丹参酮微乳制备工艺的初选及优化

张 宁,吕慧怡,范 青

微乳 (M icroem ulsion,M E)是难溶性药物的良好载体,有热力学稳定、缓释、低粘度等优点,近年来,其在药剂学中的研究及应用已成为新的热点[1]。丹参酮 (Tanshinone,Tan)是从中药丹参中提取的脂溶性有效成分,具有改善血液循环、抗菌、抗炎、抗肿瘤、预防和保护心血管疾病的作用[2],临床应用广泛。本文选择 Tan为模型药物,以卵磷脂和 F-68为乳化剂,用超声高压乳化法制备 Tan微乳。在优化条件下制备的 Tan微乳各项质量标准均较好,现报道如下。

1 药品与仪器

1.1 药品 丹参酮(正大青春宝药业集团,批号: 020804);丹参酮ⅡA(中国药品生物制品检定所,批号:0766-200011);注射用油 (抚顺油脂一厂); Pluronic F-68(sigm a公司);注射用豆磷脂 (上海太伟药业有限公司);其他试剂均为分析纯,水为注射用水。

1.2 仪器 YSNM-1500-0005桌面式超级纳米机(日本 Yoshida kikai公司);D F-101T集热式恒温磁力搅拌器 (巩义市英峪予华仪器厂);O lympus显微镜 (日本紫山科学仪器制作所);UV-1601紫外分光光度仪 (日本岛津公司);JEM-2000EX透射电镜 (日本 JEOL公司);SALD-2001型粒度测定仪(日本岛津公司)。

2 实验方法与结果

2.1 单因素试验初选处方和制备工艺

2.1.1 搅拌温度、搅拌时间、搅拌速度的影响先后在不同搅拌温度、时间、速度的条件下制备微乳,发现搅拌温度对微乳的制备影响不明显,室温即可;搅拌时间以 1～2h为易;搅拌速度宜快。

2.1.2 制备工艺的选择 先后用超声法、高压乳匀法、超声-高压乳匀法制备了 Tan微乳,均能得到外观透明的胶体溶液。但超声-高压乳匀法所得微乳工艺稳定,粒度分布窄。

2.1.3 药物浓度的影响 由于 Tan难溶于水,具有较高的油水分布系数 (logPoct=5.2),为药物制成微乳提供了前提条件。实验证明,当 Tan投药量 >0.5m g/mL时,Tan很难溶于油相,因此,确定药物浓度为 0.5m g/mL。

2.1.4 乳化剂的选择 先后用磷脂、F-68、Tw een80单用或联用作为乳化剂,制备 Tan微乳。磷脂所得微乳粒径较大,Tw een80制得亦偏大,F-68制得的微乳粒径较小,但包封率低;磷脂和 F-68联用效果最佳,可制得形态、粒径、包封率均较好的微乳。

2.1.5 助乳化剂的选择 在确定其他条件的前提下,先后试用了乙醇、正丁醇、甘油、山梨醇 4种助乳化剂。其中以甘油和山梨醇二者联用对提高包封率、减小粒径作用最明显。

2.2 均匀设计优化处方和制备工艺

2.2.1 因素水平确定及实验表安排 根据单因素试验结果,确定 Tan微乳制备工艺的因素:磷脂(X1)、F-68(X2)、山梨醇 (X3)、甘油 (X4)的加入量(%),共 4个因素。每个因素取 7个水平,用U7(74)均匀设计表的使用表,见表 1。

表1 均匀设计实验表

2.2.2 实验结果与结果评价 称取处方量 Tan溶于注射用油中,再按处方量称取乳化剂和助乳化剂溶于适量的注射用水中,电磁搅拌下将前者缓慢滴加入后者,搅拌2 h,将溶液在3 000W功率下超声 10 min,加水至全量。微乳用滤膜 (φ=800 nm)过滤,用超级纳米机匀化,100 MPa(n=3),即得淡红色透明胶体溶液。取适量溶液低温超速离心,分离上清液,用 UV-1601测定上清液中 Tan量,计算包封率。以溶液在显微镜下观察 (Y1:以视野均一,未见乳滴为 100分;视野不均一,可见大量乳滴为 0分)、稳定常数[Y2=(1-kE)×100]、包封率(Y3)为指标综合评分:Y=Y1+Y2+Y3。Y越大越好,结果见表 2。

2.2.3 数据处理及多元回归方程的建立 将表1、表 2的数据输入计算机处理,采用多元逐步回归计算,得到方程 Y=230.68+22.96X1+3.39X3-p=5,F=771.78,查 F检验的 F临界值表, F0.05(5,1)=230,F> F0.05(5,1),说明此方程回归可信。根据单因素试验及均匀设计结果综合考察,确定 Tan微乳的优化条件,X1=2.085,X2=3.5, X3=12,X4=1.5,将优化条件带回归方程,得 Y= 321.31。根据优化试验安排,验证最佳处方的Y1=100,Y2=98.9,Y3=99.08,即 Y=297.98,微乳形态、稳定性及包封率均满意。

2.2.4 制备工艺的确立 在单因素实验考察和用均匀设计方案实验考察范围内,经综合考虑,确定制备丹参酮微乳的优化工艺为:取 Tan 50 mg溶于注射用油中,称取磷脂 2.085 g、F-68 3.5 g、山梨醇 12 g、甘油 1.5 g溶于适量的注射用水中,电磁搅拌下,将前者缓慢滴加入后者,搅拌 2 h,将溶液在 3 000 W功率下超声 10 min,加水至 100 mL。微乳用滤膜 (φ=800 nm)过滤,用超级纳米机匀化,100 MPa(n=3),即得淡红色透明胶体溶液。

表2 均匀设计实验结果评分表

2.2.5 优化条件下制备的 Tan微乳的质量考察①形态考察及粒度分析:取优化条件下制备的 Tan微乳少量,负染制片,于透射电镜下观察,粒子分散性好且分布均匀,外形圆整光滑;经粒度分析仪测定,平均粒径 dav=42.1 nm,<76.5 nm的粒子占 90%。②包封率的测定:取优化条件下制备的Tan微乳共 3批,低温超速离心,上清液用 UV-1601测定吸收度,代入回归方程 (A=0.005 1 C+ 0.002 9,r=0.999 6),计算上清液中游离的 Tan量,进而求得平均包封率为(98.47±0.61)%。

3 讨论

均匀设计由于抛开了正交试验中的“整齐可比性”,而只考虑实验点的“均匀分散性”(即让试验点在所考察的试验范围内尽量均匀地分布),可以不用考虑在正交设计中为整齐可比而设置的实验点,因此,均匀设计安排试验可大大减少试验次数[3]。基于前期试验研究结果,本文对丹参酮微乳的主要成分(乳化剂和助乳化剂)的每一个因素设计了 7个考察水平,在多因素水平试验中,若采用正交设计,至少要做 72=49次试验,而本试验采用均匀设计,仅用 7次,即完成了优化设计工艺。

[1] 魏红,魏昱,袁超,等.微乳技术在中药领域中的应用[J].中国中药杂志,2008,33(19):2287-2290.

[2] W ang X,M orris-Natschke SL,Lee KH,et al.New developments in the chem istry and biology of the bioactive constiuents of tanshen[J].M ed Res Rev,2007,27(1):133-148

[3] 高辉,胡良平,郭晋,等.如何正确处理正交设计和均匀设计定量资料[J].中西医结合学报,2008,6(8):873-877.