蔡曉婧,張華
(山東中醫(yī)藥大學藥學院,濟南250355)
中藥自微乳化釋藥系統(tǒng)的研究進展
蔡曉婧*,張華#
(山東中醫(yī)藥大學藥學院,濟南250355)
目的:為進一步深入開展中藥自微乳化釋藥系統(tǒng)(SMEDDS)的研究提供參考。方法:以“自微乳化釋藥系統(tǒng)”“中藥成分”“制劑”“應用”等為
,組合查詢2008年1月-2017年5月在中國知網(wǎng)、萬方、維普等數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)文獻,對SMEDDS處方設計要點及其自身特點、SMEDDS在中藥中的應用研究、中藥自微乳研究中存在的問題等方面進行綜述。結(jié)果與結(jié)論:共檢索到相關(guān)文獻306篇,其中有效文獻22篇。在設計SMEDDS處方時應注意篩選出最優(yōu)處方。SMEDDS具有體內(nèi)自微乳化、改善藥物的生物利用度、增加脂溶性藥物經(jīng)淋巴途徑的吸收等特點。SMEDDS在葫蘆素、穿心蓮內(nèi)酯、姜黃素、銀杏葉總黃酮、水飛薊賓、山楂葉總黃酮、葛根素、丹參酮、苦參堿、夏天無總堿、牡丹酚、β-欖香烯、川芎油等中藥成分中均有應用。目前所報道的中藥自微乳都是中藥成分,不能反映中藥的全部成分組成及原有功效;對中藥SMEDDS的研究主要集中在處方的優(yōu)化、篩選與體外釋藥的研究,而對于增強SMEDDS在體內(nèi)吸收和生物利用度等問題的研究相對較少。
自微乳化釋藥系統(tǒng);中藥成分;制劑;應用
中藥的有效性已被并且正在被數(shù)以億萬計的病患無數(shù)次地證明著。口服給藥是中藥制劑最常見的給藥途徑,但是許多中藥制劑中的有效成分因口服吸收較差、生物利用度低,影響了其臨床藥效的發(fā)揮。因此,如何在深入研究中藥有效成分口服吸收機制的基礎上,針對性地選擇適宜的制劑技術(shù),提高中藥制劑口服生物利用度是當前中藥藥劑學研究的首要任務。自微乳化釋藥系統(tǒng)(Self-microemulsifying drug delivery system,SMEDDS)[1]作為一種新的給藥形式,是由藥物和油相、表面活性劑、助乳化劑形成的液體劑型或固體劑型[2]。SMEDDS不僅可增加難溶性藥物在水中的溶解度,改善藥物的口服吸收,提高藥物的生物利用度,還可降低藥物的刺激性與毒副作用[3-4]。筆者以“自微乳化釋藥系統(tǒng)”“中藥成分”“制劑”“應用”等為關(guān)鍵詞,組合查詢2008年1月-2017年5月在中國知網(wǎng)、萬方、維普等數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)文獻。結(jié)果,共檢索到相關(guān)文獻306篇,其中有效文獻22篇?,F(xiàn)對SMEDDS處方設計中需要注意的問題及其自身特點、SMEDDS在中藥中的應用研究、中藥自微乳研究中存在的問題等方面進行綜述,以期為進一步深入開展中藥SMEDDS研究提供參考。
SMEDDS的處方組成基本包括油相、表面活性劑、助乳化劑和藥物等。助乳化劑可調(diào)節(jié)乳化劑的親水疏水平衡值,并與乳化劑形成復合界面膜,從而形成穩(wěn)定性的微乳[5]。不同的藥物對SMEDDS的影響是不一樣的,這取決于藥物/自乳化系統(tǒng)的物理化學相容性。這一點可通過改變油相與表面活性劑、助乳化劑的比例和進行優(yōu)化來解決,因此,篩選出最優(yōu)處方極其重要。在選定油相、表面活性劑和助乳化劑后,通常采用藥物的溶解度試驗和偽三元相圖進行處方優(yōu)化,以確定自微乳區(qū)域和最佳比例[6]。通過觀察三相圖發(fā)現(xiàn),黏度與乳化時間、表面活性劑的比例成正比,而與助乳化劑的量成反比。另外,藥物的極性也影響自微乳的形成,疏水性較強的藥物對SMEDDS的影響較小。
SMEDDS基本特征是在胃腸道內(nèi)或在環(huán)境溫度(一般指體溫37℃)及溫和攪拌的條件下能自發(fā)形成水包油(O/W)型微乳,藥物被包裹成細小油滴并快速分布于整個胃腸道。其應用特點可總結(jié)為:(1)體內(nèi)自微乳化。釋藥后在體液中可自發(fā)形成性能良好的O/W型微乳,藥物溶解或分散在高分子材料基質(zhì)中形成粒徑為1~40 μm的微小球狀實體,易滲透進入血液循環(huán)。(2)改善藥物的生物利用度。制成SMEDDS后,藥物在胃腸道內(nèi)的溶出、吸收增加,從而改善疏水性或脂溶性藥物的口服生物利用度[7]。(3)增加脂溶性藥物經(jīng)淋巴途徑的吸收。(4)提高藥物穩(wěn)定性,掩蓋不良氣味,毒副作用少。SMEDDS自發(fā)形成微小乳滴,增強了藥物在胃腸的吸收,且避免在水中不穩(wěn)定性藥物的水解和一些藥物對胃腸道的刺激[8]。(5)SMEDDS具有劑量準確、服用方便、制備簡單、性質(zhì)穩(wěn)定、適合于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。
葫蘆素是從自甜瓜蒂提取的四環(huán)三萜類化合物,主要藥理作用是輔助治療慢性肝炎和原發(fā)性肝癌。葫蘆素水溶性差而導致生物利用度不佳,而生物利用度低是藥理活性物質(zhì)不能成為治療藥物的主要原因。將葫蘆素B制成自微乳化注射劑[9],提高了藥物的溶解度。
穿心蓮內(nèi)酯具有祛熱解毒、消炎止痛之功效。但由于穿心蓮內(nèi)酯在水中的溶解度極小,導致其常規(guī)制劑的口服吸收效果差、生物利用度低,臨床應用受到很大的限制。劉丹霞等[10]制備了穿心蓮內(nèi)酯-SMEDDS,以粒徑、Zeta電位和自微乳化時間為指標,通過溶解度試驗、相容性試驗、三相圖的繪制及星點設計-效應面法進行優(yōu)化。對優(yōu)化的穿心蓮內(nèi)酯-SMEDDS的理化性質(zhì)和體外溶出度進行測定,結(jié)果顯示,穿心蓮內(nèi)酯-SMEDDS的1 h累積溶出度為市售滴丸的2.14倍。這表明所制備的穿心蓮內(nèi)酯-SMEDDS可顯著提高穿心蓮內(nèi)酯的體外溶出度,提高其口服生物利用度。
姜黃素具有廣泛的預防和治療腫瘤的作用,但水溶性差。藍苑元等[11]研制了姜黃素-SMEDDS,并用溶解性試驗、初步篩選試驗和偽三元相圖法進行姜黃素-SMEDDS制備工藝研究。通過評價自微乳化效果和乳滴粒徑大小,繪制出姜黃素-SMEDDS的成乳區(qū)域。制得的姜黃素-SMEDDS乳化效果良好,且在弱堿性條件下其穩(wěn)定性大大提高,體內(nèi)吸收和利用度也較高。
總黃酮是銀杏葉中主要的活性成分之一,以脂溶性成分為主,對循環(huán)系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)均具有很好的保護作用。但銀杏葉口服固體制劑普通存在的溶出速率慢、起效慢等缺點,會降低患者用藥依從性。肖璐等[12]采用溶解度法和偽三元相圖法篩選確定銀杏葉總黃酮-SMEDDS處方。制備的銀杏葉總黃酮-SMEDDS崩解時間為(9.94±0.26)s,體外釋放度在5 min時即可達到(70.98±0.31)%,顯著快于市售片。
水飛薊素已成為世界性的保肝藥,療效確切,以其為主藥的制劑被廣泛應用。而水飛薊賓是水飛薊素類黃酮混合物中含量最多、活性最高、藥理作用最強的成分。但水飛薊賓難溶于水,口服后生物利用度低,影響了其臨床療效。丁沐淦等[13]研制水飛薊賓-SMEDDS。通過大鼠體內(nèi)藥動學實驗表明,水飛薊賓-SMEDDS平均粒徑小,cmax和AUC均高于自制水飛薊賓顆粒,顯著提高了有效成分的生物利用度。
山楂葉總黃酮主要用于防治心血管疾病。有關(guān)研究顯示,山楂葉總黃酮-SMEDDS的平均粒徑小、自乳化時間短,溶出程度和速率明顯高于市售益心酮片[14]。
葛根素是中藥葛根中治療心腦血管類疾病的有效成分。由于葛根素水中溶解度非常低、口服吸收差,從而達不到藥效。陳小新等[15]通過溶解度試驗、油與表面活性劑的配伍試驗以及偽三元相圖的繪制,篩選了適宜的葛根素-SMEDDS處方。制備的葛根素-SMEDDS粒徑變小,自微乳化時間明顯縮短,室溫下不易發(fā)生成分的質(zhì)變,相對穩(wěn)定。
丹參酮中的丹參酮ⅡA是從唇形科植物丹參(Salvia miltiorrhiza Bge.)的干燥根和根莖中提取的脂溶性有效成分,具有多種生物活性,如抗菌、抗氧化、擴張冠狀動脈等。尤其在抗腫瘤方面,丹參酮備受關(guān)注。但由于丹參酮ⅡA在水中溶解度低、在胃腸道中不被吸收,較難開發(fā)適宜的臨床劑型,而影響其應用。熊陽等[16]利用偽三元相圖考察藥物與不同乳化劑、油相形成乳劑的能力和區(qū)域,確定丹參酮ⅡA-SMEDDS的適宜處方。制備的丹參酮ⅡA-SMEDDS具備良好的自乳化性能,促進了丹參酮ⅡA的溶出,顯著提高了其生物利用度。
苦參堿是豆科植物苦參中主要的四環(huán)喹嗪啶類生物堿之一。近年來學者研究發(fā)現(xiàn),苦參堿有多種藥理作用,如抗肝纖維化、抗心律失常、抗腫瘤等。苦參堿t1/2較短,難溶于水,且溶解度隨著溫度的升高而降低。李洪松等[17]通過溶解度試驗、偽三元相圖篩選出苦參堿-SMEDDS最佳處方。制備的苦參堿-SMEDDS為澄明液體,流動性、穩(wěn)定性好,遇水形成O/W型微乳,平均粒徑、平均載藥量相比于普通片劑、膠囊等劑型均有溶出速率快、吸收強、生物利用度高等顯著優(yōu)勢。
夏天無為罌粟科植物伏生紫堇[Corydalis decumbens(Thunb.)Pers.]的干燥塊莖,具有活血祛瘀作用,其主要藥效成分原阿片堿的水溶性和溶出度均差,使其生物利用度低。馬宏達[18]制備的夏天無總堿-SMEDDS,使其中的原阿片堿溶出度明顯高于市售的夏天無總堿片劑。此外,對腸吸收的研究結(jié)果也顯示夏天無總堿-SMEDDS能促進原阿片堿在各腸段的充分吸收,提高了其生物利用度。
牡丹酚是中藥牡丹皮中的主要活性成分,有止痛、抗炎的作用,臨床上用于治療濕疹、過敏等疾病。而冰片有開竅醒神、清熱止痛的功效,臨床上常作為開竅藥和佐使藥。呂鳳芹等[19]制備了牡丹酚和冰片混合物的SMEDDS,通過測定溶解度、三元相圖法和單純形網(wǎng)格法篩選和優(yōu)化其處方。結(jié)果發(fā)現(xiàn),丹冰SMEDDS形成的微乳區(qū)域大、微乳液粒徑小。自微乳劑能改善藥物的溶解性和溶出效果,大大提高藥物的生物利用度,為中藥醒鼻方的制劑開發(fā)奠定了基礎,也為丹皮酚相關(guān)制劑的研發(fā)提供了參考。
β-欖香烯屬于揮發(fā)油類,脂溶性大,對血管有較大刺激性。王超等[20]通過溶解度試驗、偽三元相圖確定油相、乳化劑和助乳化劑以及自微乳區(qū)的面積、被測粒徑的大小和載藥量,篩選出最優(yōu)處方。制備的含皂苷的β-欖香烯自微乳,與普通的欖香烯劑型相比,口服后乳化吸收好,生物利用度高。結(jié)果顯示,含皂苷的β-欖香烯自微乳制備工藝合理,解決了臨床應用其注射劑時對血管和組織有刺激以及用藥時出現(xiàn)疼痛、發(fā)熱等問題,提高了口服生物利用度。
具有解痙、鎮(zhèn)痛作用的川芎油穩(wěn)定性差,因而影響了其臨床使用。通過制備川芎油-SMEDDS,以藁本內(nèi)酯[21]為指標,體外溶出結(jié)果顯示藥物的溶出度可達80%,光照和高溫條件下穩(wěn)定性良好。
由于中藥SMEDDS的研究尚處于起步階段,仍有不少問題和難點需要解決[22]。筆者將其歸納為以下幾方面:(1)從中藥的整體性方面,目前所報道的中藥自微乳都是中藥成分,不能反映中藥的全部成分組成及原有功效,這對中藥整體藥效的發(fā)揮是不利的。(2)自微乳的載藥量問題。因為中藥粗提物出膏率高,而自微乳的載藥量小,加之輔料的占比大,復雜的成分組成對乳化劑和助乳化劑的要求高。(3)藥物穩(wěn)定性問題。由于穩(wěn)定性差的藥物在高濃度表面活性劑下會引發(fā)胃腸毒性,對胃腸道黏膜的刺激會使得潛在有胃腸道疾病的人群病情加劇,甚至引發(fā)更嚴重的胃腸出血、破裂等,降低臨床效果。(4)處方篩選較為復雜,增加了自微乳的研究難度和推廣使用。
綜上所述,在設計SMEDDS處方時應注意篩選出最優(yōu)處方。SMEDDS具有體內(nèi)自微乳化、改善藥物的生物利用度、增加脂溶性藥物經(jīng)淋巴途徑的吸收等特點。SMEDDS在葫蘆素、穿心蓮內(nèi)酯、姜黃素、銀杏葉總黃酮、水飛薊賓、山楂葉總黃酮、葛根素、丹參酮、苦參堿、夏天無總堿、牡丹酚、β-欖香烯、川芎油等中藥成分中均有應用。目前所報道的中藥自微乳都是中藥成分,不能反映中藥的全部成分組成及原有功效;對中藥SMEDDS的研究主要集中在處方的優(yōu)化、篩選與體外釋藥的研究,而對于增強SMEDDS在體內(nèi)吸收和生物利用度等問題的研究相對較少。
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(編輯:余慶華)
R283;R945
A
1001-0408(2017)25-3586-04
2016-10-31
2017-07-14)
DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.25.34
*碩士研究生。研究方向:中藥新制劑與新技術(shù)。電話:0531-89628081。E-mail:1193519191@qq.com
#通信作者:副教授,碩士生導師,博士。研究方向:中藥新制劑與新技術(shù)。電話:0531-89628081。E-mail:815899249@qq.com