丹參酮微乳制備工藝的初選及優化

張 寧,呂慧怡,范 青

微乳 (M icroem ulsion,M E)是難溶性藥物的良好載體,有熱力學穩定、緩釋、低粘度等優點,近年來,其在藥劑學中的研究及應用已成為新的熱點[1]。丹參酮 (Tanshinone,Tan)是從中藥丹參中提取的脂溶性有效成分,具有改善血液循環、抗菌、抗炎、抗腫瘤、預防和保護心血管疾病的作用[2],臨床應用廣泛。本文選擇 Tan為模型藥物,以卵磷脂和 F-68為乳化劑,用超聲高壓乳化法制備 Tan微乳。在優化條件下制備的 Tan微乳各項質量標準均較好,現報道如下。

1 藥品與儀器

1.1 藥品 丹參酮(正大青春寶藥業集團,批號: 020804);丹參酮ⅡA(中國藥品生物制品檢定所,批號:0766-200011);注射用油 (撫順油脂一廠); Pluronic F-68(sigm a公司);注射用豆磷脂 (上海太偉藥業有限公司);其他試劑均為分析純,水為注射用水。

1.2 儀器 YSNM-1500-0005桌面式超級納米機(日本 Yoshida kikai公司);D F-101T集熱式恒溫磁力攪拌器 (鞏義市英峪予華儀器廠);O lympus顯微鏡 (日本紫山科學儀器制作所);UV-1601紫外分光光度儀 (日本島津公司);JEM-2000EX透射電鏡 (日本 JEOL公司);SALD-2001型粒度測定儀(日本島津公司)。

2 實驗方法與結果

2.1 單因素試驗初選處方和制備工藝

2.1.1 攪拌溫度、攪拌時間、攪拌速度的影響先后在不同攪拌溫度、時間、速度的條件下制備微乳,發現攪拌溫度對微乳的制備影響不明顯,室溫即可;攪拌時間以 1～2h為易;攪拌速度宜快。

2.1.2 制備工藝的選擇 先后用超聲法、高壓乳勻法、超聲-高壓乳勻法制備了 Tan微乳,均能得到外觀透明的膠體溶液。但超聲-高壓乳勻法所得微乳工藝穩定,粒度分布窄。

2.1.3 藥物濃度的影響 由于 Tan難溶于水,具有較高的油水分布系數 (logPoct=5.2),為藥物制成微乳提供了前提條件。實驗證明,當 Tan投藥量 >0.5m g/mL時,Tan很難溶于油相,因此,確定藥物濃度為 0.5m g/mL。

2.1.4 乳化劑的選擇 先后用磷脂、F-68、Tw een80單用或聯用作為乳化劑,制備 Tan微乳。磷脂所得微乳粒徑較大,Tw een80制得亦偏大,F-68制得的微乳粒徑較小,但包封率低;磷脂和 F-68聯用效果最佳,可制得形態、粒徑、包封率均較好的微乳。

2.1.5 助乳化劑的選擇 在確定其他條件的前提下,先后試用了乙醇、正丁醇、甘油、山梨醇 4種助乳化劑。其中以甘油和山梨醇二者聯用對提高包封率、減小粒徑作用最明顯。

2.2 均勻設計優化處方和制備工藝

2.2.1 因素水平確定及實驗表安排 根據單因素試驗結果,確定 Tan微乳制備工藝的因素:磷脂(X1)、F-68(X2)、山梨醇 (X3)、甘油 (X4)的加入量(%),共 4個因素。每個因素取 7個水平,用U7(74)均勻設計表的使用表,見表 1。

表1 均勻設計實驗表

2.2.2 實驗結果與結果評價 稱取處方量 Tan溶于注射用油中,再按處方量稱取乳化劑和助乳化劑溶于適量的注射用水中,電磁攪拌下將前者緩慢滴加入后者,攪拌2 h,將溶液在3 000W功率下超聲 10 min,加水至全量。微乳用濾膜 (φ=800 nm)過濾,用超級納米機勻化,100 MPa(n=3),即得淡紅色透明膠體溶液。取適量溶液低溫超速離心,分離上清液,用 UV-1601測定上清液中 Tan量,計算包封率。以溶液在顯微鏡下觀察 (Y1:以視野均一,未見乳滴為 100分;視野不均一,可見大量乳滴為 0分)、穩定常數[Y2=(1-kE)×100]、包封率(Y3)為指標綜合評分:Y=Y1+Y2+Y3。Y越大越好,結果見表 2。

2.2.3 數據處理及多元回歸方程的建立 將表1、表 2的數據輸入計算機處理,采用多元逐步回歸計算,得到方程 Y=230.68+22.96X1+3.39X3-p=5,F=771.78,查 F檢驗的 F臨界值表, F0.05(5,1)=230,F> F0.05(5,1),說明此方程回歸可信。根據單因素試驗及均勻設計結果綜合考察,確定 Tan微乳的優化條件,X1=2.085,X2=3.5, X3=12,X4=1.5,將優化條件帶回歸方程,得 Y= 321.31。根據優化試驗安排,驗證最佳處方的Y1=100,Y2=98.9,Y3=99.08,即 Y=297.98,微乳形態、穩定性及包封率均滿意。

2.2.4 制備工藝的確立 在單因素實驗考察和用均勻設計方案實驗考察范圍內,經綜合考慮,確定制備丹參酮微乳的優化工藝為:取 Tan 50 mg溶于注射用油中,稱取磷脂 2.085 g、F-68 3.5 g、山梨醇 12 g、甘油 1.5 g溶于適量的注射用水中,電磁攪拌下,將前者緩慢滴加入后者,攪拌 2 h,將溶液在 3 000 W功率下超聲 10 min,加水至 100 mL。微乳用濾膜 (φ=800 nm)過濾,用超級納米機勻化,100 MPa(n=3),即得淡紅色透明膠體溶液。

表2 均勻設計實驗結果評分表

2.2.5 優化條件下制備的 Tan微乳的質量考察①形態考察及粒度分析:取優化條件下制備的 Tan微乳少量,負染制片,于透射電鏡下觀察,粒子分散性好且分布均勻,外形圓整光滑;經粒度分析儀測定,平均粒徑 dav=42.1 nm,<76.5 nm的粒子占 90%。②包封率的測定:取優化條件下制備的Tan微乳共 3批,低溫超速離心,上清液用 UV-1601測定吸收度,代入回歸方程 (A=0.005 1 C+ 0.002 9,r=0.999 6),計算上清液中游離的 Tan量,進而求得平均包封率為(98.47±0.61)%。

3 討論

均勻設計由于拋開了正交試驗中的“整齊可比性”,而只考慮實驗點的“均勻分散性”(即讓試驗點在所考察的試驗范圍內盡量均勻地分布),可以不用考慮在正交設計中為整齊可比而設置的實驗點,因此,均勻設計安排試驗可大大減少試驗次數[3]。基于前期試驗研究結果,本文對丹參酮微乳的主要成分(乳化劑和助乳化劑)的每一個因素設計了 7個考察水平,在多因素水平試驗中,若采用正交設計,至少要做 72=49次試驗,而本試驗采用均勻設計,僅用 7次,即完成了優化設計工藝。

[1] 魏紅,魏昱,袁超,等.微乳技術在中藥領域中的應用[J].中國中藥雜志,2008,33(19):2287-2290.

[2] W ang X,M orris-Natschke SL,Lee KH,et al.New developments in the chem istry and biology of the bioactive constiuents of tanshen[J].M ed Res Rev,2007,27(1):133-148

[3] 高輝,胡良平,郭晉,等.如何正確處理正交設計和均勻設計定量資料[J].中西醫結合學報,2008,6(8):873-877.