熊果酸自微乳给药系统的制备及质量评价
2012-11-01钦富华林杭娟高建青
钦富华,林杭娟,高建青
(1.浙江医药高等专科学校,浙江 宁波 315100;2.浙江大学药学院,浙江 杭州 310058)
熊果酸又名乌索酸,是广泛存在于植物中的五环三萜类化合物。研究表明熊果酸具有抗肝炎、抗菌、抗肿瘤、抗溃疡、降低血糖等广泛的生物学效应,且毒性低,不良反应小,具有广泛的开发前景[1-2]。熊果酸在水中的溶解度极小,溶出速度很慢,生物利用度低。已有文献报道将熊果酸制成固体分散体、包合物、滴丸及纳米粒等[3-6],以期提高其溶出及口服生物利用度。
自微乳化给药体系 (self-microemulsifying drug delivery system,SMEDDS)是由油相、表面活性剂及助表面活性剂组成的均一、透明的溶液,一旦与水相混合,在环境温度(通常指体温37℃)下只需要温和搅拌就能自发形成透明或者半透明的微乳。微乳可增加药物的溶解度和吸收面积,处方中含有表面活性剂,可提高药物的溶出,增加小肠上皮的渗透性,有助于提高药物的生物利用度[7-8]。自微乳化给药体系制备简单,性质稳定,将溶液分装于软胶囊中,剂量准确且服用方便,是提高难溶性药物口服吸收的良好载体。本研究制备了熊果酸自微乳制剂,并对其体外性质进行了考察。
1 材料与仪器
1.1 材料 熊果酸对照品 (上海源叶生物科技有限公司,批号YY20100425);熊果酸原料药 (西安飞达生物技术有限公司,纯度>98%);Labrafil M 1944CS、Labrasol、Transcutol P(法国佳法赛公司);Cremophor EL(德国巴斯夫公司);甲醇、乙腈为色谱纯,其他药品、试剂均为国产分析纯。
1.2 仪器 Dionex Ultimate 3000高效液相色谱仪 (美国戴安公司);Nanosize-90粒径测定仪 (马尔文仪器有限公司);TU-1810SPC型紫外分光光度计 (北京普析通用仪器有限公司);SHA-B型数显水浴恒温振荡器 (上海金鹏分析仪器有限公司);SB25-120超声波清洗机 (宁波新芝生物科技股份有限公司);METTLER TOLEDO电子分析天平(梅特勒-托利多仪器有限公司);高速离心机 (上海安亭科学仪器厂)。
2 方法与结果
2.1 熊果酸HPLC方法的建立[9]色谱条件 Agilent TCC18色谱柱 (250 mm×4.6 mm,5μm);流动相为乙腈-0.3%磷酸 (85∶15);体积流量为1.0 mL/min;检测波长为210 nm;柱温为30℃;进样量为20 μL。在上述色谱条件下,熊果酸色谱峰理论塔板数大于3000,辅料不干扰熊果酸的测定。熊果酸质量浓度在2.5~120 mg/L的范围内与峰面积呈良好的线性关系,A=0.0852ρ+0.0033,r=0.9999,高、中、低质量浓度的平均回收率为101.3%、101.7%和101.9%,RSD为0.15%、1.11%和1.59%。日内和日间精密度 (RSD)均小于2.0%,符合含量测定要求。
2.2 熊果酸自微乳的处方筛选
2.2.1 熊果酸在油相、乳化剂和助乳化剂中溶解度考察
本研究选择了植物油、油酸乙酯等不同的油相,吐温、Cremophor EL等HLB值较高的乳化剂及乙醇、PEG400等助乳化剂,进行了熊果酸的溶解度考察。各取约2 g的油相、乳化剂及助乳化剂,加入过量的熊果酸,涡旋分散均匀,25℃水浴平衡48 h,10000 r/min离心10 min,上清液用0.22 μm的微孔滤膜过滤,续滤液用甲醇稀释适宜倍数后用HPLC测定。平衡溶解度结果显示熊果酸在油相中溶解不理想,在油酸乙酯和Labrafil M 1944 CS中相对较好,分别为 (1.41±0.07)mg/g和 (2.35±0.26)mg/g;在乳化剂和助乳化剂中,特别是Cremophor EL和Transcutol P中溶解较好,分别为 (10.80±1.58)mg/g和 (10.76±1.21)mg/g。
2.2.2 油和乳化剂的配伍 将油相与乳化剂按2∶3(w/w)的比例在37℃的水浴中振荡混合后观察其分散情况,再加入100倍量的蒸馏水,轻微振荡,观察其乳化情况。根据文献将自微乳化情况分为5个级别:(A)溶液呈澄清或微泛蓝色;(B)略浊,呈蓝白色;(C)呈亮白色不透明液体;(D)色泽暗,呈灰白色,略带油状;(E)难乳化,一直有油滴存在。结果见表1。配伍实验表明以Cremophor EL为乳化剂的乳化效果最为理想,外观呈现透明带蓝色乳光,因此确定乳化剂为Cremophor EL。以辛癸酸甘油酯、肉豆蔻酸异丙酯和油酸乙酯为油相的效果相差不大,但结合考虑药物的溶解能力,最终确定油酸乙酯为油相。
表1 不同油相和乳化剂的的配伍情况
2.2.3 助乳化剂的选择 采用滴定法绘制伪三元相图,固定油相为油酸乙酯、表面活性剂为Cremophor EL,考察不同助表面活性剂无水乙醇、1,2—丙二醇、PEG400和Transcutol P形成微乳的能力,将表面活性剂和助表面活性剂按质量比 (Km)1∶1混匀,再与油相以9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9的比例混匀。37℃水浴磁力搅拌条件下,滴加水相至形成澄清透明溶液,记录微乳形成时各组分的量,Origin软件绘制伪三元相图。以相图中微乳存在区域的大小来筛选助乳化剂,结果见图1。从相图中可知,以PEG400为助乳化剂时所形成的微乳区域最大,但是由于PEG400和Cremophor EL的互不相溶性,自乳化浓缩液不澄明,体系不稳定。以Transcutol P、乙醇和1,2—丙二醇为助乳化剂时效果相似,但Transcutol P略好,同时药物在Transcutol P中的溶解度较大,故选择Transcutol P为助乳化剂。
图1 含不同助乳化剂的相图
2.2.4 处方优化 对EO/Cremophor EL/Transcutol P进一步进行优化,考察不同Km对自微乳化区域的影响,以粒径大小和分布情况、体系载药量大小为评价指标,最终确定体系的组成为油相为油酸乙酯 (15.0%),表面活性剂为Cremophor EL(40.0%),助表面活性剂为 Transcutol P(45%),熊果酸质量分数为10 mg/g。
2.3 微乳形态和粒径分布 取熊果酸SMEDDS,加蒸馏水稀释50倍,待自乳化完全后,取适量滴在铜网上,用2%的磷钨酸 (pH4.47)负染色,晾干后电镜观察 (见图2),并用粒径测定仪测定微乳的粒径和电位 (见图3)。熊果酸SMEDDS用蒸馏水稀释50倍后形成的微乳在电镜下观察,乳滴呈圆球形,形态良好。粒径分析仪测定微乳的平均粒径为23.18 nm,多分散指数PDI为0.146,粒径分布集中。微乳的zeta电位为-5.35 mv。
图2 熊果酸微乳透射电镜照片 (×29000)
图3 熊果酸微乳粒径分布图
2.4 体外溶出 取自制熊果酸自微乳胶囊 (含熊果酸5 mg)和熊果酸胶囊 (含熊果酸10 mg),按照《中国药典》2010年版附录溶出度测定法 (转篮法)测定,以0.5%十二烷基硫酸钠水溶液500 mL为溶出介质,转速100 r/min,温度37℃。依法操作,分别于5、10、20、30、45、60 min取样5 mL,立即补充5 mL介质。样品经0.45 μm滤膜滤过后,取续滤液,加甲醇稀释后HPLC法测定,外标法计算溶出介质中熊果酸含有量,计算累积溶出百分数,结果见图4。体外溶出结果表明,熊果酸SMEDDS在10 min内溶出达80%以上,而胶囊60 min溶出仅20%左右。SMEDDS可大大提高熊果酸的体外溶出。
图4 熊果酸SMEDDS与熊果酸胶囊的体外溶出比较
3 讨论
3.1 溶解度测定的过程中,表面活性剂、助表面活性剂和多数油相均能溶于甲醇,但是植物油、色拉油、橄榄油等不能完全溶于甲醇,故本实验采用了甲醇提取的方法,将少量植物油与甲醇涡旋混合、离心取上清液后测定。
3.2 根据Pouton[10]提出的脂质制剂的分类方法,可以将自微乳化制剂归纳为两类,一类是油相比例较高且不含助乳化剂,一类是油相比例较低并含有助乳化剂。由于熊果酸在油相中的溶解度不是很理想,而在助乳化剂中溶解度较好,因此本研究选择含助乳化剂的体系。助乳化剂的作用一方面协助降低油水界面张力促使微乳易于形成;另一方面也是很重要的助溶剂,能提高微乳的载药量。
3.3 在处方优化的过程中,本研究考察了Km对微乳区域形成的影响,Km增加,微乳形成的区域变大,但是相应的体系的黏度也增大,自微乳化的时间延长。Km值减小,乳滴的粒径变大,且会出现药物析出的现象,可能是助乳化剂中药物被大量稀释后出现“搁浅”现象。
3.4 中药中提取得到的大多数活性成分水溶性均较差,其体外溶出和口服生物利用度较低。自微乳制剂能明显地提高药物的溶出并增加吸收,是难溶性中药的有效载体。自微乳制剂已被证明能增加熊果酸的体内吸收。欧晓霞等[11]以油酸为油相、吐温20和乳化剂OP为乳化剂、异丙醇为助乳化剂制备了熊果酸的自微乳制剂,并以缓释片和混悬液为对照,进行了大鼠体内生物利用度的研究,结果表明自微乳制剂的相对生物利用度为326.5%。本制剂的体内吸收情况有待于研究。
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