劉澤偉，劉黎瑤 ,,通信作者，王慶奎，劉林，葉懿嫻

鹽酸小檗堿乳劑的處方研究

劉澤偉a，劉黎瑤a,b,通信作者，王慶奎b，劉林a，葉懿嫻a

（天津農(nóng)學(xué)院 a. 基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院，b. 天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384）

小檗堿是中草藥黃連的主要抗菌活性成分，常以鹽酸鹽的形式應(yīng)用，但由于水溶性和脂溶性較差，廣泛應(yīng)用受到限制。因此，本研究在前期利用磷脂復(fù)合技術(shù)改善鹽酸小檗堿脂溶性的基礎(chǔ)上，將其制備成乳劑以提高穩(wěn)定性和水中分散性。首先，將離心穩(wěn)定性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過單因素篩選，確定了乳劑處方中油相比例、乳化劑以及穩(wěn)定劑用量的適宜范圍。然后，以離心乳層保留率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過正交設(shè)計(jì)，確定了鹽酸小檗堿乳劑的最優(yōu)處方，即：油相（大豆油）、乳化劑（Poloxmer188）以及穩(wěn)定劑（黃原膠）的質(zhì)量比例分別為20%、3%以及1%。優(yōu)選處方下鹽酸小檗堿乳劑的分散性良好，為小檗堿的廣泛應(yīng)用奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

鹽酸小檗堿；單因素篩選；正交設(shè)計(jì)；乳劑；磷脂復(fù)合物

小檗堿是從黃連中提取的一種異喹啉類生物堿，臨床應(yīng)用形式為鹽酸小檗堿，能夠抑制微生物DNA和蛋白質(zhì)的合成，是一種廣譜抗菌劑[1-2]。有研究表明，鹽酸小檗堿在治療腫瘤、糖尿病以及心血管疾病等方面有一定的藥理活性[3]，具有廣泛的應(yīng)用前景。但鹽酸小檗堿水溶性與脂溶性均較差，導(dǎo)致其口服生物利用度很低。同時(shí)，鹽酸小檗堿溶解/分散緩慢，極大地限制了其應(yīng)用[4-6]。在前期研究中，通過系統(tǒng)的處方篩選制備了鹽酸小檗堿-磷脂復(fù)合物，通過分子間靜電復(fù)合作用，將鹽酸小檗堿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。但所構(gòu)建的磷脂復(fù)合物質(zhì)地黏稠、易吸潮解離，不利于直接給藥。

乳劑是將兩種不相混溶的液體成分在表面活性劑的作用下，經(jīng)過超聲、均質(zhì)或者高速剪切等方法形成的多分散體系。其中，水包油型乳劑具有增加油溶性藥物分散性和穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)。在磷脂復(fù)合物的基礎(chǔ)上，本研究將其進(jìn)一步制備成乳劑，既能夠改善鹽酸小檗堿的脂溶性，又能改善其水中分散性。在乳劑處方篩選過程中，以離心穩(wěn)定性和離心乳層保留率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過單因素篩選和正交設(shè)計(jì)，考察油相、乳化劑以及穩(wěn)定劑的用量對(duì)于乳劑成型性的影響，最終確定鹽酸小檗堿乳劑的最優(yōu)工藝處方，為其進(jìn)一步廣泛應(yīng)用奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。

1 儀器與試劑

1.1 儀器

電子天平（Sartorius，BSA 223S）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（Rotavapor R-100，BUCHI）；高速離心機(jī)（長(zhǎng)沙湘儀儀器有限公司，L550）；紫外-可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限公司）；高速剪切機(jī)（德國(guó)IKA超高速高剪切乳化分散機(jī)，T18）；恒溫水浴鍋等。

1.2 試藥

鹽酸小檗堿（西安奧賽生物科技有限公司，純度96%）；Poloxmer188（美國(guó)巴斯夫有限公司，分析純）；鹽酸小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品（中國(guó)藥品生物制品檢定院，純度≥98%）；黃原膠（梅花生物科技集團(tuán)股份有限公司，MHF-80Y，食品級(jí)）；無水乙醇（天津市風(fēng)船化學(xué)試劑有限公司，分析純）；其他試劑均為分析純。

2 試驗(yàn)方法

2.1 鹽酸小檗堿乳劑的制備方法

首先根據(jù)前期研究制備鹽酸小檗堿-磷脂復(fù)合物[7]。隨后，稱取處方量的鹽酸小檗堿-磷脂復(fù)合物溶于大豆油中，并加入處方量乳化劑Poloxmer188，超聲溶解，作為油相待用。另取處方量的黃原膠，向其中加入處方量體積的蒸餾水，超聲使其分散均勻，作為水相待用。在高速剪切分散的條件下（5 000 r/min），將油相逐滴加至水相中，并繼續(xù)保持?jǐn)嚢韪咚偌羟蟹稚?5 min，即得鹽酸小檗堿乳劑。

同法制備不含鹽酸小檗堿的空白樣品，作為空白對(duì)照品。

2.2 鹽酸小檗堿含量的測(cè)定[8-9]

2.2.1 鹽酸小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品的全波長(zhǎng)掃描

稱取5 mg鹽酸小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品，加入無水乙醇，超聲溶解并稀釋至適宜濃度之后，通過紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定200～900 nm波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的吸收情況，并記錄掃描圖譜。根據(jù)全波長(zhǎng)掃描結(jié)果確定最適波長(zhǎng)。

同法測(cè)定空白對(duì)照品的全波長(zhǎng)掃描圖，確定其全波長(zhǎng)掃描結(jié)果。

2.2.2 鹽酸小檗堿標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

稱取25 mg鹽酸小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品置于容量瓶中，加入無水乙醇溶解并定容至25 mL，配制質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL的儲(chǔ)備液。取適量?jī)?chǔ)備液用無水乙醇稀釋定容，得到質(zhì)量濃度依次為20、40、60、80、100 μg/mL梯度濃度溶液。通過紫外分光光度法，測(cè)定上述系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并擬合回歸方程。

2.2.3 精密度測(cè)定

取2.2.1中配制的低、中、高質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，連續(xù)進(jìn)樣6次，測(cè)定其在最大吸收波長(zhǎng)下的吸光度并計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（）。

2.2.4 乳劑中鹽酸小檗堿含量測(cè)定

稱取適量載藥乳劑，經(jīng)高速離心（10 000 r/min）10 min之后，準(zhǔn)確移取油層1 mL于10 mL容量瓶中，加入無水乙醇溶解并定容，經(jīng)微孔濾膜過濾后，測(cè)定續(xù)濾液在最大吸收波長(zhǎng)下的吸光度，用標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程，計(jì)算鹽酸小檗堿含量。

2.3 鹽酸小檗堿乳劑的處方研究

2.3.1 單因素影響試驗(yàn)

2.3.1.1 大豆油用量范圍篩選

在保持乳化劑Poloxmer188和穩(wěn)定劑黃原膠的用量均為1%（以下如無特指，均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的前提下，設(shè)定大豆油的加入量為10%、20%、30%、40%、50%，以離心穩(wěn)定性（5 000 r/min×10 min）為篩選指標(biāo)，篩選大豆油的用量范圍。

2.3.1.2 乳化劑用量范圍篩選

在保持大豆油用量為20%和穩(wěn)定劑黃原膠用量為1%的前提下，設(shè)定乳化劑Poloxmer188的加入量為0.5%、1.0%、2.0%、3.0%和4.0%，以離心穩(wěn)定性（5 000 r/min×10 min）為篩選指標(biāo)，對(duì)乳化劑Poloxmer188的用量范圍進(jìn)行篩選。

2.3.1.3 穩(wěn)定劑用量范圍篩選

在保持大豆油用量為20%和乳化劑Poloxmer188用量為1%的前提下，設(shè)定穩(wěn)定劑黃原膠的加入量為0.1%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%，以離心穩(wěn)定性（5 000 r/min×10 min）為篩選指標(biāo)，對(duì)穩(wěn)定劑黃原膠的用量范圍進(jìn)行篩選。

2.3.2 正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)

根據(jù)單因素影響試驗(yàn)的結(jié)果，以離心乳層保留率（4 000 r/min×15 min）作為篩選指標(biāo)，通過三因素三水平（L9，34）的正交設(shè)計(jì)，對(duì)大豆油（A）、乳化劑Poloxmer188（B）以及穩(wěn)定劑黃原膠（C）的加入量進(jìn)行篩選。正交設(shè)計(jì)因素水平表如表1所示。

表1 正交設(shè)計(jì)因素水平表 %

其中，離心乳層保留率的計(jì)算見公式（1）[10-11]。

離心乳層保留率（%）＝（總體積－油層體積）/總體積×100 （1）

2.4 穩(wěn)定性考察

在優(yōu)選處方設(shè)計(jì)下，制備3批鹽酸小檗堿乳劑，分別對(duì)外觀均一度、離心穩(wěn)定性以及鹽酸小檗堿含量進(jìn)行測(cè)定和評(píng)價(jià)。并于4 ℃條件下密封放置0、1、2、3個(gè)月，定期取樣觀察外觀、并測(cè)定鹽酸小檗堿含量以及離心分層情況，以評(píng)價(jià)其放置穩(wěn)定性。

3 結(jié)果與分析

3.1 鹽酸小檗堿含量的測(cè)定方法

3.1.1 全波長(zhǎng)掃描

按照既定方法，測(cè)定了鹽酸小檗堿標(biāo)準(zhǔn)溶液及空白樣品溶液在200～900 nm波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的吸收情況，全波長(zhǎng)掃描圖譜如圖1所示。

圖1 鹽酸小檗堿的紫外-可見光全波長(zhǎng)掃描圖譜

根據(jù)全波長(zhǎng)掃描圖片，確定了測(cè)定鹽酸小檗堿含量的最適波長(zhǎng)為350 nm，在該最大吸收波長(zhǎng)下，制備乳劑所需的其他輔料均無吸收，不干擾鹽酸小檗堿含量的測(cè)定。

3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

按既定方法，依照紫外分光光度法測(cè)定不同質(zhì)量濃度鹽酸小檗堿系列溶液在350 nm處的吸光度。以吸光度（縱坐標(biāo)，）對(duì)質(zhì)量濃度（μg/mL，橫坐標(biāo)，）進(jìn)行線性回歸，回歸方程為＝0.008 5＋0.049 3（＝0.999 5）。線性測(cè)定結(jié)果表明，在350 nm檢測(cè)波長(zhǎng)下，鹽酸小檗堿溶液在20～100 μg/mL的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（圖2）。

圖2 鹽酸小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線

3.1.3 精密度測(cè)定

對(duì)低、中、高質(zhì)量濃度的鹽酸小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行精密度測(cè)定，結(jié)果如表2所示。由表2可見，各質(zhì)量濃度溶液重復(fù)測(cè)定5次的值均小于2%，表明該測(cè)定方法精密度良好。

表2 精密度測(cè)定結(jié)果

3.2 鹽酸小檗堿乳劑的處方篩選

3.2.1 單因素影響試驗(yàn)

按照既定方法對(duì)乳劑處方中大豆油、乳化劑Poloxmer188以及穩(wěn)定劑黃原膠的用量范圍進(jìn)行了單因素影響試驗(yàn)，結(jié)果如表3所示。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)大豆油、Poloxmer188及黃原膠用量范圍分別為10%～30%、2%～4%以及1%～2%時(shí)，大豆油乳劑能夠成型并且離心穩(wěn)定性良好。

表3 單因素影響試驗(yàn)篩選表 %

注：“＋”表示以5 000 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min之后樣品未發(fā)生分層；“－”表示以5 000 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min之后樣品發(fā)生分層

3.2.2 正交設(shè)計(jì)

通過三因素三水平（L9，34）正交設(shè)計(jì)，以離心乳層保留率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)大豆油、乳化劑Poloxmer188以及穩(wěn)定劑黃原膠的用量進(jìn)行了正交篩選，得出制備大豆油乳劑的最佳處方，結(jié)果如表4所示。由表4可知，通過正交設(shè)計(jì)的極差分析，得出最優(yōu)處方為A2B2C1，即大豆油、乳化劑Poloxmer188和穩(wěn)定劑黃原膠的用量分別為20%、3%和1%。

表4 正交設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果 %

3.3 放置穩(wěn)定性的初步評(píng)價(jià)

按照最優(yōu)處方制備了3批鹽酸小檗堿乳劑，評(píng)價(jià)其放置穩(wěn)定性。由表5可知，優(yōu)選處方下，鹽酸小檗堿含量為2%左右，外觀均勻，離心穩(wěn)定性良好，于5 000 r/min條件下離心10 min，未見油水分離現(xiàn)象。在4 ℃條件下放置3個(gè)月，鹽酸小檗堿含量、分散性及離心穩(wěn)定性均未發(fā)生顯著變化。

表5 大豆油乳劑的放置穩(wěn)定性評(píng)價(jià)（4 ℃）

4 討論

4.1 劑型選擇

乳劑是兩種不相混溶的液體組分（油相與水相）在乳化劑作用下形成的分散體系，根據(jù)分散系統(tǒng)中乳滴的內(nèi)相和外相組成，可分為水包油型乳劑和油包水型乳劑[12]。在前期研究中進(jìn)行了鹽酸小檗堿-磷脂復(fù)合物的處方篩選，極大改善了鹽酸小檗堿的脂溶性，使其在大豆油中的溶解度提高至100 mg/g，但磷脂復(fù)合物的黏度極高，不利于直接給藥。因此，希望在此基礎(chǔ)上借助水包油型（O/W）乳劑在水溶液中分散性良好的優(yōu)勢(shì)，將鹽酸小檗堿以磷脂復(fù)合物的形式包載于乳滴內(nèi)油相，同時(shí)能夠改善鹽酸小檗堿的脂溶性及水中分散性，增加其應(yīng)用范圍。

4.2 乳化劑的選擇

在本研究鹽酸小檗堿乳劑處方篩選過程中，考慮其中鹽酸小檗堿是以磷脂復(fù)合物的形式存在，并且磷脂過量。由于磷脂本身即為一種高效的天然乳化劑，因此，在乳化劑選擇方面，無需選擇乳化能力極強(qiáng)的表面活性劑，而應(yīng)選擇能夠與磷脂進(jìn)行配伍使用的乳化劑。綜合考慮上述原因并查閱相關(guān)文獻(xiàn)[13]，選擇Poloxmer188作為本研究處方中的乳化劑。

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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

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃訓(xùn)練項(xiàng)目（201810061236）；天津市教委科研計(jì)劃項(xiàng)目（2017KJ181）；天津市水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（ITTFRS2017004）；國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31170442）

劉澤偉（1998-），男，本科在讀，主要從事藥物制劑方面的研究。E-mail: 448020176@qq.com。

劉黎瑤（1988-），女，講師，博士，主要從事藥物制劑方面的研究。E-mail: llymeilin@163.com。

責(zé)任編輯：宗淑萍