系統(tǒng)均一穩(wěn)定，未出現(xiàn)分層、沉淀現(xiàn)象，說明雖然粒徑超過100 nm，但其穩(wěn)定性較好。這可能是由于中藥成分復(fù)雜，在微乳形成過程中不同成分會(huì)共同參與形成微乳結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致粒徑偏大，但由于乳化劑的存在，影響微乳穩(wěn)定性的界面張力并未增大，因此其穩(wěn)定性也可達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

3.3 本實(shí)驗(yàn)對蔗糖和乳糖作為紫草紅素自乳化固體顆粒吸附劑進(jìn)行了比較，乳糖吸附效果比較理想，對自微乳液的粒徑影響不大。但固體吸附劑用量較大，其載藥量受到限制，隨著近年來新型脂質(zhì)輔料和制藥技術(shù)的發(fā)展，更多更好的固體自乳化技術(shù)不斷涌現(xiàn)［10-12］，今后可考慮對紫草紅素自微乳的固體化技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究，以制備性質(zhì)穩(wěn)定，使用方便的固體自乳化制劑。

本實(shí)驗(yàn)對紫草素進(jìn)行精制得到紫草紅素，優(yōu)選出了紫草紅素自乳化系統(tǒng)的處方，粒徑考察和穩(wěn)定性考察結(jié)果表明本制劑粒徑均一，符合自乳化要求，且穩(wěn)定性良好，制備成固體顆粒載藥量符合一般要求。

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