熊倩，劉黎瑤,,通信作者，王慶奎，劉林，劉玥

肉桂油乳劑的處方研究

熊倩a，劉黎瑤a,b,通信作者，王慶奎b，劉林a，劉玥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)殖重點實驗室，天津 300392）

肉桂油是從中草藥肉桂或桂枝中分離得到的揮發(fā)油成分，由于水溶性差、易揮發(fā)等問題限制了其在水溶液環(huán)境中的應(yīng)用。因此本研究將肉桂油制備成乳劑，以提高其穩(wěn)定性與水中分散性。首先，將離心穩(wěn)定性作為評價指標(biāo)，通過單因素篩選，確定了乳劑處方中肉桂油、乳化劑以及穩(wěn)定劑用量的適宜范圍。繼而以離心乳層保留率作為評價指標(biāo)，通過正交設(shè)計，確定了肉桂油乳劑的最優(yōu)處方，其中肉桂油、乳化劑Tween-80以及穩(wěn)定劑黃原膠的質(zhì)量比例分別為10%、2.0%、1.5%。優(yōu)選處方下肉桂油乳劑分散均一，穩(wěn)定性良好，為中藥新劑型的研究奠定了基礎(chǔ)。

肉桂油；單因素篩選；正交設(shè)計；乳劑；處方篩選

肉桂油是存在于中藥肉桂或者桂枝樹皮中的揮發(fā)油物質(zhì)，可經(jīng)水蒸氣蒸餾等方式提取得到[1]。肉桂油中含有肉桂醛等單體活性成分，具有顯著的消化系統(tǒng)保護作用和抑菌、降血糖及抗腫瘤等藥理作用[2-3]。肉桂油為黃色透明油狀液體，在水中的分散性極差，極易被氧化導(dǎo)致其中的活性成分失活，在實際應(yīng)用中受到了極大的限制[4-6]。

隨著中藥新劑型的發(fā)展，極大改善了傳統(tǒng)中藥劑型單一、使用不便的情況，乳劑就是其中具有代表性的類型。乳劑是兩種不相混溶的液體在表面活性劑的作用下，經(jīng)超聲、均質(zhì)、高速剪切等方法形成的多分散體系。水包油（O/W）型乳劑具有增加油溶性藥物分散性和穩(wěn)定性的優(yōu)勢。目前尚未見肉桂油乳劑的相關(guān)制劑學(xué)研究。為增加肉桂油在水中的分散性和穩(wěn)定性，本研究以離心穩(wěn)定性和離心乳層保留率為評價指標(biāo)，通過單因素篩選和正交設(shè)計，考察油相、乳化劑以及穩(wěn)定劑的用量（以下如無特指，均為質(zhì)量分數(shù)）對于肉桂油乳劑成型性的影響，并最終確定肉桂油乳劑的最優(yōu)工藝處方，為肉桂油的進一步廣泛應(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）；高速離心機（長沙湘儀儀器有限公司，L550）；紫外-可見分光光度計（北京普析通用儀器有限公司）；高速剪切機（德國IKA超高速高剪切乳化分散機，T18）；恒溫水浴鍋等。

1.2 試藥

肉桂油（吉安海瑞天然植物有限公司，肉桂醛含量＞85%）；肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)品（中國藥品生物制品檢定院，HPLC≥99%）；Tween-80（天津市風(fēng)船化學(xué)試劑有限公司，分析純）；黃原膠（梅花生物科技集團股份有限公司，MHF-80Y，食品級）；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 試驗方法

2.1 肉桂油乳劑的制備方法

取處方量的肉桂油，向其中加入處方量乳化劑Tween-80，密封震蕩使其分散均勻，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。在高速剪切分散條件下（5 000 r/min），將油相逐滴加至水相中，并繼續(xù)保持攪拌高速剪切分散（2 000 r/min）15 min，即得肉桂油乳劑[7]。

同法制備不含肉桂油的空白樣品，作為空白對照品。

2.2 肉桂油中肉桂醛含量的測定[8-9]

2.2.1 肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)品的全波長掃描

稱取肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)品5 mg，加入無水乙醇溶解并稀釋至適宜質(zhì)量濃度之后，通過紫外-可見分光光度計測定200～900 nm波長區(qū)域內(nèi)的吸收情況，并記錄掃描圖譜。根據(jù)全波長掃描結(jié)果，確定測定肉桂醛含量的最適波長。

同法測定空白對照品的全波長掃描圖，確定其全波長掃描結(jié)果。

2.2.2 肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

稱取肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)品50 mg置于容量瓶中，加入無水乙醇溶解并定容至50 mL，配制質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL的儲備液。精密移取適量儲備液并用無水乙醇稀釋定容，依次得到0、200、400、600、800、1 000 μg/mL梯度質(zhì)量濃度的溶液。通過紫外分光光度法，測定該系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在最大吸收波長下的吸光度，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)曲線并擬合線性回歸方程。

2.2.3 精密度測定

取2.2.1中低、中、高質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)進樣5次，測定其在最大吸收波長下的吸光度并計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（）。

2.2.4 肉桂油乳劑中肉桂醛含量的測定

稱取適量肉桂油乳劑，高速離心（10 000 r/min）10 min之后，準(zhǔn)確移取1 mL油層至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，測定續(xù)濾液在最大吸收波長下的吸光度，使用標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程，計算其中肉桂醛的含量。

2.3 肉桂油乳劑的處方研究

2.3.1 單因素影響試驗

2.3.1.1 肉桂油用量范圍篩選

在乳化劑Tween-80和穩(wěn)定劑黃原膠用量均為1.0%的前提下，設(shè)定肉桂油的加入量為10%、20%、40%、60%、80%，以離心穩(wěn)定性（5 000 r/min×10 min）為篩選指標(biāo)，對肉桂油的用量范圍進行篩選。

2.3.1.2 乳化劑用量范圍篩選

在肉桂油用量為20%和黃原膠用量為1.0%的前提下，設(shè)定乳化劑Tween-80的加入量為0.1%、0.5%、1.0%、2.0%、3.0%，以離心穩(wěn)定性（5 000 r/min×10 min）作為篩選指標(biāo)，對Tween-80的用量范圍進行篩選。

2.3.1.3 穩(wěn)定劑用量范圍篩選

在肉桂油用量為20%、Tween-80用量為1.0%的前提下，設(shè)定穩(wěn)定劑黃原膠加入量為0.1%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%，以離心穩(wěn)定性（5 000 r/min×10 min）為篩選指標(biāo)，對黃原膠的用量范圍進行篩選。

2.3.2 正交設(shè)計試驗

根據(jù)單因素影響試驗的結(jié)果，以離心乳層保留率（4 000 r/min×15 min）為篩選指標(biāo)，通過三因素三水平（L9，34）正交設(shè)計，對肉桂油（A）、Tween-80（B）以及黃原膠（C）的加入量進行篩選。正交設(shè)計因素水平表如表1所示。

表1 正交設(shè)計因素水平表 %

離心乳層保留率的計算如公式（1）所示[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)選處方下，制備3批肉桂油乳劑，分別對外觀均一度、離心穩(wěn)定性、肉桂醛含量進行測定和評價。并于4 ℃條件下密封放置0、1、2、3個月，定期取樣進行外觀觀察，并測定肉桂醛含量以及離心分層情況，以評價其放置穩(wěn)定性。

3 結(jié)果與分析

3.1 肉桂油中肉桂醛含量的測定方法

3.1.1 全波長掃描

按照既定方法，測定肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)溶液以及空白樣品溶液在200～900 nm波長區(qū)域內(nèi)的吸收情況，全波長掃描圖譜如圖1。根據(jù)全波長掃描圖，確定了測定肉桂醛含量的最適波長為290 nm，在該吸收波長下，制備乳劑所需的其他輔料均無吸收，不干擾代表性成分肉桂醛的含量測定。

3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

按照既定試驗方法，配制了肉桂醛系列溶液，依紫外分光光度法測定其在290 nm處的吸光度。以吸光度（縱坐標(biāo)，）對質(zhì)量濃度（μg/mL，橫坐標(biāo)，）進行線性回歸，回歸方程為＝0.000 8＋0.006 2（＝0.999 5）。結(jié)果表明，在290 nm檢測波長下，肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)品溶液在0～1 000 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（圖2）。

3.1.3 精密度測定

對低、中、高質(zhì)量濃度的肉桂醛標(biāo)準(zhǔn)品溶液進行精密度測定，結(jié)果如表2所示。表2表明，各質(zhì)量濃度溶液重復(fù)測定5次的值均小于2%，說明該測定方法的精密度良好。

表2 精密度測定結(jié)果

3.1.4 肉桂油中肉桂醛含量的測定

依既定方法對肉桂油中肉桂醛含量進行測定，結(jié)果顯示肉桂醛含量為0.86 g/g，與標(biāo)示量（＞85%）相符。

3.2 肉桂油乳劑的處方篩選

3.2.1 單因素影響試驗

按既定方法對乳劑處方中肉桂油、乳化劑Tween-80以及穩(wěn)定劑黃原膠用量進行了單因素影響試驗，結(jié)果如表3所示。結(jié)果表明，當(dāng)肉桂油、Tween-80以及黃原膠用量范圍分別為10%～40%、1.0%～3.0%、1.0%～2.0%時，肉桂油乳劑能夠成型并穩(wěn)定性良好。

表3 單因素影響試驗篩選表 %

續(xù)表

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

3.2.2 正交設(shè)計

通過三因素三水平（L9，34）正交設(shè)計，以離心乳層保留率作為評價指標(biāo)，對肉桂油、乳化劑Tween-80以及穩(wěn)定劑黃原膠用量進行正交篩選，得出了制備肉桂油乳劑的最佳處方，結(jié)果如表4所示。

表4 正交設(shè)計評價結(jié)果

通過正交設(shè)計的極差分析，得出肉桂油乳劑的最優(yōu)處方為：肉桂油、乳化劑Tween-80和穩(wěn)定劑黃原膠的用量分別為10%、2.0%和1.5%。

3.3 放置穩(wěn)定性的初步評價

按照最優(yōu)處方制備了3批肉桂油乳劑，評價其放置穩(wěn)定性。結(jié)果表明，優(yōu)選處方下，在制備的3批肉桂油乳劑中，主要活性成分肉桂醛的含量為8.6%左右，外觀分散均勻，離心穩(wěn)定性良好，于5 000 r/min的條件下離心10 min后未見油水分離現(xiàn)象。在4 ℃條件下放置3個月以內(nèi)，肉桂醛的含量、分散性及離心穩(wěn)定性均未發(fā)生顯著變化。見表5。

表5 肉桂油乳劑的放置穩(wěn)定性評價（4 ℃）

4 討論

4.1 乳劑類型的選擇

乳劑是兩種不相混溶的液體組分（油相與水相）在乳化劑的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，可以分為水包油型乳劑和油包水型乳劑[12]。本研究希望通過乳滴的包合能力，提高肉桂油在水中的分散性和穩(wěn)定性，因此選擇了水包油型（O/W）乳劑作為目標(biāo)遞送載體。在本研究所構(gòu)建的乳劑體系中，肉桂油被包裹在乳滴內(nèi)相，能夠隔絕外界環(huán)境，在極大程度上保持了活性成分——肉桂醛的穩(wěn)定性。同時，外水相保證了乳劑在水中良好的分散性，并且能夠被水稀釋，增加了肉桂油的應(yīng)用范圍。

4.2 加入穩(wěn)定劑的原因

在肉桂油乳劑處方研究過程中，初期篩選乳化劑時并未考慮額外加入穩(wěn)定劑，但在實際操作中發(fā)現(xiàn)，若只加入乳化劑，所制備的乳劑容易發(fā)生油水分離現(xiàn)象，查閱文獻[13]后認為是由于乳劑黏度低所導(dǎo)致。因此，本研究中加入黃原膠作為穩(wěn)定劑以增加外水相黏度，進而增加乳劑的離心穩(wěn) 定性。

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Emulsion formulation optimization ofoil

Xiong Qiana, Liu Liyaoa,b,Corresponding Author, Wang Qingkuib, Liu Lina, Liu Yuea

（Tianjin Agricultural University, a. College of Basic Science, b. Tianjin Key Lab of Aquatic Ecology and Aquaculture, Tianjin 300392, China）

oil is a kind of volatile oil component separated from cinnamon or cassia twigs. Its application in solution environment is limited by its poor water solubility and volatility. Thus,oil is prepared into emulsion in this study to improve its stability and water dispersivity. Firstly, centrifugal stability is taken as the evaluation index, and the suitable range of oil phase proportion, emulsifier and stabilizer dosage in emulsion prescription is determined through single factor screening. Then, the optimum formulation ofoil emulsion is determined by orthogonal design with the retention rate of centrifugal emulsion as the evaluation index. In the optimal formulation, the mass ratio ofoil, emulsifier Tween-80 and stabilizer xanthan gum is 10%, 2.0% and 1.5%, respectively. Under the optimal formulation,oil emulsion could be prepared with favorable stability and homogeneity. This study provides the basis for further application ofoil emulsion.

oil; single factor screening; orthogonal design; emulsion; formulation screening

P641.131；S152.72

A

1008-5394（2021）01-0040-05

10.19640/j.cnki.jtau.2021.01.008

2020-03-16

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（201810061237）；天津市教委科研計劃項目（2017KJ181）；天津市水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團隊項目（ITTFRS2017004）；國家自然科學(xué)基金面上項目（31170442）

熊倩（1996—），女，本科在讀，主要從事藥物制劑方面的研究。E-mail：1103190627 @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