正交试验优选姜黄素明胶微球的处方工艺Δ

邓 航，陈 薇，黄桂红，李 江，邓俊刚（桂林医学院附属医院，广西桂林 541001）

姜黄素是从姜科姜黄属植物姜黄、莪术等根茎中提取的一种有效成分。姜黄素对热稳定，但在光照和碱液中不稳定[1]。姜黄素具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种生物学功能，并且毒性低[2]。但其水中溶解度小，稳定性差，口服吸收少，生物利用度低，这限制了姜黄素的推广使用[3]。研究表明，给患者每天口服500～800mg姜黄素，全身监测不到姜黄素的浓度，只有当口服达到10～12 g才能在少数患者中测到微量姜黄素。如何改善姜黄素生物利用度，已经成为亟待解决的课题[4，5]。明胶以其生物可降解、低毒、价格低廉等优点，目前广泛应用于药物新剂型——微球的研究。本试验以乳化交联法制备姜黄素明胶微球，优选微球的最佳制备工艺，为开发临床用靶向新制剂提供理论基础。

1 仪器与试药

1100型高效液相色谱（HPLC）仪，包括泵系统、紫外检测器、柱温箱、手执控制器与威玛色谱数据工作站（美国Aglilent公司）；TB-2双向磁力搅拌器（金坛市盛蓝仪器制造有限公司）；FA2004电子分析天平（上海恒平科学仪器公司）；B25005-MT超声清洗器（必能信超声（上海）有限公司，功率：250 W，频率：40 kHz）；SHB-111循环水式多用真空泵（郑州长城科教仪器有限公司）。

姜黄素标准品（美国Sigma公司，批号：A0218404）；药用明胶（天津市科密欧化学试剂有限公司，批号：20081124）；液体石蜡（药用级）、异丙醇、戊二醛、司盘80、乙醚、无水乙醇等试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 姜黄素明胶微球的制备

采用乳化交联法制备姜黄素明胶微球。将明胶制成水溶液，姜黄素用适量无水乙醇溶解，再将姜黄素加到明胶水溶液中，将无水乙醇蒸出，作为分散相；液体石蜡作为分散介质，加入一定量乳化剂，将分散相缓慢加入分散介质中，于50℃水浴中，通过机械搅拌，乳化形成乳剂（W/O型）；转入冰浴，加入固化剂固化，异丙醇脱水，异丙醇、乙醚洗涤，过滤，干燥，即得姜黄素明胶微球。

2.2 姜黄素的含量测定

2.2.1 色谱条件 色谱柱：Sinochrom ODS-AP柱（250mm×4.6mm，5μm）；流动相：乙腈-5%冰醋酸（55∶45）；流速：1.0 mL·min－1；检测波长：425 nm。

2.2.2 标准品溶液的制备 精密称取姜黄素标准品100 mg，置于10 mL容量瓶中，从中吸取1 mL至100 mL容量瓶中，加流动相稀释至刻度，摇匀，制成质量浓度为10 μg·mL－1的标准品溶液。

2.2.3 标准曲线的制备 精密称取一定量姜黄素标准品至10 mL容量瓶中，加乙醇溶解，定容，得姜黄素标准品贮备液。精密吸取此贮备液适量，用流动相逐级稀释成一系列浓度的姜黄素标准品溶液，分别取10 μL进样，记录峰面积。以峰面积积分值（A）为纵坐标，检测浓度（c）为横坐标，制备标准曲线，得回归方程为A＝360922 c－47001（r＝0.9999，n＝6）。结果表明，姜黄素检测浓度在0.5～32.0µg·mL－1范围内与峰面积积分值呈良好线性关系。

2.2.4 姜黄素含量测定 精密称取姜黄素明胶微球100 mg，置10 mL容量瓶中，加入适量蒸馏水，温水浸泡20 min，加流动相稀释至刻度，超声提取10 min，10000 r·min－1离心5 min，用0.45 um微孔滤膜滤过，制成样品溶液，进样10 μL分析，测定峰面积积分值，根据上述回归方程计算检测浓度和微球中药物总量，并按下式计算载药量和包封率：载药量（%）＝微球中药物的总量/微球的重量×100%；包封率（%）＝微球中药物的总量/投入药物量×100%。

2.3 处方工艺考察

2.3.1 因素水平的选择 根据相关文献报道[6，7]，影响明胶微球制备的因素包括乳化剂的选择、油水相比例、药物加入量、乳化时间、固化剂的加入量和固化时间等。通过单因素考察，当乳化剂的量为2.5%时可得到理想的乳剂，姜黄素的量加至120 mg时载药量不再增加，故笔者选择影响较大的因素：明胶浓度（A）、油水比例（B）、乳化时间（C）进行正交试验。因素水平见表1。

表1 因素水平Tab 1 Factors and levels

2.3.2 正交试验结果 以载药量、包封率、微球粒径（采用显微计数法考察微球的粒径，每次计数不少于500粒）为指标进行考察，并进行综合评分，各项指标数值之和为综合评分分值，其值越大表明微球质量越好。正交试验结果见表2；方差分析结果见表3。

表2 正交试验结果Tab 2 Results of orthogonal experiments

表3 方差分析结果Tab 3 Results of variance analysis

由表2、表3可知，制备姜黄素明胶微球各因素影响大小顺序为A＞B＞C，其中A因素的影响最大，最佳工艺为A3B2C3，即明胶浓度为25%，油水比例为1∶5，乳化时间为30 min。

2.4 工艺验证试验

按确定的处方工艺制备3批样品，并照上述方法测定载药量、包封率、粒径。结果，平均载药量为（8.13±0.51）%，平均包封率为（73.61±1.38）%，平均粒径为（17.42±0.89）μm，显微镜下观察所得微球为圆形，表面平整，表明该工艺制备的姜黄素明胶微球重现性较好，工艺稳定。姜黄素明胶微球电镜图片见图1。

图1 姜黄素明胶微球电镜图片Fig 1 Electronic microphotograph of Curcumin gelatin microspheres

4 讨论

黄素素是一种很强的抗氧化剂，对热稳定，对光和碱不稳定，本试验采用在避光的条件下制备姜黄素明胶微球。

由于明胶在达到一定温度和湿度条件下会出现液化和粘连现象，所以在制备明胶微球的过程中要求实验室相对湿度不要过高，室内温度低于20℃，用于脱水和洗涤用的异丙醇和乙醚都要求在冰箱内放冷低于10℃，这样可以避免微球由于温度的变化而出现粘连不宜分离的情况。

[1]张 军，郭 卫，翟光喜.姜黄素剂型的研究概况[J].食品与药品，2010，12（3）：133.

[2]贾绍华，张舜尧.姜黄素药理作用研究进展[J].中国现代药物应用，2009，22（3）：188.

[3]杨文杰，荣 蓉，张 伟，等.姜黄素制剂的研究进展[J].中国药师，2010，13（4）：565.

[4]Lao CD，Ruffin MT，Normolle D，et al.Dose escalation of a curcuminoid formulation[J].BMC Complement Altern Med，2006，6：10.

[5]邓舒婷，甘 霖，周 琦，等.姜黄素固体脂质纳米粒单用或顺铂联用对人卵巢癌SKOV3细胞增殖的抑制作用研究[J].中国药房，2011，22（29）：2729.

[6]曹丰亮，席延伟，唐 琳，等.姜黄素肺靶向明胶微球的制备及性质研究[J].中药材，2009，32（3）：423.

[7]于 莲，张传美，李爱臣，等.参芎明胶微球的制备工艺研究[J].时珍国医国药，2010，21（3）：667.