羅騰碩 鄭中杰 張雙偉 蔣順進(jìn) 楊馥楨 張 軍?
(1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院, 廣東 廣州510006; 2.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院心血管疾病研究所,廣東 廣州510260; 3.廣東容大生物股份有限公司, 廣東 清遠(yuǎn)511500)
連三葉處方為治療外陰陰道假絲酵母菌?。╒ulvovaginal Candidiasis,VVC)的臨床驗方,由黃連、三白草、大青葉、茶樹油等藥物組成[1?2]。方中君藥黃連為治療VVC 洗劑常用藥味,其有效成分小檗堿易與酸性物質(zhì)成鹽,水溶性較差,如小檗堿鹽酸鹽在冷水中溶解度僅為2 mg/mL[3],致使上市洗劑中或濃度甚低而抑菌效果差,或于制劑中易聚集、沉淀,影響制劑外觀和療效;茶樹油是優(yōu)良的天然抗菌精油[4],亦難以直接溶于常規(guī)洗劑。
課題組前期已制備連三葉觸變凝膠劑[1],雖達(dá)到制劑載藥量高目的,但小檗堿等黃連生物堿多以微粒形式分散于其中。微乳作為一種外觀透明或半透明,各向同性的粒徑小且均勻的熱力學(xué)穩(wěn)定體系[5],對難溶性藥物具有較好的溶解能力[6?7]。黃連生物堿和茶樹油是連三葉方中兩類抗真菌組分,水溶性均不佳,課題組設(shè)想以茶樹油為油相制備微乳,可同時穩(wěn)定承載方中兩類藥效物質(zhì)。因此本實驗開展連三葉微乳的制劑工藝研究,考察其理化性質(zhì),測定其中小檗堿含量且與上市制劑進(jìn)行比較;白色念珠菌為VVC 的主要病原體[8],我國大部分地區(qū)VVC 病原菌中白念珠菌所占的比例在70%~90%[9],故通過以白色念珠菌為致病菌建立VVC 模型小鼠,評價連三葉微乳的藥效。
1.1 儀器 1260 Infinity Ⅱ液相色譜儀(美國安捷倫公司);ELELA SB?1000 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海愛明儀器有限公司);AB204?N 分析天平(萬分之一,瑞士梅特勒?托利多公司);85?2A 數(shù)顯恒溫磁力攪拌器(常州澳華儀器有限公司);Pilot3?6T 真空冷凍干燥機(jī)(北京博醫(yī)康生物儀器有限公司);KQ?400KDE 高功率數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);TG6?W 高速離心機(jī)(湖南湘宜實驗室儀器開發(fā)有限公司);Zetasizer Nano ZS 激光粒度儀(英國Malvern公司);Talos F200 s 場發(fā)射透射電子顯微鏡(美國FEI 公司);bsc?1100Ⅱb2 生物安全柜(山東博科科學(xué)儀器有限公司);3870J 滅菌鍋(山東新華醫(yī)療器械股份有限公司);PYX?DHS?35X?40 恒溫培養(yǎng)箱(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠)。
1.2 試劑與藥物 黃連(批號H3566214)、大青葉(批號4016511)、龍 膽(批 號 47815116 )、百 部(批 號03415418)、苦 參(批 號 45445915)、雞冠花(批 號J1016712)、丁 香(批 號 D4516412)、三白草(批 號82413657)、香薷(批號80565112)均購于廣東省藥材公司中藥飲片廠,經(jīng)廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院張軍研究員鑒定為正品。茶樹油(南寧萬家輝香料有限公司,批號139#);蓖麻油聚氧乙烯醚(上海麥克林生化科技有限公司,批號C10097059);1,2?丙二醇(天津大茂化學(xué)試劑廠,批號20171008);曲拉通(上海阿拉丁試劑有限公司,批號l1813187);聚氧乙烯40 氫化蓖麻油(德國巴斯夫有限公司,批號23660956P0);卡波姆?940(上海麥克林生化科技有限公司,批號C10112075);丙三醇(天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠,批號20170617);15?羥基硬脂酸聚乙二醇酯(北京鳳禮精求商貿(mào)有限責(zé)任公司,批號54960875LO);三乙醇胺(天津大茂化學(xué)試劑廠,批號20180117);無水乙醇(天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司);聚乙二醇 300(上海阿拉丁試劑有限公司,批號H1524089);羥乙基纖維素(上海阿拉丁生化科技股份有限公司,批號33766);黃藤素(西安小草植物科技有限責(zé)任公司,批號XC20180401);雌二醇油劑(哈爾濱市中大獸藥有限責(zé)任公司,批號20180806);4% 多聚甲醛溶液(中國biosharp 公司,批號1810473);沙氏葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(廣東環(huán)凱微生物科技有限公司,批號1072401);藻酸鹽敷料(廣州市科濟(jì)醫(yī)療器械有限公司,批號042017002)??嗣惯蜿幍榔ê邶埥Z捷制藥有限責(zé)任公司,批號1707151);潔爾陰洗液(四川恩威制藥有限公司,批號1808094)。白色念珠菌 [CMCC(F)98001](中國藥品生物制品檢定所提供)。
1.3 動物 KM 小鼠由廣東省醫(yī)學(xué)實驗動物中心提供,SPF 級,雌性,體質(zhì)量14~16 g,實驗動物生產(chǎn)許可證號SCXK(粵)2018?0002。
2.1 方中小檗堿在表面活性劑和助表面活性劑中溶解能力
2.1.1 連三葉濃縮液制備 取黃連、三白草、大青葉、茶樹油、龍膽、百部、苦參、雞冠花、丁香、香薷適量,分別加6、4 倍量80% 乙醇回流提取2 次,1 h/次,濾過(200 目 篩),合并濾 液,減壓濃縮至250 mL,即 得(0.62 g生藥/mL),備用。
2.1.2 連三葉凍干粉制備 取適量“2.1.1” 項下連三葉濃縮液于西林瓶中,凍干機(jī)設(shè)置程序降溫,1 h 從室溫降至-40 ℃,維持5 h;升至-20 ℃開始抽真空(真空度2 000 kPa),維持22 h,升至20 ℃繼續(xù)抽真空4 h,然后自動停止抽真空,取出樣品,即得。
2.1.3 色譜條件 Kromasil C18色譜柱(4.6 mm ×250 mm,5 μm);以乙腈?0.05 mol/L 磷酸二氫鉀溶液(50 ∶50)(每100 mL 中加入十二烷基硫酸鈉0.4 g,再以磷酸調(diào)節(jié)pH 值為4.0)為流動相;檢測波長345 nm;柱溫30 ℃;體積流量0.6 mL/min。
2.1.4 方法耐用性試驗 結(jié)合前期連三葉觸變凝膠中小檗堿含量測定方法[10],經(jīng)專屬性、精密度、重復(fù)性、穩(wěn)定性、加樣回收試驗考察,表明本方法耐用性良好。
2.1.5 小檗堿溶解量測定 室溫下,將過量連三葉凍干粉加入試管中,并分別加入5 mL 表面活性劑[蓖麻油聚氧乙烯醚(EL?35)、聚氧乙烯40 氫化蓖麻油(RH?40)、15?羥基硬脂酸聚乙二醇酯(HS15)、吐溫?80(TW?80)、曲拉通(OP)、吐溫?20(TW?20)]和5 mL 助表面活性劑[聚乙二醇300(PEG300)、1,2?丙二醇、丙三醇、無水乙醇],密封后超聲(功率280 W、頻率40 kHz)處理20 min,再放入恒溫振蕩儀中,37 ℃下振搖24 h 后離心,分取上清液,用甲醇稀釋適宜倍數(shù)后取出,微孔濾膜過濾,高效液相色譜法測定其中小檗堿含有量,判斷其在不同溶劑中的溶解能力,結(jié)果見表1。
表1 小檗堿在不同溶劑中的溶解能力
根據(jù)上述結(jié)果,確定續(xù)以溶解能力較強(qiáng)的3 種表面活性劑(RH?40、OP、TW?20)、3 種助表面活性劑(無水乙醇、丙三醇、1,2?丙二醇),兩兩配伍而成混合表面活性劑,考察以茶樹油為油相制備微乳的成乳性。
2.2 茶樹油與混合表面活性劑的成乳性觀察 分別將表面活性劑及助表面活性劑按質(zhì)量比1 ∶1 配伍組成混合表面活性劑,再與茶樹油按質(zhì)量比9 ∶1 混合,磁力攪拌下滴加蒸餾水制備微乳,并以成乳后液體的澄明度、丁達(dá)爾效應(yīng)、離心后是否分層為指標(biāo),觀察各組分配伍的乳化情況,結(jié)果見表2。
表2 不同表面活性劑、助表面活性劑與茶樹油配伍結(jié)果
初步觀察顯示,以1,2?丙二醇為助表面活性劑,RH?40、OP 為表面活性劑,或無水乙醇為助表面活性劑,RH?40、OP、TW?20 為表面活性劑組合而成的混合表面活性劑與茶樹油可形成微乳。由于無水乙醇易揮發(fā),所制備的微乳穩(wěn)定性欠佳,故助表面活性劑選擇1,2?丙二醇。
基于表面活性劑RH?40、OP,助表面活性劑1,2?丙二醇對小檗堿的溶解性較強(qiáng),且與茶樹油有較好的成乳性,續(xù)以偽三元相圖中成乳面積為指標(biāo),考察表面活性劑種類及其與助表面活性劑比例(Km)。
2.3 表面活性劑種類的確定 將RH?40、OP 分別與1,2?丙二醇按質(zhì)量比1 ∶1 混合,再分別與茶樹油按質(zhì)量比9 ∶1至1 ∶9混合,攪拌均勻,采用蒸餾水滴定法,繪制偽三元相圖并篩選出最佳表面活性劑,結(jié)果見圖1。由此可知,選擇OP 作為表面活性劑時微乳區(qū)域面積更大。
圖1 不同表面活性劑對微乳形成影響
2.4Km的確定 將OP 與1,2?丙二醇按Km1 ∶1、2 ∶1、3 ∶1、1 ∶2、1 ∶3 混合,再分別與茶樹油按質(zhì)量比9 ∶1~1 ∶9混合,攪拌均勻,采用蒸餾水滴定法,繪制偽三元相圖,并篩選出最佳Km值,結(jié)果見圖2。由此可知,Km值為2 ∶1 時微乳區(qū)域面積更大。
圖2 不同Km 值對微乳形成影響
2.5 微乳構(gòu)型的確定 將OP 與1,2?丙二醇按Km2 ∶1 混合,再分別與茶樹油按質(zhì)量比9 ∶1、12 ∶1、15 ∶1 混合,邊滴加蒸餾水邊測定電導(dǎo)率。由圖3 可知,該微乳中含水量低于45%時,體系趨于油包水(W/O)狀態(tài);含水量高于63%時,體系趨于水包油(O/W)狀態(tài)。
相比于W/O 型微乳,O/W 型微乳透皮效果更佳[11],且臨床順應(yīng)性更佳。因此,確定后續(xù)連三葉微乳中含水量不少于63%,制成O/W 型微乳。
2.6 連三葉微乳的制備及理化性質(zhì)考察
2.6.1 連三葉微乳的制備 基于上述實驗,選用OP 作為表面活性劑,1,2?丙二醇作為助表面活性劑,Km值為2 ∶1,且微乳體系中含水量不少于63%,擬定連三葉微乳生藥量為0.4 g/mL,茶樹油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%,因此,確定連三葉微乳處方質(zhì)量比為藥液(0.62 g 生藥/mL)∶茶樹油∶OP ∶1,2?丙二醇=24 ∶1.1 ∶8 ∶4。
圖3 含水量與電導(dǎo)率變化曲線及O/W 微乳區(qū)域確定
2.6.2 連三葉微乳理化性質(zhì)考察
2.6.2.1 穩(wěn)定性試驗 將連三葉微乳分別于13 000 r/min離心10 min、室溫及4 ℃下放置3 個月,未出現(xiàn)沉淀或絮凝現(xiàn)象,提示制劑穩(wěn)定性較佳。
2.6.2.2 粒徑、Zeta 電位測定 以激光粒度儀測定連三葉微乳粒徑及Zeta 電位,結(jié)果見表3、圖4。
表3 連三葉微乳粒徑及Zeta 電位()
表3 連三葉微乳粒徑及Zeta 電位()
圖4 連三葉微乳粒徑(a)及Zeta 電位(b)
2.6.2.3 外觀形態(tài) 將連三葉微乳稀釋后滴于銅網(wǎng)上,靜止20 min 待其充分吸附后用2% 磷鎢酸溶液負(fù)染15 min,晾干后于電鏡下觀察,結(jié)果見圖5,表明微乳呈類球形,表面無黏連。
表4 上市或醫(yī)院制劑洗劑中小檗堿含有量測定結(jié)果
圖5 連三葉微乳TEM 圖
2.7 小檗堿含有量測定
2.7.1 色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗 同“2.1.2” 項下。
2.7.2 供試品溶液制備 取連三葉微乳約1.0 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入25 mL 甲醇超聲處理20 min,放冷,甲醇補(bǔ)重后精密量取3 mL 續(xù)濾液,置10 mL量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,即得。
2.7.3 樣品含有量測定 連三葉微乳中小檗堿含量為3.38 mg/g,顯著高于部分上市或醫(yī)院制劑洗劑[12],見表4。
2.8 連三葉微乳對VVC 模型小鼠的抗菌作用
2.8.1 菌種活化 取白色念珠菌,劃線法接種于沙氏葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基中,置于30~35 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 d,挑取單個菌落(直徑大于1 mm)接種到沙氏葡萄糖液體培養(yǎng)基中,于30 ℃、200 r/min 下振蕩16 h 后,使其處于對數(shù)生長期。
2.8.2 VVC 模型小鼠構(gòu)建 小鼠隨機(jī)分分為空白組、模型組、連三葉微乳組、潔爾陰組、克霉唑組,每組10 只,每2 d 背部皮下注射雌二醇0.1 mL(0.1 mg/mL),共3 次(6 d)。末次注射后第2 天,除空白組外各組小鼠陰道接種白色念珠菌,每只1×108CFU/mL,24 h 后重復(fù)感染1 次。感染結(jié)束后次日取100 μL 生理鹽水灌洗每只小鼠陰道,并回收于無菌EP 管中。將灌洗液稀釋50 倍后,取50 μL 接種于新制的沙氏葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基上,35 ℃下培養(yǎng)48 h,觀察菌株生長情況,計算菌落數(shù),結(jié)果見表5。
表5 連三葉微乳對VVC 模型小鼠菌落數(shù)的影響(, n=10)
表5 連三葉微乳對VVC 模型小鼠菌落數(shù)的影響(, n=10)
注:與空白組比較,#P<0.05,##P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01;與潔爾陰組比較,▲P<0.05。
2.8.3 VVC 模型小鼠給藥與檢測 模型組給予蒸餾水,給藥組分別給予相應(yīng)藥液,用量均為50 μL,以藻酸鹽敷料吸附后置于小鼠陰道,每次給藥1 h 后取出藻酸鹽敷料載體,每天2 次,連續(xù)21 d,于給藥后第3、7、14、21 天取小鼠陰道灌洗液,測定白色念珠菌數(shù)量。100 μL 生理鹽水灌洗每只小鼠陰道,并回收于無菌EP 管中,將灌洗液稀釋50倍后取50 μL,接種于新制的沙氏葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基上,35 ℃下培養(yǎng)48 h,觀察菌株生長情況,計算菌落數(shù)。實驗結(jié)束后,取小鼠陰道組織進(jìn)行病理觀察,結(jié)果見圖6。
圖6 連三葉微乳對小鼠陰道組織的影響(PAS,×200)
2.8.4 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,各組菌落數(shù)為計量資料,以()表示,組間比較采用單因素方差分析。P<0.05 為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
與空白組比較,模型組各時間點菌落數(shù)升高(P<0.01),表明造模成功。給藥后第3 天,連三葉微乳組菌落數(shù)相比模型組降低(P<0.05),潔爾陰組與模型組菌落數(shù)相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);給藥7、14、21 d 后,連三葉微乳組、潔爾陰組與模型組菌落數(shù)相比均降低(P<0.01),連三葉微乳組菌落數(shù)與潔爾陰組相比更低(P<0.05)。除模型組外,各給藥組小鼠經(jīng)治療后體內(nèi)均無明顯菌絲(圖6 中黑色箭頭所指為白色念珠菌菌絲)。
本實驗成功制備可同時溶解黃連生物堿和茶樹油的微乳制劑,其中小檗堿含有量顯著高于上市制劑,可為以黃連、黃柏等為主藥治療VVC 的洗劑工藝優(yōu)化提供借鑒。
微乳包括W/O 型、雙連續(xù)相型、O/W 型3 種構(gòu)型,用于表征微乳構(gòu)型的方法有:電導(dǎo)率法(EC)、流變法(Vis?cosity)、差式掃描量熱法(DSC)、染色法(Staining Meth?od)、小角度中子散射法(SANS)等[13?15]。本實驗通過測定不同含水量下微乳電導(dǎo)率的變化以表征其構(gòu)型,在體系中含水量很少的時候,水位內(nèi)相,油為外相,此時液滴數(shù)量很少,很難發(fā)生碰撞形成導(dǎo)電鏈;隨著含水量增加,液滴的數(shù)量也增多,導(dǎo)電鏈逐漸形成,電導(dǎo)率逐漸上升(W/O型微乳形成階段);含水量繼續(xù)增大,溶液處于油和水都為局部連續(xù)的過渡態(tài),此時電導(dǎo)率處于緩慢上升階段;但含水量增加到一定值時,可以導(dǎo)電的微粒被逐漸稀釋,電導(dǎo)率開始下降[5,16](O/W 型微乳形成階段)。
藥效學(xué)實驗表明,連三葉微乳對VVC 模型小鼠藥效優(yōu)于潔爾陰,顯示了其成藥前景。