白 波,宋曉平,吳明明,付明哲
(西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,陜西 楊凌712100)
甲基丁香酚(methyleugenol)屬苯丙素類(lèi)化合物,主要存在于肉豆蔻、香茅和細(xì)辛等植物中,可作為桔小實(shí)蠅等農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)的引誘劑,是潛在的植物源殺蟲(chóng)劑[1]。但甲基丁香酚不溶于水,目前尚缺乏適宜的藥物制劑。微乳(microemulsion)是由表面活性劑、助表面活性劑、油相及水相在一定比例自發(fā)形成的一種透明、低粘度、各向同性且熱力學(xué)穩(wěn)定的油水混合系統(tǒng)[2]。微乳粒徑小而均勻,可以提高脂溶性藥物的溶解度,并能提高藥物的生物利用度,是理想的新型藥物載體[3]。本試驗(yàn)采用偽三元相圖法,進(jìn)行甲基丁香酚微乳配方篩選、制備和穩(wěn)定性試驗(yàn),旨在為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 主要試劑和儀器 甲基丁香酚,齊爾普醫(yī)藥化工有限公司;油酸乙酯(EO),阿拉丁試劑有限公司;聚乙二醇400(PEG400)、吐溫-80(Tween-80),天津市博迪化工有限公司;辛酸葵酸甘油三酯(GTCC)、聚氧乙烯醚(40)氫化蓖麻油(RH40)、聚氧乙烯醚(35)蓖麻油(EL35),北京鳳禮精求商貿(mào)有限責(zé)任公司;JEM1230型透射電子顯微鏡,日本日立電子公司;Zetasizer Nano ZS型激光粒度分析儀,英國(guó)Malvern Instrument公司。
1.2 甲基丁香酚溶解性考察 量取EO、GTCC、霍霍巴油、液體石蠟、乙醇、異丙醇、1,2-丙二醇、丙三醇、PEG400、Tween-80、RH40、EL35 等 輔 料 各 1 mL,分別加甲基丁香酚1mL混合,3 500r/min離心1min[4],未見(jiàn)分層為完全溶解。不能完全溶解時(shí),繼續(xù)加輔料2~9mL或10~99mL。在1mL~不到10mL輔料中完全溶解為易溶,10mL~不到30mL輔料中完全溶解為溶解,30mL~不到100 mL輔料中完全溶解為略溶[5]。
1.3 空白微乳處方的篩選
1.3.1 油相的篩選 以Tween-80為表面活性劑、乙醇為助表面活性劑(表面活性劑與助表面活性劑的質(zhì)量比Km=2∶1),混合表面活性劑(表面活性劑與助表面活性劑的合稱(chēng))與油相按9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9混合,在室溫磁力攪拌下用蒸餾水滴定,觀察體系的變化,記錄臨界加水量[6-7],用 Origin7.5軟件繪制偽三元相圖,選出微乳形成區(qū)域較大的油相。
1.3.2 表面活性劑的篩選 以“1.3.1”篩選出的油為油相,乙醇為助表面活性劑,Km=2∶1,選擇“1.2”中對(duì)甲基丁香酚“易溶”和“溶解”的表面活性劑,按照“1.3.1”中的方法繪制偽三元相圖,選出微乳形成區(qū)域較大的表面活性劑。
1.3.3 助表面活性劑的篩選 以“1.3.1”篩選出的油為油相,“1.3.2”篩選出的表面活性劑為表面活性劑,Km=2∶1,選擇“1.2”中對(duì)甲基丁香酚“易溶”和“溶解”的助表面活性劑,按照“1.3.1”中的方法繪制偽三元相圖,選出微乳形成區(qū)域較大的助表面活性劑。
1.4 甲基丁香酚微乳的制備及質(zhì)量評(píng)價(jià)
1.4.1 制備方法 根據(jù)“1.3”選出的輔料,以 Km=2∶1、混合表面活性劑與油相的比例為9∶1,分別稱(chēng)取表面活性劑24g、助表面活性劑12g,攪拌混勻,再加入油相4g,攪拌混勻,然后加入甲基丁香酚5g,充分?jǐn)嚢枞芙?,再逐滴滴加蒸餾水,邊滴加邊攪拌,直至體系澄清。
1.4.2 質(zhì)量評(píng)價(jià) (1)類(lèi)型鑒定:取甲基丁香酚微乳2份,分別加入亞甲藍(lán)和蘇丹紅染料,如果亞甲藍(lán)的擴(kuò)散速度快于蘇丹紅的擴(kuò)散速度,則為O/W型微乳,反之為 W/O型。(2)形態(tài)觀察:甲基丁香酚微乳用去離子水稀釋?zhuān)?滴稀釋液滴在覆有支持膜的銅網(wǎng)上,自然晾干,再滴加2%磷鎢酸溶液于銅網(wǎng)上負(fù)染15min,自然晾干后在電子顯微鏡觀察。(3)粒徑及分布:取一定量5%甲基丁香酚微乳溶液,以激光粒度分析儀測(cè)定粒徑大小及分布。
1.5 甲基丁香酚微乳的穩(wěn)定性考察
1.5.1 離心穩(wěn)定性試驗(yàn) 取甲基丁香酚微乳適量于離心管內(nèi),4 000r/min離心30min,觀察是否分層[8]。
1.5.2 熱貯和冷藏試驗(yàn) 取甲基丁香酚微乳適量,置安瓿瓶中密封,共測(cè)試15個(gè)樣品,每批5份,分別在54℃的恒溫箱中、4℃和-20℃的冰箱中貯存15 d,于0、5、10、15d觀察微乳外觀變化情況[9]。
1.5.3 長(zhǎng)期穩(wěn)定性試驗(yàn) 取甲基丁香酚微乳適量,置安瓿瓶中密封,共測(cè)試5個(gè)樣品,于常溫下放置6個(gè)月,分別于1、2、3、4、5、6個(gè)月后觀察有無(wú)渾濁、沉淀及相分離現(xiàn)象[10]。
2.1 甲基丁香酚溶解性考察 甲基丁香酚在油相EO、GTCC和霍霍巴油中易溶,在液體石蠟中略溶;在表面活性劑Tween-80、RH40和EL35中易溶;在助表面活性劑乙醇、異丙醇和PEG400中易溶,在1,2-丙二醇、丙三醇中略溶。
2.2 空白微乳處方的篩選
2.2.1 油相的篩選 油相EO形成微乳區(qū)域最大,其次為GTCC(圖1),而霍霍巴油不能形成微乳。因此,選擇EO為油相制備微乳。
圖1 不同油相對(duì)微乳形成區(qū)域的影響
2.2.2 表面活性劑的篩選 不同表面活性劑形成微乳區(qū)域大小依次為EL35>RH40>Tween-80(圖2)。由于EL35形成的微乳不穩(wěn)定,因此,選擇RH40為表面活性劑制備微乳。
圖2 不同表面活性劑對(duì)微乳形成區(qū)域的影響
2.2.3 助表面活性劑的篩選 不同助表面活性劑形成微乳區(qū)域大小依次為PEG400>異丙醇>乙醇(圖3)。其中PEG400易出現(xiàn)混濁,因此,選擇異丙醇為助表面活性劑制備微乳。
圖3 不同助表面活性劑對(duì)微乳形成區(qū)域的影響
2.3 甲基丁香酚微乳的制備及質(zhì)量評(píng)價(jià) 制備的5%甲基丁香酚微乳澄清、透明,亞甲藍(lán)擴(kuò)散速度明顯快于蘇丹紅,表明所制備的微乳為O/W型。在透射電鏡下觀察,甲基丁香酚微乳呈球形(圖4),激光粒度分析測(cè)定的平均粒徑為18.2nm,粒徑較均一,多分散系數(shù)PDI為0.018(圖5)。
圖4 甲基丁香酚微乳的透射電鏡照片(100 000×)
2.4 甲基丁香酚微乳的穩(wěn)定性 經(jīng)離心穩(wěn)定性試驗(yàn)、熱貯和冷藏試驗(yàn)及長(zhǎng)期穩(wěn)定性試驗(yàn),所制備的甲基丁香酚微乳仍澄清透明而均一,無(wú)分層現(xiàn)象。
圖5 甲基丁香酚微乳的粒度分析
偽三元相圖中微乳區(qū)域的大小是微乳處方篩選的主要依據(jù),但在實(shí)際篩選時(shí),尚須結(jié)合微乳形成后的穩(wěn)定性來(lái)綜合判定[10]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),表面活性劑EL35比RH40形成的微乳區(qū)域大,助表面活性劑PEG400比異丙醇形成的微乳區(qū)域大,但EL35和PEG400所形成的微乳靜置一段時(shí)間后易出現(xiàn)混濁而不穩(wěn)定,故選擇RH40為表面活性劑,異丙醇為助表面活性劑。據(jù)此優(yōu)選出空白微乳體系RH40-異丙醇-油酸乙酯-水,其所形成的微乳區(qū)域較大,且具有良好的穩(wěn)定性。制備的載藥微乳均需進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)[11],本試驗(yàn)以6∶3∶1的RH40、異丙醇和油酸乙酯制備的5%甲基丁香酚微乳在高速離心、熱貯、冷藏條件下及常溫長(zhǎng)期保存時(shí)均未出現(xiàn)分層現(xiàn)象,平 均粒徑18.2nm,PDI為0.018,表明該載藥微乳的分散性和穩(wěn)定性良好。
微乳具有提高難溶性藥物的溶解度和生物利用度等特點(diǎn)[12]。Chong-Kook Kim 等[13]將聯(lián)苯雙酯(BDD)制成微乳,顯著提高了BDD的溶解度,其最大血藥濃度Cmax提高了9.8倍。焦成美等[14]將地西泮(DZ)制成微乳,與市售DZ注射液相比,生物利用度也顯著提高。我們前期研究發(fā)現(xiàn),甲基丁香酚對(duì)動(dòng)物螨具有顯著殺滅活性,將其制成微乳不僅可進(jìn)一步提高生物利用度,而且還將為獸醫(yī)臨床應(yīng)用提供一種新的殺螨劑。
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