盐酸小檗碱乳剂的处方研究

刘泽伟，刘黎瑶 ,,通信作者，王庆奎，刘林，叶懿娴

盐酸小檗碱乳剂的处方研究

刘泽伟a，刘黎瑶a,b,通信作者，王庆奎b，刘林a，叶懿娴a

（天津农学院 a. 基础科学学院，b. 天津市水产生态及养殖重点实验室，天津 300384）

小檗碱是中草药黄连的主要抗菌活性成分，常以盐酸盐的形式应用，但由于水溶性和脂溶性较差，广泛应用受到限制。因此，本研究在前期利用磷脂复合技术改善盐酸小檗碱脂溶性的基础上，将其制备成乳剂以提高稳定性和水中分散性。首先，将离心稳定性作为评价指标，通过单因素筛选，确定了乳剂处方中油相比例、乳化剂以及稳定剂用量的适宜范围。然后，以离心乳层保留率为评价指标，通过正交设计，确定了盐酸小檗碱乳剂的最优处方，即：油相（大豆油）、乳化剂（Poloxmer188）以及稳定剂（黄原胶）的质量比例分别为20%、3%以及1%。优选处方下盐酸小檗碱乳剂的分散性良好，为小檗碱的广泛应用奠定了物质基础。

盐酸小檗碱；单因素筛选；正交设计；乳剂；磷脂复合物

小檗碱是从黄连中提取的一种异喹啉类生物碱，临床应用形式为盐酸小檗碱，能够抑制微生物DNA和蛋白质的合成，是一种广谱抗菌剂[1-2]。有研究表明，盐酸小檗碱在治疗肿瘤、糖尿病以及心血管疾病等方面有一定的药理活性[3]，具有广泛的应用前景。但盐酸小檗碱水溶性与脂溶性均较差，导致其口服生物利用度很低。同时，盐酸小檗碱溶解/分散缓慢，极大地限制了其应用[4-6]。在前期研究中，通过系统的处方筛选制备了盐酸小檗碱-磷脂复合物，通过分子间静电复合作用，将盐酸小檗碱在大豆油中的脂溶性提高了近30倍[7]，有利于提高其口服生物利用度。但所构建的磷脂复合物质地黏稠、易吸潮解离，不利于直接给药。

乳剂是将两种不相混溶的液体成分在表面活性剂的作用下，经过超声、均质或者高速剪切等方法形成的多分散体系。其中，水包油型乳剂具有增加油溶性药物分散性和稳定性的优势。在磷脂复合物的基础上，本研究将其进一步制备成乳剂，既能够改善盐酸小檗碱的脂溶性，又能改善其水中分散性。在乳剂处方筛选过程中，以离心稳定性和离心乳层保留率为评价指标，通过单因素筛选和正交设计，考察油相、乳化剂以及稳定剂的用量对于乳剂成型性的影响，最终确定盐酸小檗碱乳剂的最优工艺处方，为其进一步广泛应用奠定物质基础。

1 仪器与试剂

1.1 仪器

电子天平（Sartorius，BSA 223S）；旋转蒸发仪（Rotavapor R-100，BUCHI）；高速离心机（长沙湘仪仪器有限公司，L550）；紫外-可见分光光度计（北京普析通用仪器有限公司）；高速剪切机（德国IKA超高速高剪切乳化分散机，T18）；恒温水浴锅等。

1.2 试药

盐酸小檗碱（西安奥赛生物科技有限公司，纯度96%）；Poloxmer188（美国巴斯夫有限公司，分析纯）；盐酸小檗碱标准品（中国药品生物制品检定院，纯度≥98%）；黄原胶（梅花生物科技集团股份有限公司，MHF-80Y，食品级）；无水乙醇（天津市风船化学试剂有限公司，分析纯）；其他试剂均为分析纯。

2 试验方法

2.1 盐酸小檗碱乳剂的制备方法

首先根据前期研究制备盐酸小檗碱-磷脂复合物[7]。随后，称取处方量的盐酸小檗碱-磷脂复合物溶于大豆油中，并加入处方量乳化剂Poloxmer188，超声溶解，作为油相待用。另取处方量的黄原胶，向其中加入处方量体积的蒸馏水，超声使其分散均匀，作为水相待用。在高速剪切分散的条件下（5 000 r/min），将油相逐滴加至水相中，并继续保持搅拌高速剪切分散15 min，即得盐酸小檗碱乳剂。

同法制备不含盐酸小檗碱的空白样品，作为空白对照品。

2.2 盐酸小檗碱含量的测定[8-9]

2.2.1 盐酸小檗碱标准品的全波长扫描

称取5 mg盐酸小檗碱标准品，加入无水乙醇，超声溶解并稀释至适宜浓度之后，通过紫外-可见分光光度计测定200～900 nm波长区域内的吸收情况，并记录扫描图谱。根据全波长扫描结果确定最适波长。

同法测定空白对照品的全波长扫描图，确定其全波长扫描结果。

2.2.2 盐酸小檗碱标准曲线绘制

称取25 mg盐酸小檗碱标准品置于容量瓶中，加入无水乙醇溶解并定容至25 mL，配制质量浓度为1 000 μg/mL的储备液。取适量储备液用无水乙醇稀释定容，得到质量浓度依次为20、40、60、80、100 μg/mL梯度浓度溶液。通过紫外分光光度法，测定上述系列标准溶液在最大吸收波长处的吸光度，以质量浓度为横坐标、吸光度为纵坐标，绘制标准曲线并拟合回归方程。

2.2.3 精密度测定

取2.2.1中配制的低、中、高质量浓度的标准溶液，连续进样6次，测定其在最大吸收波长下的吸光度并计算相对标准偏差（）。

2.2.4 乳剂中盐酸小檗碱含量测定

称取适量载药乳剂，经高速离心（10 000 r/min）10 min之后，准确移取油层1 mL于10 mL容量瓶中，加入无水乙醇溶解并定容，经微孔滤膜过滤后，测定续滤液在最大吸收波长下的吸光度，用标准曲线回归方程，计算盐酸小檗碱含量。

2.3 盐酸小檗碱乳剂的处方研究

2.3.1 单因素影响试验

2.3.1.1 大豆油用量范围筛选

在保持乳化剂Poloxmer188和稳定剂黄原胶的用量均为1%（以下如无特指，均为质量分数）的前提下，设定大豆油的加入量为10%、20%、30%、40%、50%，以离心稳定性（5 000 r/min×10 min）为筛选指标，筛选大豆油的用量范围。

2.3.1.2 乳化剂用量范围筛选

在保持大豆油用量为20%和稳定剂黄原胶用量为1%的前提下，设定乳化剂Poloxmer188的加入量为0.5%、1.0%、2.0%、3.0%和4.0%，以离心稳定性（5 000 r/min×10 min）为筛选指标，对乳化剂Poloxmer188的用量范围进行筛选。

2.3.1.3 稳定剂用量范围筛选

在保持大豆油用量为20%和乳化剂Poloxmer188用量为1%的前提下，设定稳定剂黄原胶的加入量为0.1%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%，以离心稳定性（5 000 r/min×10 min）为筛选指标，对稳定剂黄原胶的用量范围进行筛选。

2.3.2 正交设计试验

根据单因素影响试验的结果，以离心乳层保留率（4 000 r/min×15 min）作为筛选指标，通过三因素三水平（L9，34）的正交设计，对大豆油（A）、乳化剂Poloxmer188（B）以及稳定剂黄原胶（C）的加入量进行筛选。正交设计因素水平表如表1所示。

表1 正交设计因素水平表 %

其中，离心乳层保留率的计算见公式（1）[10-11]。

离心乳层保留率（%）＝（总体积－油层体积）/总体积×100 （1）

2.4 稳定性考察

在优选处方设计下，制备3批盐酸小檗碱乳剂，分别对外观均一度、离心稳定性以及盐酸小檗碱含量进行测定和评价。并于4 ℃条件下密封放置0、1、2、3个月，定期取样观察外观、并测定盐酸小檗碱含量以及离心分层情况，以评价其放置稳定性。

3 结果与分析

3.1 盐酸小檗碱含量的测定方法

3.1.1 全波长扫描

按照既定方法，测定了盐酸小檗碱标准溶液及空白样品溶液在200～900 nm波长区域内的吸收情况，全波长扫描图谱如图1所示。

图1 盐酸小檗碱的紫外-可见光全波长扫描图谱

根据全波长扫描图片，确定了测定盐酸小檗碱含量的最适波长为350 nm，在该最大吸收波长下，制备乳剂所需的其他辅料均无吸收，不干扰盐酸小檗碱含量的测定。

3.1.2 标准曲线绘制

按既定方法，依照紫外分光光度法测定不同质量浓度盐酸小檗碱系列溶液在350 nm处的吸光度。以吸光度（纵坐标，）对质量浓度（μg/mL，横坐标，）进行线性回归，回归方程为＝0.008 5＋0.049 3（＝0.999 5）。线性测定结果表明，在350 nm检测波长下，盐酸小檗碱溶液在20～100 μg/mL的范围内线性关系良好（图2）。

图2 盐酸小檗碱标准品溶液标准曲线

3.1.3 精密度测定

对低、中、高质量浓度的盐酸小檗碱标准品溶液进行精密度测定，结果如表2所示。由表2可见，各质量浓度溶液重复测定5次的值均小于2%，表明该测定方法精密度良好。

表2 精密度测定结果

3.2 盐酸小檗碱乳剂的处方筛选

3.2.1 单因素影响试验

按照既定方法对乳剂处方中大豆油、乳化剂Poloxmer188以及稳定剂黄原胶的用量范围进行了单因素影响试验，结果如表3所示。试验结果表明，当大豆油、Poloxmer188及黄原胶用量范围分别为10%～30%、2%～4%以及1%～2%时，大豆油乳剂能够成型并且离心稳定性良好。

表3 单因素影响试验筛选表 %

注：“＋”表示以5 000 r/min转速离心10 min之后样品未发生分层；“－”表示以5 000 r/min转速离心10 min之后样品发生分层

3.2.2 正交设计

通过三因素三水平（L9，34）正交设计，以离心乳层保留率作为评价指标，对大豆油、乳化剂Poloxmer188以及稳定剂黄原胶的用量进行了正交筛选，得出制备大豆油乳剂的最佳处方，结果如表4所示。由表4可知，通过正交设计的极差分析，得出最优处方为A2B2C1，即大豆油、乳化剂Poloxmer188和稳定剂黄原胶的用量分别为20%、3%和1%。

表4 正交设计评价结果 %

3.3 放置稳定性的初步评价

按照最优处方制备了3批盐酸小檗碱乳剂，评价其放置稳定性。由表5可知，优选处方下，盐酸小檗碱含量为2%左右，外观均匀，离心稳定性良好，于5 000 r/min条件下离心10 min，未见油水分离现象。在4 ℃条件下放置3个月，盐酸小檗碱含量、分散性及离心稳定性均未发生显著变化。

表5 大豆油乳剂的放置稳定性评价（4 ℃）

4 讨论

4.1 剂型选择

乳剂是两种不相混溶的液体组分（油相与水相）在乳化剂作用下形成的分散体系，根据分散系统中乳滴的内相和外相组成，可分为水包油型乳剂和油包水型乳剂[12]。在前期研究中进行了盐酸小檗碱-磷脂复合物的处方筛选，极大改善了盐酸小檗碱的脂溶性，使其在大豆油中的溶解度提高至100 mg/g，但磷脂复合物的黏度极高，不利于直接给药。因此，希望在此基础上借助水包油型（O/W）乳剂在水溶液中分散性良好的优势，将盐酸小檗碱以磷脂复合物的形式包载于乳滴内油相，同时能够改善盐酸小檗碱的脂溶性及水中分散性，增加其应用范围。

4.2 乳化剂的选择

在本研究盐酸小檗碱乳剂处方筛选过程中，考虑其中盐酸小檗碱是以磷脂复合物的形式存在，并且磷脂过量。由于磷脂本身即为一种高效的天然乳化剂，因此，在乳化剂选择方面，无需选择乳化能力极强的表面活性剂，而应选择能够与磷脂进行配伍使用的乳化剂。综合考虑上述原因并查阅相关文献[13]，选择Poloxmer188作为本研究处方中的乳化剂。

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Emulsion formulation optimization of berberine hydrochloride

LIU Ze-weia, LIU Li-yaoa,b,Corresponding Author, WANG Qing-kuib, LIU Lina, YE Yi-xiana

（Tianjin Agricultural University, a. College of Basic Science, b. Tianjin Key Lab of Aquatic Ecology and Aquaculture, Tianjin 300384, China）

Berberine is the main antibacterial component of, which is often used in the form of hydrochloride clinically. Its application in solution environment is limited by its poor water solubility and lipophilicity. Thus, on the basis of improving water solubility of berberine hydrochloride by phospholipid complex technology in the early stage, berberine hydrochloride emulsion was prepared to improve its stability and water dispersivity. Firstly, centrifugal stability was taken as the evaluation index, and the suitable range of the oil phase proportion, emulsifier and stabilizer ratio in emulsion prescription was determined through single factor screening. Then, the optimum formulation of berberine hydrochloride emulsion was determined by orthogonal design with the retention rate of centrifugal emulsion as the evaluation index. In the optimum formulation, the mass ratio of oil phase（soybean oil）, emulsifier（Poloxmer188）and stabilizer（xanthan gum）were 20%, 3% and 1%, respectively. Under the optimum formulation, berberine hydrochloride emulsion can be prepared with favorable water dispersivity. This study provides the basis for further application of berberine hydrochloride.

berberine hydrochloride; single factor screening; orthogonal screening; emulsion; phospholipid complex

1008-5394（2020）03-0070-04

10.19640/j.cnki.jtau.2020.03.016

P641.131；S152.72

A

2020-03-16

大学生创新创业计划训练项目（201810061236）；天津市教委科研计划项目（2017KJ181）；天津市水产产业技术体系创新团队项目（ITTFRS2017004）；国家自然科学基金面上项目（31170442）

刘泽伟（1998-），男，本科在读，主要从事药物制剂方面的研究。E-mail: 448020176@qq.com。

刘黎瑶（1988-），女，讲师，博士，主要从事药物制剂方面的研究。E-mail: llymeilin@163.com。

责任编辑：宗淑萍