葛根微囊的制备及体外释放考察

2011-11-02龚文静刘克海

食品工业科技 2011年12期

关键词：微囊葛根素葛根

王磊，龚文静，邱玥，刘克海

(上海海洋大学食品学院，上海201306)

葛根微囊的制备及体外释放考察

王磊，龚文静，邱玥，刘克海*

(上海海洋大学食品学院，上海201306)

选择锐孔－凝固浴法，以葛根提取物为芯材，壳聚糖、海藻酸钠为壁材，制备葛根微囊，以包埋率为指标，采用单因素实验筛选其制备工艺条件，通过体外药物释放度测定评价其释放性能。结果表明:微囊的最佳制备工艺条件为药物浓度0.16g/mL、海藻酸钠浓度0.9%、壳聚糖浓度1.5%、氯化钙浓度20%，药物包埋率可达65.07%。该微囊在24h内释放完全，释药动力学拟合符合一级方程:In(1－Mt/M∞)=－0.11×t－0.4651(r=0.9967)，具有明显缓释特征。

葛根，微囊，海藻酸钠，壳聚糖，缓释

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

葛根上海雷允上药业西区有限公司;海藻酸钠国药集团化学试剂有限公司;壳聚糖浙江金壳生物化学有限公司;葛根素(110752－200410，供含量测定用) 中国药品生物制品检定所;甲醇Fisher Chemicals，色谱纯;水为重蒸馏水;其余试剂为分析纯。

LC－2010A液相色谱仪配有SPD－M10Avp检测器和Class－VP色谱工作站，日本岛津公司;AG135电子天平(感量0.1mg;0.01mg。载量101g;31g) 瑞士Mettler公司;RCZ－1B溶出实验箱上海黄浦药检仪器有限公司;HH.S11－2－S电热恒温水浴锅上海新苗医疗器械制造有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 葛根提取［9］称取葛根，加水提取三次，每次1h，第一次加10倍量水，第二、三次各加8倍量水，滤过，合并滤液，浓缩，备用。

1.2.2 锐孔－凝固浴法制备葛根微囊称取海藻酸钠适量，加入葛根水提液中，50℃水浴搅拌至海藻酸钠溶解，得到一定浓度的海藻酸钠葛根水溶液，备用。另取壳聚糖与氯化钙适量，加水溶解，制成一定浓度的凝固液［10－12］，备用。针管吸取海藻酸钠葛根水溶液，滴入壳聚糖－氯化钙凝固液中［13］，自发形成微囊，固化10min，分离，用水漂洗，晾干，即得。

1.2.3 单因素实验筛选微囊制备工艺采用1.2.2方法，采用单因素实验［14－15］考察CaCl2浓度、海藻酸钠浓度、壳聚糖浓度对微囊包封率的影响，以筛选微囊制备工艺，各因素水平见表1。考察各因素时其余因素选择水平2。

表1 单因素实验设计(%)

1.2.4 RP－HPLC法测定样品中葛根素含量

1.2.4.1 色谱条件 Shim－pack VP－ODS(4.6× 150mm，5um)色谱柱;流动相:甲醇－水(23∶77);流速1mL/min，柱温:35℃;检测波长为248nm。理论板数按葛根素峰计算应不低于2000。

1.2.4.2 对照品溶液的配制精密称取葛根素对照品适量，加甲醇制成每1mL含4μg的溶液，即得。

1.2.4.3 供试品及阴性对照品溶液的制备取样品液适量，置于25mL容量瓶中，加甲醇约10mL，超声处理(功率150W，频率50kHz)30min，自然冷却，用甲醇稀释至刻度，摇匀，滤过，取续滤液，离心，即得。同法制备不含葛根的阴性对照品溶液。分别精密吸取对照品溶液、阴性对照品溶液、供试品溶液各10μL，注入液相色谱仪测定，记录色谱图。

1.2.4.4 线性关系考察精密称取葛根素对照品适量，加甲醇制成每1mL含葛根素78.08μg的溶液，摇匀，作为对照品溶液，分别精密吸取对照品溶液0.5、1、2、4、8μL，按上述色谱条件进行分析，测定峰面积，以进样量(μg)为横坐标(X)，峰面积(A)为纵坐标(Y)绘制标准曲线，建立回归方程。

1.2.4.5 精密度实验精密吸取对照品溶液及供试品溶液各10μL，注入液相色谱仪，按上述分离条件进行分析，测定5次，测定峰面积，计算RSD。

1.2.4.6 稳定性实验供试品溶液与对照品溶液室温下保存，在供试品溶液与对照品溶液制备后0、1、2、4、8、16、24h分别精密吸取10μL注入液相色谱仪，测定峰面积，计算RSD。

1.2.4.7 重现性实验取同一批样品，共5份，分别按样品分析方法进行测定，测定峰面积，计算RSD。1.2.4.8 加样回收率实验精密量取同一批样品适量，6份，分别精密加入葛根素对照品溶液(C= 19.52μg·mL－1)3、4、5mL，再分别加甲醇适量，按含量测定方法测定，计算平均回收率和RSD。

1.2.5 包封率计算按上述所建立的含量测定方法分别测定相应样品中葛根素含量，并按下式计算包封率:

式中:m1:待测微囊中含药量;M1:投药量。

1.2.6 累积释放度测定［18］以200mL蒸馏水为溶出介质，转速100r/min，温度为37℃。将一定量微囊放入溶出杯中，在不同时间点取样，并补入等量介质，按1.2.4项下含量测定方法进行含量测定，并计算各时间点内释放量累积百分率，同时绘制葛根素－时间的释放动力学曲线［19］。

式中:m2:某时间点药物累积释放量;M2:微囊内总药量。

2 结果与讨论

2.1 葛根素RP－HPLC含量测定方法的建立

葛根素含量测定高效液相色谱图见图2。

图2 葛根素含量测定高效液相色谱图

由线性关系(见图3)考察建立回归方程及相关系数为Y=1.0554×104+5.1687×106X，r=0.9997(X为葛根素进样量，单位μg，Y为峰面积)。结果表明，葛根素进样量在0.03904～0.62464μg范围内线性良好。精密度实验结果对照品峰面积RSD为1.63%;供试品峰面积RSD为0.20%，表明精密度良好。稳定性实验结果供试品及对照品峰面积RSD分别为2.52%、1.83%，说明二者在24h内稳定。重现性实验RSD=1.55%，表明重现性良好。本方法加样回收平均回收率为100.1%，RSD=1.64%，表明回收率的重现性较好。

图3 葛根素的标准曲线图

2.2 微囊制备工艺的筛选

微囊制备工艺的单因素实验考察结果见表2。

表2 单因素实验考察微囊制备工艺

由表2可知，CaCl2浓度为20%、海藻酸钠浓度为0.9%、壳聚糖浓度为1.5%时葛根素微囊的包封率较高。CaCl2的浓度对微囊包封率影响较小。葛根药液中淀粉含量较高，故药物浓度及海藻酸钠浓度不能过高，否则会出现粘连或无法自发成囊现象，由预实验知，葛根微囊自发成囊的最高药物浓度为0.16g药材/mL，葛根微囊自然成囊的海藻酸钠浓度在0.8%～1.0%，0.9%时包封率最大。壳聚糖浓度在0.2%～1.5%范围内时，微囊包封率随壳聚糖浓度升高而增大，1.5%时最大，而浓度在1.5%～2.5%时，微囊包封率随壳聚糖浓度升高而减小。

按筛选出的工艺条件进行重复性验证实验，结果见表3。

表3 重复性验证实验

由表3可知，在最佳实验条件下，微囊平均包封率为65.07%，包埋率变异系数约为2.19%，可见该制备工艺条件是合理、可行、稳定的。

2.3 微囊的体外释放考察

根据葛根微囊溶出实验结果，以时间t(单位h)为横坐标，累积释放度为纵坐标绘图，结果见图4。由图4可知，葛根素在24h内基本释放完全。通过对葛根微囊释药数据进行常用药物释放模型［20］拟合来确定葛根微囊的体外释放特征，结果见表4。由表4可知，葛根微囊释药对一级方程拟合的相关系数最大(r=0.9967)，且Mse较小，该方程能够较好地描述其体外释放特征，表明具有明显缓释作用。

表4 葛根微囊释放曲线的方程拟合

图4 葛根微囊释药曲线

3 结论

通过单因素实验确定了锐孔－凝固浴法制备葛根微囊最佳工艺条件，包埋率可达65.07%，并显示了良好成型效果，达到了微囊制备的目的和要求。其体外释放研究表明，壳聚糖/海藻酸钠葛根微囊具有明显缓释特征，释药动力学拟合符合一级方程，有利于提高葛根素的生物利用度，维持血药浓度平稳，同时也丰富了葛根药物及功能性食品的剂型，为需要长期、一日多次服用葛根制剂的患者带来方便，因而其在医疗及保健方面具有良好的应用前景。

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Preparation of pueraria microcapsules and its release in vitro

WANG Lei，GONG Wen－jing，QIU Yue，LIU Ke－hai*
(College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China)

Pueraria microcapsules were prepared by using pueraria crude extract as core and chitosan－sodium alginate as wall by piercing－solidifying method.Entrapment rate was selected as standard and single factor experiments were used for filtering the better preparation method.Sustained－release effect was evaluated by its release in vitro.The optimum preparation ratio of pueraria microcapsules:0.16g/mL pueraria concentration，0.9% sodium alginate concentration，1.5%chitosan concentration，20%CaCl2concentration.Entrapment rate could be 65.07%.The drug was mostly released in 24h，and the data of drug release kinetics in vitro for the microcapsules could be well fitted by first－order equation:In(1－Mt/M∞)=－0.11×t－0.4651(r=0.9967).The results showed that the preparation technique of pueraria microcapsules had obvious sustained－release effect.

pueraria;microcapsule;sodium alginate;chitosan;sustained－release

TS201.1

1002－0306(2011)12－0345－03

葛根为豆科植物野葛 pueraria lobata(Willd.) Ohwi及甘葛藤pueraria thomsonii th.的干燥根，主要含葛根素(结构式［1］见图1)、大豆苷等异黄酮类成分［2］。现代药理研究证明，葛根具有解热［3］，抗氧化［4］，保护心血管系统［5］、镇定神经系统［6］及抗炎的作用［7］等，其中对心血管系统的作用较突出，主要表现在具有抗心律失常、降血压、扩张冠状动脉、抗氧化、影响血液动力学和血小板聚集、保护血管等方面。葛根亦是一种开发前景广阔的药食两用植物，含有丰富的铁、锌、钙、磷、钾等矿物元素，以及多种人体必需氨基酸，可用于功能性食品开发［8］。基于葛根的药理及保健作用，对其进行微囊化，可遮盖不良气味和味道、改善释放性能、增加药物稳定性及便于入药。本文采用水提法对葛根进行提取并考察了葛根微囊的制备条件，同时对其体外释放进行了评价。