基于白芨多糖的牡丹籽油納米乳凝膠的制備與質(zhì)量評價

陳 程，杜遠東，廉 婷，閆夢茹，羅國平，蘇文靜，張存勞

(1.西安醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，西安 710021； 2.漢中市食品藥品檢驗檢測中心，陜西 漢中 723000)

牡丹籽油于2011年被國家批準(zhǔn)為新資源食品，其不飽和脂肪酸含量近90%，且α-亞麻酸含量較高[1-3]。牡丹籽油除了獨特的營養(yǎng)價值外，還具有防曬、美白、抗輻射、抗氧化、抗炎等[4-6]藥理作用，這為牡丹籽油在外用制劑和化妝品領(lǐng)域的研發(fā)奠定了良好的理論基礎(chǔ)，但相關(guān)文獻報道較少。白芨多糖是從中藥白芨中提取的一種多糖，具有抗炎、美白、抗老化、組織修復(fù)等藥理活性[7-10]，且具有良好的生物兼容性和降解性[11-13]，已作為載體材料應(yīng)用于醫(yī)藥和日化領(lǐng)域，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)上市，且受到消費者好評。納米乳凝膠具備納米乳和凝膠載體雙重優(yōu)勢，具有延長藥物滯留時間、涂布性強、穩(wěn)定性高、血藥濃度穩(wěn)定等特點[14-17]，在皮膚局部外用治療方面顯示了獨特優(yōu)勢?；诖?，本文以白芨多糖為主要基質(zhì)制備牡丹籽油納米乳凝膠并對其進行質(zhì)量評價，以期為提高牡丹籽油綜合利用價值提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

牡丹籽油，陜西興森源生物科技有限公司；白芨多糖，陜西瑞林尼爾生物科技有限公司；卡波姆940，廊坊具通化工有限公司；PEG-40氫化蓖麻油，山東優(yōu)索化工科技有限公司；其他試劑為分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

Cary60紫外分光光度計，安捷倫科技有限公司；ZEN-3600Malvern激光粒度儀，Malvern Zetamaster.UK；SNB-1黏度計，上海方瑞儀器有限公司；電熱恒溫水浴鍋，北京市永光明醫(yī)療儀器廠；DDS-307電導(dǎo)率儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司；CP2102電子天平，奧豪斯儀器(上海)有限公司；Allegra4R高速冷凍離心機，美國貝克曼庫爾特有限公司；STARTER2100實驗室pH計，奧豪斯儀器有限公司；BT125D電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司；KH7200DB數(shù)控超聲波清洗器，昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司；ESB-500實驗室高剪切均質(zhì)乳化機，上海易勒機電設(shè)備有限公司；XD30A-RFL倒置熒光顯微鏡，邦億精密量儀(上海)有限公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；ZHWY-100B恒溫培養(yǎng)振蕩器，上海智城分析儀器制造有限公司；Homolab實驗室高壓均質(zhì)機，意大利FBF公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 牡丹籽油納米乳的制備

在前期試驗的基礎(chǔ)上選擇PEG-40氫化蓖麻油為乳化劑，PEG400為助乳化劑，通過偽三元相圖繪制以及區(qū)域面積大小，最終確定牡丹籽油、PEG-40氫化蓖麻油和PEG400質(zhì)量比為3∶6∶1。按照比例稱取復(fù)合表面活性劑(乳化劑和助乳化劑)和油相(牡丹籽油)，于恒溫加熱磁力攪拌器(25℃，30 r/min)充分混勻，逐滴加入純水，體系發(fā)生轉(zhuǎn)相，形成粗乳液，再經(jīng)高速(10 000 r/min)剪切乳化30 min后，高壓(60 MPa)均質(zhì)5次，最后超聲(超聲功率250 W)處理15 min，即得牡丹籽油納米乳(牡丹籽油0.9%，PEG-40氫化蓖麻油1.8%，PEG400 0.3%)。

1.2.2 牡丹籽油納米乳質(zhì)量評價

(1)外觀形態(tài)。取少量樣品于載玻片上，置于倒置熒光顯微鏡下觀察。

(2)粒徑、Zeta電位、分散系數(shù)(PDI)。取適量樣品，加入適量純水稀釋，置于激光粒度儀中測定相應(yīng)指標(biāo)。

(3)電導(dǎo)率。取適量樣品于DDS-307電導(dǎo)率儀中測定。

(4)黏度。取適量樣品于SNB-1黏度計中測定。

(5)穩(wěn)定性。取3批樣品，分別于25、60、-4℃下貯存15 d，測定其保存0、1、15 d時的粒徑和電位，考察樣品貯存穩(wěn)定性；取樣品于10 000 r/min條件下離心30、120 min，分別測定粒徑和Zeta電位，考察樣品高速離心穩(wěn)定性。

1.2.3 牡丹籽油納米乳凝膠的制備

稱取1.0 g白芨多糖，加入100 mL純水溶解制成白芨多糖水溶液，再加入0.5 g卡波姆940，置于60℃水浴中6 h，再加入5 g甘油，然后用三乙醇胺調(diào)節(jié)pH至6.5，即得水凝膠；將50 mL牡丹籽油納米乳于100 r/min條件下滴加入上述凝膠中，并繼續(xù)攪拌15 min，即得牡丹籽油納米乳凝膠。

1.2.4 牡丹籽油納米乳凝膠的質(zhì)量評價

(1)外觀性狀。觀察其外觀性狀和均勻程度。

(2)pH。取樣品適量，以pH計測定。

(3)黏度。取樣品適量置于SNB-1黏度計中測定。

(4)牡丹籽油含量測定。采用紫外分光光度計測定牡丹籽油含量。精密移取牡丹籽油適量，正己烷溶解并定容，超聲混勻，配制成60 μg/mL牡丹籽油正己烷溶液。以正己烷為空白參照，于200～400 nm進行紫外掃描(見圖1)，發(fā)現(xiàn)牡丹籽油正己烷溶液于230 nm處存在最大吸收，故選擇230 nm作為牡丹籽油紫外檢測波長。將牡丹籽油正己烷溶液稀釋成系列質(zhì)量濃度(10、20、30、40、50、60 μg/mL)，以正己烷為空白參照，于230 nm測定吸光度(A)，以牡丹籽油質(zhì)量濃度(C)為橫坐標(biāo)，吸光度(A)為縱坐標(biāo)進行線性回歸，得回歸方程：A=25.348C+0.065 5(r=0.999 6，線性范圍10～60 μg/mL)。取牡丹籽油納米乳凝膠0.25 g，加入正己烷超聲30 min，并定容至25 mL容量瓶中，于230 nm處測定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程計算牡丹籽油納米乳凝膠中牡丹籽油的含量。

圖1 牡丹籽油正己烷溶液紫外掃描圖

(5)體外釋藥行為考察。以牡丹籽油納米乳為對比，采用透析袋法考察牡丹籽油納米乳凝膠體外釋藥特點。分別取牡丹籽油納米乳和牡丹籽油納米乳凝膠各1.0 g置于透析袋中，再放置于具塞錐形瓶中，分別加pH 7.0的PBS釋放介質(zhì)100 mL，將錐形瓶置于恒溫培養(yǎng)振蕩器(37.0℃，轉(zhuǎn)速為100 r/min)，分別于0.5、1、2、4、6、8、12、24、36、48 h取樣2 mL，同時錐形瓶中補充等量同溫度介質(zhì)，按照“(4)”中樣品處理方法測定釋放出來的牡丹籽油量，以累積釋放度為縱坐標(biāo)，時間為橫坐標(biāo)繪制體外釋藥曲線。累積釋放度(Q)按照式(1)計算。

(1)

式中：V為釋放介質(zhì)體積，mL；Cn為第n個取樣點測得牡丹籽油質(zhì)量濃度，mg/mL；2.0為取樣體積，mL；m為牡丹籽油納米乳或牡丹籽油納米乳凝膠中牡丹籽油質(zhì)量，mg。

2 結(jié)果與分析

2.1 牡丹籽油納米乳的質(zhì)量

2.1.1 外觀形態(tài)

牡丹籽油納米乳外觀呈半透明狀態(tài)，顯淡藍色乳光。經(jīng)倒置熒光顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，乳滴大小均勻，形態(tài)呈圓球形(見圖2)。

圖2 牡丹籽油納米乳倒置熒光顯微鏡下形態(tài)(100×)

2.1.2 粒徑、Zeta電位及PDI(見圖3、圖4)

圖3 牡丹籽油納米乳的粒徑分布

圖4 牡丹籽油納米乳的Zeta電位

由圖3、圖4可見，牡丹籽油納米乳粒徑為(88.44±1.74)nm，分布較均勻，Zeta電位為(-18.6±2.8)mV，具有較好物理穩(wěn)定性，PDI為(0.538±0.084)，3個參數(shù)均符合納米乳基本要求(粒徑200 nm以內(nèi)，Zeta電位絕對值在25 mV以內(nèi)， PDI在0.4左右)。

2.1.3 電導(dǎo)率和黏度(見表1)

表1 牡丹籽油納米乳的電導(dǎo)率和黏度

由表1可見，牡丹籽油納米乳電導(dǎo)率為(8.27±0.11)μS/cm，黏度為(47.24±0.55)mPa·s。

2.1.4 穩(wěn)定性(見圖5～圖7)

貯存溫度對牡丹籽油納米乳粒徑和Zeta電位的影響分別見圖5、圖6，牡丹籽油納米乳高速離心穩(wěn)定性試驗結(jié)果見圖7。

圖5 貯存溫度對牡丹籽油納米乳粒徑的影響

圖6 貯存溫度對牡丹籽油納米乳Zeta電位的影響

圖7 牡丹籽油納米乳的高速離心穩(wěn)定性

由圖5、圖6可知，牡丹籽油納米乳在25℃下較穩(wěn)定，15 d內(nèi)粒徑和Zeta電位均變化不大，60℃下隨貯存時間延長，粒徑減小，Zeta電位增大，而-4℃下粒徑增大，Zeta電位減小。出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象的原因與粒子聚集、納米乳結(jié)構(gòu)受到破壞、布朗運動加劇等有關(guān)，結(jié)果說明高溫和低溫條件對牡丹籽油納米乳穩(wěn)定性影響較大，需25℃常溫保存。由圖7可知，牡丹籽油納米乳在高速離心條件下粒徑和Zeta電位變化不大，外觀均勻，未出現(xiàn)分層，穩(wěn)定性良好。

2.2 牡丹籽油納米乳凝膠的質(zhì)量

2.2.1 外觀性狀

牡丹籽油納米乳凝膠外觀呈棕黃色，均勻細(xì)膩，涂展性良好。

2.2.2 pH和黏度(見表2)

表2 牡丹籽油納米乳凝膠的pH和黏度

由表2可見，牡丹籽油納米乳凝膠pH為6.82±0.03，黏度為(53 829±146) mPa·s。

2.2.3 牡丹籽油含量和體外釋藥特性

經(jīng)測定，所制的牡丹籽油納米乳凝膠的中牡丹籽油含量為(2.60±0.03)mg/g。牡丹籽油納米乳凝膠的體外釋藥特性見圖8。

圖8 牡丹籽油納米乳和牡丹籽油納米乳凝膠體外釋藥特性

由圖8可見，牡丹籽油納米乳凝膠36 h內(nèi)釋放較快，然后趨于平緩，12、24、36 h累積釋放度依次為57.50%、69.33%、76.54%，與牡丹籽油納米乳體外釋藥特性相比，牡丹籽油納米乳凝膠緩釋效果更加明顯。

3 結(jié) 論

本試驗以白芨多糖為主要基質(zhì)制備牡丹籽油納米乳凝膠并進行質(zhì)量評價。牡丹籽油納米乳外觀呈半透明液體，顯淡藍色乳光，粒徑為(88.44±1.74)nm，Zeta電位為(-18.6±2.8)mV，PDI為0.538±0.084，電導(dǎo)率為(8.27±0.11)μS/cm，黏度為(47.24±0.55)mPa·s，穩(wěn)定性良好；牡丹籽油納米乳凝膠外觀呈棕黃色，均勻細(xì)膩易于涂布，牡丹籽油含量為(2.60±0.03)mg/g，體外釋藥緩釋效果明顯。牡丹籽油納米乳凝膠的制備工藝簡便、穩(wěn)定，研究結(jié)果可為牡丹籽油的綜合開發(fā)利用提供參考。