王至秦,唐 嵐,計燕萍,徐 興
(浙江工業(yè)大學,浙江杭州 310014)
自微乳給藥系統(tǒng)(self-microemulsifying drug delivery systems,SMEDDS)是包含油相、乳化劑和助乳化劑的一種混合體系,該體系在胃腸道蠕動或輕微攪動下可自發(fā)形成粒徑小于100 nm的O/W型乳劑。該系統(tǒng)能改善難溶性藥物溶解度,提高口服生物利用度,并使藥物維持在較小的粒徑范圍內[1,2]。
原花青素(proanthocyanidins,PC)是葡萄籽中提取的多酚類物質,是由兒茶素、表兒茶素及其沒食子酸酯組成的多聚體[3],具有抗腫瘤、抗氧化、清除自由基、保護心血管等藥理作用[4-6]。文獻報道[7,8],原花青素隨聚合度增加,口服吸收降低。為了提高原花青素的生物利用度,促進藥物吸收,本實驗研究了PC-SMEDDS的處方,并進行了體外評價。
1.1 儀器 UV—2450紫外分光光度計(日本島津公司);旋渦混合器(上海環(huán)球物化儀器廠);臺式多功能離心機(賽默飛世爾科技公司);電熱恒溫水浴鍋(上海精宏試驗設備有限公司);85-2數顯恒溫磁力攪拌器(杭州儀表電機有限公司);ZRS—8G智能溶出試驗儀(天津大學無線電廠);電子天平(賽多利斯儀器公司);粒徑測定儀(Delsa TM Nano C particle Analyzer Beckman coulter)。
1.2 材料 原花青素粉末(葡萄籽提取物,總原花青素為95%,浙江尖峰藥業(yè)有限公司)、原花青素對照品(葡萄籽提取物,純度為95%,批號0904011-21,天津尖峰天然產物有限公司);大豆油(上海嘉里食品有限公司);橄欖油(上海靖淮生物技術有限公司);三辛葵酸甘油酯(GTCC)、油酸乙酯(上海千為油脂科技有限公司);聚氧乙烯40蓖麻油(Cremophor EL-40)、聚氧乙烯35蓖麻油(Cremophor EL-35)、吐溫20(上海厚城精細化工有限公司);吐溫80(成都市科龍化工試劑廠);PEG-400(上海浦東高南化工廠);甘油(杭州雙林化工試劑廠);1,2-丙二醇(如皋市金陵試劑廠);甲醇、正丁醇、濃鹽酸、硫酸鐵銨、糊精等均為分析純;藥用空心膠囊(蘇州膠囊有限公司)。
2.1 原花青素定量測定方法
2.1.1 顯色方法 參照鐵鹽催化比色法文獻[9]進行顯色反應,測定原花青素的量。
取50 mL具塞試管,分別加入1 mL樣品甲醇溶液,6 mL正丁醇-鹽酸溶液(95∶9)及0.2 mL 2%硫酸鐵銨溶液,用生料帶封口,振蕩搖勻后,于100℃水浴鍋中加熱40 min,迅速放入冷水浴中冷卻10 min,于550 nm處測定吸光度值。
2.1.2 標準曲線的繪制 精密稱取原花青素對照品10 mg,溶于甲醇后定容至10 mL量瓶,用甲醇稀釋成質量濃度為0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 mg/mL 的對 照液,按2.1.1項顯色方法顯色,于550 nm處測定吸光度值。結果得標準曲線y=2.41x+0.0807,r=0.9995,表明原花青素在0.05~0.30 mg/mL范圍內線性良好。
2.2 處方研究
2.2.1 溶解度實驗 將過量的原花青素分別加到等量的油相、乳化劑和助乳化劑中,于37℃ 水浴中磁力攪拌48 h,在10000 r/min的轉速下離心15 min,移取上清液,用甲醇稀釋后測定吸光度值,計算原花青素在不同溶劑中的溶解度,結果見表1。
原花青素在各油相中幾乎不溶,在乳化劑中的溶解度:Cremophor EL-40>Cremophor EL-35>吐溫80>吐溫20;在助乳化劑中的溶解度:1,2-丙二醇>PEG 400>甘油。
表1 原花青素在各溶劑中的溶解度(37℃)
2.2.2 配伍實驗 根據溶解度實驗,選擇大豆油、三辛葵酸甘油酯(GTCC)、橄欖油、油酸乙酯為油相,聚氧乙烯35蓖麻油和聚氧乙烯40蓖麻油為乳化劑進行處方配伍,將油相與乳化劑按1∶9的比例混合,37℃加入100倍量蒸餾水,以自乳化外觀及時間為指標,參照文獻[10]分為5個等級,A.迅速乳化,澄清透明;B.比A稍不澄清,略有乳光;C.呈乳白色液體;D.乳化較慢,呈灰白色,略帶油狀;E.乳化困難,混濁溶液,有大量油滴存在。結果見表2。
結果表明三辛葵酸甘油酯和聚氧乙烯40蓖麻油配伍較好,且乳化速度較快,油酸乙酯與聚氧乙烯35蓖麻油也能較好的乳化,而大豆油和橄欖油等天然植物油難以乳化。因此選擇三辛葵酸甘油酯為油相,聚氧乙烯40蓖麻油為乳化劑,1,2-丙二醇為助乳化劑進行偽三元相圖實驗,進一步篩選處方比例。
表2 不同油和乳化劑配伍實驗結果(n=3)
2.2.3 偽三元相圖的繪制 采用偽三元相圖法確定自微乳給藥系統(tǒng)的處方比例。將聚氧乙烯40蓖麻油和1,2-丙二醇按不同質量比即Km值比例(1∶1、2∶1、3∶1)混勻,作為混合乳化劑。精密稱定油相和混合乳化劑,按1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1的比例混勻,在37℃條件下,旋渦震蕩,逐滴滴加蒸餾水,以相變點為臨界標志,記錄加入的水量,按油、水、混合表面活性劑在臨界點的各自百分數(W/W),采用Orange繪圖軟件繪制三元相圖,并確定微乳區(qū)域。結果見圖1~3。
圖1 偽三元相圖(Km值為1∶1)
由圖可見,Km值為3∶1時,所包含的面積最大,形成的微乳區(qū)最大,微乳區(qū)域面積越大,說明該處方越容易形成微乳,在自微乳化效果較好的油相、乳化劑、助乳化劑的比例范圍內,考慮到用藥的安全,保證加藥后流動性能良好的前提下,篩選得出處方最優(yōu)配比為油相(GTCC)∶乳化劑(Cremophor EL-40)∶助乳化劑(1,2-丙二醇)=1∶3∶1。
圖2 偽三元相圖(Km值為2∶1)
圖3 偽三元相圖(Km值為3∶1)
2.2.4 載藥量的確定 在油相(GTCC)∶乳化劑(Cremophor EL-40)∶助乳化劑(1,2-丙二醇)=1∶3∶1的配比下,分別在處方中加入整個處方總量的5%、10%、15%的原花青素,于37℃水浴溶解。結果,原花青素比例超過10%時,流動性差,因此,選擇載藥量10%為宜。
2.2.5 原花青素自微乳給藥系統(tǒng)的制備 按配比稱取聚氧乙烯40蓖麻油、1,2-丙二醇和三辛葵酸甘油酯,于37℃水浴攪拌混勻,再加入處方量的原花青素混合使溶解,37℃平衡1 h得到原花青素自微乳液。
2.3 體外評價
2.3.1 溶出度考察 將自制的原花青素自微乳液灌入硬膠囊,制成原花青素自微乳膠囊;同時以糊精為稀釋劑,與原花青素原藥混合制成原花青素普通膠囊,兩種膠囊含藥每粒70 mg。
取上述自制膠囊各6粒,按照《中國藥典》2010年版二部溶出度測定法(附錄XC第三法)測定。溶出介質為0.1 mol/L鹽酸溶液250 mL,在(37±0.5)℃,轉速100 r/min下進行溶出度試驗。分別于 10、20、30、45、60、120 min取樣5 mL,同時補充同溫同體積的溶出介質。用0.45μm微孔濾膜過濾,得供試品溶液后測定吸光度值,繪制溶出曲線,結果見圖4。從溶出曲線可以看出,原花青素自微乳膠囊在30 min時的溶出度約為75%,120 min時約為95%,而原花青素普通膠囊在30 min時的溶出度不到40%,120 min時不到70%。
圖4 原花青素自微乳膠囊與普通膠囊的溶出曲線(,n=6)
2.3.2 粒徑大小及Zeta電位 將適量原花青素自微乳液用100倍量蒸餾水稀釋成微乳,測得平均粒徑為(63.6±0.7)nm,n=3,Zeta電位為(-20.44±0.54)mv,n=3。
2.3.3 自微乳化時間考察 取適量原花青素自微乳液,于37℃下加入100倍量蒸餾水,磁力攪拌形成微乳,記錄從加入到形成穩(wěn)定乳劑的時間。結果表明原花青素自微乳液在(1.89±0.13)min,n=3內可全部乳化,說明其具有較好的自微乳化速率。
2.3.4 穩(wěn)定性 取適量原花青素自微乳液,在20℃下放置45 d,取樣在轉速10000 r/min下離心15 min,結果無藥物析出,體系仍為均一、透明的紅褐色乳液,性狀穩(wěn)定。
本實驗制備的自微乳給藥系統(tǒng)粒徑小于100 nm,達到了微乳級別,且加入水后,自微乳化的時間小于2 min,形成的微乳液帶有乳光。與原藥相比,原花青素自微乳液溶出度顯著增加,藥物釋放快且完全。實驗中發(fā)現,原花青素的脂溶性非常差,這樣不利于藥物的跨膜轉運,從而影響藥物吸收。將自微乳給藥系統(tǒng)作為原花青素藥物載體,不僅增大了制劑對藥物的溶解能力,并且其遇水后能自發(fā)形成O/W型的微乳釋放藥物,增加細胞膜流動性,有望提高生物利用度,增加藥物的吸收。此制備的原花青素自微乳給藥系統(tǒng),將為原花青素的應用開發(fā)提供廣闊的前景。
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