蘆丁自微乳處方的優(yōu)化

趙惠茹， 史 洋， 陳 紅，2， 靖 會(huì)， 楊 陽， 邊軍昌

（1. 西安醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院， 陜西 西安710021； 2. 沈陽藥科大學(xué)無涯學(xué)院， 遼寧 沈陽110016）

蘆丁具有降低毛細(xì)血管通透性和脆性的作用， 能保持及恢復(fù)毛細(xì)血管正常彈性， 可用于防治高血壓腦溢血、 糖尿病視網(wǎng)膜出血、 出血性紫癜等疾病， 是一種自然界廣泛存在的黃酮類化合物［1-2］， 但它在水中的溶解度僅為125 mg／L， 導(dǎo)致生物利用度不高［3-5］。 因此， 開發(fā)蘆丁新劑型和適宜給藥途徑是增加該成分溶解和吸收的有效方法。

自微乳是在沒有水相存在時(shí)， 由藥物、 油相、 乳化劑、 助乳化劑組成的熱力學(xué)穩(wěn)定體系，口服后在水相胃液中自發(fā)形成粒徑小于100 nm的O／W 型乳劑［6-7］， 這種新型給藥系統(tǒng)不僅可提高難溶性藥物溶解度， 還能使其快速分布于胃腸道， 減少對(duì)胃腸道的刺激。 因此， 本實(shí)驗(yàn)將蘆丁制成自微乳后以載藥量、 Zeta 電位、 粒徑為指標(biāo)， 采用均勻設(shè)計(jì)法優(yōu)化處方， 為相關(guān)新劑型的研究提供參考。

1 儀器

1.1 儀器 78-1 型磁力加熱攪拌器（上海浦東物理光學(xué)儀器廠）； DZF-6020 型真空干燥箱（上海瑯軒實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）； KQ5200E 型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）； FA1004B 型電子精密天平（上海越平科學(xué)儀器有限公司）； DZKW-D-2 型智能數(shù)顯恒溫水浴箱（北京市永光明醫(yī)療儀器廠）； ZEN3600 型激光粒度儀 （英國Malvern 公司）； Agilent 1260 型 高 效 液 相 色 譜 儀 （配 置G1311X 四元輸液泵、 G1314B 可變波長紫外檢測(cè)器）； KQ-C 型玻璃儀器氣流烘干器（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）。

1.2 材料 蘆丁對(duì)照品（含有量≥99%， 批號(hào)20140331， 中國食品藥品檢定研究院）； 蘆丁原料藥（含有量98%， 批號(hào)150213， 西安應(yīng)化生物技術(shù)有限公司）； 聚氧乙烯氫化蓖麻油（RH40， 批號(hào)57184468E0， 德國巴斯夫公司）； 油酸乙酯（批號(hào)F20151206， 東莞市喬科化學(xué)有限公司）； 1， 2-丙二醇（批號(hào)20160314， 天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠）。 甲醇為分析純（天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠）；其他試劑為分析純； 水為超純水。

2 方法與結(jié)果

2.1 油相、 乳化劑、 助乳化劑選擇［8-9］前期預(yù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了蘆丁在4 種油相、 4 種乳化劑、 5 種助乳化劑中的溶解度， 選擇增溶作用較強(qiáng)的幾種溶劑互相配伍， 考察該系統(tǒng)乳化能力。 最終確定， 油酸乙酯、 RH40、 1， 2-丙二醇分別作為油相、 乳化劑、助乳化劑。

2.2 乳化劑與助乳化劑比例（Km） 初步篩選 參照預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果， 將RH40 與1， 2-丙二醇分別按1 ∶2、 1 ∶1、 2 ∶1、 3 ∶1、 4 ∶1 比例混合后， 再與油酸乙酯分別按9 ∶1、 8 ∶2、 7 ∶3、 6 ∶4、 5 ∶5、4 ∶6、 3 ∶7、 2 ∶8、 1 ∶9 比例混合， 在磁力攪拌器攪拌下加水滴定， 觀察溶液由渾濁變澄清時(shí)的相變點(diǎn)， 記錄此時(shí)加水量， 計(jì)算每種組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 然后， 通過Origin 8.5 軟件將臨界點(diǎn)時(shí)油酸乙酯、 RH40、 1， 2-丙二醇、 水各自質(zhì)量分?jǐn)?shù)繪制成偽三元相圖， 其3 個(gè)頂點(diǎn)分別為混合乳化劑、 油相、 水相， 將能形成澄清或帶有藍(lán)色乳光的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)定為偽三元相圖中可形成自微乳的處方點(diǎn)， 連接這些點(diǎn)與水相頂點(diǎn)形成的封閉區(qū)域， 即為自微乳區(qū)，以該區(qū)域面積為指標(biāo)確定Km， 結(jié)果見圖1。 由圖可知， 隨著Km增大， 自微乳區(qū)面積呈先逐漸增大后略有減小的趨勢(shì)， 當(dāng)Km為3 ∶1 和4 ∶1 時(shí)兩者面積變化不大， 考慮到制備自微乳時(shí)處方中各組分不同配比可能會(huì)產(chǎn)生交互作用， 故進(jìn)一步采用均勻設(shè)計(jì)優(yōu)化處方。

圖1 空白微乳偽三元相圖Fig.1 Pseudo-ternary phase diagrams for blank microemulsions

2.3 均勻設(shè)計(jì)優(yōu)化 選擇對(duì)自微乳制備工藝有顯著影響的油相用量（X1）、 Km（X2） 作為影響因素， 設(shè) 定 前 者 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、35%、 40%， 后者1 ∶1、 1.5 ∶1、 2 ∶1、 2.5 ∶1、3 ∶1、 3.5 ∶1、 4 ∶1 各7 個(gè)水平， 選擇U7（73）均勻設(shè)計(jì)表安排試驗(yàn)， 再以粒徑（Y1）、 Zeta 電位（Y2）、 載藥量（Y3） 為評(píng)價(jià)指標(biāo)。 預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，自微乳載藥量越高， 粒徑越小， Zeta 電位絕對(duì)值越大， 處方優(yōu)化效果越好， 故采用多指標(biāo)綜合評(píng)分法進(jìn)行考察， 結(jié)合本實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)和工藝要求， 以載藥量40%、 粒徑和Zeta 電位各30% 進(jìn)行加權(quán)評(píng)分， 即載藥量滿分40 分， 其余各組結(jié)果折算后求得相應(yīng)分?jǐn)?shù)； 粒徑滿分30 分， 其余各組結(jié)果取倒數(shù)進(jìn)行折算； Zeta 電位滿分30 分， 其余各組結(jié)果取絕對(duì)值進(jìn)行折算， 將折算后的指標(biāo)值相加， 即為綜合評(píng)分（Y）。結(jié)果見表1。

然后， 通過DPS7.05 軟件對(duì)各因素進(jìn)行二次多項(xiàng)式逐步非線性擬合， 得到回歸方程為Y ＝51.231＋4.285X2-3.027＋1.016X1X2， r ＝0.985 2，F(xiàn) ＝26.132，＝0.896 4， P ＝0.008 ＜0.05，表明回歸方程擬合度較好， 在α ＝0.05 水平上具有意義， 回歸分析見表2。 由表可知， 各因素對(duì)綜合評(píng)分的影響程度依次為X2＞X22＞X1X2＞X1＞X12，Km、 Km二次項(xiàng)、 交互項(xiàng)有顯著影響（P ＜0.05）。應(yīng)用DPS7.05 軟件優(yōu)化回歸方程， 得到最優(yōu)條件為X1＝19.3%， X2＝2.9 ∶1， 綜合評(píng)分預(yù)測(cè)值93.47， 結(jié)合實(shí)際操作將其修正為油相用量20%，Km3 ∶1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Tab.1 Design and results of tests

表2 回歸分析Tab.2 Analysis of regression

2.4 驗(yàn)證試驗(yàn) 在“2.3” 項(xiàng)最優(yōu)條件下， 精密稱取1， 2-丙二醇2.008 g、 RH40 5.997 g， 混合后攪拌， 加入油酸乙酯2.012 g、 蘆丁0.3 g， 37 ℃水浴3 h 至完全溶解后緩慢加入100 mL37 ℃蒸餾水中， 100 r／min 下自乳化1 min， 即得淡黃色澄清透明的自微乳， 測(cè)定其粒徑、 載藥量、 Zeta 電位，平行3 份， 取平均值， 結(jié)果見圖2 ～3、 表3。 由此可知， 該工藝相對(duì)穩(wěn)定， 合理可行。

圖2 自微乳粒徑分布Fig.2 Particle size distribution of self-microemulsions

圖3 自微乳Zeta 電位Fig.3 Zeta potential of self-microemulsions

表3 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果（n＝3）Tab.3 Results of verification tests （n＝3）

3 討論

前期測(cè)定了蘆丁在不同油相、 乳化劑、 助乳化劑中的溶解度， 選擇增溶作用較強(qiáng)的幾種溶劑互相配伍以考察該系統(tǒng)乳化能力， 并選擇油酸、 聚氧乙烯氫化蓖麻油（RH40）、 無水乙醇分別作為油相、乳化劑、 助乳化劑進(jìn)行處方篩選［8］， 發(fā)現(xiàn)雖然無水乙醇可降低油水界面張力， 減少RH40 用量， 提高微乳載藥量和自乳化效率， 但所得自微乳穩(wěn)定性較差， 在放置6 個(gè)月后出現(xiàn)分層現(xiàn)象， 可能與其易揮發(fā)性有關(guān)。 因此， 結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇油酸乙酯、 RH40、 1， 2-丙二醇分別作為油相、 乳化劑、助乳化劑， 得到最優(yōu)處方為油酸乙酯用量20%，RH-40 與1， 2-丙二醇比例（Km） 3 ∶1， 驗(yàn)證試驗(yàn)表明該工藝穩(wěn)定可行。

對(duì)于自微乳處方的篩選， 一般采用偽三元相圖、 正交設(shè)計(jì)、 星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法等［10-12］， 各有其優(yōu)缺點(diǎn)， 其中偽三元相圖簡單易用， 但精度不夠。 本實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用該方法時(shí)發(fā)現(xiàn)， 隨著Km增大，形成微乳所需的水量逐漸增多， 自微乳區(qū)域面積逐漸增加， 這是由于RH40 比例增加時(shí)可加強(qiáng)自微乳的乳化作用， 但黏度較大的凝膠區(qū)攪拌困難， 從而延長自乳化時(shí)間， 故選擇粒徑、 載藥量、 Zeta 電位作為評(píng)價(jià)指標(biāo)， 進(jìn)一步采用均勻設(shè)計(jì)優(yōu)化處方。 正交設(shè)計(jì)采用線性數(shù)學(xué)模型進(jìn)行擬合， 試驗(yàn)次數(shù)雖少， 但預(yù)測(cè)性較差； 星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法中雖然各因素對(duì)效應(yīng)影響的擬合結(jié)果大多是非線性的， 但試驗(yàn)次數(shù)較多， 而且所選擇因素不能是非連續(xù)變量；均勻設(shè)計(jì)［13-15］中實(shí)驗(yàn)點(diǎn)在試驗(yàn)范圍內(nèi)均勻分散，有很好的代表性， 故可減少試驗(yàn)次數(shù)， 并能選擇非連續(xù)變量， 適合多因素多水平的處方優(yōu)化， 更具科學(xué)性和預(yù)測(cè)性。