降血壓水包油微乳巴布劑的制備

張廣唱， 郭殷銳， 王 劍， 武哲麗*

(1. 廣州中醫(yī)藥大學 廣東省中醫(yī)治法與中藥創(chuàng)制研究重點實驗室，廣東 廣州510006;2. 廣州中醫(yī)藥大學，廣東廣州510006)

降血壓水包油微乳巴布劑是由吳茱萸和川芎兩味藥組成，對高血壓、心絞痛等疾病的治療具有顯著效果。吳茱萸Evodia rutaecarpa 具有散寒止痛、降逆止嘔、助陽止瀉之功效。外用貼于涌泉穴具有引火下行作用，臨床常用于治療高血壓、頭痛等疾?。?］。吳茱萸堿(evodiamine，EVO)和吳茱萸次堿(rutaecarpine，RUT)是其主要的有效活性成分，現代藥理研究發(fā)現其具有降壓、強心、抗心律失常、抗血栓等作用［2-3］。川芎具有行氣活血，祛風止痛功效，臨床上廣泛用于頭痛、冠心病、高血壓等，其所含有效成分為川芎嗪和阿魏酸等［4］。

微 乳 (microemulsion，ME) 也 稱 納 米 乳(nanoemulsion)是粒徑為10 ～100 nm，由水、油、表面活性劑和助表面活性劑組成的一種流動、透明、熱力學穩(wěn)定、均質性的液體。其主要優(yōu)點在于可增加難溶性藥物的溶解度、延長作用時間、口服或外用均可提高生物利用度［5-6］，表面活性劑HLB值在8 ～18 可以形成O/W 型微乳。巴布劑(cataplasm)系指將藥物加入水溶性高分子化合物作為基質所制成的貼膏劑。相對于其他外用貼膏，巴布劑具有載藥量大，透氣性、保濕性好，刺激性小，應用方便等優(yōu)點［7］。由于吳茱萸中有效成分吳茱萸堿、吳茱萸次堿為脂溶性，難溶于水，而巴布劑基質主要由水溶性基質組成，脂溶性成分難于通過水溶性基質進入皮下發(fā)揮藥效。而采用O/W 微乳技術，可有效提高脂溶性有效成分的經皮透過率。本實驗在確定降血壓水包油微乳的最佳處方及用量基礎上，以初黏力、內聚力、皮膚追隨性、外觀性狀和反復揭貼性為考察指標，采用正交試驗設計優(yōu)選降壓水包油微乳巴布劑基質配比。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 HH-50L 循環(huán)水反應釜(開封市宏興科教儀器廠);RE-3005 旋轉蒸發(fā)儀(鞏義市予華儀器有限公司);YB-P6 型智能透皮儀(天津藥典標準儀器廠);KQ-500DE 型數控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);AUI220 分析天平(廣州湘儀機電設備有限公司);LC-20A 高效液相色譜儀(島津，日本);QYYS-20A 超純水機(重慶前沿水處理設備有限公司);LY-105N 型管式離心機(遼陽陽光制藥機械有限公司);SS 型三足式離心機(張家港市潤星機械廠);FY-6032 初黏性測試儀(深圳市方源儀器有限公司);WN801 激光粒度分析儀(濟南微納儀器有限公司);8S-1 磁力攪拌器(常州普天儀器制造有限公司)。

1.2 試藥 冰片(阿拉丁，批號11182);明膠(天津市大茂化學試劑廠，批號20140810);卡波姆(天津市大茂化學試劑廠，批號20140116);酒石酸(天津市大茂化學試劑廠，批號20140305);甘油(天津市大茂化學試劑廠，批號20140312);Viseomate-NP800 (天津市福晨化學試劑廠);甘羥鋁(天津市富于精細化工有限公司，批號20140215)。乙醇(天津市致遠化學試劑有限公司，批號20140512);乙腈(色譜純，Dikma，批號608001003);四氫呋喃(天津市大茂化學試劑廠，批號20140206);冰醋酸(天津市致遠化學試劑有限公司，批號20140208);肉豆蔻酸異丙酯(阿拉丁，批號110270);吐溫-80 (天津市大茂化學試劑廠，批號20140316);CO-40 氫化蓖麻油(天津市大茂化學試劑廠，批號20140309);氯化鈉(天津市致遠化學試劑有限公司，批號20131009)。吳茱萸(廣州南北行中藥飲片有限公司，批號20140503G322);川芎(廣州南北行中藥飲片有限公司，批號20140506G106)。

2 方法與結果

2.1 川芎、吳茱萸有效部位的提取及分離

2.1.1 吳茱萸提取分離［8］將4.5 kg 吳茱萸置烘箱干燥24 h，再置于循環(huán)水反應釜中，加入10 倍量70%乙醇，80 ℃加熱回流2 h，提取3 次，將提取液濃縮至含生藥量1 g/mL，放置于4 ℃冰箱10 d，將濃縮液離心，離心藥液減壓濃縮。所得濃縮液經D101 大孔樹脂純化，棄3 BV 純水與20%乙醇洗脫液，收集70%乙醇洗脫液，濃縮至浸膏狀，浸膏經乙酸乙酯萃取3 次，乙酸乙酯萃取部位揮去有機溶劑，冷藏備用。

2.1.2 川芎提取分離［9］將10 kg 川芎置烘箱干燥24 h，加入足量70%乙醇滲漉，至浸出液顏色近無色為止，離心，收集上清液減壓濃縮至浸膏狀。加入少量蒸餾水溶解浸膏，經D101 樹脂純化，棄3 BV 純水與20%乙醇洗脫液，收集70%乙醇洗脫液，減壓濃縮至浸膏，冷藏備用。

2.2 降壓水包油微乳的制備 精密稱取吳茱萸和川芎精制提取物，加入肉豆蔻酸異丙酯，水浴加熱溶解，加入適量95%乙醇助溶，再加入乳化劑攪拌均勻，再加入助乳化劑，在25 ℃恒溫磁力攪拌器邊攪拌邊滴加超純水，至微乳形成澄清透明流動性良好的微乳。記錄乳液由稀變稠和再由稠變稀相變點水的用量，以確定微乳區(qū)界限。

2.3 水包油微乳處方的優(yōu)選 根據微乳形成的基本原理和預試驗初步確定如下試驗用數據。表面活性劑與助表面活性劑的內部比(Km值)為1 ∶1、2 ∶1、3 ∶1。表面活性劑和助表面活性劑混合溶液與油相以9.5 ∶0.5、9 ∶1、8 ∶2、7 ∶3、6 ∶4、5 ∶ 5、4 ∶6、3 ∶7、2 ∶8、1 ∶9、0.5 ∶9.5 比例進行設組，作為試驗用統(tǒng)一數據。Origin 8.0 軟件對數據進行處理并繪制擬三元相圖，結果見表1。

表1 水包油微乳處方因素Tab.1 Prescription factors for oil-in-water microemulsion

2.3.1 油相的選擇 分別稱取3 份等量的吳茱萸和川芎干燥精制提取物，加入等量的油酸、異硬脂酸異丙脂和肉豆蔻異丙脂，攪拌均勻后超聲1 h，放置24 h，離心，取上清液，HPLC 測定吳茱萸堿、吳茱萸次堿和阿魏酸的含有量。結果3 種有效成分在肉豆蔻酸異丙酯中溶解度最大，因此選肉豆蔻酸異丙酯作為油相。

2.3.2 表面活性劑的選擇 選用HLB 值為8 ～18的表面活性劑，即吐溫-80、CO-40、吐溫-80 與CO-40 混合體系 (1 ∶1)。經過預實驗可知吐溫-80與CO-40 混合體系形成的水包油微乳區(qū)較大，因此選用吐溫-80 與CO-40 (1 ∶1)混合體系作為表面活性劑。

2.3.3 助表明活性劑的選擇及其微乳體系的制備現象

2.3.3.1 吐溫-80-CO-40-聚乙二醇400-肉豆蔻酸異丙酯體系 按照“2.2”項方法制備微乳，該體系在Km=1 ∶1、Km=2 ∶1、Km=3 ∶1 時，都不能形成澄清透明微乳。

2.3.3.2 吐溫-80-CO-40-乙醇-肉豆蔻酸異丙酯體系 按照“2.2”項方法制備微乳，當Km=1 ∶1時，該體系在9.5 ∶0.5、9 ∶1、8 ∶2 比例形成澄清透明微乳，在7 ∶3 比例形成半透明乳液，其余比例形成凝膠。Km=2 ∶1 時，該體系在9.5 ∶0.5、9 ∶1、8 ∶2 比例形成澄清透明微乳，在7 ∶3 比例形成半透明乳液，其余比例形成凝膠。Km=3 ∶1時，該體系在9.5 ∶0.5、9 ∶1 比例形成澄清透明微乳，在8 ∶2、7 ∶3 比例形成半透明乳液。其余比例形成凝膠。但該體系所形成的澄清透明微乳在室溫下暴露放置一天會變渾濁，穩(wěn)定性差。

2.3.3.3 吐溫-80-CO-40-丙二醇-肉豆蔻酸異丙酯體系 按照“2.2”項方法制備微乳，當Km=1∶1 時，該體系在9.5 ∶0.5、9 ∶1 比例能形成澄清透明微乳，在8 ∶2 比例形成半透明乳液，其余比例形成凝膠。Km=2 ∶1 時，該體系在9.5 ∶0.5、9 ∶1、8 ∶2 比例能形成澄清透明微乳，在7 ∶3 比例形成半透明乳液。其余比例形成凝膠。Km=3 ∶1 時，該體系在9.5 ∶0.5、9 ∶1 能形成澄清透明微乳，在8 ∶2、7 ∶3 比例形成半透明乳液，其余比例形成凝膠。該體系所形成的微乳較穩(wěn)定，室溫暴露放置性狀不變。故選用丙二醇作為該體系的助表面活性劑。

2.3.4 Km值的選擇 分別固定Km為1 ∶1、2 ∶1、3 ∶1，將表面活性劑和助表面活性劑的混合溶液與油相按9.5 ∶0.5、9 ∶1、8 ∶2、7 ∶3、6 ∶4、5 ∶5、4 ∶6、3 ∶7、2 ∶8、1 ∶9、0.5 ∶9.5 比例磁力攪拌混勻，室溫下磁力攪拌時向混合液中滴加定量蒸餾水，觀察體系由稀變稠和由稠變稀的臨界點并記錄水的用量。計算臨界點體系各相組成部分的比例，origin 8.0 軟件作偽三元相圖，并計算相應相圖的O/W 型微乳區(qū)面積，結果見圖1 (水作為一個頂點，表面活性劑與助表面活性劑的總量作為一個頂點，油作為一個頂點，所形成的左下角閉合區(qū)域為O/W 微乳區(qū))。不同Km下的O/W 型微乳的面積是Km=2 ∶1 ＞Km=3 ∶1 ＞Km=1 ∶ 1，故選擇Km=2 ∶1，并從圖中微乳區(qū)內選混合表面活性劑溶液與油相在9.5 ∶0.5 比例所對應的處方量作為水包油微乳配方，即吐溫-80 ∶CO-40 ∶ 丙二醇∶肉豆蔻酸異丙酯∶水= 3.2 ∶3.2 ∶ 3.2 ∶0.5 ∶15.6。通過該微乳處方對吳茱萸和川芎提取物溶解度的考察，最佳溶解量均為0.15 g。

圖1 不同Km值的偽三元相圖Fig.1 Pseudo ternary phase diagrams with different Km

2.3.5 微乳類型的鑒定 15 000 r/min 離心15 min，不分層。采用染色法［10］，用油溶性染料蘇丹紅和水溶性染料亞甲藍在微乳中紅色和藍色的擴散速度快慢來判斷微乳的類型，若紅色擴散快于藍色則為W/O 型微乳，反之為O/W 型微乳。結果，按上述方法制備微乳配方離心不分層，藍色快于紅色，即為水包油微乳。

2.3.6 粒度檢測 測試溫度25 ℃，分散介質為水，介質黏度8.904 × 10-4Pa·s，介質折射率1.333，角度90.0 Deg，延遲時間5 μs。測試結果Xav =50.57 nm，分散指數PI =0.470 2，見圖2。

圖2 微乳粒徑檢測條件及結果Fig.2 Condition and result of microemulsion particle size test

2.4 水包油微乳巴布劑的制備 將1 g 卡波姆用水定容至100 mL，充分攪拌，放置24 h 使其完全溶脹成1%卡波姆凝膠備用。先量取甘油置于燒杯中，然后加入NP-800，攪拌均勻，再加入甘羥鋁(先用水溶解)攪拌1 min，作為A 相。另外取一燒杯加入水和明膠，80 ℃水浴溶解，待充分溶解后加入酒石酸，作為B 相。再取一定量制備好的微乳加入卡波姆(用三乙醇胺調至中性)，兩者混合均勻作為C 相。然后先將B 相加入A 相中，攪拌5 min 至均勻。再將C 相加入混合均勻的A 相中攪拌10 min，至膏體均勻沒有結塊。再加入促滲劑冰片(適量無水乙醇溶解)，攪拌5 min，促滲劑分布均勻即可涂布成10 cm ×10 cm 大小，背面朝上放置一天晾干成型。

2.5 基質處方評分指標考察 參考文獻［11］，本實驗選用雙面拒水無紡布作為巴布劑的背襯材料，并以內聚力、初黏力、皮膚追隨性、反復揭貼性和外觀性狀為綜合考察指標。

2.5.1 內聚力測定［12］將3 cm ×3 cm 的巴布劑貼在垂直不銹鋼板上，下端2 cm 處掛700 g 的砝碼，記錄巴布劑滑移直至脫離的時間，用秒表記數。

2.5.2 初黏力測定［13］參照2010 年版《中國藥典》一部貼膏劑黏附力測定法第一法。取供試品3片，置于傾斜角30°的傾斜板中央，膏面向上，斜面上部10 cm 及下部15 cm 用0.025 mm 厚的滌綸薄膜覆蓋，中間留出5 cm 膏面，分別取不同規(guī)格的鋼球，自斜面頂端自由滾下。供試品中，3 片應有2 片或2 片以上能在測試段上粘住鋼球，如有1片不能黏住，再用較小一號的鋼球試驗，應能黏住;如有1 片能黏住，而另2 片只能黏住較小一號的鋼球，則應另取3 片復試。

2.5.3 感官評分 ①皮膚追隨性:取成型巴布劑3 片，每次取一片貼于手背，用力甩動10 次未脫落者為滿分20 分。②外觀性狀:色澤均勻，膏體表面光潔，無顆粒感為滿分20 分。③反復揭貼性:反復揭貼10 次后仍保持良好的黏性為滿分20 分。

2.5.4 評分標準［14］感官評分總分60 分，包括外觀性狀、皮膚追隨性和反復揭貼性這3 個指標，各滿分為20 分;初黏力滿分20 分;內聚力滿分20 分。綜合評分為感官評分、初黏力和內聚力的總和，滿分100 分。具體見表2。

表2 巴布劑評分標準Tab.2 Criteria for scoring cataplasm

2.6 正交試驗優(yōu)化水包油微乳巴布劑基質處方根據預試驗，初步確定微乳、NP-800、水和酒石酸作為微乳巴布劑的基本骨架，用量比例為20 ∶2 ∶18 ∶0.05。以甘羥鋁，甘油，卡波姆，明膠作為考察因素。基于處方的單因素考察確定水平范圍，采用L9(34)正交表進行實驗設計。因素水平見表3，正交試驗結果見表4，方差分析結果見表5。

實驗結果表明，影響微乳巴布劑質量影響程度依次為B ＞A ＞C ＞D，以極差最小的D 因素為誤差項進行方差分析，影響因素B (甘羥鋁)是影響水包油微乳巴布劑的主要因素，A 因素(甘油)為次要因素，C 因素(明膠)影響不顯著，結合直觀分析結果，確定正交試驗優(yōu)選制備工藝為A2B1C2D4，即NP-800 ∶甘油∶甘羥鋁∶水∶明膠∶酒石酸∶卡波姆∶微乳=2 ∶13 ∶0.04 ∶18 ∶4.5 ∶0.05 ∶6 ∶20。

表3 因素水平Tab.3 Factors and levels

表4 正交試驗結果(n=3)Tab.4 Result of orthogonal tests (n=3)

表5 方差分析結果Tab.5 Result of variance analysis

2.7 最佳處方的驗證 以優(yōu)選的工藝條件制備3批樣品，測定其評價指標，并進行綜合評定。結果以優(yōu)化處方工藝制備的微乳巴布劑物理性能良好，綜合評分高，表明所選工藝合理、可行。驗證試驗結果見表6。

表6 驗證試驗結果Tab.6 Result of verification tests

2.8 配方穩(wěn)定性考察 把制備好的微乳巴布劑室溫下存放30 d，膏體保濕性、黏性、柔軟性均符合巴布劑的質量標準要求。

3 討論

利用水包油微乳技術與常規(guī)巴布劑結合，可以使吳茱萸和川芎脂溶性有效成分更容易通過水溶性巴布劑基質進入皮下。在水包油微乳巴布劑的制備研究過程發(fā)現其質量控制的一些關鍵問題:水的用量是影響巴布劑藥物釋放的關鍵因數，它可以使皮膚角質層水化，增加皮膚的通透性，而且對膏體的黏性也有一定的影響。含水量太少會影響藥物釋放，降低黏性，太多則會使膏體太軟，內聚力不足。甘羥鋁是巴布劑的交聯劑，它的用量對巴布劑的膏體的黏性影響最大。用量過低，會造成膏體內聚力小，容易產生殘留，過量則會造成膏體過硬，黏性過小。在制備微乳巴布劑過程中，已有的巴布劑配方不適合微乳巴布劑的制備，原因可能是微乳含有大量的表面活性劑和助表面活性劑，給巴布劑的制備造成了一定的困難。微乳巴布劑膏體的形成過程對基質的混合順序、混合速度、混合方法有較高要求。

本實驗只驗證了幾種油相和表面活性劑、助表面活性劑形成微乳的工藝在巴布劑上的應用，研究發(fā)現乙醇作為助表面活性劑較容易形成微乳，但其穩(wěn)定性差，容易揮發(fā)，故不適合微乳的制備。本實驗對其他微乳材料的工藝研究只能提供參考和方法?，F在國際上對微乳作為藥物載體的應用前景的態(tài)度十分樂觀，而中藥有效成分大多數是脂溶性成分，特別是巴布劑制備中，親水性基質限制了巴布劑的制備和推廣，因此開發(fā)新的微乳制備工藝并將微乳工藝更好的應用在巴布劑制備上是未來的巴布劑發(fā)展方向之一。

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