紫草紅素自乳化制劑的制備和初步質量評價

孫丹丹， 生立嵩， 徐新剛， 于蓓蓓， 閆雪生*， 范秀叢

(1.山東中醫藥大學，山東濟南250355;2.山東省中醫藥研究院，山東濟南250014)

自微乳化釋藥系統 (self-microemulsifying drug delivery system，SMEDDS)是由脂溶性或水難溶性藥物、油相、乳化劑和助乳化劑組成，外觀均一透明，在體外輕微振蕩或體內胃腸道蠕動下，可自發乳化形成乳劑或微乳［1］。SMEDDS能有效地改善脂溶性藥物在胃腸液中的溶解度和溶解速率［2］，可以提高難溶性藥物的口服生物利用度，促進藥物的吸收［3］。SMEDDS在新劑型的應用方面擁有不可比擬的優勢。

紫草為紫草科植物新疆紫草Arnebeia euchroma(Royle)Johnst.或內蒙紫草Arnebia guttata Bunge的干燥根，在《神農本草經》和《本草綱目》中均有記載，味甘、咸，寒，歸心、肝經;功效清熱涼血，活血解毒，透疹消斑［4］。近年來對于紫草紅素及其衍生物的抗癌作用研究較多，可抑制多種腫瘤細胞的生長，促進腫瘤細胞凋亡，致腫瘤細胞周期阻滯［5］。連文員等［6］對左旋紫草素的自微乳制劑進行了研究，實驗結果表明微乳對左旋紫草素有明顯的增溶作用，為紫草素相關制劑的研究提供一定的依據。紫草紅素水溶性差，臨床應用時，由于其本身不易制劑，易被氧化，生物利用度低，因此本研究試將紫草紅素研制成O/W型自微乳劑，以提高其溶解度。

1 材料

1.1 藥品與試劑 紫草提取物 (自制);辛酸/癸酸三甘油酯 (GTCC)(浙江物美化學品有限公司);棕櫚酸異丙酯 (IPP)、肉豆蔻酸異丙酯(IPM)(浙江物美化學品有限公司);油酸乙酯(上海飛祥化工廠);聚氧乙烯蓖麻油-35(EL-35)(德國BASF公司);Labrafil M 1944CS(法國GATTEFOSSE公司);聚乙二醇辛基苯基醚 (OP-10)(天津市廣成化學試劑有限公司);Transcutol HP(法國GATTEFOSSE公司)。

1.2 儀器 Anke TDL—40B離心機 (上海安寧科學儀器廠);UV—265FW紫外-可見光分光光度計(島津公司);AWM2000激光粒度分析儀、ZEN2600ZETA電位測定儀 (英國馬爾文公司)。

2 方法與結果

2.1 紫草紅素精制 取硅膠100 g濕法裝柱，另取自制紫草提取物15 g，用乙酸乙酯溶解后硅膠拌樣，揮干乙酸乙酯裝柱，用石油醚-乙酸乙酯(20∶1)進行洗脫，合并洗脫液回收溶劑，得精制紫草紅素，參照中國藥典2010年版第320頁紫草含量測定項下測定紫草紅素含量為84.4%，轉移率為90.7%。

2.2 紫草紅素自微乳的制備

2.2.1 油水分配系數的測定 采用水—正辛醇法測定紫草紅素在水和正辛醇中的濃度［7］，分別測定其紫外吸光值，計算油水分配系數，制備方法及結果見表1。

表1 油水分配系數測定結果Tab.1 Results of oil-water partition coefficient

由表1可知，紫草紅素油水分配系數符合自微乳制劑制備的一般要求 (2＜lgP＜5)，可將其制備成自微乳制劑。

2.2.2 紫草紅素在不同油相中溶解度的考察 取精制紫草紅素適量，精密稱定質量，置具塞刻度試管中，加入一定量的油相 (GTCC、IPP、IPM、油酸乙酯)，用90℃水浴使紫草紅素完全分散于油相中成過飽和溶液，置室溫下放涼，于4000 r/min，15 min離心，取上清液適量，用乙酸乙酯溶解定容，再用乙醇定量稀釋一定倍數。按《中國藥典》規定方法測定紫草紅素含量并計算出溶解度，詳見表2。

表2 紫草紅素溶解度測定結果Tab.2 Results of red pigment shikonin's solubility in different oils

由上表結果可見，紫草紅素于油酸乙酯中溶解度最大 (185.5 mg/mL)，可以選擇油酸乙酯做油相。

2.2.3 助乳化劑的篩選 在PEG—400、95%乙醇、Transcutol HP中篩選出一種助乳化劑，依次加入油酸乙酯、乳化劑 (吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35=1∶1)、助乳化劑 (PEG—400、95%乙醇、Transcutol HP)，固定油相用量，依次改變乳化劑和助乳化劑的用量，改變Km，后加入37℃水約80 mL將其稀釋，觀察現象，由結果可知，PEG—400所考察區域內無自乳化區，且分層較明顯，Transcutol HP在所考察區域內雖然自乳化效果較好，形成透光性良好的藍色乳光均一體系，但杯底有沉淀，說明此體系不夠穩定，乙醇有透光性良好的區域，并澄清，不分層，選乙醇作為助乳化劑。

2.2.4 處方研究與篩選

2.2.4.1 不含藥處方偽三元相圖的繪制 分別取用不同組成和配比比例的乳化劑 (聚氧乙烯蓖麻油-35/聚乙二醇辛基苯基醚為1∶1、吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35為1∶1、吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35為3∶2、吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35為2∶3、聚氧乙烯蓖麻油-35/Labrafil CS為2∶1)、油酸乙酯、95%乙醇，加入次序為油、乳化劑、助乳化劑，分別取Km=2、3、4、5、6、7、8中的若干個值，后用大量37℃恒溫水稀釋，觀察記錄稀釋后的澄明度和乳光，繪制該系統的偽三元相圖［8］。

由5個相圖所描述出的自乳化區域可以看出自乳化區的區域大小稍有差別，因此，可以從不同乳化劑組合中篩選出自乳化區較大的乳化劑組合:聚氧乙烯蒽麻油-35/聚乙二醇辛基苯基醚=1∶1，吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35=3∶2，分別從兩相圖中尋找乳化劑用量相對較少，而自乳化性狀較好，即外觀澄清或透明的系統 (圖1)。

圖1 不同組成和配比乳化劑的偽三元相圖 (A～E)圖中曲線所圍區域為自微乳區Fig.1 Pseudo-ternary phase diagram of different emulsifiers(A －E).The region of SMEDDS is bound by the curved line

2.2.4.2 對不同乳化劑組合進行粒徑測定 選擇吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35=3∶2(處方1～3)和聚氧乙烯蓖麻油-35/聚乙二醇辛基苯基醚=1∶1(處方4～6)為乳化劑、乙醇為助乳化劑、油酸乙酯為油相，制備如表3的空白自乳化制劑，采用馬爾文公司的Master Sizer2000進行粒徑測定，處方及結果見表3。

由表3可見，以吐溫-80/聚氧乙烯蓖麻油-35=3∶2做乳化劑比聚氧乙烯蓖麻油-35/聚乙醇辛苯基醚=1∶1做乳化劑在空白自乳化中粒徑小約40 nm左右，但空白處方的乳劑在與藥物復合時會發生一定的相互作用，因此可以選出兩者較優處方，進一步考察其載藥處方粒徑。

表3 空白自乳化制劑粒徑結果Tab.3 Particle sizes of blank self-microemulsion preparations

2.2.4.3 含藥處方粒徑的測定及穩定性的初步考察 精密稱取一定量藥物和油酸乙酯，在50℃水浴加熱的條件下使紫草紅素完全溶解于油酸乙酯中，后依次加入定量的乳化劑和助乳化劑，使體系完全混溶，加37℃水使成自乳化體系，按上述方法測其粒徑、Zeta電位，并通過長時間靜置來觀察其穩定性，處方及結果見表4。

表4 Zeta電位測定結果Tab.4 Results of Zeta potential

Zeta電位由ZEN2600ZETA電位測定儀測得，直接測定的是電泳遷移率，并轉化為Zeta電位，其兩端為電極并且都施加了電勢。粒子朝著相反電荷的電極運動，測量其速度并以單位場強表示，即其遷移率，進而轉化為電位值，但由于藥品有紅藍色的固有顏色，使得Zeta電位超出范圍，因此只能通過長期靜置來初步觀察其穩定性，經觀察系統均一穩定，未出現分層、沉淀現象，穩定性較好。陳小新等［9］對葛根素自微乳的研究也可說明微乳的穩定性并不是由 Zeta電位所決定的，而是由于表面活性劑的存在而導致的界面張力減小。

2.3 紫草紅素自乳化固體顆粒的制備及質量的初步研究 以吐溫-80/聚乙烯蓖麻油-35=3∶2為處方1的乳化劑，以聚乙烯蓖麻油-35/聚乙二醇辛基苯基醚=1∶1為處方2的乳化劑，用蔗糖粉和乳糖作為吸附劑，制顆粒。稱取上述兩種處方各1 g左右，漸加蔗糖、乳糖粉8 g、10 g、12 g做吸附劑，0.5 mL 50%乙醇做黏合劑制取顆粒，40℃烘干1 h，觀察二者對于自乳化的吸附性能，并用Master sizer 2000測其粒徑，處方及結果見表5，處方1和處方2用10倍量乳糖做吸附劑所得自微乳固體顆粒粒徑測定結果如圖2、圖3。

表5 含藥自乳化制劑處方制備及粒徑測定結果Tab.5 Preparation of drug-loaded SMEDDS and results of particle sizes

圖2 處方1粒徑測定圖Fig.2 Particle size diagram of formula 1

可見，聚氧乙烯蓖麻油-35/聚乙二醇辛基苯基醚=1∶1做乳化劑時，使用10倍量乳糖吸附即可制得較理想的固體自乳化顆粒，且其自乳化速率及粒徑較自乳化液體均無明顯變化，因此可以選定此處方制備紫草紅素固體自乳化制劑。

圖3 處方2粒徑測定圖Fig.3 Particle size diagram of formula 2

3 討論與結論

3.1 本實驗對紫草紅素自微乳處方進行了篩選，得到最優處方質量比為聚氧乙烯蓖麻油-35∶乳化劑聚乙二醇辛基苯基醚∶乙醇∶油酸乙酯∶紫草紅素為28∶28∶5∶33∶6，以乳糖為固體吸附劑，用量為處方-乳糖 (1∶10 g/g)。

3.2 本實驗得到的紫草紅素自微乳粒徑約為150 nm，粒徑較大。但通過靜置2個月來初步觀察其穩定性，結果本釋藥系統均一穩定，未出現分層、沉淀現象，說明雖然粒徑超過100 nm，但其穩定性較好。這可能是由于中藥成分復雜，在微乳形成過程中不同成分會共同參與形成微乳結構，從而導致粒徑偏大，但由于乳化劑的存在，影響微乳穩定性的界面張力并未增大，因此其穩定性也可達到預期目標。

3.3 本實驗對蔗糖和乳糖作為紫草紅素自乳化固體顆粒吸附劑進行了比較，乳糖吸附效果比較理想，對自微乳液的粒徑影響不大。但固體吸附劑用量較大，其載藥量受到限制，隨著近年來新型脂質輔料和制藥技術的發展，更多更好的固體自乳化技術不斷涌現［10-12］，今后可考慮對紫草紅素自微乳的固體化技術進行進一步研究，以制備性質穩定，使用方便的固體自乳化制劑。

本實驗對紫草素進行精制得到紫草紅素，優選出了紫草紅素自乳化系統的處方，粒徑考察和穩定性考察結果表明本制劑粒徑均一，符合自乳化要求，且穩定性良好，制備成固體顆粒載藥量符合一般要求。

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