交泰丸有效部位自微乳化释药系统的处方设计

杨丽娟， 杨 洁， 刘起华， 黄 果， 张 瑞， 张玉杰*

（1.北京中医药大学中药学院，北京100102；2.中国中医科学院广安门医院，北京 100053）

交泰丸有效部位自微乳化释药系统的处方设计

杨丽娟1， 杨 洁1， 刘起华2， 黄 果1， 张 瑞1， 张玉杰1*

（1.北京中医药大学中药学院，北京100102；2.中国中医科学院广安门医院，北京 100053）

自微乳化释药系统；处方研究；有效部位；交泰丸

目的：研究交泰丸（黄连、肉桂）有效部位自微乳化释药系统的处方工艺。方法：通过溶解度实验、乳化剂的选择、伪三元相图的绘制、处方比例的优化，以所形成自乳剂外观、乳化后乳剂的外观、自乳化时间为指标筛选最佳处方；通过药物在不同温度的溶解情况确定载药量。结果：最优处方为辛酸/葵酸甘油三酯-Cremophor RH40-丙二醇-黄连总碱-肉桂油（以桂皮醛含量计）（20∶50∶30∶3∶0.6）。结论：交泰丸有效部位自微乳对药物增溶作用明显，制备方法简单。

采用自微乳化释药系统（self-microemulsifying drug delivery system，SMEDDS）是无水相存在的情况下，由药物、油相、非离子表面活性剂和助表面活性剂形成的热力学稳定、均一、透明的溶液，在体温37℃和胃肠道的蠕动下，自发形成粒径<100 nm的微乳。SMEDDS作为一种新型药物载体，依靠所形成微乳的较大比表面积，可提高难溶性药物的溶出、吸收及生物利用度，正受到越来越多学者的关注［1-2］。

交泰丸方出自明-韩懋《韩氏医通》，由黄连、肉桂两味药组成，是经典的治疗心肾不交型失眠的中药方剂。全世建［3］等人的药理研究表明：交泰丸镇静催眠的成分主要在黄连生物碱，肉桂成分在其中发挥协同作用。然而，黄连生物碱水溶性差，受肠道P-糖蛋白外排吸收减少，口服生物利用度很低［4-5］。同时，交泰丸中肉桂主要成分桂皮醛不稳定，易氧化和挥发。故本试验将交泰丸有效部位制成自微乳化释药系统，以期提高交泰丸的生物利用度。

1 仪器和试药

黄连药材为市售，经本校陈玉亭教授鉴定为毛茛科植物黄连（Coptis chinensis Franch）的干燥根茎；肉桂挥发油（武汉远城科技发展有限公司，桂皮醛含量85%以上）；盐酸小檗碱对照品（中国药品生物制品检定所，批号：110713-200208）；桂皮醛对照品（中国药品生物制品检定所，批号：110710-200714）；黄连总生物碱（自制，纯度79.47%）；聚氧乙烯醚（40）氢化蓖麻油（Cremophor RH40），聚氧乙烯醚（35）蓖麻油（Cmmophor EI）（德国 Basf公司）；辛酸/葵酸甘油三酯（GTCC），肉豆蔻异丙酯（IPM）（英国Croda公司）；油酸乙酯（Crodamol EO，英国Croda公司）；橄榄油（北京华源生命科贸发展有限公司）；油酸、麻油（中粮食品营销有限公司）；乙腈为色谱纯；其余试剂均为分析纯。

Agilent 1100系列高效液相色谱仪（四元梯度洗脱系统，在线真空脱气机，DAD型检测器，Agilent色谱工作站，7725i手动进样器）；ER-182A型精密电子天平（日本A＆D公司）；U-2000紫外-可见分光光度计（日本日立公司）；舒美KQ218型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；CU420型电热恒温水箱（上海一恒科学仪器有限公司）；荣华85-2数显恒温磁力搅拌器（江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司）；DSHZ-300多用途水浴恒温振荡器（江苏太仓市实验设备厂）。

2 方法与结果

2.1 黄连总碱的含量测定方法（UV） 精密称取适量交泰丸有效部位自微乳样品，少量乙醇溶解，用水稀释成适当浓度，作为样品溶液。以40%乙醇为空白溶液，40%乙醇溶解的盐酸小檗碱为对照品，于345nm处测定吸光度，计算黄连总碱的含量。

2.2 桂皮醛的含量测定方法（HPLC） 精密称取适量交泰丸有效部位自微乳样品，定量用乙醇溶解并稀释，0.45 μm微孔滤膜过滤，作为样品溶液。色谱条件：色谱柱：迪马公司C18钻石柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相：乙腈-0.1% 醋酸（50 ∶50）；柱温：25℃；检测波长：284 nm。进样量：10 μL。在此条件下，桂皮醛与样品中其他成分能达到基线分离。

2.3 处方研究

2.3.1 黄连总碱溶解度实验 取一定量各辅料，分别向其中加入适量黄连总碱，37℃每隔5 min强烈振摇30 s，30 min时观察溶解情况，如看不到溶质颗粒，继续加黄连总碱，直至析出，超声20 min，40℃振荡12 h，静置过夜，12 000 r/min离心20 min，取上层溶液适量，用水稀释适当倍数，UV法测定黄连总碱含量，计算溶解度，结果见表1。

表1 黄连总碱在不同溶剂中的溶解度（28℃，x ± s，n=3）

从表中结果看出，黄连总碱在GTCC中的溶解度较其他油相大很多，故选择GTCC作为油相。药物在吐温-80、Cremphor RH40中溶解度相对较大，故这两种SA进行下一步筛选。药物在丙二醇、甘油中溶解度相对较大，故选这两种CoSA进行下一步筛选。

2.3.2 乳化剂的选择 分别取GTCC与不同乳化剂按1∶4混匀，加水成浑浊的乳剂，精取适量，37℃下分别逐滴滴加丙二醇、甘油、PEG400至溶液变澄清，记下加入量的下限，继续滴加至溶液浑浊，记下加入量的上限，选出上下限差距大的CoSA作为实验所用的CoSA。加入CoSA后，溶液变澄清的SA作为实验所用SA。结果吐温-80与油相的混浊乳剂，加入丙二醇不能形成澄清透明的溶液，加入较大量的甘油和 PEG400才澄清。Cremphor EL，Cremphor RH40与油相的乳剂，呈澄清透明溶液，加入较大量的CoSA后也没有明显变化。故认为吐温-80作乳化剂，不能与GTCC形成自微乳。溶解度实验中黄连总碱在Cremphor RH40比EL中大1倍多，故选择Cremphor RH40为SA作相图，溶解度实验中黄连总碱在PEG400中的溶解度比甘油、丙二醇小很多，故选择甘油、丙二醇为CoSA作伪三元相图。

2.3.3 空白自微乳的伪三元相图制备 采用伪三元相图的方法［6］，以油相、表面活性剂、助表面活性剂各为一相，各相选择不同的比例，超声充分混合均匀后，静置过夜，观察是否形成均一、透明的溶液，取一定量各溶液，加入到50 mL 37℃蒸馏水中，轻轻振摇或玻璃棒慢慢搅拌均匀，观察是否形成澄清透明的溶液，将能形成澄明或带有少许乳光的溶液的处方点确定为相图中可形成微乳的区域点。

实验中发现，GTCC-Cremphor RH40-甘油三相所有比例的自乳液，搅拌均匀后均呈不透明或半透明溶液，放置一段时间即分层，故GTCC-Cremphor RH40-甘油三相无法形成自乳化系统。GTCC-Cremphor RH40-丙二醇三相的伪三相图如图1。

图1 GTCC-Cremphor RH40-丙二醇系统的伪三相图

在三相图的自微乳区看出油相范围为0～30%，SA为40% ～100%，CoSA为0～50%，考虑到SA用量一般不得超过60%，故SA用量定为40%～60%，药在CoSA中的溶解度远远大于油和乳，故CoSA用量不可太少，否则影响载药量，且实验中发现CoSA太少，乳化时间较长，但CoSA大多为醇类，易挥发，一般用量为0～30%，结合CoSA的一般用量，故定为15% ～30%。

2.3.4 处方比例的筛选 按一定的处方比例（见表2）制备空白自微乳化液，取适量加入过量的黄连总碱，搅拌混匀，超声20 min，40℃水浴振荡24 h，静置过夜，14 000 r/min，离心20 min，取上层溶液，于345 nm测定吸光度，计算黄连总碱在各处方中的饱和溶解度。另取等量各处方，分别滴入20 mL 37℃的0.1 mol/L盐酸溶液中，轻轻搅拌，直至完全乳化，记录时间，然后静置，观察是否形成澄清透明或略带乳光的微乳溶液。

从结果可以看出，随着SA∶CoSA比例的减小，自微乳液的稳定性下降，体外乳化后的微乳液澄明度也随之下降，而乳化时间延长。随着油相比例的增加，体外乳化后的乳液澄明度下降。而随着CoSA比例的增加，黄连总碱的饱和溶解度不断增加，当CoSA比从20%增加到30%时，溶解度增加比较大，约12 mg/g，从30%增加到40%时，溶解度增加幅度不大，约2 mg/g左右。结合辅料的常规用量，综合考虑以上四个指标，选择自微乳液澄清透明，自乳化时间短，微乳外观比较澄清或略带乳光，黄连总碱饱和溶解度较大的处方6作为最优处方。

表2 体外乳化实验结果（n=3）

2.3.5 载药量的确定 取丙二醇，加入不同量的黄连总碱，超声使完全溶解，再依次加入处方比例的Cremphor RH40（50℃下熔融）和GTCC，混合均匀，成澄清透明溶液，每个载药量的处方平行制备6份，3份置于室温，另3份置于4℃冰箱，放置过夜，12 000 r/min离心15 min，结果室温下含药量≤35 mg/g的处方，没有药物析出，含药量为≥40 mg/g的处方有析出。4℃下含药量为≤25 mg/g的处方，放置3日后，几乎没有药物析出，而含药量≥35 mg/g的处方随时间的延长，药物析出量有所增加。将含药量为25 mg/g、30 mg/g的处方做体外乳化实验，结果各处方自乳化后均形成澄清透明的微乳液，该微乳液在室温下放置12 h，4 000 r/min离心10 min，仍然澄清透明，结合黄连总碱自微乳液的稳定性，确定黄连碱自微乳化释药系统的载药量为30 mg/g，即黄连总碱含量的质量分数3%。

2.3.6 黄连总生物碱自微乳的制备 称量丙二醇，按质量分数3%加入黄连总碱，超声使完全溶解，再依次加入处方比例的Cremphor RH40（50℃下熔融）和GTCC，然后加入肉桂油（按照与黄连总碱1∶5比例），混合均匀，即得到澄清透明的交泰丸有效部位自微乳。

2.4 处方中药物的含量测定 按前述方法测定3批交泰丸自微乳中黄连总碱和桂皮醛的含量，结果见表3。

表3 样品的含量测定（n=3）

由表可知，3批样品黄连总碱的含量均在29～31 mg/g之间，桂皮醛含量在5.5～6 mg/g之间。

3 讨论

本实验确定了黄连自微乳化释药系统的处方为GTCC-Cremphor RH40-丙二醇-黄连总碱-肉桂油（以桂皮醛含量计）20∶50∶30∶3∶0.6），自微乳呈澄清透明的棕红色溶液，自乳化时间小于2 min。

自微乳化给药系统适用于难溶于水或几乎不溶于水的药物，黄连总生物碱在水中的溶解度为4.40 mg/mL，属于微溶于水的药物，其脂溶性相对水难溶性药物较小，在筛选辅料过程中，油相可以选择极性相对稍大一点的辅料，如C8/10中碳链的油脂，表面活性剂选择HLB值相对大的。由溶解度实验结果表明中碳链的油相，黄连总生物碱在其中的溶解度较其他油酯大，HLB为14～16的表面活性剂如Cremphor RH40也比HLB值小的其他表面活性剂大。但总的来看，黄连总碱在 GTCC、Cremphor RH40中的溶解度仍然较小，只有在极性相对大的助表面活性剂中的溶解度大些，这样可能导致制成的自微乳化给药系统载药量不够，且助表面活性剂的用量太大，超过了安全使用范围。如何筛选出适合的辅料仍然是关键问题和难点问题。另外，在做GTCC-Cremphor RH40-丙二醇系统的伪三相图过程中发现，当Cremphor RH40用量小于丙二醇时，自微乳化系统易分层，不能形成均一溶液，当Cremphor RH40用量大于丙二醇时，自微乳化系统成均一溶液，且Cremphor RH40用量越大，自乳化时间越长。这可能与Cremphor RH40黏度大有关。

自微乳化效率是评价混合物自发形成稳定微乳或分散相粒径均一、精细乳滴能力的一个指标，但目前仍没有一个确定的方法。本实验使用测定自微乳化的时间和自微乳化后药液的吸光度来评价自微乳化效率，并可作为优选微乳处方的评价指标。

［1］Constantinides P P.Lipid microemulsions for improving drug dissolution and oral absorption：physical and biopharmaceutical aspects［J］.Pharm Res，1995，12（11）：1561-1572.

［2］Hauss D J，Fogal S E，Ficoriljj J V，et al.Lipid-based delivery systems for improving the bioavailability and lymphatic transport of a poorly water-soluble LTB4 inhibitor［J］.J Pharm Sci，1998，87（2）：164-169.

［3］全世建，林杏娥，刘 妮.交泰丸的不同配伍比例的药效学研究［J］.中药材，2006，29（2）：164-166.

［4］Maeng H J，Yoo H J，Kim I W，et al.P-glycoprotein-mediated transport of berberine across Caco-2 cellmonolayers［J］.J Pharm Sci，2002，91（12）：2614-2621.

［5］Yang H T，Wang G J.Transport and uptake characteristics of a new derivative of berberine（CPU-86017）by human intestinal epithelial cell line：Caco-2［J］.Acta Pharmacol Sin，2003，24（12）：1185-1191.

［6］史朝晖，王东凯，刘 莱，等.α-细辛脑自微乳化释药系统的处方筛选［J］.中国药剂学杂志，2005，3（3）：87-91.

Self-microemulsifying drug delivery system formulation optimization design of effective fraction of Jiaotai Pill

YANG Li-juan1， YANG Jie1， LIU Qi-hua2， HUANG Guo1， ZHANG Rui1， ZHANG Yu-jie1*
（1.School of Chinese Materia Medica，Beijing University of Traditional Chinese Medicine，Beijing 100102，China；2.Guang’anmen Hospital，China A-cademy of Chinese Medical Sciences，Beijing 100053，China）

self-microemulsifying drug delivery system；formulation optimization design；effective fraction；Jiaotai Pill

AIM：To explore the formulation design and quality evaluation of self-microemulsifying drug delivery system（SMEDDS）from the effective constituents of Jiaotai Pill（Rhizoma Coptidis，Cortex Cinnamomi）.METHODS：The self-microemulsion formulation of effective constituents of Jiaotai Pill was optimized based on its solubility in various kinds of oils，and the self-microemulsifying efficiency of various combinations of emulsifier and co-emulsifer was evaluated using the pseudo-ternary phase diagrams.The appearance，particle size in the selfemulsifying system，and the emulsifying speed were examined.RESULTS：The optimum formulations of Jiaotai Pill SMEDDS were composed of caprylic acid/capric triglyceride，Cremophor RH40，propanediol，Coptis total alkaloids，and cinnamon oil at the ratio of 20 ∶50 ∶30 ∶3 ∶0.6，calculated as cinnamyl aldehyde.CONCLUSION：The solubility of effective fraction of Jiaotai Pill is significantly increased in self-emulsifying system and the formulation is stable and easy to prepare.

R944

A

1001-1528（2010）08-1312-04

2009-10-14

国家自然科学基金项目（30672585）

杨丽娟（1982－），女，硕士研究生。研究方向：中药药剂学

*通讯作者：张玉杰，博士，教授，博士生导师，研究方向：药物制剂及其体内外评价。Tel：（010）84738618 E-mail：zhyj227@126.com