橙皮苷壳聚糖膜剂制备工艺研究
2017-04-08彭国廖日房
彭国,廖日房
(1.广东省高州市中医院,广东茂名 525200;2.中山大学孙逸仙纪念医院药学部,广东广州 510235)
橙皮苷壳聚糖膜剂制备工艺研究
彭国1,廖日房2
(1.广东省高州市中医院,广东茂名 525200;2.中山大学孙逸仙纪念医院药学部,广东广州 510235)
目的制备用于抗氧化保健作用的新型透颊膜给药制剂。方法采用成膜材料壳聚糖,制备中药橙皮苷壳聚糖膜剂;以膜剂的外观质量、抗拉力强度、溶解时间、黏附时间、体外黏附力及药物释放度作为评价指标,优选最佳制备方法,并采用紫外分光光度法测定橙皮苷的含量。结果所制膜剂易成膜、起膜,透明度高,均匀性良好,测定波长为420 nm。结论该膜剂处方合理,引起的生物组织反应小,可为口腔科常见疾病防治提供新的剂型。
橙皮苷;壳聚糖;膜剂;制备工艺
橙皮苷存在于柠檬、柑桔、代代花等果皮中,别名二氢黄酮苷、陈皮苷、柑果苷、桔皮苷、橘皮苷。在柑桔属(Cirtus)中,中果皮(白色海绵状组织)发达系统和较薄系统者多含橙皮苷。橙皮苷主要具有止咳、抗氧化作用,也有维持渗透压、增强毛细血管韧性、缩短出血时间、降低胆固醇等作用,临床制剂用于心血管系统疾病的辅助治疗。其可制作多种防治动脉硬化和心肌梗死的药物,是成药“脉通”的主要原料之一,在食品工业中可用作天然抗氧化剂,也可用于化妆品[1-2]。壳聚糖(CS)是一种半合成高分子氨基多糖,主要存在于虾、蟹壳中,对人体无刺激、无致敏、无毒,且生物可降解,是国家食品药品监督管理总局认可的一类生物降解材料,且已广泛应用于生物医用材料领域[3-4]。本试验中以壳聚糖为主要膜材,配以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(ALG)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)等其他辅材,制备3种不同组方配比的膜剂,通过缓释性、溶解性、黏附力及黏附时间测试,最终确定了橙皮苷壳聚糖膜剂的最佳制备工艺。现报道如下。
1 仪器与试药
1.1 仪器
FA1004型电子天平(沈阳天平仪器有限公司);UV1101型紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);CMT2000型电子拉力试验机(昆山科瑞特试验仪器有限公司);RCZ-6C型溶出度测定仪(上海黄海药检仪器厂);HH-S型恒温水浴箱(东莞市鼎检仪器设备有限公司);KQ-100B型超声波清洗器(深圳市得康科技有限公司);远红外快速干燥箱(上海科辰实验设备有限公司)。
1.2 试药
橙皮苷(上海西域集团有限公司,批号为H0049);壳聚糖(脱乙酰度90%,郑州金利生物有限公司);ALG(郑州盛凯化工产品有限公司);PVA(广州市启华化工有限公司);CMC-Na(广州市启华化工有限公司);其余试剂均为分析纯。
2 制备工艺
2.1 处方设计
设计3组膜剂组方配比,其中橙皮苷0.020 g,加水至20 mL,结果见表1。
表1 处方工艺设计
2.2 处方膜剂制备
1号处方:根据表1所示处方比例,将0.507 g壳聚糖加入7 mL体积分数为2%的冰醋酸中,精密加入橙皮苷0.020 g,搅拌均匀,30℃水浴加热使溶解。称取PVA 0.219 g溶于6 mL水,90℃超声溶解。于30℃恒温水浴中,使海藻酸钠0.260 g充分溶解于7 mL水溶液中,备用。将PVA溶液、海藻酸钠溶液加入壳聚糖溶液中,加水至20 mL,充分搅匀,静置脱泡30 min。取上述混合溶液涂布于洁净的聚四氟乙烯板上,30℃干燥36 h,起膜,铺于以乙基纤维素为背衬层的薄膜上,即得。
2号处方:根据表1所示处方比例,用10 mL体积分数为2%的冰醋酸配置含0.517 g壳聚糖的溶液,精密加入0.020 g橙皮苷,30℃水浴加热使溶解。称取0.375 g海藻酸钠与0.045 g碳酸氢钠溶于10 mL水,置30℃恒温水浴箱中,静置脱泡。先将海藻酸钠溶液涂布于洁净的聚四氟乙烯板上,略干后将壳聚糖溶液涂布于其上,30℃干燥36 h,起膜,铺于以乙基纤维素为背衬层的薄膜上,即得。
3号处方:根据表1所示处方比例,将0.515 g壳聚糖加入10 mL体积分数为2%的冰醋酸中,精密加入0.020 g橙皮苷,30℃恒温水浴溶解后得1液。将适量羧甲基纤维素钠和甘油搅匀成糊状,得2液。称取0.210 g PVA溶于10 mL水,90℃超声溶解,得3液。将1液倒入2液,充分混匀成糊状,得4液。将4液倒入3液,搅拌成形,加热0.5 h,过滤,静置脱泡。取上述混合溶液涂布于洁净的聚四氟乙烯板上,30℃干燥36 h,起膜,铺于以乙基纤维素为背衬层的薄膜上,即得。
2.3 质量评价
2.3.1 外观评价
分别评价3组处方配比制备的膜剂外观,结果见表2。
表2 3组配比制备的膜剂外观评价结果
2.3.2 橙皮苷含量测定(紫外吸收光谱法)
检测波长选择:空白对照为0.5%十八烷基磺酸钠溶液,于200~600 nm波长范围扫描[5]。结果显示,橙皮苷在420 nm波长处有最大吸收。
标准曲线绘制:精密称取橙皮苷标准品12.5 mg,置25 mL容量瓶中,加入0.5%十八烷基磺酸钠溶液至刻度,配制成质量浓度为0.5 mg/mL的对照品溶液。在100 mL容量瓶中,分别精密吸取对照品溶液0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 mL,用0.5%十八烷基磺酸钠溶液定容,制成系列对照品溶液,于278 nm波长处测定吸光度。得标准曲线方程Y=0.048 3X+0.000 2,r=0.999 7(n=5)。
含量测定:取1号、2号、3号膜(1.0 cm×0.5 cm)各1片,置10 mL容量瓶中,加适量0.5%十八烷基磺酸钠溶液振摇1 min,超声0.5 h,冷却后加至刻度,摇匀。以0.5%十八烷基磺酸钠溶液为空白对照,于420 nm波长处测定吸光度,根据标准曲线计算含量。结果3组膜剂中橙皮苷含量分别为0.407,0.405,0.409 mg/cm2。
2.3.3 抗拉力强度测定
在3组膜剂中,分别取2片(1.0 cm×4.0 cm)橙皮苷壳聚糖膜剂,置湿度为60%条件下1周。使用电子拉力试验机进行拉力测试,结果见表3。
2.3.4 溶解时间测定
取测试膜夹,在夹子上放入恒定37℃的水浴(装有100 mL蒸馏水的100 mL烧杯)中,置电磁搅拌器上(50 r/min),记录膜剂溶解时间,结果见表3。
2.3.5 黏附时间测定
在3组膜剂中,分别取3片(1.0 cm×1.0 cm)橙皮苷壳聚糖膜剂粘贴于已去污、相对平整的新鲜猪大肠,挂在37℃、pH为6.2的恒温水浴中,分别计算平均黏附时间。结果见表3。
2.3.6 体外黏附力测定
取猪大肠内膜置32℃及pH为7.4的等渗磷酸盐缓冲液中浸泡0.5 h,备用。根据张力仪设计原理,制定黏附力测定仪,将2块平台中的1块平台固定于试验台上,另1块平台连接到天平称物托盘下,用黏合剂将2块(3.0 cm×3.0 cm)备用猪大肠内膜背衬层分别黏附在2块平台上,使其黏膜面朝外,将橙皮苷壳聚糖膜剂润湿置2块大肠黏膜之间,稍压2 min,随后在另一托盘上不断施加重力,测定拉开测试膜与黏膜所需力。结果见表3。
表3 3组处方配比膜剂性能测定结果比较
2.3.7 药物释放度测定
采用小杯桨法进行药物体外释放试验,将杯放入恒温(37±0.5)℃及恒速50 r/min的水浴中,不断搅拌,分别取1块(2.0 cm×2.0 cm)测试膜放入十八烷基磺酸钠溶液中,分别于开始试验15,30,40,50,60,90,120 min取样5 mL,同时补充等量释放介质,过滤,测定橙皮苷含量,结果见表4。将累积释放百分率对时间作图,结果见图1。
表4 处方1号、2号、3号膜释放度测定结果
图1 不同组方膜剂的释放度
3 讨论
橙皮苷为橙皮素通过7位羟基与芸香糖形成的糖苷,为二氢黄酮衍生物,广泛存在于豆科、白桦、唇形花科、蝶形花科、芸香科、柑橘属植物体中,其药理作用也受到了多方面的关注。Cvetnic等[6]报道,橙皮苷可有效抑制20余种细菌的活性,对10多种酵母菌也有很好的抑制作用。橙皮苷质量浓度在1~10 μg/mL范围内对葡萄孢属、曲霉菌属也具有抑制作用[7]。橙皮苷可抑制脂多糖(LPS)诱导的炎性细胞因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的生成,其抗炎作用优于消炎痛和柚皮素,对组织的毒性更小[8]。橙皮苷属多酚类化合物,具有很好的抗氧化活性,可以清除氧自由基,抑制氧化还原通路的相关酶类。研究还发现,橙皮苷具有抗病毒、抗肿瘤、抗心血管疾病、防紫外线及免疫调节等作用[9-10]。
壳聚糖是仅次于纤维素的第2大可再生天然高分子材料,来源广泛,安全性好,具有有趣的生物性能,如抗菌、抗炎及工艺性能如脂肪结合能力或纹理增强[11]。壳聚糖凝胶可作为牙抗菌素的载体,具有止血、消炎和促进伤口愈合等功能;可降低血清和肝脏中的胆固醇浓度,用于降胆固醇剂。壳聚糖能强化肝脏机能,防止由于过量饮酒引起的肝脏宿醉,并对残留在体内的重金属、毒素、农药、化学色素具有吸附和排泄功效。癌症患者服用壳聚糖后,可激活体内具有免疫功能的淋巴细胞,使其能分辨正常细胞和癌细胞,并杀死癌细胞。壳聚糖能调节体内的pH至弱碱性,提高胰岛素的利用率,有利于防治糖尿病。此外,其还具有调节内分泌系统的功能,使胰岛素分泌正常,抑制血糖升高,调血脂。在生物医学方面,壳聚糖易于加工成凝胶、膜、纳米纤维、纳米纤维丝、珠子、微粒、纳米颗粒及支架和海绵状泡沫等,在组织工程、伤口愈合、药物控释载体及基因工程方面具有广泛的应用前景[12-14]。
本试验结果证明,3组膜剂处方配比均能制成棕色且外观平整的中药橙皮苷膜剂,其中处方1号膜透明度高,柔韧性强,均匀性最好。壳聚糖属天然高分子多聚糖,具有较好的成膜性[15],当它们被植入生物体内或覆盖在创伤表面时,引起的生物组织反应小,且可被组织细胞释放的酶降解,但其黏附性能并不理想。而口腔贴膜应受到黏膜黏附性和生理状况(唾液、口腔活动等)的影响和制约,黏膜黏附性是决定口腔贴膜优良与否的先决条件。本试验中参考文献[16]自制黏附力测定装置进行测定,结果随着海藻酸钠或CMC-Na比例的增加,黏附力明显增加,PVA比例增大而黏附力减小。1号处方加入适量PVA,可使膜剂易成膜、不易碎,且具有一定黏附力,故选择1号处方作为中药橙皮苷膜剂的成膜材料。
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Preparation Technology of Membrane of Hesperidin and Chitosan Polymers
Peng Guo1,Liao Rifang2
(1.Gaozhou Traditional Chinese Hospital,Maoming,Guangdong,China525200;2.Department of Pharmacy,Sun Yat-Sen Memorial Hospital,Sun Yat-Sen University,Guangzhou,Guangdong,China510235)
Objective To prepare novel buccal film formulation anti oxidation and health care function.Methods The chitosan film was prepared by chitosan as the film-forming material.The appearance quality,tensile strength,dissolution time,adhesion time,in vitro adhesion and drug release were used as evaluation indexes.The content of hesperidin was determined by ultraviolet spectrophotometry.ResultsThe films were easy to form and film,and the transparency was high and the homogeneity was good.The measurement wavelength was 420 nm.ConclusionThe formulation of this film is reasonable,and the biological tissue reaction is small.It can provide a new dosage form for the prevention and treatment of common diseases in the Department of Stomatology.
hesperidin;chitosan polymers;membrane;preparation techonlogy
TQ461
A
1006-4931(2017)01-0019-04
10.3969/j.issn.1006-4931.2017.01.006
2016-08-18;
2016-09-21)
彭国,大学本科,主管药师,研究方向为临床药学,(电话)0668-6199737。