蘇格木勒-3 揮發(fā)油自微乳的處方篩選及評價(jià)

張 晨，劉 宏，張 弘，許佳綺，王煥蕓

（內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110）

蘇格木勒-3（Sugmel-3）為傳統(tǒng)蒙藥方劑，最早記載于《四部醫(yī)典》[1]，由白豆蔻、白苣勝和蓽茇三味藥按照3∶2∶1的比例組成，具有抑赫依的功效，可以治療失眠[2，3]、心律失常[4]、心力衰竭[5]、心肌損傷[6]等疾病。白豆蔻為姜科植物白豆蔻（Amomum kravanh Pierre ex Gagnep）或爪哇白豆蔻（Amomum compactum Soland ex Maton）的干燥成熟果實(shí)；蓽茇為胡椒科植物蓽茇（Piper longum L）的干燥近成熟或成熟果穗[7]；白苣勝為菊科植物萵苣（Lactuca sativa L）的種子[8]。蘇格木勒-3 中的主要有效成分為揮發(fā)油[9，10]，并且現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明蘇格木勒-3 揮發(fā)油（volatile oil of sugmel-3，VOS-3）具有鎮(zhèn)靜、催眠的藥理作用[11]。因?yàn)閾]發(fā)油存在易揮發(fā)、水溶性差并且直接服用對胃有一定的刺激性等缺點(diǎn)，使其在臨床應(yīng)用中受到極大限制，所以關(guān)于VOS-3的給藥劑型研究迫在眉睫。

自微乳給藥系統(tǒng)（self-microemulsifying drug delivery system，SMEDDS）是由油相、乳化劑與助乳化劑組成的新型制劑，是在胃內(nèi)溫度、胃液以及溫和攪拌下自發(fā)形成的乳液，其粒徑小于100 nm[12]。SMEDDS 是通過O/W 的方式將藥物包裹在內(nèi)部，以極小的粒徑和較大的比表面積分散于胃腸道，在改善難溶及脂溶性藥物生物利用度的同時(shí)還減小了藥物對于胃腸道的刺激[13]。因SMEDDS具有粒徑小，穩(wěn)定性好、制備工藝簡單[14]、貯存方便、增加溶解度和生物利用度等特點(diǎn)，所以在難溶或脂溶性藥物的臨床研究中應(yīng)用廣泛。故本研究采用VOS-3 與SMEDDS 相結(jié)合的方式，解決揮發(fā)油存在的水溶性差和刺激性等缺點(diǎn)，并對VOS-3-SMEDDS的處方工藝進(jìn)行篩選及評價(jià)，制備一種O/W 型自微乳給藥系統(tǒng)，為蘇格木勒-3的臨床應(yīng)用提供技術(shù)參考。

1 材料

1.1 儀器

Malvern Zetasizer Nano ZS90 納米粒徑電位分析儀（英國馬爾文儀器有限公司產(chǎn)品）；H1850 臺(tái)式高速離心機(jī)（湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司產(chǎn)品）；DF-101S 集熱式恒溫磁力攪拌器（上海力辰邦西儀器儀表科技有限公司產(chǎn)品）；TD10002C 電子天平（d=0.01 g）（天津天馬衡基儀器有限公司產(chǎn)品）。

1.2 試劑

吐溫80（Tween 80）、泊洛沙姆188（購自天津永晟精細(xì)化工有限公司）；吐溫20（Tween 20）（購自天津南開允公合成技術(shù)有限公司）；聚乙二醇400（PEG 400）和聚乙二醇4 000（PEG 4 000）（均購自無錫市亞泰聯(lián)合化工有限公司）；聚氧乙烯蓖麻油（購自江蘇省海安石油化工廠）；甘油、無水乙醇（購自天津市津東天正精細(xì)化工試劑廠）；菜籽油（購自上海嘉里食品工業(yè)有限公司）；花生油（購自青島嘉里糧油有限公司）；蓖麻油（購自天津市富宇精細(xì)化工有限公司）；純化水（自制）。

1.3 藥材

白豆蔻（購自河北濟(jì)鑫堂藥業(yè)有限公司）；白苣勝（購自內(nèi)蒙古天力藥業(yè)有限公司）；蓽茇（購自濟(jì)南人和中藥飲片有限公司）。三味藥材經(jīng)內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院生藥教研室渠弼副教授鑒定分別為姜科豆蔻屬植物白豆蔻（Amomum kravanh Pierre ex Gagnep）的干燥成熟果實(shí)、菊科萵苣屬植物萵苣（Lactuca sativa L）的種子、胡椒科胡椒屬植物蓽茇（Piper longum L）的干燥成熟果穗。

2 方法與結(jié)果

2.1 揮發(fā)油提取

本研究采用揮發(fā)油提取器，按照《中華人民共和國藥典》2020 版第四部附錄[7]的揮發(fā)油測定法甲法，將白豆蔻、白苣勝、蓽菝三味藥粉碎后按比例投入，并按1∶8 的料液比加入蒸餾水，浸泡1 h 后提取2 h，計(jì)算得到的揮發(fā)油提取率約為2.1%。

2.2 輔料相容性考察

本研究采用菜籽油、花生油、蓖麻油作為油相，Tween 80、Tween 20、PEG 400、PEG 4000、聚氧乙烯蓖麻油作為乳化劑，甘油、異丙醇和無水乙醇作為助乳化劑分別與蘇格木勒-3 揮發(fā)油以1∶1 的比例混合，于430 r·min-1攪拌30 min后在室溫下靜置20 min觀察，通過揮發(fā)油與各輔料的互溶情況來初步篩選油相、乳化劑及助乳化劑。結(jié)果得出：菜籽油、花生油和蓖麻油與蘇格木勒-3揮發(fā)油不互溶，故選擇蘇格木勒-3揮發(fā)油直接作為油相；Tween 80和Tween 20與蘇格木勒-3 揮發(fā)油互溶，PEG 400、PEG 4000、泊洛沙姆188、聚氧乙烯蓖麻油與揮發(fā)油不互溶，故以Tween 80 和Tween 20 作為乳化劑。甘油可以與揮發(fā)油互溶，無水乙醇與揮發(fā)油互溶效果差，故甘油作為本處方的助乳化劑。

2.3 VOS-3-SMEDDS處方篩選

2.3.1 Orgin8.5軟件繪制偽三元相圖 以VOS-3作為油相，混合乳化劑為乳化劑與助乳化劑以一定的質(zhì)量比（Km）組成，將油相與混合乳化劑以9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9 的質(zhì)量比混合（總質(zhì)量為5.0 g），以430 r·min-1轉(zhuǎn)速攪拌90 min，然后置于37 ℃水浴中邊攪拌邊滴加37 ℃蒸餾水，觀察乳化情況并記錄蒸餾水用量。以油相、混合乳化劑、水相為三個(gè)頂點(diǎn)，繪制偽三元相圖并以乳化區(qū)域面積作為考察指標(biāo)（即M區(qū)域）。

2.3.2 乳化劑類型以及乳化劑與助乳化劑比例的考察 以Tween 80 和Tween 20 作為乳化劑，以Km值為1∶6、1∶4、1∶2、1∶1、2∶1、4∶1、6∶1七個(gè)比例進(jìn)行VOS-3-SMEDDS的制備，按照“2.3.1”項(xiàng)下方法記錄乳化情況及蒸餾水用量并繪制各條件下的偽三元相圖進(jìn)行處方篩選。結(jié)果得出，當(dāng)Tween 80 作為乳化劑時(shí)，各Km 值下的乳化面積均大于Tween 20 條件下的乳化面積，且Km 值為4∶1 時(shí)，乳化區(qū)域面積最大，該條件下溶液呈透明澄清的均一狀態(tài)，故本研究以Tween 80 為乳化劑，以乳化劑比助乳化劑4∶1為最佳比例（見圖1）。

圖1 不同乳化劑在Km=4∶1情況下的偽三元相圖A：蘇格木勒-3揮發(fā)油；B：混合乳化劑；C：水；a：Tween 80；b：Tween 20

2.3.3 最優(yōu)處方的確定 通過以上對乳化劑類型以及乳化劑與助乳化劑比例的考察，根據(jù)偽三元相圖中乳化區(qū)域面積的大小，確定了以Tween80 作為乳化劑，Km為4∶1。將蘇格木勒-3揮發(fā)油與混合乳化劑在Km 值為4∶1 情況下按照“2.3.1”項(xiàng)下九種比例及條件混勻后，在37 ℃水浴中加入50 g 蒸餾水，攪拌混勻，置于室溫下靜置24 h 觀察溶液性狀。結(jié)果得出，當(dāng)比例為9∶1、8∶2、7∶3、6∶4時(shí)，溶液靜置后出現(xiàn)明顯分層，證明其乳化效果差；當(dāng)比例為5∶5、4∶6、3∶7、2∶8時(shí)乳液呈乳白色不透明的均一穩(wěn)定狀態(tài)；但當(dāng)比例為1∶9時(shí)，為澄清透明、淡黃色乳液，因考慮到SMEDDS 為澄清透明且應(yīng)保證粒徑較小的問題，故確定最佳處方為VOS-3比混合乳化劑的比例為1∶9。

2.4 粒徑測定

將最優(yōu)處方的VOS-3-SMEDDS 在37 ℃水浴中加入100倍量37 ℃蒸餾水后，置于納米粒徑電位分析儀下進(jìn)行測定。測得平均粒徑為（19.7±0.25）nm（n=3），多分散指數(shù)為（0.191±0.01）（n=3）（見圖2）。

圖2 VOS-3-SMEDDS的粒徑分布圖

2.5 電位測定

將最優(yōu)處方的VOS-3-SMEDDS 在37 ℃水浴中加入100 倍量37 ℃蒸餾水后，進(jìn)行Zate 電位測定。測得其平均Zate電位為（-33.3±5.74）mV（n=3）（見圖3）。

圖3 蘇格木勒-3揮發(fā)油自微乳的Zate電位圖

2.6 初步穩(wěn)定性考察

2.6.1 高速離心實(shí)驗(yàn) 取VOS-3-SMEDDS 0.5 g，在37 ℃水浴中加入100 倍量的37 ℃蒸餾水并攪拌混勻，將溶液在5000 r·min-1下離心30 min，觀察溶液是否分層。結(jié)果表明高速離心后該溶液仍澄清透明，未出現(xiàn)沉淀或分層的情況。

2.6.2 不同時(shí)間的考察 將按照“2.6.1”項(xiàng)下得到的自微乳液在室溫下分別靜置0.5、1、2、4、6、8、10、12、24 h以及1、2、3、4、5、6個(gè)月觀察情況，并取每個(gè)時(shí)間點(diǎn)樣品2 mL 于5000 r·min-1下離心30 min。結(jié)果觀察到24 h 內(nèi)SMEDDS 均未出現(xiàn)分層或者沉淀等情況。這表明該SMEDDS穩(wěn)定性良好。

2.6.3 稀釋倍數(shù)的影響 取VOS-3-SMEDDS 0.5 g，分別于37 ℃水浴中加入10、20、50、100、200 mL的37 ℃蒸餾水稀釋后，觀察外觀狀態(tài)并在5000 r·min-1下離心30 min，結(jié)果顯示溶液均一透明且離心未出現(xiàn)沉淀或分層。將上述多組溶液分別于常溫以及4 ℃條件下保存24 h觀察其外觀狀態(tài)并在5000 r·min-1下離心30 min，結(jié)果顯示以上溶液均澄清透明，離心未出現(xiàn)沉淀或分層（見表1）。

表1 不同稀釋倍數(shù)對VOS-3-SMEDDS乳化后穩(wěn)定性影響（n=3）

2.6.4 不同介質(zhì)的影響 取VOS-3-SMEDDS 0.5 g，分別于37 ℃水浴下加入100 mL 蒸餾水、100 mL 0.1 mol·L-1HCL溶液以及100 mL的PBS緩沖液（pH 6.8）稀釋后觀察外觀并在5000 r·min-1下離心30 min，結(jié)果溶液未出現(xiàn)沉淀或分層。將溶液置于室溫及4 ℃下24 h 后取出觀察該溶液澄清透明，將溶液在5000 r·min-1下離心30 min，溶液未出現(xiàn)沉淀或分層。這證明該SMEDDS穩(wěn)定性良好（見表2）。

表2 不同介質(zhì)對VOS-3-SMEDDS穩(wěn)定性影響（n=3）

3 討論

本研究的SMEDDS 處方是由油相、乳化劑與助乳化劑三相構(gòu)成，所以三相輔料的選擇至關(guān)重要。小分子量的油可以增加揮發(fā)油溶解度[13]，所以選擇菜籽油、花生油和蓖麻油作為油相進(jìn)行考察。但實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)揮發(fā)油與這幾種油相互溶效果較差，又考慮到載藥量的因素，故本研究采用了VOS-3直接作為油相。乳化劑一般選擇低毒性的非離子表面活性劑，當(dāng)考察PEG 4000 與VOS-3 互溶性時(shí)發(fā)現(xiàn)，溶解度會(huì)隨著溫度升高增大，反之析出。又因?yàn)镻EG 400 和泊洛沙姆188 與VOS-3 不互溶，所以本研究通過溶解性篩選出了Tween 80 和Tween 20 作為乳化劑，并通過偽三元相圖得出當(dāng)Tween 80 作為乳化劑時(shí)乳化區(qū)域面積更大，且制備出的微乳更穩(wěn)定。助乳化劑選擇了應(yīng)用較為廣泛的無水乙醇和甘油。當(dāng)無水乙醇與VOS-3混合時(shí)，立即出現(xiàn)乳白色渾濁的現(xiàn)象，推測無水乙醇中有極少量水對實(shí)驗(yàn)造成干擾，又考慮到無水乙醇具有一定的揮發(fā)性，最終選擇甘油作為助乳化劑。粒徑和Zate 電位是SMEDDS 的重要考察指標(biāo)，粒徑越小，比表面積越大，在胃腸道內(nèi)分布廣，利于藥物的吸收。Zate電位主要是衡量粒子間的吸引力或排斥力，電位絕對值一般＞30，當(dāng)電位絕對值過小時(shí)表明吸引力遠(yuǎn)大于排斥力，故溶液會(huì)出現(xiàn)絮凝等情況。VOS-3-SMEDDS的平均粒徑在（19.7±0.1）nm，且Zate 電位平均值為（-33.3±2.4）mV，證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果良好。最終得到的最優(yōu)處方VOS-3（油相）：Tween 80（乳化劑）：甘油（助乳化劑）為5∶36∶9 時(shí)SMEDDS 呈現(xiàn)淡黃色透明液體，并且乳化效果良好。

本文通過考察各輔料與VOS-3 互溶性，繪制偽三元相圖，篩選出VOS-3-SMEDDS的最優(yōu)處方。在穩(wěn)定性考察中可知該SMEDDS 性質(zhì)穩(wěn)定，在提高VOS-3 溶解度、穩(wěn)定性的同時(shí)也通過包合的方式在一定程度上減少對胃部的刺激性。本研究為難溶性、穩(wěn)定性差的藥物提供一種新的給藥劑型，并且對于SMEDDS的臨床應(yīng)用也具有一定的意義。