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满山红油自乳化释药微乳的制备研究①

2016-11-18苏瑾胡艳秋田鸣

黑龙江医药科学 2016年5期
关键词:微乳油相吐温

苏瑾,胡艳秋,田鸣

(1.佳木斯大学药学院,黑龙江 佳木斯 154007;2.佳木斯市中心医院,黑龙江 佳木斯 154002)



满山红油自乳化释药微乳的制备研究①

苏瑾1,胡艳秋1,田鸣2

(1.佳木斯大学药学院,黑龙江 佳木斯 154007;2.佳木斯市中心医院,黑龙江 佳木斯 154002)

目的:筛选满山红油自乳化释药微乳的处方并进行制备方法研究。方法:通过原料药溶解度实验、正交试验设计和组方各成分伪三元相图绘制,以外观色泽和自乳化时间为指标,对满山红油处方中的油相、乳化剂、助乳化剂用量的配比进行筛选,确定最佳处方及制备工艺。结果:满山红油自乳化微乳的处方中油相为油酸,表面活性剂为吐温-80,助表面活性剂为正丁醇,最佳比例为:吐温-80(70%)、正丁醇(20%)、油酸(10%)。结论:按比例配制的满山红油释药微乳,在室温下放置数天,无沉淀,均一、稳定,该处方可用于满山红油自乳化微乳的制备。

满山红油;自乳化;SEDDS;制备工艺

满山红为地方常用中草药,始载于《东北常用中草药手册》,其来源于杜鹃花科属植物兴安杜鹃(Rhododendron dauricum L.)的干燥叶,夏秋两季采收,东北地方俗称“达子香、映山红、迎山红、山崩子、靠山红”。满山红油是中药满山红(Folium Rhododendri Daurici)提取的挥发油,主要成分为吉马酮、杜鹃素等,其味辛、苦,性寒,归肺、脾经,具有止咳、祛痰的功效,常用于咳嗽气喘痰多,可协同治疗急、慢性支气管炎。满山红的化学成份除挥发油外还有黄酮类、有机酸及醇、醌、酮等化合物,药理研究表明,满山红的主要作用体现在:①镇咳、祛痰、平喘。②抗菌。③抗炎。④对心血管系统的影响[1]。口服给药是临床上最常用的给药途径,然而,大多数药理活性明显、药效确切的具有良好应用前景的候选药物因其溶解性问题(如溶解性差或强疏水性),导致其在体内呈现出较低的生物利用度(bioavailability,F),因此,这类药物的溶出及在生物膜透过及转运过程成为其胃肠道吸收的关键步骤。为解决此类药物的溶出度问题,通常可采取成盐、微粉化等方法,亦可将药物制备成环包合物、络合物,但这些方法易受工业化生产过程及稳定性等诸多因素的限制。近年来,胶束增溶和脂质载体系统受到广泛关注,该给药体系具有显著提高难溶性药物口服生物利用度的优势,如脂质体、表面活性剂分散体系、油溶液、自乳化系统、聚合物胶束等。自乳化释药系统(self-emulsifying drug delivery systems,SEDDS)是由油相、表面活性剂(surfactant,SA)、助表面活性剂(cosurfactant,CoSA)组成的固体或液体制剂,其基本特征是可在胃肠道内或环境温度适宜(通常指37℃)及温和搅拌的情况下,自发乳化成粒径为5 μm左右的乳剂。当含亲水性SA较高(HLB>12,比例>40%)或同时使用辅助乳化剂时,在轻微搅动下可制得精细的乳剂(粒径<100nm),具有自发乳化的特征。SEDDS系统可在胃部蠕动下实现难溶性药物和脂溶性药物的有效溶解,提高药物的吸收速度,改善吸收程度,进而提高药物的生物利用度,同时还可以避免水不稳定性药物的水解及嗅味强烈的药物对胃肠道的不良刺激。同时,微乳作为口服给药的载体,口服给药后可经淋巴吸收,从而克服了首过效应以及大分子药物通过胃肠道上皮细胞膜的障碍,使药物可以直接被机体利用,多数情况下其吸收比片剂或胶囊剂更迅速、更有效,适合儿童和固体制剂吞服困难的患者服用。SEDDS还具有服用方便、制备简单、便于工业化生产等优点[2,3]。满山红传统用药为水煎剂,其有效成分中的挥发油在煎煮过程存在一定比例的散失。满山红的现代制剂有片剂(如岑暴红止咳片),亦有滴丸剂,岳大彪等制备了满山红油β-环糊精包合物,包合率可达90%以上,但还未见将满山红油制成微乳的报道[4]。本文通过提取满山红中的挥发油,探讨满山红油用量及乳化剂用量及配比,用伪三元相图和正交实验的方法筛选出满山红油SEDDS的最佳处方,为满山红油的进一步开发应用提供基础性材料和有益参考。

1 仪器与试药

恒温加热磁力搅拌器(郑州市长城科工贸有限公司);XW-80A旋涡混合器(上海精科实业有限公司); KQ-50B 型超声清洗器(昆山市超声仪器有限公司);FA2 104 A型电子天平(上海精天电子仪器厂);98-1-B型电子恒温加热套(天津市泰斯特仪器有限公司);油酸乙酯(上海飞祥化工厂);吐温-80(国药集团试剂有限公司);正丁醇(天津市恒兴化学试剂制造有限公司);异丙醇(国药集团试剂有限公司);满山红油(批号20150212,江西省吉安恒诚天然香料油提炼厂);水为纯化水;其余试剂均为分析纯。

2 实验方法

2.1 满山红油的提取

用水蒸气蒸馏法提取满山红油:称取满山红的干燥叶2kg,置于圆底烧瓶中,加入3000mL蒸馏水,浸泡2h。连接冷凝回流装置,连续提取5h。

2.2 溶解度实验

2.2.1 油相的选择

取1 mL满山红油置于具塞离心管中,分别加入1mL油酸、油酸乙酯、大豆油、蓖麻油。将混合物涡旋混合2min,在室温条件下静置24h,于4000r/min下离心4min,观察满山红油在其中的溶解情况[5]。

2.2.2 乳化剂和助乳化剂的选择

取1mL满山红油置于具塞离心管中,分别加入1mL乳化剂吐温-80,助乳化剂无水乙醇、正丁醇、异丙醇。将混合物涡旋混合2min,在室温条件下静置24h,于4000r/min下离心4min,观察满山红油在其中的溶解情况[6]。

2.3 处方配伍筛选

在“2.1”项实验基础上,分别选用三种助乳化剂,三种油相进行正交实验,将吐温-80分别与助乳化剂按照1:4比例涡旋混合,作为混合乳化剂[7]。自乳化制剂处方中油-混合乳化剂比小于6:4时更易形成微乳,因此设计本试验中满山红油:油相:混合乳化剂各相比为250mg:450mg:300mg利用正交设计表对处方进行筛选。见表1。

表1 正交实验设计筛选SEDDS处方

注:(A1)油酸;(A2)油酸乙酯;(A3)大豆油;(B1)吐温-80+无水乙醇;(B2)吐温-80+正丁醇;(B3)吐温-80+异丙醇

按上表精密称取各组分,分别加入250mg满山红油,涡旋混匀5min后,加入到37℃50mL的蒸馏水中,置于低速恒温磁力搅拌下缓和搅拌,常温放置48h,观察乳化效果,未乳化油量以体系液面上飘浮的油相面积大小确定,各处方分别比较判定。

2.4 伪三元相图的绘制

在正交实验设计筛选处方基础上,采用绘制伪三元相图的方法确定最佳用量比例,表面活性剂、助表面活性剂与油相各为一角,选择不同比例加入20%的满山红油,混合均匀后,逐滴加入37 ℃蒸馏水,水量加到混合物质量的500倍为终点,在恒温条件下缓慢搅拌自乳化,通过外观评价(包括两个方面,第一,是否将药物溶解完全;第二,是否形成均一溶液)以及记录自乳化的时间(乳化快速为佳),绘制自乳化效果较好的区域,再据此找出最佳处方比例。

3 实验结果

3.1 溶解度实验结果

由实验观察,根据满山红油的溶解情况,选用试剂如下:油相:油酸、油酸乙酯、大豆油;乳化剂:吐温-80;助乳化剂:无水乙醇、正丁醇、异丙醇。

3.2 处方配伍筛选结果

在室温下静置48h后观察SEDDS体系外观情况,评价标准分为5个等级:A-迅速乳化(≤1min),均一澄清,乳光明显;B-迅速乳化(≤1min),均一度稍差,有乳光,上层存在少量漂浮油相;C-乳化稍慢(≤2min),呈浅黄色乳状液体,有较多漂浮油相;D-乳化较慢(>2min),有大量油相产生,略带油状外观;E-乳化困难或有大量油滴存在[7,8]。见表2 。

表2 SEDDS外观评价结果

结果表明,油相的乳化效果从大到小依次为油酸>油酸乙酯>大豆油。油酸与不同配方乳化剂发生自乳化反应的乳化效率明显优于其他组合。溶解度实验结果表明,油酸对满山红油药物的溶解性最好,较其他油相溶解度优势最大[8]。表2结果表明,吐温-正丁醇体系的乳化能力明显强于吐温-异丙醇体系和吐温-无水乙醇体系。且乳化时间较快,第2组溶液处方为油酸和吐温-正丁醇混合乳化剂,均一澄清,乳化后液面上油量漂浮面积小,乳化效果较其他处方理想。在两项实验结果的基础上,最终选择油相为油酸,乳化剂为吐温-80,助乳化剂为正丁醇,再进一步以伪三元相图确定三相的自乳化配比。

3.3 伪三元相图

以X轴为油酸,Y轴为吐温-80,Z轴为正丁醇绘制伪三元相图,见图1。黑色阴影部分为乳化区。

图1 满山红油自乳化区域三元相图

由三相图可知,自乳化区中吐温-80含量15%~95%,正丁醇为5%~85%,油酸为0~35%。

评价原则为油相和表面活性剂对药物具有良好的溶解能力;在37 ℃恒温及温和搅拌下自发形成微乳(目测级别为A级)。由图1所示的阴影面积为自乳化较好的区域,综合处方中乳化剂等附加剂比例及药物用量等因素,最终选择满山红油SEDDS系统的优化处方为:吐温-80(70%)、正丁醇(20%)、油酸(10%)。

4 讨论

用水蒸气蒸馏法提取满山红油,提取率较低,时间较长,易破坏满山红叶的药用成份,因此,在提取中药挥发油时宜采用例如超临界CO2萃取等新技术和新方法。实验中采取先提取、后比较的方法,采用市售超临界提取方法得到的满山红油做对照,表明满山红油传统水蒸气蒸馏方法提取率较低,不足3%,建议采用现代提取方法。

在处方定量实验中,随着油相剂量增加、乳化剂剂量减少、助乳化剂剂量增加,乳化效果依次减弱,因此在伪三元相图中乳化区域越接近左上方越好。在SEDDS中,无水乙醇,正丁醇等可用作助表面活性剂促使药物溶解, 并能降低界面张力,有利于乳化系统的形成[9]。据研究表明,SEDDS作为制药中间体,通常可进一步制成软胶囊,也可固体化后制成硬胶囊,这类固体制剂尤其是软胶囊中,醇类作为助表面活性剂成分可迁入明胶囊壳中,也可通过吸湿作用,使明胶变质软化,导致亲脂性药物沉淀。此外,在实际应用中还应考虑药物的因素(如满山红油的辛、苦味及用量),以及油相的黏度、混合乳化剂在处方中的比例、固体化工艺条件等因素。

在油-乳化剂-辅助乳化剂的体系中,应选择形成SEDDS所需水所占的百分比低的处方,这类处方更易乳化且更稳定。根据已有研究结论,可推断出胃肠道中“乳滴”大小取决于体系中油-水界面张力,而含乳化剂较高的处方,其界面张力较低,故愈易形成均一稳定的微乳,且微乳粒径也愈小。处方筛选还可结合形成的体系外观、乳剂粒度分布及稳定性进行考察筛选,多因素考察可使三元相图绘制的乳化区域更接近真实情况。

[1]李丽,方芳,陈立峰.满山红的化学成分及药理作用[J].黑龙江医药科学,2006,29(3):64-65

[2]叶珍珍,张建,崔升淼.自乳化释药系统在难溶性中药制剂中的应用[J].2012,27(7):1882-1885

[3]Khoo,Shui-Mei.Formulation design and bioavailability assessment of lipidic self-emulsifying formulations of halofantrine[J].International Journal of Pharmaceutics,1998,167(1):155-164

[4]岳大彪,代喜国.满山红油β-环糊精包合物的制备研究[J].黑龙江中医药,2007,5(3):42-43

[5]何芮,尹宗宁,李凡凡,等.分子结构对吲哚美辛自乳化给药系统成乳能力的影响[J].中国医药工业杂志,2014,45(1):35-40

[6]Siew Ping Yap,Kah Hay Yuen.Influence of lipolysis and droplet size on tocotrienol absorption from self-emulsifying formulations[J].International Journal of Pharmaceutics,2004,281:67

[7]韩静,崔升淼.葛根素.自乳化释药系统的处方筛选及体外评价[J].中南药学,2009,7(10):731-734

[8]钱一鑫,唐景玲,孙进,等.口服自乳化释药系统及其在中药制剂中的应用 [J].中草药,2006,37(10):1441-1446

[9]柯秀梅,杨荣平,郭响香,等.自乳化释药系统(SEDDS)对姜黄素类组分增溶作用的研究[J].中草药,2014,45(7):935-941

The study of microemulsion of Folium Rhododendri Daurici Oil for self-emulsifying drug delivery

SUJin1,HUYan-qiu1,TIANMing2

(1.School of Pharmacy,Jiamusi University,Jiamusi,154007;2.Central Hospital of Jiamusi,Jiamusi,154002)

ObjectIve:To filter the prescription of Self-emulsifying drug delivery systems (SEDDS) for Folium Rhododendri Daurici Oil and to make three batches of samples.Methods:The best prescription by the optimum formulations of Folium Rhododendri Daurici Oil SEDDS were filtered by solubility experiment,pseudo-ternary phase diagrams,and the time of formulating microemulsion was determined.The consequence of visual examination and particle size were deem as the parameters of best prescription.Result:From the prescription of the self-emulsifying microemulsion of folium rhododendri daurici oil,the oil phase was oleic acid; the surfactant was tween-80; and the auxiliary surfactant was n-butyl alcohol.The best proportion was tween-80(70%),n-butyl alcohol (20%),oleic acid(10%).Conclusion:The microemulsion of the Folium Rhododendri Daurici Oil was compouned in a proper proportion.It was put under the room temperature for several days with no precipitation which is uniform,stable.The prescription can be used to obtain the preparation of the microemulsion of the Folium Rhododendri Daurici Oil.

Folium Rhododendri Daurici Oil; self-emulsify; SEDDS; preparation

黑龙江省教育厅面上项目,编号:12511574。

苏瑾(1976~)女,黑龙江佳木斯人,博士,副教授,硕士研究生导师。

R284.1

A

1008-0104(2016)05-0010-03

2016-05-09)

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