伪三元相图法优化复方丁香油微乳制备工艺*

罗国平，妙 苗，白 杨，陈 程

（1.西安医学院，陕西 西安710021；2.陕西省食品药品监督检验研究院，陕西 西安710065）

复方丁香油是由丁香、砂仁、白胡椒3味中药材混合提取而成，对脾胃虚寒、消化不良有显著疗效。其中丁香有温中降逆、补肾助阳、健胃消胀、促进排气的功效，多用于脾胃虚寒、呃逆呕吐、食少吐泻者；砂仁有化湿开胃、温脾止泻、理气安胎的功效；白胡椒具有温中下气、消痰解毒功效，多用于治疗寒痰食积、呕吐清水、脘腹冷痛、腹泻等症。这3味中药材用于治疗脾胃虚寒的活性成分主要集中在其挥发油中[1-3]。微乳是由水相、油相、乳化剂和助乳化剂按合适的配比混合而成的分散体系，可提高生物利用度、增强稳定性，且存储方便[4]。本研究中探讨了复方丁香油微乳的处方中，乳化剂与助乳化剂的选择及其用量，微乳中油相与水相的配比，以及乳化剂与助乳化剂的配比选择，再采用伪三元相图对其形成微乳的工艺条件进行筛选和优化[5-6]。现报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器

DF-101S型恒温加热磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限责任公司）；Allegra 64R Centrifuge型高速冷冻离心机（美国Beckman Coulter公司）；SB-5200DT型超声波清洗机（宁波新芝生物科技股份有限公司）；SE602F型电子天平（奥豪斯仪器有限公司，精度为0.1 mg）；ZEN-3600型激光粒度仪（Malvern Zetamaster.UK）；SK200型显微镜（麦克奥迪实业集团有限公司）；98-1-13型电加热套（天津市泰斯特仪器有限公司）。

1.2 试药

丁香、砂仁、白胡椒均购自陕西省药材公司；吐温-20、吐温-80、吐温-85、无水乙醇均为分析纯，均购自天津市科密欧化学试剂有限公司；丙三醇（分析纯，天津市风船化学试剂有限公司）；1，2-丙二醇（分析纯，天津市天力化学试剂有限公司）。

2 方法与结果

2.1 复方丁香油提取

目前，从中药材中提取挥发油的常用方法有水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取法、水酶法、超声提取法等[7-10]，其中水蒸气蒸馏法试验设备简单，制得的挥发油不含有机溶剂且产率较高，故本研究中采用水蒸气蒸馏法提取复方丁香油。取丁香20 g、砂仁30 g、白胡椒10 g，置1000 mL圆底烧瓶中，加入药材8倍量的水，浸泡2.5 h，用电加热套加热提取，待其煮沸开始计时，提取8 h，即得。

2.2 伪三元相图筛选乳化剂和助乳化剂[11-12]

乳化剂选择：本研究中选用吐温类（聚山梨酯类）作乳化剂。称取一定量的乳化剂，置80mL小烧杯中，加入复方丁香油，利用磁力搅拌器，在1 000 r/min、（20±5）℃条件下搅拌，混匀，用胶头滴管滴加蒸馏水，至溶液由澄清变浑浊再变澄清，或由浑浊变澄清，继续搅拌，观察，待溶液澄清不再变化时，记录滴加的水量。绘制伪三元相图，比较形成微乳的区域大小，选择乳化剂。结果见图1。可见，吐温-80的水溶性最好；不同乳化剂所形成的微乳区域也不同，其中吐温-80所形成的微乳区域最大。

助乳化剂选择：以丙三醇，1，2-丙二醇及无水乙醇作为备选助乳化剂，按“乳化剂选择”项下方法操作。将记录的数据以助乳化剂、油相、水相分别作为3个顶点，绘制伪三元相图。结果见图2。可见，1，2-丙二醇及无水乙醇与油相相溶良好，前者作助乳化剂时所形成的微乳区域最大。

2.3 最佳微乳体系Km值的确定

以混合乳化剂（乳化剂与助乳化剂）与油相分别以9∶1，8∶2，7∶3，6∶4，5∶5，4∶6，3∶7，2∶8，1∶9的质量比进行筛选。量取适量乳化剂，置80 mL小烧杯中，加入一定量的助乳化剂，利用磁力搅拌器，在1 000 r/min、（20±5）℃条件下搅拌至混合均匀，再按不同质量比加入不同量的复方丁香油，继续搅拌，混合均匀，用胶头滴管滴加蒸馏水，至溶液由澄清变浑浊再变澄清，或由浑浊变澄清，继续搅拌，观察，待溶液澄清不再变化，记录滴加的水量。试验外观现象见表1。

同时，借助伪三元相图（图3）及粒度分布图（图4），筛选混合乳化剂与油相的质量比，再固定油相所占比例，变换不同乳化剂与助乳化剂的比例（Km值）。可见，当乳化剂 ∶助乳化剂 ∶油相分别为7∶1∶2，6∶2∶2，5∶3∶2，4∶4∶2，3∶5∶2，2∶6∶2，1∶7∶2时，试验外观均呈浅黄色，透明，离心未分层。从外观、稳定性（离心法）和粒度分布等方面进行评价，确定最佳Km值。当混合乳化剂与油相的质量比为8∶2时制得的微乳最佳。固定油相占比，变换不同的Km值，从外观、稳定性、粒度分布图（图5）等确定最佳Km值为6∶2。

图1 不同乳化剂绘制的伪三元相图

图2 不同助乳化剂绘制的伪三元相图

2.4 微乳结构确定

取利用染色法将制得的复方丁香油微乳取几滴，置2片载玻片上，分别涂抹油溶性染料苏丹Ⅲ和水溶性染料亚甲蓝，观察两者的扩散速率。从结果可推断，复方丁香油微乳属水包油（O/W）型微乳[13]。

2.5 复方丁香油微乳制备

量取吐温-80（乳化剂）31.7 mL，置烧杯中，加入1，2-丙二醇（助乳化剂）11.0 mL，利用磁力搅拌器，在1 000 r/min、（20±5）℃条件下搅拌，混匀，再加入复方丁香油11.1mL，继续搅拌，混匀，用胶头滴管缓慢滴加蒸馏水46.2 mL，可见澄清透明的复方丁香油微乳形成。

表1 混合乳化剂与油相不同质量比产生的试验现象

图3 混合乳化剂与油相、水相绘制的伪三元相图

图4 混合乳化剂与油相质量比为8∶2时的粒度分布图

图5 乳化剂、助乳化剂与油相间配比为6∶2∶2时的粒度分布图

2.6 复方丁香油微乳平均粒径及分布

将制得的复方丁香油微乳采用Malvern激光粒度仪检测，测得平均粒径为18.70 nm，且粒度分布均匀。

3 讨论

本研究中在预试验前对乳化剂与助乳化剂进行了粗筛。吐温类、司盘类、聚乙二醇辛基苯基醚（OP乳化剂）、60%卵磷脂作为乳化剂，具有降低界面张力形成界面膜，促使微乳的形成，故作为备选乳化剂进行预试验。司盘属非离子型表面活性剂，具有很好的乳化、分散作用，但亲脂性较强，常用于制备油包水型乳剂；OP乳化剂对热不稳定，而复方丁香油微乳要求热稳定性良好，故OP乳化剂并不合适；60%卵磷脂因纯度不够，导致异味，乳化效果不佳，故本研究中并未采用；吐温属非离子型表面活性剂，亲水性强，通常认为其无毒、无刺激性[14]，常用作乳化剂和油类物质的增溶剂，由于本研究中复方丁香油在作为油相的同时，也是本试验的主药，属亲脂性，而O/W型微乳可增加亲脂性药物的溶解度。故将乳化剂确定为吐温类。

助乳化剂可以协助乳化剂降低界面张力及电荷斥力，调节乳化剂亲水亲油平衡值（HLB），使其在油-水界面有较大的吸附，增加微乳的柔顺性和流动性，减小微乳颗粒，常选用的助乳化剂多为短链醇、有机氨等，而其中醇类能提高载药量，增大药物的溶解度[15]。故本研究中选择醇类作为助乳化剂。

当乳化剂与助乳化剂的种类和质量比不同时，构成的微乳性质和特点也会呈现较大差异，这不仅影响微乳的粒径，还影响载药质量和药效的发挥。本研究中采用伪三元相图法优化复方丁香油微乳的处方工艺，方法操作简便，值得推广。