肉桂油微乳在模擬人工腸液中的釋藥特性研究*

易 醒， 譚瀟嘯， 肖小年， 李 莉

(1.南昌大學(xué) 中德聯(lián)合研究院，江西 南昌 330047；2.南昌大學(xué) 中德食品工程中心，江西 南昌 330047)

肉桂油微乳在模擬人工腸液中的釋藥特性研究*

易 醒2*， 譚瀟嘯1， 肖小年1， 李 莉2

(1.南昌大學(xué) 中德聯(lián)合研究院，江西 南昌 330047；2.南昌大學(xué) 中德食品工程中心，江西 南昌 330047)

為研究肉桂油微乳在模擬人工腸液中的釋藥情況，并建立其釋藥動(dòng)力學(xué)模型.采取模擬人工腸液的方法，以正相透析擴(kuò)散法進(jìn)行肉桂油微乳的體外釋藥實(shí)驗(yàn)，利用HPLC法測(cè)定肉桂醛的含量，檢測(cè)微乳在體外模擬腸液中的釋放情況.結(jié)果表明，隨著取樣時(shí)間的增加，肉桂醛的累積釋放量和累積釋放百分?jǐn)?shù)都逐漸增高，肉桂油微乳釋放到人工腸液中的濃度逐漸升高.肉桂油微乳在pH值為6.8的人工腸液中的釋放模型符合Retger-peppas方程(Q=18.867 91t0.481 93，R2=0.939 87).

肉桂油； 微乳； 肉桂醛； 正相透析擴(kuò)散； 釋藥特性

肉桂油是樟科樟屬植物肉桂(CinnamomumCassiaPresl)的干燥枝、葉經(jīng)水蒸氣蒸餾提取的揮發(fā)油，可作香料.肉桂皮含有1%～2%揮發(fā)油，為黃棕色的澄清液體；有肉桂的特異香氣，味甜、辛辣.肉桂油的主要活性成分是肉桂醛，肉桂醛具有解熱、抗菌、消炎、利膽、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、降血糖、降血壓、抗腫瘤、抗驚厥和增強(qiáng)腸胃蠕動(dòng)、抑制黃嘌呤氧化酶活性等作用[1～6].目前國(guó)內(nèi)外的研究表明，肉桂油對(duì)人體免疫功能、消化系統(tǒng)、血液和心血管系統(tǒng)均有積極影響，除此之外還具有抗菌、降血糖、抗腫瘤、抗氧化、陣痛、平喘等作用.肉桂油易溶于乙醇和冰醋酸，肉桂醛在強(qiáng)酸性或者強(qiáng)堿性介質(zhì)中不穩(wěn)定，易導(dǎo)致變色，在空氣中易氧化，并且極易揮發(fā)，這對(duì)肉桂油應(yīng)用有一定的限制.微乳是由表面活性劑、助表面活性劑、油、水組成的均一體系.近些年，微乳制劑已廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物及中藥口服制劑的開發(fā)利用中，口服微乳可增加疏水性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的溶解度，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收，提高生物利用度.將肉桂油制成微乳制劑，能提高其療效、穩(wěn)定性及生物利用度，更加利于肉桂油的綜合開發(fā)利用.本文著重考察了肉桂油微乳在模擬人工腸液中的釋放特性，并初步探討其釋藥動(dòng)力學(xué)模型，為肉桂油口服微乳的生產(chǎn)開發(fā)和進(jìn)一步研究提供依據(jù).

1 主要儀器與試劑

Agilent1200高效液相色譜儀、HYQ-2121A型渦旋混勻器(上海精密科學(xué)儀器有限公司)、TGL-12C型臺(tái)式高速離心機(jī)(上海菲恰爾分析儀器有限公司)、ZHWY-2102C型恒溫培養(yǎng)振蕩器(上海智城分析儀器制造有限公司)、0.45 μm微孔膜、電子天平、透射電鏡、透析袋(分子量7 000～14 000、36DM/44mm)、B-260型恒溫水浴鍋(上海亞榮生化儀器廠).

肉桂油(購(gòu)于廣州和博香料有限公司)、Tween80、氫氧化鈉、胰酶、肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)品(購(gòu)于北京恒元天啟研究所)、甲醇(色譜純)、磷酸、乙腈(色譜純)、聚氧乙烯蓖麻油(CremopHor EL-40)、磷酸二氫鉀、無水乙醇、十六酸異丙酯(IPP)、蒸餾水(自制)、超純水(自制)、無水硫酸鈉，其他試劑均為實(shí)驗(yàn)室常用試劑.

2 實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果

2.1 建立HPLC分析方法

2.1.1 色譜條件[7]色譜柱C18，流動(dòng)相乙腈/0.1%磷酸溶液(33/67);檢測(cè)波長(zhǎng)285 nm(肉桂醛)，柱溫25 ℃;流速1.0 mL/min，進(jìn)樣量10 μL.

2.1.2 方法學(xué)驗(yàn)證 精確稱取肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)品0.018 0 g，用甲醇配制28.6，43.0，57.4，71.8，86.2，100.6 μg/mL的肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)品溶液，各取10 μL注入高效液相色譜儀中進(jìn)行測(cè)定.以肉桂醛的峰面積(y)對(duì)濃度(x)作線性回歸，橫坐標(biāo)為肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)品濃度，縱坐標(biāo)為相應(yīng)峰面積.得到標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=95.819x-191.65，R2=0.999 9，表明肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)品在28.6～100.6 μg/mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1.

2.2 肉桂油微乳的制備

本實(shí)驗(yàn)所用的肉桂油微乳配方為：無水乙醇/肉桂油/水/ Tween80/ EL-40/ IPP，制備溫度為40 ℃.本實(shí)驗(yàn)所制備肉桂油微乳采用轉(zhuǎn)相乳化法，各取一定量的油相(IPP/肉桂油=1∶1)、表面活性劑(Tween80/EL-40=1∶2)和助表面活性劑(無水乙醇/Km=2∶1)于燒杯中混合攪拌均勻，然后邊攪拌邊向燒杯中緩慢滴入水相(蒸餾水)，體系先由澄清油相變渾濁再恢復(fù)澄清，此時(shí)形成油包水型(W/O)微乳，繼續(xù)滴加蒸餾水，體系突然變?yōu)槌吻屦こ黼y以攪拌，繼續(xù)加水相至一定量，體系突然變稀，此時(shí)則制得水包油(O/W)型肉桂油微乳.本實(shí)驗(yàn)所制備肉桂油微乳pH值為5.23,平均粒徑31 nm,黏度為104 mPa·s,電導(dǎo)率110 μs/cm,折光率為1.415nD.(其中肉桂油的百分含量為10.5%)

2.3 體外釋放實(shí)驗(yàn)

2.3.1 人工腸液的配制 準(zhǔn)確稱量磷酸二氫鉀(KH2PO4)6.8 g，加入蒸餾水定容至500 mL，然后用0.1 mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6.8，稱取胰酶10 g，加入適量蒸餾水溶解，將pH值為6.8的KH2PO4溶液與胰酶溶液混合均勻，加蒸餾水定容至1 000 mL，即制成pH值為6.8的人工腸液.

2.3.2 正相透析擴(kuò)散 取一定量已制備好的O/W型肉桂油微乳，移取20 mL到經(jīng)多次預(yù)處理(用沸水煮沸10 min)的透析袋中，將袋口扎緊，再把透析袋置于裝有100 mL釋放介質(zhì)(所制備pH值為6.8的人工腸液)的三角瓶中，控制反應(yīng)體系溫度在(37±0.5) ℃，放入搖床中，控制轉(zhuǎn)速在100 r/min，分別于0.5，1，2，4，6，8 h取樣4 mL待測(cè).每次取樣后即立刻補(bǔ)充等體積同溫度的新鮮釋放介質(zhì)于三角瓶中，以確保人工腸液的總體積不變.

2.3.3 肉桂油中肉桂醛含量的檢測(cè) 用分析天平精確稱取肉桂油0.252 0 g于25 mL容量瓶中，加入甲醇并定容至刻度，然后逐級(jí)稀釋100倍，用高效液相色譜儀檢測(cè)峰面積，將檢測(cè)所得的峰面積代入到肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)曲線中，即可求出相應(yīng)濃度，通過換算后，得到0.252 0 g肉桂油中所含的肉桂醛含量，肉桂醛在肉桂油中的含量比為(m肉桂醛/m肉桂油)×100%.

2.3.4 肉桂油微乳樣品中肉桂醛含量的檢測(cè) 分別往0.5、1、2、4、6、8 h所取樣品中加入2.0 g無水硫酸鈉破乳.在70 ℃下水浴10 min.取上層溶液并加入甲醇，離心(8 000 r/min,15 min).取上清液定容至10 mL，隨后按一定倍數(shù)稀釋，用HPLC檢測(cè)峰面積，代入到肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)曲線中，求得各不同時(shí)間點(diǎn)所取樣品的濃度.

2.3.5 體外釋放數(shù)據(jù)處理 累積釋放量(Mt)指在第a個(gè)取樣時(shí)間內(nèi)反應(yīng)體系所釋放的待測(cè)物質(zhì)總量，借助以下公式進(jìn)行計(jì)算：

Mt=VCa+∑Ca-1V樣，

Ca為第a個(gè)取樣時(shí)間肉桂醛釋放到人工腸液中的濃度；V為第一次取樣前的體積，本實(shí)驗(yàn)中V為100 mL；Ca-1為在第a個(gè)取樣時(shí)間的前一個(gè)取樣時(shí)間時(shí)肉桂醛的釋放濃度；V樣為每次所取樣品的體積，本實(shí)驗(yàn)中V樣為4 mL.

用以下公式計(jì)算累積釋放百分?jǐn)?shù)Q：

Q=Mt/體系中所含肉桂醛總量×100%.

2.3.6 體外釋藥動(dòng)力學(xué)模型的建立 通過上述所求得的累積釋放百分?jǐn)?shù)，及其相對(duì)應(yīng)的時(shí)間，借助Origin7.5軟件進(jìn)行曲線擬合，來判定肉桂油微乳的體外緩釋屬于哪種釋藥類型.本實(shí)驗(yàn)總共采用五種緩釋方程進(jìn)行擬合，分別是：

零級(jí)釋藥方程：Q=Kt

一級(jí)釋放方程：ln(1-Q)=-Kt

Retger-peppas方程：Q=Ktn

Higuchi平面擴(kuò)散模式方程：Q=Kt1/2

Hixcon-Crowell溶蝕方程：(100-Q)1/3= -Kt

其中Q為累積釋放百分率；t為釋放時(shí)間；K、n均為常數(shù).

2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.4.1 肉桂油中肉桂醛含量檢測(cè)結(jié)果 經(jīng)分析計(jì)算0.252 0 g的肉桂油中含有肉桂醛0.223 9 g，再經(jīng)計(jì)算得到肉桂醛在肉桂油中的百分含量比為88.84%.

準(zhǔn)確量取3份所制備肉桂油微乳(每份體積為5 mL)，稱量其質(zhì)量分別為：4.77、4.82、4.81 g，取平均值：即每5 mL肉桂油微乳的平均質(zhì)量是4.80 g.20 mL肉桂油微乳的平均質(zhì)量則為19.2 g.本實(shí)驗(yàn)所制備得到的肉桂油微乳中肉桂油的百分含量為10.5%，肉桂醛在肉桂油中的百分含量比為88.84%.則20 mL肉桂油微乳中所含肉桂醛的質(zhì)量為：19.2×10.5%×88.84%=1.808 g.

2.4.2 肉桂油微乳樣品中肉桂醛含量檢測(cè)結(jié)果 先對(duì)肉桂油微乳樣品進(jìn)行破乳處理，然后離心定容至10 mL，其中將在第0.5、1、2 h所取的樣品稀釋2倍，將在第4、6、8 h所取樣品稀釋5倍，用HPLC檢測(cè)峰面積，將所測(cè)峰面積代入到肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)曲線中，得到各時(shí)間點(diǎn)所取樣品的肉桂醛濃度.結(jié)果見表1.

表1 樣品檢測(cè)結(jié)果

由表1中的數(shù)據(jù)，可以看出，肉桂油微乳釋放到人工腸液中的濃度隨時(shí)間的增加而增加.由于樣品被檢出的色譜峰面積必須控制在肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)，所以前后3個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)樣品稀釋的濃度有所不同，但這并不影響最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果.

2.4.3 體外釋藥數(shù)據(jù)處理結(jié)果 分別計(jì)算第0.5、1、2、4、6、8 h時(shí)體系中肉桂醛的累積釋放量和累積釋放百分?jǐn)?shù).結(jié)果見表2.

表2 累積釋放量和累積釋放百分?jǐn)?shù)

由表2中數(shù)據(jù)可知，隨著取樣時(shí)間的增加，肉桂醛的累積釋放量和累積釋放百分?jǐn)?shù)都在不斷增加，體外釋放8 h，累積釋放百分?jǐn)?shù)達(dá)到了47.9%.

2.4.4 體外釋藥動(dòng)力學(xué)模型的建立 根據(jù)累積釋放百分?jǐn)?shù)與其對(duì)應(yīng)的取樣時(shí)間，用軟件origin7.5進(jìn)行不同類型的緩釋方程擬合，擬合結(jié)果如表3所示.

表3 體外釋藥動(dòng)力學(xué)模型的建立

由擬合結(jié)果可以看出，肉桂油微乳緩釋方程符合Retger-peppas方程,但是與Higuchi平面擴(kuò)散模式方程也具有較高的符合度.

方程擬合曲線如圖2～圖5.

對(duì)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩釋方程模型的擬合，綜合上述結(jié)果表明，隨著取樣時(shí)間的增加，肉桂醛的累積釋放量和累積釋放百分?jǐn)?shù)都逐漸增高，肉桂油微乳釋放到人工腸液中的濃度逐漸升高,所制肉桂油微乳的釋放模型符合Retger-peppas方程：Q=18.867 91t0.481 93，相關(guān)系數(shù)R2為0.939 87.

3 討 論

近幾年，國(guó)內(nèi)學(xué)者姚琳[8]制作的肉桂油緩釋膠囊具有明顯緩釋作用，體外釋放符合Higuchi模型，可持續(xù)體外釋藥12 h，而且工藝簡(jiǎn)單，重現(xiàn)性好，這為肉桂油的進(jìn)一步利用提供了依據(jù).

諸多文獻(xiàn)研究表明，將藥物包埋在微乳內(nèi)部制成口服制劑，可以避免藥物直接接觸消化道液，減少了消化道液破壞藥物以及酶的降解作用，因此促進(jìn)了藥物的吸收；由于其表面張力比較低容易通過胃腸壁的水化層，使得藥物能夠直接接觸胃腸上皮細(xì)胞，因此促進(jìn)了藥物的吸收；同時(shí)，微乳制劑也可被淋巴管吸收，克服了肝臟的首過效應(yīng)，從而提高了藥物的生物利用度.將肉桂油制成微乳彌補(bǔ)了肉桂油水溶性差的缺點(diǎn)，顯著提高了它的生物利用度.此外微乳具有一定的靶向效應(yīng)，有利于肉桂油在抗腫瘤治療中的應(yīng)用[9].

研究表明：肉桂油微乳釋放到人工腸液中的濃度隨著時(shí)間的增加而逐漸增高，于人工腸液中釋放8 h，累積釋放百分?jǐn)?shù)達(dá)到了47.9%.通過建立體外釋藥動(dòng)力學(xué)模型可得出，肉桂油微乳在人工腸液中的緩釋方程符合Retger-peppas方程(Q=18.867 91t0.481 93，R2=0.939 87)，但是與Higuchi平面擴(kuò)散模式方程符合度也比較高.

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責(zé)任編輯：朱美香

Research on Drug Release Characteristics of Cinnamon Oil Microemulsion in Simulated Artificial Intestinal Juice

YIXing2*，TANXiao-xiao1，XIAOXiao-nian1，LILi2

(1.Sino-german Joint Research Institution，Nanchang University, Nanchang 330047；2.Sino-german Food Engineering Center，Nanchang University,Nanchang 330047 China)

The drug release situation of cinnamon oil microemulsion in simulated artificial intestinal juice was researched, and the release kinetics model was established.The method of simulative artificial intestinal juice and cinnamon oil microemulsion release test in vitro to positive dialysis diffusion was selected, the content of cinnamaldehyde was determined by HPLC,the release of microemulsion in vitro simulated intestinal juice was detected. Results show that: With the increase of the sampling time, the cumulative release amount and cumulative release percentage of Cinnamaldehyde were increased gradually, the concentration of cinnamon oil microemulsion released in the artificial intestinal juice was increased gradually. Cinnamon oil microemulsion’s release model in artificial intestinal juice of pH 6.8 accords with Retger-peppas equation (Q=18.867 91t0.481 93,R2=0.939 78).

cinnamon oil; microemulsion; cinnamaldehyde; positive phase diffusion dialysis; drug release properties

2015-02-05

江西省教育廳項(xiàng)目(GJJ12029)

易醒(1967— ),男，江西 萍鄉(xiāng)人，博士，副教授.E-mail:yixingtt@hotmail.com

Q811.7

A

1000-5900(2015)01-0067-05