黄连-干姜有效组分自微乳给药系统的制备与评价
2023-01-10李婷婷郝逗逗王昕怡王灵敏
李 鑫,余 玲,刘 葭,梅 凯,李婷婷,郝逗逗,王昕怡,王灵敏,吴 清*
·药剂与工艺·
黄连-干姜有效组分自微乳给药系统的制备与评价
李 鑫1,余 玲2,刘 葭1,梅 凯1,李婷婷1,郝逗逗1,王昕怡1,王灵敏1,吴 清1*
1. 北京中医药大学中药学院,北京 102488 2. 江西医学高等专科学校,江西 上饶 334000
研究黄连-干姜有效组分自微乳给药系统(-effective component self-microemulsion drug deliverysystem,Cop-Gin-SMEDDS)的处方与制备工艺,并且进行体外质量评价。通过溶解度实验、伪三元相图的绘制和D-最优混料设计确定Cop-Gin-SMEDDS的最佳处方组成;通过单因素考察,确定最佳制备工艺,并对Cop-Gin-SMEDDS理化性质、稳定性、体外释放等进行评价。最终确定Cop-Gin-SMEDDS的最优处方(不含黄连总生物碱)为油酸5%,1,2-丙二醇41%,聚氧乙烯(40)氢化蓖麻油49%,干姜油5%;黄连总生物碱的投药量为5%;最佳制备工艺为在37 ℃、转速300 r/min条件下磁力搅拌10 min。得到的Cop-Gin-SMEDDS为深红色澄清透明液体,稀释后为黄色、均一透明的微乳溶液;透射电镜下为圆球形,大小均匀,形态规则;平均粒径大小为(22.21±0.45)nm、多分散指数(polydispersity index,PDI)为0.195±0.019、ζ电位为(−2.67±0.11)mV。Cop-Gin-SMEDDS中盐酸小檗碱、盐酸巴马汀、盐酸黄连碱、表小檗碱及6-姜辣素的载药量分别为(13.51±0.71)、(1.37±0.06)、(2.36±0.27)、(0.83±0.14)、(6.34±0.04)mg/g,包封率分别为(96.36±0.34)%、(95.49±0.59)%、(92.56±0.81)%、(95.17±0.39)%、(94.39±1.63)%。Cop-Gin-SMEDDS中盐酸小檗碱在pH 7.4 PBS缓冲液、蒸馏水和pH 1.2盐酸溶液中的24 h累积释放率分别为(70.80±0.04)%、(96.17±0.10)%、(85.77±0.10)%;6-姜辣素在相应释放介质中的24 h累积释放率分别为(27.70±0.14)%、 (32.48±0.14)%、(32.96±0.07)%。稳定性实验显示,将Cop-Gin-SMEDDS在不同温度下放置30 d后其指标成分及外观性状均无明显变化。制备的Cop-Gin-SMEDDS外观良好,载药量和包封率高,能提高药物的稳定性和释放量,有望进一步开发制备成口服给药制剂。
干姜油;黄连总生物碱;自微乳给药系统;伪三元相图;D-最优混料设计;黄连;干姜;盐酸小檗碱;盐酸巴马汀;盐酸黄连碱;表小檗碱;6-姜辣素
黄连-干姜药对最早出自于张仲景《伤寒论》,黄连苦寒清热、厚肠止利,干姜辛温散寒、温中止泻,二药合用,一寒一热,辛开苦降,多用于治疗痢疾、泄泻等病[1]。现代研究表明,黄连中的黄连总生物碱[2-3]和干姜中的姜辣素与挥发油[4]均具有抗炎、抗氧化等作用[5-12],这些成分联合使用时能明显增强溃疡性结肠炎等疾病的治疗效果[13]。然而黄连总生物碱和干姜油均具有水溶性差的特点,并且干姜中姜酚类、挥发油类成分性质不稳定,会导致局部药物浓度低,影响其药效作用发挥[14-17]。因此,改善黄连总生物碱和干姜油的溶解度,提高姜辣素类、挥发油类成分的稳定性,对于这两种有效组分联合使用具有重要意义。但查阅文献发现,目前关于这2种有效成分的增溶增稳方面的研究较少。
自微乳给药系统(self-microemulsion drug delivery system,SMEDDS)[18-19]是由表面活性剂、助表面活性剂和油组成的均匀混合体系。有研究报道,用中药挥发油作为油相制备的自微乳包裹难溶性药物,不仅能提高药物的溶解度和挥发油的稳定性,而且还能提升药物的生物利用度[20]。因此,本研究根据自微乳给药系统的性质特点,结合“药辅合一”的原则,首次将干姜油作为油相,与黄连总生物碱共载于同一体系中,制备黄连-干姜有效组分自微乳给药系统(-effective component self-microemulsion drug deliverysystem,Cop-Gin-SMEDDS),以期实现提高黄连总生物碱和干姜油的溶解度和稳定性的目的,为未来二者的联合用药提供参考。
1 材料
LC-10AD型高效液相色谱仪、SPD1020A检测器,日本岛津国际贸易有限公司;756PC型紫外可见分光光度计,上海舜宇恒平科学仪器有限公司;BT125D型电子天平,北京赛多利斯科学仪器有限公司;ZNCL-S-5D多点智能磁力搅拌器,河南爱博特科技发展有限公司;G16型医用高速离心机,河北安新白洋离心机厂;Zetasize Nano ZS纳米粒径仪,英国马尔文公司;JEM-1400 plus型透射式电子显微镜(TEM),日本JEOL公司。
黄连总生物碱提取物,批号20200915,盐酸小檗碱质量分数22.39%,盐酸巴马汀质量分数5.69%,盐酸黄连碱质量分数6.32%,表小檗碱质量分数3.64%,实验室自制;干姜油提取物,6-姜辣素质量分数13.52%,批号GON1010L20-2020041701,湖南和广生物科技有限公司;对照品盐酸小檗碱,质量分数≥98%,批号S13M9D55861,上海源叶生物科技有限公司;6-姜辣素,批号MUST-16122205,质量分数99.65%,成都曼斯特生物科技有限公司;蓖麻油,批号Z24O11Y128870,上海源叶生物科技有限公司;油酸,批号C10005653,上海麦克林生化科技有限公司;聚氧乙烯(40)氢化蓖麻油(Cremophor RH40,RH40),批号2822716860,北京凤礼精求商贸有限公司;辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯(Labrasol,批号175459)、二乙二醇单乙基醚(Transcutol P,批号159651),法国Gattefosse公司;1,2-丙二醇(1,2-propanediol,PG),批号20200427,天津福晨化学试剂有限公司;异丙醇,批号20180614,北京化工厂;其余试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 黄连总生物碱饱和溶解度的测定
2.1.1 测定波长的确定 称取适量盐酸小檗碱、黄连总生物碱提取物、干姜油及其他辅料分别用甲醇溶解,以甲醇为空白对照溶液,采用紫外可见分光光度计设定波长200~800 nm,扫描间隔为1 nm,对盐酸小檗碱溶液、黄连总生物碱溶液及各辅料溶液进行吸收波长扫描。结果(图1)显示,对照品和供试品峰形基本一致,虽然在350 nm和425 nm处都有较大吸收,但部分辅料在350 nm处有干扰,因此确定测定波长为425 nm。
2.1.2 线性关系考察 精密称定适量盐酸小檗碱对照品,置于10 mL量瓶中,用甲醇溶解并定容,摇匀后滤过,得492.9 µg/mL盐酸小檗碱对照品溶液。精密吸取盐酸小檗碱对照品溶液各0.05、0.10、0.30、0.50、1.00、1.50、2.00 mL,分别置于10 mL量瓶中,加甲醇定容,摇匀,以甲醇为空白对照,测定吸光度()。以盐酸小檗碱对照品质量浓度为横坐标(),值为纵坐标(),进行线性回归,得盐酸小檗碱的回归方程为=0.013 8+0.001 4,=1.000 0。结果表明,盐酸小檗碱在2.47~98.98 µg/mL线性关系良好。
图1 紫外-可见吸收光谱图
2.1.3 黄连总生物碱在各项中饱和溶解度的测定 依次精密移取各油相、表面活性剂、助表面活性剂2 mL至离心管中,分别向其中加入黄连总生物碱提取物,涡旋5 min,超声20 min,并在37 ℃水浴中振荡48 h,平衡后的样品在离心半径5.7 cm的离心机中以10 000 r/min离心30 min,取适量上层辅料用甲醇稀释,测量其值,并按照“2.1.2”项下建立的方法计算黄连总生物碱饱和溶解度。由表1可知,油酸对黄连总生物碱溶解性最好;表面活性剂中Labrasol、RH40对黄连总生物碱溶解度较高;助表面活性剂中PG对黄连总生物碱的溶解度远远大于其他助表面活性剂。
2.2 伪三元相图筛选各相用量范围
通过考察各辅料之间的相容性确定表面活性剂为RH40、助表面活性剂为PG,结合课题组前期均匀设计实验结果和投药量预实验,确定油相为干姜油-油酸(1∶1)。取筛选后确定的油相、表面活性剂和助表面活性剂配成系列不同比例(1∶1∶8、1∶2∶7、1∶3∶6、…、8∶1∶1)的混合辅料,共36组,处方总量固定为1 g。磁力搅拌混匀后加入37 ℃、100 mL蒸馏水中,设定转速为200 r/min继续磁力搅拌,观察能否形成澄清透明并带有少许蓝色乳光的溶液,记录能形成该溶液的比例。使用Origin 8.0软件绘制伪三元相图,用于确定各相辅料用量范围。将能形成符合要求的溶液的比例记录并绘制伪三元相图,结果如图2所示。其中,灰色区域代表可形成自微乳的区域,在此范围内自微乳乳化迅速,没有分层现象,乳化时间小于1 min,且能产生丁达尔效应。初步确定自微乳处方辅料用量范围(以质量计)为10%~20%的干姜油-油酸(1∶1)、20%~70% RH40和20%~70% PG。
表1 黄连总生物碱在不同辅料中饱和溶解时的溶解度(, n = 3)
图2 自微乳处方的伪三元相图
2.3 D-最优混料设计优化自微乳处方
2.3.1 D-最优混料设计 参考伪三元相图的结果,
将油相、表面活性剂、助表面活性剂的总量定为100%,用Design Expert 11.1软件设计D-最优混料设计的比例,根据该设计比例制备自微乳。固定黄连总生物碱提取物投药量为5%,制备温度为37 ℃,搅拌转速为200 r/min,搅拌5 min后于37 ℃条件下用50倍量蒸馏水稀释自微乳,温和搅拌乳化后考察微乳的粒径、PDI及乳化时间,确定最优处方比例。设计的比例及考察结果见表2。
2.3.2 数据模型拟合及响应面分析 运用Design Expert 11.1软件,以油相用量(1)、表面活性剂RH40用量(2)、助表面活性剂PG用量(3)为影响因素,分别以粒径(1)、PDI(2)、乳化时间(3)为评价指标,对实验结果进行模型拟合,回归分析结果见表3。模型<0.05,表明该模型对于所有响应参数都是显著的。
结果表明自变量对粒径、PDI、乳化时间都有显著影响,粒径最优拟合符合特殊四次模型(special quartic model),PDI、乳化时间的最优拟合符合立方模型(cubic model)。方程中的各变量系数为正值,表示因子与响应值呈正相关,而负值表示负相关。其中拟合方程分别为1=−753.201+28.882+90.143+950.5112+1 205.9013-140.5523+694.841223-571.411223+1 060.311232,2=0.974 1;2=78.751+0.316 92+0.298 63-136.7812-132.3013-0.369 723+128.66123-62.6312(1-2)-55.5313(1-3)+0.011 523(2-3),2=0.965 4;3=−667.971+9.162+0.388 23+1 146.8112+1 100.9313-14.0723-962.95123+516.0712(1-2)+443.7013(1-3)-18.2623(2-3),2=0.988 1。
表2 D-最优混料设计及结果
根据回归分析结果,分别得到各自变量与粒径、PDI及乳化时间作为因变量的二维等高线和三维响应图,结果如图3所示。由结果可知,表面活性剂和助表面活性剂的用量对自微乳成型的影响较大,乳化效率随着表面活性剂含量增大而下降,适量的助表面活性剂有助于调节自微乳自乳化效率。因此,适宜的用量是保证乳化效率和粒径大小的关键。
表3 粒径、PDI及乳化时间模型拟合汇总
图3 粒径(A)、PDI (B) 和乳化时间(C)的二维等高线图及三维响应面
2.3.3 最优处方及验证试验 运用Design Expert 11.1软件预测得到的最优处方为油相10.0%、表面活性剂49.0%、助表面活性剂41.0%,预测所得微乳粒径为23.080 nm,PDI为0.229,乳化时间为1.215 min。按照预测所得优化处方进行验证,重复3次,并计算偏差。结果如表4所示,指标的预测值与实际值之间的偏差均小于5%,说明方程预测准确性良好。因此,得到最优自微乳处方:油相为干姜油-油酸(1∶1)10.0%、表面活性剂为RH40 49.0%、助表面活性剂为PG 41.0%。
表4 D-最优混料试验设计的验证(, n = 3)
2.4 自微乳投药量的考察
选择投药量分别为1%、3%、5%、6%、9%、10%、12%、15%的自微乳进行投药量的考察。根据D-最优混料设计得到的最优处方精密称取各辅料,共计3 g,将黄连总生物碱提取物加入助表面活性剂中,经磁力搅拌、超声助溶溶解后搅拌均匀,加入表面活性剂和油相,制备得不同投药量自微乳。分别取不同投药量自微乳1 g,以37 ℃蒸馏水稀释50倍后得到不同载药量的微乳,使用粒度仪测其粒径、PDI,以10 000 r/min离心(离心半径5.7 cm)30 min测量其离心稳定性。
不同投药量的粒径和PDI结果如表5所示,随着载药的增加,自微乳乳化后其微乳粒径、PDI逐渐增大;当投药量≥10%时,PDI大于0.3,提示投药量≥10%的自微乳放置后可能出现不稳定、粒径增大的现象。离心稳定性实验结果显示,不同投药量的微乳溶液离心后均未出现相分离,外观仍呈现澄清、透明,但投药量≥6%的微乳溶液出现少许沉淀物,并且随着投药量增加沉淀物逐渐增多。因此,选择黄连总生物碱的投药量为5%。
表5 不同投药量自微乳乳化后的粒径及PDI (, n = 3)
2.5 自微乳的最优制备工艺考察
根据D-最优混料设计得到的最优处方精密称取各辅料共3 g,确定黄连总生物碱的投药量为5%,进行单因素实验,保持其他工艺不变,分别考察在不同温度(15、25、37、50、60 ℃)、不同磁力搅拌转速(100、200、300、400、500 r/min)和不同搅拌时间(1、5、10、20、40 min)的条件下制备得到的自微乳,测量乳化时间、观察乳化外观的均匀性并测定乳液粒径大小。结果显示,当制备温度为37 ℃时,乳化时间最短,且粒径与PDI最小(表6);当搅拌转速达到300 r/min以上时,自乳化时间几乎达到稳定,PDI<0.3(表7);当搅拌时间超过10 min时,微乳的粒径及PDI均较小,且趋于稳定(表8)。因此,Cop-Gin-SMEDDS的最佳工艺为在37 ℃、搅拌转速300 r/min条件下磁力搅拌10 min。
2.6 含量测定方法的建立
2.6.1 黄连总生物碱的含量测定方法 由于干姜油在425 nm处的吸收会对黄连总生物碱的含量测定产生干扰,因此,选择用HPLC法测量盐酸小檗碱、盐酸巴马汀、盐酸黄连碱和表小檗碱的含量来评价Cop-Gin-SMEDDS的载药量和稳定性。色谱条件:色谱柱为Inertsil®ODS-3 C18柱(250 mm×4.6 mm,5 µm);流动相为乙腈-0.05 mol/L磷酸二氢钾溶液(50∶50)(每100毫升中加十二烷基硫酸钠0.4 g,再以磷酸调节pH值为4.0);体积流量1 mL/min;洗脱方式:等度洗脱;紫外检测波长350 nm;柱温30 ℃;进样量10 µL;理论塔板数按照盐酸小檗碱计算不低于5000。该方法专属性、线性、精密度、重复性、稳定性均良好,加样回收率为101.05%,RSD为0.48%,符合要求,表明方法准确度良好。色谱图见图4。以盐酸小檗碱对照品的峰面积为对照,分别计算盐酸小檗碱、表小檗碱、盐酸黄连碱和盐酸巴马汀的含量。
表6 制备温度对自微乳的影响(, n = 3)
表7 搅拌转速对自微乳的影响(, n = 3)
表8 搅拌时间对自微乳的影响(, n = 3)
2.6.2 6-姜辣素的含量测定方法 色谱条件:色谱柱为Inertsil®ODS-3 C18柱(250 mm×4.6 mm,5 µm);流动相为乙腈-甲醇-水(40∶5∶55);体积流量1 mL/min;等度洗脱;紫外检测波长280 nm;柱温30 ℃;进样量10 µL;理论塔板数按照6-姜辣素计算不低于5000。该方法专属性、线性、精密度、重复性、稳定性均良好,平均加样回收率为99.67%,RSD为0.76%,符合要求,表明方法准确度良好。色谱图见图5。
1-表小檗碱 2-盐酸黄连碱 3-盐酸巴马汀 4-盐酸小檗碱
图5 6-姜辣素对照品(a)、Cop-Gin-SMEDDS供试品(b)和阴性对照(c)的HPLC图
2.7 黄连总生物碱和干姜油自微乳给药系统质量评价
2.7.1 形态观察 制备的Cop-Gin-SMEDDS为澄清透明、流动性较好的深红色浓缩液,稀释后得到的微乳溶液为澄清透明、流动性好的黄色溶液(图6)。在TEM下,呈圆球形,形态规则,大小较均匀,粒径大小普遍在10~30 nm,乳滴之间无黏连(图7)。
2.7.2 粒径分布及ζ电位测定 将Cop-Gin- SMEDDS加水乳化后,测得其微乳溶液平均粒径大小为(22.21±0.45)nm、PDI为0.195±0.019、ζ电位为(−2.67±0.11)mV,说明其粒径较小且分布均匀,稳定性良好。Cop-Gin-SMEDDS溶液粒径分布及ζ电位分布结果如图8所示。
图6 Cop-Gin-SMEDDS (A) 和乳化后微乳溶液(B)的外观形态
图7 Cop-Gin-SMEDDS乳化后TEM图
图8 Cop-Gin-SMEDDS的粒径分布(a)和ζ电位分布(b)
2.7.3 载药量和包封率的测定 精密称取Cop-Gin- SMEDDS 50 mg(),置于10 mL棕色量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,超声10 min,微孔滤膜过滤后,按照“2.6”项项建立的方法测定盐酸小檗碱、盐酸巴马汀、盐酸黄连碱、表小檗碱和6-姜辣素含量,测定结果记作1。精密称取微乳溶液0.25 g,置5 mL棕色量瓶中,加37 ℃的蒸馏水溶解并稀释至刻度,摇匀,置于离心管中,5000 r/min转速离心20 min,精密量取上清液1 mL,置于10 mL棕色量瓶中,加甲醇适量,超声助溶10 min,冷却至室温,加甲醇稀释至刻度,摇匀,进样检测,检测结果记作2。按照下列公式计算载药量和包封率[21]。
载药量=1/
包封率=2/1
盐酸小檗碱、盐酸巴马汀、盐酸黄连碱、表小檗碱和6-姜辣素的载药量和包封率结果见表9,从结果可知各指标成分均具有较高的载药量和包封率,说明自微乳处方及制备工艺达到目标要求。
2.7.4 稳定性考察 将Cop-Gin-SMEDDS于4、25、40 ℃条件下,放置30 d。在实验的第0、10、20、30天分别取样适量,观察其外观性状并测定指标成分的含量以及微乳溶液的平均粒径大小、PDI。结果表明,Cop-Gin-SMEDDS的外观仍无明显变化,含量测定结果也显示该自微乳给药系统具有良好的稳定性(表10、11)。
表9 载药量、包封率检测结果(, n = 3)
表10 Cop-Gin-SMEDDS粒径、PDI和形状外观的变化(, n = 3)
2.8 体外释放
分别精密称取黄连总生物碱提取物、干姜油提取物及含有相同药量的Cop-Gin-SMEDDS,装于透析袋中,分别以蒸馏水、pH 7.4 PBS冲液和pH 1.2盐酸溶液做释放介质并加入1%聚山梨酯-80作为漏槽条件,置于(37±5)℃恒温水浴中,100 r/min转速磁力搅拌。于放样后0.5、1、2、3、4、6、8、10、12、24、36、48、60、72 h时分别从锥形瓶中取出1 mL接收溶液并加入等量的释放介质,以盐酸小檗碱和6-姜辣素作为指标成分,根据“2.6”项建立的含量测定方法分别测定其含量,指标成分的累积释放率计算公式[22]如下所示。
Q为第个时间点的累积释放率,为接收液的体积,V为每次取样体积,C和C分别为第次和第次取样时接收液中药物浓度,为制剂中所含药物质量
结果如图9所示,Cop-Gin-SMEDDS中盐酸小檗碱在蒸馏水、pH 7.4 PBS冲液和pH 1.2盐酸溶液中的24 h最终累积释放率分别为(96.17±0.10)%、(70.80±0.04)%、(85.77±0.10)%,Cop-Gin- SMEDDS中6-姜辣素在3种释放介质中的24 h最终累积释放率分别为(32.48±0.14)%、(27.7±0.14)%、(32.96±0.07)%,而黄连总生物碱提取物中盐酸小檗碱在相应释放介质中的累释放率分别为(86.79±0.21)%、(48.67±0.36)%、(49.77±0.10)%,干姜油提取物中6-姜辣素在相应释放介质中的累积释放率分别为(26.78±0.64)%、(22.21±0.05)%、(28.41±0.12)%。自微乳给药系统中各指标成分24 h累积释放率均高于提取物,说明自微乳给药系统可改善药物的溶出度和释放速率。
表11 Cop-Gin-SMEDDS中各指标成分含量的变化(, n = 3)
图9 黄连和干姜有效组分提取物和Cop-Gin-SMEDDS指标成分盐酸小檗碱(a)和6-姜辣素(b)的体外释放曲线(, n = 3)
3 讨论
黄连-干姜作为中药方剂中的常用药对[23],研究其药效组分黄连总生物碱和干姜油的连用对其治疗痢疾、泄泻具有重大意义。然而由于黄连总生物碱和干姜油溶解度低、姜酚类成分性质不稳定等限制了其联合应用。自微乳给药系统是一种由油相、表面活性剂和助表面活性剂组成的给药系统。研究显示[20],中药的芳香油如丁香油等,可以用来作为油相来制备自微乳,包裹其他药物进行联合用药。因此本研究结合“药辅合一”的思想,考虑将干姜油作为油相,与黄连总生物碱共载制备自微乳,以期提高黄连总生物碱和干姜油的溶解度以及姜酚类成分的稳定性。
油相是影响自微乳成型的处方的重要因素。筛选油相的预实验结果显示相对于油相的种类,油相的用量对自微乳的成型影响较大,并且所有油相的最佳用量都在10%左右。投药量的预实验显示黄连总生物碱的最大投药量为5%,当投药量大于5%时,自微乳给药系统会产生沉淀。课题组在均匀设计的预实验中发现,当干姜油与黄连总生物碱比例为1∶1时,对溃疡性结肠炎的治疗效果最好,因此在本研究中按该比例来制备自微乳。因此综合考虑下,选择对黄连总生物碱溶解度最大的油酸与干姜油以1∶1比例的混合油作为油相。
筛选表面活性剂时,除了考虑其对药物的溶解能力外,还应考察表面活性剂与油相形成微乳的能力[24]。实验中发现RH40的乳化性能最好,质量占比为70%时就能形成符合要求的微乳溶液,而其他表面活性剂则需要占比80%以上才能形成。虽然所有的助表面活性剂与RH40均相容,但考虑到PG对黄连总生物碱溶解度最大,因此选择PG作为自微乳的助表面活性剂。
自微乳乳化后的粒径与药物释放密切相关,一般认为粒径越小药物的跨膜运输效果可能越好[25]。本研究制备的自微乳用水稀释后自乳化形成的微乳液滴粒径为(22.21±0.45)nm,PDI为0.195±0.019,提示乳化后的粒径很小且粒径分布均匀性好。体外释放实验结果显示,Cop-Gin-SMEDDS中盐酸小檗碱和6-姜辣素在3种释放介质中的24 h内的累计释放率和释放速率均高于提取物,表明自微乳给药系统能够提升药物的溶出度和释放速率。
由于干姜油在425 nm处有吸收,会对黄连总生物碱的测量有影响,所以载药量和包封率的考察没有选用紫外分光光度法测定黄连总生物碱含量,而是用HPLC在350 nm处检测表小檗碱、盐酸黄连碱、盐酸巴马汀和盐酸小檗碱4种生物碱含量,以此代表黄连总生物碱含量;姜辣素是干姜的主要成分,其中姜酚类是姜辣素的主要成分,而6-姜辣素是在姜酚中含量最高[26],因此,选择6-姜辣素代表干姜油的含量。结果显示,Cop-Gin-SMEDDS中各指标成分的载药量均良好,各成分的包封率也都在92%以上,表明Cop-Gin-SMEDDS具有良好的载药量和包封率。在稳定性实验中Cop-Gin-SMEDDS中各指标成分含量与外观性状均无明显变化,表明自微乳给药系统能提升药物的稳定性。
综上所述,本研究制备的Cop-Gin-SMEDDS具有较小的粒径和较高的载药量与释药速率,能够提高黄连总生物碱和干姜油的溶解度、增强姜酚类成分的稳定性。未来将以Cop-Gin-SMEDDS为基础,制备口服结肠靶向制剂,进一步其提高稳定性和使用方便性,以期更好地应用于溃疡性结肠炎等疾病的治疗。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
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Preparation and evaluation of self-microemulsion drug delivery system for effective components of-
LI Xin1, YU Ling2, LIU Jia1, MEI Kai1,LI Ting-ting1, HAO Dou-dou1, WANG Xin-yi1, WANG Ling-min1, WU Qing1
1. School of Chinese Materia Medica, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 102488, China 2.Jiangxi Medical College, Shangrao 334000, China
To study the formulation and preparation technology of self-microemulsion drug delivery system of effective components of Huanglian ()-Ganjiang () (Cop-Gin-SMEDDS), and evaluate it.The best prescription composition of Cop-Gin-SMEDDS was determined by solubility experiment, pseudo ternary phase diagram drawing and D-optimal mixture design. Through single factor investigation, the optimal preparation process was determined, and the physicochemical properties, stability andrelease of Cop-Gin-SMEDDS were evaluated.The optimal prescription of Cop-Gin-SMEDDS (excluding total alkaloids of) was oleic acid 5%, 1,2-propanediol 41%, polyoxyethylene (40) hydrogenated castor oil 49%, dried ginger oil 5%. The dosage of coptis alkaloids was 5%. The optimum preparation process was magnetic stirring at 37 ℃ and 300 r/min for 10 min. The obtained Cop-Gin-SMEDDS was a dark red clear and transparent concentrate, and after dilution, it was a yellow, homogeneous and transparent microemulsion solution. Under transmission electron microscope, it was round and spherical, with uniform size and regular shape. The average particle size was (22.21 ± 0.45) nm, PDI was 0.195 ± 0.019, and ζ potential was (−2.67 ± 0.11) mV. The drug loading of berberine hydrochloride, palmatine hydrochloride, coptisine hydrochloride, epiberberine and 6-gingerol in Cop-Gin-SMEDDS were (13.51 ± 0.71), (1.37 ± 0.06), (2.36 ± 0.27), (0.83 ± 0.14) and (6.34 ± 0.04) mg/g, respectively. The encapsulation efficiency were (96.36 ± 0.34)%, (95.49 ± 0.59)%, (92.56 ± 0.81)%, (95.17 ± 0.39)% and (94.39 ± 1.63)%, respectively. The 24 h cumulative release rates of berberine hydrochloride in Cop-Gin- SMEDDS in pH7.4 PBS buffer, water and pH 1.2 hydrochloric acid solution were (70.80 ± 0.04)%, (96.17 ± 0.10)%, and (85.77 ± 0.10)%, respectively; the 6-gingerol in corresponding release media were (27.7 ± 0.14)%, (32.48 ± 0.14)% and (32.96 ± 0.07)%, respectively. The stability experiment showed that there was no significant change in the index components and appearance properties of cop-gin-SMEDDS after it was placed at different temperatures for 30 d.The prepared Cop-Gin-SMEDDS has good appearance, high drug loading and encapsulation efficiency. It can improve the stability and release of drugs. It is expected to be further developed into oral drug delivery preparations.
dried ginger oil; total alkaloids of; self-microemulsion drug delivery system; pseudo ternary phase diagram; D-optimal mixture design;;; berberine hydrochloride; palmatine hydrochloride; coptisine hydrochloride; epiberberine; 6-gingerol
R283.6
A
0253 - 2670(2023)01 - 0051 - 11
10.7501/j.issn.0253-2670.2023.01.008
2022-06-05
国家自然科学基金项目(81773915)
李 鑫(1997—),男,硕士研究生,从事中药新剂型的研究。Tel: 17354008830 E-mail: xinzhizhu54946@163.com
通信作者:吴 清(1965—),女,博士生导师,教授,从事中药新剂型与新技术的研究。Tel: (010)84738603 E-mail: qwu@vip.sina.com
[责任编辑 郑礼胜]