芦丁自微乳处方的优化

赵惠茹， 史 洋， 陈 红，2， 靖 会， 杨 阳， 边军昌

（1. 西安医学院药学院， 陕西 西安710021； 2. 沈阳药科大学无涯学院， 辽宁 沈阳110016）

芦丁具有降低毛细血管通透性和脆性的作用， 能保持及恢复毛细血管正常弹性， 可用于防治高血压脑溢血、 糖尿病视网膜出血、 出血性紫癜等疾病， 是一种自然界广泛存在的黄酮类化合物［1-2］， 但它在水中的溶解度仅为125 mg／L， 导致生物利用度不高［3-5］。 因此， 开发芦丁新剂型和适宜给药途径是增加该成分溶解和吸收的有效方法。

自微乳是在没有水相存在时， 由药物、 油相、 乳化剂、 助乳化剂组成的热力学稳定体系，口服后在水相胃液中自发形成粒径小于100 nm的O／W 型乳剂［6-7］， 这种新型给药系统不仅可提高难溶性药物溶解度， 还能使其快速分布于胃肠道， 减少对胃肠道的刺激。 因此， 本实验将芦丁制成自微乳后以载药量、 Zeta 电位、 粒径为指标， 采用均匀设计法优化处方， 为相关新剂型的研究提供参考。

1 仪器

1.1 仪器 78-1 型磁力加热搅拌器（上海浦东物理光学仪器厂）； DZF-6020 型真空干燥箱（上海琅轩实验设备有限公司）； KQ5200E 型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）； FA1004B 型电子精密天平（上海越平科学仪器有限公司）； DZKW-D-2 型智能数显恒温水浴箱（北京市永光明医疗仪器厂）； ZEN3600 型激光粒度仪 （英国Malvern 公司）； Agilent 1260 型 高 效 液 相 色 谱 仪 （配 置G1311X 四元输液泵、 G1314B 可变波长紫外检测器）； KQ-C 型玻璃仪器气流烘干器（巩义市予华仪器有限责任公司）。

1.2 材料 芦丁对照品（含有量≥99%， 批号20140331， 中国食品药品检定研究院）； 芦丁原料药（含有量98%， 批号150213， 西安应化生物技术有限公司）； 聚氧乙烯氢化蓖麻油（RH40， 批号57184468E0， 德国巴斯夫公司）； 油酸乙酯（批号F20151206， 东莞市乔科化学有限公司）； 1， 2-丙二醇（批号20160314， 天津市河东区红岩试剂厂）。 甲醇为分析纯（天津市河东区红岩试剂厂）；其他试剂为分析纯； 水为超纯水。

2 方法与结果

2.1 油相、 乳化剂、 助乳化剂选择［8-9］前期预实验测定了芦丁在4 种油相、 4 种乳化剂、 5 种助乳化剂中的溶解度， 选择增溶作用较强的几种溶剂互相配伍， 考察该系统乳化能力。 最终确定， 油酸乙酯、 RH40、 1， 2-丙二醇分别作为油相、 乳化剂、助乳化剂。

2.2 乳化剂与助乳化剂比例（Km） 初步筛选 参照预实验结果， 将RH40 与1， 2-丙二醇分别按1 ∶2、 1 ∶1、 2 ∶1、 3 ∶1、 4 ∶1 比例混合后， 再与油酸乙酯分别按9 ∶1、 8 ∶2、 7 ∶3、 6 ∶4、 5 ∶5、4 ∶6、 3 ∶7、 2 ∶8、 1 ∶9 比例混合， 在磁力搅拌器搅拌下加水滴定， 观察溶液由浑浊变澄清时的相变点， 记录此时加水量， 计算每种组分的质量分数。 然后， 通过Origin 8.5 软件将临界点时油酸乙酯、 RH40、 1， 2-丙二醇、 水各自质量分数绘制成伪三元相图， 其3 个顶点分别为混合乳化剂、 油相、 水相， 将能形成澄清或带有蓝色乳光的实验点定为伪三元相图中可形成自微乳的处方点， 连接这些点与水相顶点形成的封闭区域， 即为自微乳区，以该区域面积为指标确定Km， 结果见图1。 由图可知， 随着Km增大， 自微乳区面积呈先逐渐增大后略有减小的趋势， 当Km为3 ∶1 和4 ∶1 时两者面积变化不大， 考虑到制备自微乳时处方中各组分不同配比可能会产生交互作用， 故进一步采用均匀设计优化处方。

图1 空白微乳伪三元相图Fig.1 Pseudo-ternary phase diagrams for blank microemulsions

2.3 均匀设计优化 选择对自微乳制备工艺有显著影响的油相用量（X1）、 Km（X2） 作为影响因素， 设 定 前 者 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、35%、 40%， 后者1 ∶1、 1.5 ∶1、 2 ∶1、 2.5 ∶1、3 ∶1、 3.5 ∶1、 4 ∶1 各7 个水平， 选择U7（73）均匀设计表安排试验， 再以粒径（Y1）、 Zeta 电位（Y2）、 载药量（Y3） 为评价指标。 预实验发现，自微乳载药量越高， 粒径越小， Zeta 电位绝对值越大， 处方优化效果越好， 故采用多指标综合评分法进行考察， 结合本实验特点和工艺要求， 以载药量40%、 粒径和Zeta 电位各30% 进行加权评分， 即载药量满分40 分， 其余各组结果折算后求得相应分数； 粒径满分30 分， 其余各组结果取倒数进行折算； Zeta 电位满分30 分， 其余各组结果取绝对值进行折算， 将折算后的指标值相加， 即为综合评分（Y）。结果见表1。

然后， 通过DPS7.05 软件对各因素进行二次多项式逐步非线性拟合， 得到回归方程为Y ＝51.231＋4.285X2-3.027＋1.016X1X2， r ＝0.985 2，F ＝26.132，＝0.896 4， P ＝0.008 ＜0.05，表明回归方程拟合度较好， 在α ＝0.05 水平上具有意义， 回归分析见表2。 由表可知， 各因素对综合评分的影响程度依次为X2＞X22＞X1X2＞X1＞X12，Km、 Km二次项、 交互项有显著影响（P ＜0.05）。应用DPS7.05 软件优化回归方程， 得到最优条件为X1＝19.3%， X2＝2.9 ∶1， 综合评分预测值93.47， 结合实际操作将其修正为油相用量20%，Km3 ∶1。

表1 试验设计及结果Tab.1 Design and results of tests

表2 回归分析Tab.2 Analysis of regression

2.4 验证试验 在“2.3” 项最优条件下， 精密称取1， 2-丙二醇2.008 g、 RH40 5.997 g， 混合后搅拌， 加入油酸乙酯2.012 g、 芦丁0.3 g， 37 ℃水浴3 h 至完全溶解后缓慢加入100 mL37 ℃蒸馏水中， 100 r／min 下自乳化1 min， 即得淡黄色澄清透明的自微乳， 测定其粒径、 载药量、 Zeta 电位，平行3 份， 取平均值， 结果见图2 ～3、 表3。 由此可知， 该工艺相对稳定， 合理可行。

图2 自微乳粒径分布Fig.2 Particle size distribution of self-microemulsions

图3 自微乳Zeta 电位Fig.3 Zeta potential of self-microemulsions

表3 验证试验结果（n＝3）Tab.3 Results of verification tests （n＝3）

3 讨论

前期测定了芦丁在不同油相、 乳化剂、 助乳化剂中的溶解度， 选择增溶作用较强的几种溶剂互相配伍以考察该系统乳化能力， 并选择油酸、 聚氧乙烯氢化蓖麻油（RH40）、 无水乙醇分别作为油相、乳化剂、 助乳化剂进行处方筛选［8］， 发现虽然无水乙醇可降低油水界面张力， 减少RH40 用量， 提高微乳载药量和自乳化效率， 但所得自微乳稳定性较差， 在放置6 个月后出现分层现象， 可能与其易挥发性有关。 因此， 结合预实验结果选择油酸乙酯、 RH40、 1， 2-丙二醇分别作为油相、 乳化剂、助乳化剂， 得到最优处方为油酸乙酯用量20%，RH-40 与1， 2-丙二醇比例（Km） 3 ∶1， 验证试验表明该工艺稳定可行。

对于自微乳处方的筛选， 一般采用伪三元相图、 正交设计、 星点设计-效应面法等［10-12］， 各有其优缺点， 其中伪三元相图简单易用， 但精度不够。 本实验在应用该方法时发现， 随着Km增大，形成微乳所需的水量逐渐增多， 自微乳区域面积逐渐增加， 这是由于RH40 比例增加时可加强自微乳的乳化作用， 但黏度较大的凝胶区搅拌困难， 从而延长自乳化时间， 故选择粒径、 载药量、 Zeta 电位作为评价指标， 进一步采用均匀设计优化处方。 正交设计采用线性数学模型进行拟合， 试验次数虽少， 但预测性较差； 星点设计-效应面法中虽然各因素对效应影响的拟合结果大多是非线性的， 但试验次数较多， 而且所选择因素不能是非连续变量；均匀设计［13-15］中实验点在试验范围内均匀分散，有很好的代表性， 故可减少试验次数， 并能选择非连续变量， 适合多因素多水平的处方优化， 更具科学性和预测性。