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Preparation technology of supersaturatable self-microemulsifying drug delivery system of etoposide and quality evaluation

依托泊苷过饱和自微乳化释药系统的制备工艺及质量评价研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 6 期 2015 年 3 月

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• 药剂与工艺 •
依托泊苷过饱和自微乳化释药系统的制备工艺及质量评价研究
赵丹丹 1,黄 挺 2,黄绳武 1*
1. 浙江中医药大学药学院,浙江 杭州 310053
2. 浙江中医药大学第一临床医学院,浙江 杭州 310053
摘 要:目的 制备依托泊苷(etoposide,VP-16)过饱和自微乳化释药系统(supersaturatable self-microemulsifying drug delivery
system,S-SMEDDS),增加难溶性药物 VP-16 的溶解度,并对其进行质量评价,为提高其生物利用度提供科学依据。方法 对
VP-16 S-SMEDDS 的处方及制备工艺进行研究,从不同油相、表面活性剂的配伍情况以及不同助表面活性剂伪三元相图中
微乳区域的大小,确定自微乳化浓缩液的基本处方组成;以 VP-16 的溶解度和析晶情况为考察指标进行处方优化,筛选适
宜的促过饱和物质和最佳处方载药量;进行 VP-16 S-SMEDDS 的制备工艺研究,以自微乳化速率为指标,考察制备工艺对
过饱和自微乳液自乳化能力的影响,并对 VP-16 S-SMEDDS 进行理化性质、溶出度、稳定性的考察。结果 确定最优处方
为聚氧乙烯氢化蓖麻油(RH40)-聚乙二醇 400(PEG 400)-辛酸葵酸三甘油酯(GTCC)-聚乙烯吡咯烷酮 K30(PVP K30)
(20∶20∶10∶1),其中药物用量为 2%。最佳工艺条件为 37 ℃,20 r/min 磁力搅拌 20 min。VP-16 S-SMEDDS 的平均粒径
为(82.7±3.3)nm,粒径分布较集中,3 批 VP-16 S-SMEDDS 中 VP-16 的平均质量分数为 19.98 mg/g;溶出实验结果表明,
在 60 min 时累积溶出率接近 100%。稳定性研究的结果表明,高温与光照均影响 VP-16 S-SMEDDS 的稳定性与自微乳化能
力,而冷热循环对其无影响,初步稳定性实验结果显示VP-16 S-SMEDDS的稳定性良好。结论 优化处方的VP-16 S-SMEDDS
能显著增加 VP-16 的溶解度,且质量稳定,可进一步提高 VP-16 的生物利用度。
关键词:过饱和自微乳化释药系统;自微乳;依托泊苷;制备工艺;溶解度;伪三元相图;冷热循环
中图分类号:R283.6 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2015)06 - 0822 - 10
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.06.008
Preparation technology of supersaturatable self-microemulsifying drug delivery
system of etoposide and quality evaluation
ZHAO Dan-dan1, HUANG Ting2, HUANG Sheng-wu1
1. College of Pharmaceutical Science, Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, China
2. First Clinical Medical College, Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, China
Abstract: Objective To prepare supersaturatable self-microemulsifying drug delivery system (S-SMEDDS) of etoposide (VP-16) for
increasing the solubility of difficult soluble drug of etoposide, which will provide a scientific basis for improving its bioavailability.
Methods To study the prescription and preparation technology of S-SMEDDS of VP-16, according to different oil phases,
compatibility of surfactants, and the microemulsion area size in the pseudo ternary phase diagram of different cosurfactants, to
determine the basic prescription of self-microemulsifying concentrate, optimize the prescription of VP-16 based on its solubility and
crystallization conditions, with filtrating appropriate precipitation inhibitor and the best prescription drug loading. The rate of
self-microemulsifying was taken as index to study the preparation technology of VP-16 S-SMEDDS for investigating the influence on
the ability of self- microemulsifying. Results The optimal prescription is: RH40-PEG 400-GTCC-PVP K30 (20∶20∶10∶1), 2%
drug content of the mass fraction. The optimum technological conditions are 37 ℃, 20 r/min, and 20 min by magnetic stirring. The
average particle size of VP-16 S-SMEDDS is (82.7±3.3) nm and the size distribution of VP-16 S-SMEDDS is relatively concentrated.

收稿日期:2014-11-01
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81473361,81473434);国家自然青年科学基金资助项目(81202926)
作者简介:赵丹丹,女,硕士研究生,研究方向为药物新剂型与新技术研究。Tel: 15869159520 E-mail: sophie8328@163.com
*通信作者 黄绳武,教授,研究方向为药物新剂型与新技术研究。Tel: (0571)86613524 E-mail: hsw55@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 6 期 2015 年 3 月

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The average content of VP-16 in three batches of S-SMEDDS is 19.98 mg/g. Results of dissolution test showed that at 60 min the
cumulative dissolution is close to 100%. Stability study results show that the high temperature and light could influence the drug
stability and micro emulsification ability of VP-16 S-SMEDDS, while the psychro-thermal cycles test has no influence to it. After the
preliminary stability test, the results show that the stability of VP-16 S-SMEDDS is good. Conclusion The optimized prescription of
VP-16 S-SMEDDS can significantly increase the solubility of VP-16, and it’s quality is stable, which could improve its bioavailability
further. The research method is scientific, reliable, and feasible.
Key words: supersaturatable self-microemulsifying drug delivery system; self-microemulsion; etoposide; preparation technology;
solubility; pseudo ternary phase diagram; psychro-thermal cycles

将难溶性药物制备成高效制剂具有重要的临床
意义,近年来,研究者着重于采用含脂质的制剂来
提高难溶性药物的口服生物利用度[1-2]。应用最广泛
的方法是将药物包含在脂质载体中,这其中受到特
别关注的是自微乳化释药系统(self-microemulsifying
drug delivery system,SMEDDS)[3-4]。自微乳起效的
机制是将难溶性药物包裹在 O/W 型微乳中,以增加
药物的溶解性,从而提高药物的吸收,增强疗效[5]。
然而,自微乳制剂也存在着一定的不足。比如,在
胃肠道内水相的稀释下,自微乳体系会由溶胀的
W/O 型反胶束变为双连续相,最终成为 O/W 型微
乳。这种微观结构的改变会导致溶解于其中的药物
溶解度发生改变;同时水溶性助表面活性剂会逐渐
分配到大量水相中,导致药物在界面层溶解能力下
降,最终药物析出晶体,降低自微乳处方的载药量,
影响自微乳制剂的稳定性[6]。其次,通常为了防止
药物析出晶体,保证自微乳制剂适宜的载药量,处
方中会添加过多的表面活性剂。而过多的表面活性
剂一方面会造成胃肠道的刺激性,使患者用药后产
生较强烈不良反应;另一方面,会大大增加制剂生
产的成本。
过饱和自微乳化释药系统(supersaturatable and
self-microemulsifying drug delivery system, S-SMEDDS)
是在自微乳处方中加入促过饱和物质,使自微乳中
析出的药物过饱和溶解,减少表面活性剂的用量,
从而降低对胃肠道的刺激。
抗肿瘤药依托泊苷(etoposide,VP-16),为鬼
臼毒素衍生物,主要用于治疗小细胞肺癌、恶性淋
巴瘤、恶性生殖细胞瘤和白血病,VP-16 几乎不溶
于水(148 μg/mL,37 ℃),目前国内外上市的 VP-16
制剂主要是非水溶液注射剂和软胶囊[7]。注射剂在
使用时易引起较强的局部刺激,且有文献报道市售
VP-16 软胶囊内容物加 2 倍水稀释后即析出大量沉
淀[8]。为增加 VP-16 药物的溶解度并防止其析出晶
体,本实验拟通过筛选适宜的促过饱和物质制备
VP-16 S-SMEDDS,并对其进行质量评价[9-15]。为解
决 SMEDDS 存在的技术关键问题及研究提高
VP-16 生物利用度打下基础。
1 仪器与材料
DF101S 集热式恒温加热磁力搅拌器,巩义英
峪予华仪器厂;Waters 2695 高效液相色谱色谱仪、
Waters 2996 紫外检测器,杭州赛默科技有限公司;
JA203H 电子天平,常州市幸运电子设备有限公司;
KQ5200DE 型数控超声波清洗器,昆山市超声仪器
有限公司;PALL Cascada 纯水仪、RO-MB-20D 高
纯水机,杭州永洁达膜分离设备厂;酸度计,梅特
勒-托利多 DELTA 320 台式 pH 计;HZ-9212S 恒温
水浴振荡器,太仓市科教器材厂。
VP-16 对照品,中国食品药品检定研究院,质
量分数 100%,批号 100388-200401;VP-16 原料药,
武汉博锐精细化工有限公司,质量分数 99.3%,批
号 20091215;VP-16 软胶囊,江苏恒瑞医药股份有
限公司,批号 20110317;油酸乙酯(EO),中国医
药上海化学试剂公司,化学纯,批号 20090601;肉
豆蔻酸异丙酯(IPM),浙江杭州万景新材料有限公
司,批号 20091118;辛酸葵酸三甘油酯(GTCC),
英国 Croda 公司,批号 20090310;聚山梨酯 80
(Tween 80),温州清明化工有限公司,化学纯,批
号 20090901;乳化剂 OP,天津市广成化学试剂有
限公司,批号 20090512;聚氧乙烯氢化蓖麻油
(RH40,批号 20091209)、聚氧乙烯蓖麻油(EL35,
批号 20090915)、聚乙烯吡咯烷酮 K30(PVP K30,
批号 G81907PTO)、聚乙烯吡咯烷酮 K90(PVP K90,
批号 G8644PTO),德国 BASF 公司;聚乙二醇 400
(PEG 400,批号 090130)、1,2-丙二醇(PG,批号
20090310),化学纯,上海浦东高南化工厂;无水乙
醇,安徽安特生物化工有限公司,化学纯,批号
20090901;羟丙基甲基纤维素 E6(HPMC E6,批
号 PD191298)、羟丙基甲基纤维素 K4M(HPMC
K4M,批号 PD221921),美国 Dow 公司;羧甲基
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纤维素钠(CMC-Na),上海昌为医药辅料技术有限
公司,批号 090211;甲醇,美国 Honeywell Burdick
& Jackson 公司,色谱纯;其他试剂均为化学纯,水
为纯化水。
2 方法与结果
2.1 VP-16 HPLC 定量测定方法的建立
色谱条件:色谱柱为 Diamonsil C18 柱(250
mm×4.6 mm,5 μm);流动相为甲醇-pH 4.00 的醋
酸盐缓冲液(48∶52);体积流量 1.0 mL/min;检测
波长 285 nm;柱温 30 ℃;进样量 20 μL。在此色
谱条件下,辅料不干扰主药的测定[16-18]。VP-16 在
25.3~202.4 μg/mL 线性关系良好,回归方程为 Y=
8 159.4 X+4 256.6,R2=0.999 8。
日内精密度与日间精密度 RSD 均<2%,符合
定量测定要求,加样回收率实验测得总平均回收率
为 99.68%,RSD 为 1.37%,符合要求。
2.2 VP-16 在不同溶媒中平衡溶解度和稳定性考察
2.2.1 VP-16 在不同油相、表面活性剂和助表面活
性剂中的溶解度 选取 EO、BO、IPM 和 GTCC 为
油相,EL35、RH40、Tween 80 和乳化剂 OP 为表
面活性剂,PEG 400、PG 和无水乙醇为助表面活性
剂,各取约 5 g 置于 10 mL 量瓶中,加入过量的
VP-16,于 37 ℃水浴中超声 20 min 加速溶解,静
置 24 h 后,6 000 r/min 离心 10 min。称取上清液约
0.5 g 置于 10 mL 量瓶中,加适量甲醇超声破乳 10
min,定容。再吸取各上述溶液 1 mL 于 5 mL 量瓶
中,流动相稀释定容,用 0.45 μm 的微孔滤膜滤过
进样。记录各辅料可溶解的药物量。每种辅料测定
3 次,计算平均值。测得 VP-16 在不同辅料(EO、
BO、IPM、GTCC、EL35、RH40、Tween 80、乳化
剂 OP、PEG 400、PG、无水乙醇)中的溶解度分别
为 0.041、0.003、0.039、0.297、57.089、35.308、
23.392、23.668、190.080、33.123、40.800 mg/mL
(n=3)。
2.2.2 VP-16 在不同水介质溶液中的溶解度和稳定
性 分别配制不同 pH 值的缓冲盐溶液,各取约 5 g
置于 10 mL 量瓶中,加入过量的 VP-16,于 37 ℃
水浴中超声 20 min 加速溶解,静置 24 h 后,6 000
r/min 离心 10 min。称取上清液约 0.5 g 置于 10 mL
量瓶中,加适量甲醇定容。再吸取各上述溶液 1 mL
于 5 mL 量瓶中,流动相稀释定容,用 0.45 μm 的微
孔滤膜滤过进样。记录各缓冲盐溶液可溶解的药物
量。每种溶液平行测定 3 次,计算平均值。测得
VP-16 在不同溶液(蒸馏水、pH 3.0 PBS、pH 5.0
PBS、pH 6.8 PBS)中的溶解度分别为 148.36、
141.09、142.76、144.57 μg/mL(n=3)。
取 VP-16 对照品适量,分别以甲醇、乙醇、水、
pH 3.0 PBS、pH 5.0 PBS 和 pH 6.8 PBS 配制适宜浓
度的溶液,室温放置,HPLC 法定时测定其中 VP-16
的量,考察药物在以上几种溶液中的稳定性(以相
对质量分数即各时间点测得 VP-16 质量浓度与配制
后 VP-16 初始质量浓度比值表示)。测得 VP-16 在
不同溶液中的稳定性结果见表 1。结果表明,在各
pH 值条件下,VP-16 的平衡溶解度相差不大,24 h
内稳定性良好。

表 1 VP-16 在不同溶液中的稳定性
Table 1 Stability of VP-16 in different solutions
VP-16 相对质量分数/% 时间/
h 甲醇 乙醇 水 pH 3.0 PBS pH 5.0 PBS pH 6.8 PBS
0 100.1 100.0 99.9 99.3 99.8 100.2
1 100.0 99.8 100.1 99.6 99.9 100.1
2 100.3 100.3 100.0 99.4 99.9 100.1
4 100.1 100.2 100.1 99.4 100.2 100.1
8 100.2 100.0 99.8 99.7 100.1 100.0
12 99.9 100.0 100.1 99.6 100.1 100.0
24 100.0 100.1 100.0 99.3 100.0 100.1

2.3 VP-16 表观油水分配系数(Papp)的测定
按照文献方法[19]测得 VP-16 在水及不同 pH 值
的缓冲盐(pH 3.0 PBS、pH 5.0 PBS、pH 6.8 PBS)
溶液中与正辛醇的Papp分别为 4.02、3.54、3.90、3.97。
结果表明,VP-16 的脂溶性好,容易通过生物膜。
2.4 不同油相与表面活性剂的配伍变化
通过溶解度实验选择对 VP-16 有较好溶解能力
的油相和表面活性剂,进一步考察不同表面活性剂
和油相的配伍变化。本实验在不加入助表面活性剂
的情况下进行,将表面活性剂与油相按不同质量比
(9∶1、8∶2、7∶3)混合均匀后观察其混匀程度,
再加入 100 倍量的蒸馏水,轻轻振荡,观察其自微
乳化后的澄清度、自微乳化完全的时间长短,从而
确定表面活性剂对油相的乳化能力及配伍变化。根
据文献报道[20]将自乳化情况分为 5 个级别:乳化时
间<1 min,溶液呈澄清或微泛蓝色(A);乳化时
间<1 min,略浊,呈蓝白色(B);乳化时间 1~2 min,
呈亮白色不透明液体(C);乳化时间>2 min,色泽
暗,呈灰白色,略带油状(D);难乳化,一直有油
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滴存在(E)。结果见表 2。从表 2 的结果可以看出,
EO 和 GTCC 和不同表面活性剂的自乳化情况好于
IPM;表面活性剂中 RH40 的乳化能力最强,其原
因可能是 RH40 所含聚氧乙烯基数目较多,亲水疏
水平衡值(HLB)值较大,对油相的增溶能力强些。
最佳表面活性剂与油相的配伍为 RH40 与 EO 的比
例为 9∶1、8∶2 或 RH40 与 GTCC 的比例为 9∶1、
8∶2。
2.5 伪三元相图法选择助表面活性剂
采用滴定法绘制伪三元相图,固定油相为
GTCC、表面活性剂为 RH40,考察不同助表面活性
剂无水乙醇、PG 和 PEG 400 形成微乳的能力,将
表面活性剂-助表面活性剂按质量比(Km)1∶1 混
匀,再与油相按 9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、
4∶6、3∶7、2∶8、1∶9 的比例混匀,将能形成均
一、透明溶液的处方继续进行以下实验。37 ℃水浴
磁力搅拌条件下,滴加水相至形成澄清透明溶液,
记录微乳形成时各组分的量,绘制伪三元相图(图
1)。以相图中微乳存在区域的大小来筛选助表面活
性剂。

表 2 不同油相与表面活性剂的配伍变化
Table 2 Compatibility changes of different oil phases and surfactants
与油相配伍情况 与油相配伍情况 表面活性剂 配伍比例
EO GTCC IPM
表面活性剂 配伍比例
EO GTCC IPM
EL35 9∶1 E B E Tween 80 9∶1 B A B
8∶2 C C D 8∶2 B B D
7∶3 C E E 7∶3 C C E
RH40 9∶1 A A E 乳化剂 OP 9∶1 A A E
8∶2 A A E 8∶2 A C C
7∶3 B B E 7∶3 B E E



图 1 不同助表面活性剂的伪三元相图
Fig. 1 Pseudo ternary phase diagrams of different surfactants

图中阴影区为微乳(ME)区域,可以看出,3
种助表面活性剂均存在 ME 区域。本实验研究的是
自微乳体系,口服进入胃肠道后被大量的消化液稀
释,因此要求微乳区域可无限稀释,在伪三元相图
中,从水相的顶点沿 ME 区域做切线,即可比较 3
种助表面活性剂所形成自微乳区域的大小。当助表
面活性剂为 PEG 400 时,具有最大的自微乳区,因
此选择PEG 400为VP-16 S-SMEDDS的助表面活性
剂,进行各组分比例的优化。
2.6 表面活性剂与助表面活性剂比例的筛选
以 RH40、PEG 400、GTCC 为相图的 3 个顶点,
将 RH40 及 PEG 400 按 Km 1∶3、1∶2、1∶1、2∶
1、3∶1 混匀,再按不同的比例与 GTCC 混合均匀,
将能形成均一、透明溶液的处方继续进行以下实验。
37 ℃水浴磁力搅拌条件下,滴加水相至形成澄清透
明溶液,记录微乳形成时各组分的量,绘制伪三元
相图。以相图中 ME 区域的大小来筛选表面活性剂
与助表面活性剂的最佳比例。结果如图 2 所示,可
以看出,当 Km 值为 1∶1 时,微乳区最大,故 Km
为 1∶1。
2.7 促过饱和物质的筛选
2.7.1 促过饱和物质种类的选择 固定 RH40 作为
表面活性剂,PEG 400 为助表面活性剂,Km=1∶1,
GTCC 为油相,油量为 20%,载药量为 20 mg/g,
0.25
0.75
0.75 0.25
0.75
0.25
0.25
0.75
0.25
0.25
0.75
0.75
0.25
0.75
0.75 0.25
0.75
0.25

GTCC
RH40/
PG
水水
GTCC GTCC
PG 无水乙醇 PEG 400
RH40/
无水乙醇
RH40/
PEG 400
ME ME ME
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图 2 不同 Km值的伪三元相图
Fig. 2 Pseudo ternary phase diagrams of different Km values
分别加入不同种类不同量的促过饱和抑晶物质制备
一系列溶液,精密称定处方中各个组分,于具塞广
口瓶中,37 ℃加热,涡旋,使混合均匀。室温放置
24 h,将能形成均一、透明溶液的处方继续进行以
下试验。取 0.1 g 的处方液,加入到 5 mL、37 ℃恒
温的蒸馏水中,20 r/min 磁力搅拌,观察能否形成
微乳液,室温放置 8、24 h,6 000 r/min 离心 10 min,
取下层液体,观察是否析出晶体。结果见表 3。
结果表明,大多数抑晶物质与自微乳处方的相
容性较差,PVP 类相对较好,其中 PVP K30 的抑晶
效果最好。抑晶效果和抑晶物质加入的量相关。因

表 3 不同种类促过饱和物质的抑晶效果
Table 3 Crystal suppression effect of different kinds of
supersaturated substances
析晶情况 种类 用量/% 溶解状态
8 h 24 h
1 未溶 析晶 析晶HPMC E6
2 未溶 析晶 析晶
1 未溶 析晶 析晶HPMC K4M
2 未溶 析晶 析晶
1 溶解 未析 未析PVP K30
2 溶解 未析 未析
1 溶解 未析 析晶PVP K90
2 溶解 未析 析晶
1 未溶 析晶 析晶CMC-Na
2 未溶 析晶 析晶
此,选择 PVP K30 作为 VP-16 过饱和自微乳的抑晶
物质。
2.7.2 促过饱和物质对相图的影响 基于上部分组
成成分的筛选结果,选择 RH40、PEG 400、GTCC
和 PVP K30 为 VP-16 S-SMEDDS 处方的组分。精
密称定自微乳处方中各个组分的量,于具塞广口瓶
中,再加入 2%的 PVP K30,37 ℃加热,涡旋,使
混合均匀。室温放置 24 h,将能形成均一、透明溶
液的处方继续进行以下试验。取 0.1 g 的处方液,加
入到 5 mL、37 ℃恒温的蒸馏水中,20 r/min 磁力
搅拌,室温放置 24 h,6 000 r/min 离心 10 min 观察
分层情况。采用伪三元相图的方法,以表面活性剂/
助表面活性剂、油相、水相各为一角,将能形成澄
清透明和淡蓝色乳光的处方确定为相图中可自微乳
化的点,结果如图 3 所示。结果表明,加入 PVP K30
后,各配比形成的透明溶液均在一定程度上黏度增
加,乳化效果不变,PVP K30 的加入不影响自微乳
化区域。
2.7.3 促过饱和物质用量的优化 以 RH40-PEG
400-GTCC 图为依据。以油相的比例尽量大、表面
活性剂尽量少,且避开自微乳化区域边界点,各组
分比例的少量变化不影响自微乳化的实验数据点为
依据,优化处方。筛选出 2 个自微乳化性能较好的
备选处方,备选处方 1:RH40-PEG 400-GTCC(4∶
4∶2);备选处方 2:RH40-PEG 400-GTCC(3.5∶
3.5∶3)。
0.25
0.25 0.75 0.750.25
0.25
0.75
0.75
0.25
0.25
0.75
0.75
0.25
0.75 0.25
0.75
0.25 0.75

GTCC

GTCC

GTCC
Km=1∶3 Km=1∶1Km=1∶2
0.25
0.75
0.25 0.75
0.75
0.25
0.25 0.75
0.25
0.750.25
0.75

GTCC

GTCC
Km=3∶1 Km=2∶1
RH40/
PEG 400
RH40/
PEG 400
RH40/
PEG 400
RH40/
PEG 400
RH40/
PEG 400
ME ME
ME ME ME
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图 3 SMEDDS (A) 和 S-SMEDDS (B) 伪三元相图的比较
Fig. 3 Comparison on pseudo ternary phase diagrams of SMEDDS (A) and S-SMEDDS (B)

分别用自微乳备选处方 1 和备选处方 2,加入
100 mg VP-16 和不同量的 PVP K30,取过饱和自微
乳 0.1 g,加入到 5 mL 37 ℃恒温的蒸馏水中稀释,
20 r/min 磁力搅拌,置室温下,于不同时间 6 000
r/min 离心 10 min,取下层液体,观察是否析出晶体。
结果见表 4。结果表明,当不加过饱和物质时,2
个处方加水稀释后析出晶体;过饱和物质的加入均
在一定程度上抑制了 2 个处方晶体的析出。在可溶
解于自微乳处方范围内,随着加入抑晶物质量的增
加,抑晶效果增强。从药剂学辅料应用的原则出发,
本实验确定在处方中加入促过饱和物质 PVP K30
为处方量的 2%。加入相同量的抑晶物质,备选处
方 2 比备选处方 1 易析出晶体,可能是备选处方 2
的 PEG 400 用量相对较备选处方 1 少,而 PVP K30
与 PEG 400 结构相似,PVP K30 主要溶解在 PEG
400 中的原因。
表 4 促过饱和物质加入量与析晶情况
Table 4 Amount of supersaturated substances and crystallization conditions
析晶情况 处方 加入量/% 溶解状态
0 h 4 h 8 h 12 h 24 h 36 h 72 h
0 — 析晶 析晶 析晶 析晶 析晶 析晶 析晶
0.5 溶解 未析 析晶 析晶 析晶 析晶 析晶 析晶
1.0 溶解 未析 未析 未析 未析 未析 析晶 析晶
2.0 溶解 未析 未析 未析 未析 未析 未析 未析
处方 1
2.5 混悬 未析 未析 未析 未析 未析 未析 未析
0 — 析晶 析晶 析晶 析晶 析晶 析晶 析晶
0.5 溶解 未析 析晶 析晶 析晶 析晶 析晶 析晶
1.0 溶解 未析 未析 未析 析晶 析晶 析晶 析晶
2.0 溶解 未析 未析 未析 未析 未析 析晶 析晶
处方 2
2.5 混悬 未析 未析 未析 未析 未析 未析 析晶

2.8 饱和溶解度的确定
分别取备选处方 1 和 2,置于具塞广口瓶中,
加入适量过量的 VP-16,于 37 ℃水浴中超声 20 min
加速溶解,静置 24 h 后,6 000 r/min 离心 10 min。
称取上清液约 0.5 g 置于 10 mL 量瓶中,加适量甲
醇超声破乳 10 min,定容。再吸取各上述溶液 1 mL
于 5 mL 量瓶中,流动相稀释定容,用 0.45 μm 的微
孔滤膜滤过进样。
备选处方 1 测定得到的饱和溶解度为 16.48
mg/mL,而备选处方 2 测定得到的饱和溶解度为
10.87 mg/mL,可以得出,2 个处方溶解 VP-16 的能
力均显著提高,但是备选处方 1 溶解 VP-16 的能力
要强于备选处方 2。因此,可进一步确定最佳处方
组成为 RH40-PEG 400-GTCC-PVP K30(20∶20∶
10∶1)。
2.9 VP-16 S-SMEDDS 的制备
影响 S-SMEDDS 性质的制备工艺因素主要有
混合方式、混合的速率、温度、时间。本实验通过
考察 S-SMEDDS 的自微乳化速率来确定制备工艺。
据文献报道,自微乳化速度实验可以通过目测观察
0.25
0.75
0.75
0.25
0.75
0.25
0.25
0.75
0.25 0.750.750.25

GTCC GTCC

A B
RH40/
PEG 400
RH40/
PEG 400
ME ME
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 6 期 2015 年 3 月

·828·
或用浊度变化来测量自微乳化的平衡时间。本实验
采用目测法,以 S-SMEDDS 自微乳化时间的长短判
断 S-SMEDDS 自微乳化的难易,即当自微乳化时间
较短时,认为所制备的 S-SMEDDS 形成的 ME 的能
力较好。
2.9.1 自微乳化速率的测定方法 取 VP-16 S-
SMEDDS 1.00 g,滴入 100 mL 37 ℃的蒸馏水中,自
液滴开始接触液面时计时,在磁力搅拌下,以 20 r/min
的速率搅拌至完全自微乳化形成澄清透明的溶液,
记录自微乳化的时间,每个样品平行测定 5 次。
2.9.2 混合方式的选择 考察不同的混合方式(涡
旋振荡、超声混合、电动搅拌和磁力搅拌)对
S-SMEDDS 制备的影响。由于 S-SMEDDS 的黏度
较大,采用涡旋振荡或超声混合的方式,样品不易
混匀。而电动搅拌在样品量较大时采用混合效果较
好,却不适宜处方研究中少量样品的制备。故本实
验采用磁力搅拌的混合方式,既适宜实验少量样品
的制备,又可达到较高的搅拌速率,满足短时间内
充分混匀的要求。
2.9.3 搅拌速率的考察 按处方配比称取 RH40、
PEG 400、GTCC 共 1.00 g,在 37 ℃条件下,分别
以 10、20、30、40、50 r/min 的速率磁力搅拌 20 min,
将形成的 SMEDDS 滴入水中,测定自微乳化时间,
结果分别为 56.0、22.2、20.6、17.6、14.6 s(n=5)。
结果表明,在 20 r/min 的搅拌速率下,自微乳化时
间仅需 22.2 s。
2.9.4 搅拌时间的考察 按处方配比称取 RH40、
PEG 400、GTCC 共 1.00 g,在 37 ℃条件下,以 20
r/min 的速率分别磁力搅拌 10、20、30、40 min,将
形成的 SMEDDS 滴入水中,测定自微乳化时间,
结果分别为 83.2、75.4、77.4、81.0 s(n=5)。结果
表明,在搅拌 20 min 时自微乳化时间仅需 75.4 s。
2.9.5 搅拌温度的考察 按处方配比称取 RH40、
PEG 400、GTCC 共 1.00 g,在 25、37、40、45 ℃
条件下,以 20 r/min 的速率分别磁力搅拌 20 min,
将形成的 SMEDDS 滴入水中,测定自微乳化时间,
结果分别为 85.4、17.6、18.4、15.2 s(n=5)。结果
表明,温度升高,能显著降低自微乳化的时间,当
达到 37 ℃时,自微乳化时间为 17.6 s,继续升高温
度,自微乳化时间无明显差异。
由自微乳化时间测定结果可知,本实验所制备
的 VP-16 SMEDDS 的自微乳化速度较快(自微乳化
时间<2 min)。SMEDDS 遇水性溶液形成 ME 为自
发过程,不需要外界做功。上述实验所考察的制备
工艺条件仅是混匀的过程,各组分混合得越均匀,
相互之间融合得越好,自微乳化速度越快。搅拌速
率增大、搅拌时间延长、搅拌温度升高均可以显著
改善SMEDDS的混合效果。各组分在37 ℃条件下,
以 20 r/min 的速率搅拌 20 min 后,形成的 SMEDDS
的自微乳化速度趋于稳定,可推断 SMEDDS 已经
混合均匀,因此可采用 37 ℃,20 r/min 磁力搅拌
20 min 的方法制备 SMEDDS。
2.9.6 VP-16 S-SMEDDS的制备 称取RH40 40.00
g、PEG 400 40.00 g、GTCC 20.00 g、PVP K30 2.08
g,在 37 ℃条件下,20 r/min 磁力搅拌 20 min 后,
加入 2.00 g VP-16,同法操作,得VP-16 S-SMEDDS。
2.9.7 VP-16 S-SMEDDS 的制备工艺验证试验 按
“2.9.6”所述方法制备 3 个批次(批号 20131206、
20131213、20131220)VP-16 S-SMEDDS 进行验证
试验,测定 3 批样品的自微乳化时间,并计算其
RSD,结果平均自微乳化时间分别为 20.1、20.2、
20.6 s(n=3)。结果表明 3 批 VP-16 S-SMEDDS 的
平均自微乳化时间为 20.3 s,RSD 为 1.30%。
2.10 过饱和自微乳形态与粒径分布
取 VP-16 S-SMEDDS 1 g,加水 50 mL,轻微搅
拌,待自微乳化完全后,取适量滴在铜网上,用 2%
的磷钨酸负染色 15 min,晾干后扫描电镜(SEM)
观察(图 4),并用粒径分析仪测定平均粒径及粒径
分布(图 5)。

图 4 VP-16 S-SMEDDS 的 SEM 图
Fig. 4 SEM diagram of VP-16 S-SMEDDS




图 5 VP-16 S-SMEDDS 的粒径分布
Fig. 5 Size distribution of VP-16 S-SMEDDS
1 10 100 1 000
粒径/nm
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 6 期 2015 年 3 月

·829·
VP-16 S-SMEDDS 加水后形成的 ME 液在电镜
下观察,液滴均呈圆球形。用粒径分析仪测得其平
均粒径为(82.7±3.3)nm(n=3),粒径分布较集
中。VP-16 S-SMEDDS 的 Zeta 电位为(−20.36±
1.21)mV(n=3),稳定性良好。
2.10.1 分散介质对 VP-16 S-SMEDDS 粒径的影响
分别用水、0.1 mol/L HCl、pH 6.8 PBS 溶液作为
VP-16 S-SMEDDS 的分散介质,结果所得微乳的粒
径分别为 82.7、124.6、89.6 nm(n=3)。由数据可
知,VP-16 S-SMEDDS 经 0.1 mol/L HCl 稀释后所得
的微乳粒径较用水和 pH 6.8 PBS 稀释后的粒径大,
这可能是由于溶液中的 H+竞争性地与表面活性剂
中的乙氧基形成氢键,从而影响了表面活性剂的亲
水性,乳化能力降低。
2.10.2 载药量对 VP-16 S-SMEDDS 粒径的影响
制备载药量分别为 0、2%和 5%的 3 种 S-SMEDDS,
分别用水稀释 50 倍后,用 Zetaszier Nano-S90 激光
粒度测定仪测定其平均粒径,结果分别为 145.6、
82.7、54.8 nm(n=3)。可见粒径随着载药量的增
加而减小,可能是由于油水间界面张力随载药量的
增加而降低,使得微乳平均粒径也相应地减小。
2.10.3 稀释倍数对 VP-16 S-SMEDDS 粒径的影响
S-SMEDDS 进入体内后,会被大量的胃液稀释,考
虑到个体差异,分别用水稀释至 50、100、200、1 000
倍后,用 Zetaszier Nano-S90 激光粒度测定仪测定其
平均粒径,结果分别为 82.7、80.1、74.4、76.5 nm
(n=3)。由该数据可知,随着稀释倍数的增大,微
乳粒径稍有降低,可能是由分散相浓度降低,粒子
间相互作用减小引起的。
2.11 定量测定
分别精密称取 VP-16 S-SMEDDS 3 批(批号
20131206、20131213、20131220),各约 50 mg(相
当于含有 1 mg VP-16),用甲醇适量稀释,超声破
乳 10 min,制成含 VP-16 约 100 μg/mL 的溶液。按
照“2.1”项色谱条件测定其峰面积,代入标准曲线
计算其量,结果 VP-16 平均质量分数分别为 19.89、
19.96、20.09 mg/g(n=3)。结果表明,3 批样品中
VP-16 的平均质量分数为 19.98 mg/g,RSD 为
0.51%,符合要求。
2.12 体外溶出度考察
根据《中国药典》2010 年版溶出度测定法第一
法(转篮法),将自微乳装于硬胶囊壳中,温度为
(37.0±0.5)℃、转速为 100 r/min,溶出介质为 900
mL 水,分别在 15、30、45、60、120、180 min 取
样 3 mL,并补充同体积溶出介质,0.45 μm 微孔滤
膜滤过,HPLC 法测定,代入标准曲线方程,计算
累积溶出率。
分别测定 VP-16 S-SMEDDS、VP-16 SMEDDS
与市售软胶囊的溶出情况,并进行比较。结果如图
6 所示,VP-16 S-SMEDDS 的溶出速率较 VP-16
SMEDDS 与市售软胶囊的溶出速度快,三者在 60
min 时累积溶出率均接近 100%。



图 6 VP-16 S-SMEDDS、VP-16 SMEDDS 与市售软胶囊的
溶出度
Fig. 6 Dissolution rate of VP-16 S-SMEDDS, VP-16
SMEDDS, and commercial soft capsule

2.13 稳定性考察
参照《中国药典》2010 年版二部附录 XIX C“原
料药与药物制剂稳定性实验指导原则”项下相关规
定及本制剂的特殊性质进行研究,将 VP-16
S-SMEDDS 灌封于安瓿瓶中,进行影响因素及初步
稳定性考察,以外观性状、相对质量分数及自乳化
时间为指标,考察 S-SMEDDS 的稳定性。
2.13.1 影响因素试验 将 VP-16 S-SMEDDS 样品
分别放置于高温(40、60 ℃)、低温(4 ℃)、光照
(4 500±500)lx 条件下,分别于 5、10 d 取样,考
察其外观、质量分数及自乳化时间,并与 0 d 结果
比较,结果见表 5。结果显示,高温(60 ℃)和光
照(4 500±500)lx 对 VP-16 S-SMEDDS 制剂的稳
定性影响较大,其中 60 ℃高温的影响最为显著,
溶液颜色从无色变为淡黄色,VP-16 量下降,自微
乳化性能也降低,主要原因可能是由于 VP-16 药物
被氧化。温度高时氧化速率比温度低时大,因此,
VP-16 S-SMEDDS 最适宜的贮存条件为阴凉处避光
保存。
2.13.2 冷热循环试验 将 VP-16 S-SMEDDS 样品
交替放于 4、37 ℃下,每 12 h 改变 1 次温度,共 7
d,考察其外观、相对质量分数及自乳化时间,并与
100
80
60
40
20
0
市售软胶囊
VP-16 SMEDDS
VP-16 S-SMEDDS
0 60 120 180
t/min





/%

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 6 期 2015 年 3 月

·830·
表 5 VP-16 S-SMEDDS 影响因素试验
Table 5 Influencing factors test of VP-16 S-SMEDDS
时间/d 考察项目 外观性状 相对质量分数/% 自乳化时间/s
0 无 无色澄明液体 99.84 57.6
5 高温(40 ℃) 无色澄明液体 99.97 50.3
高温(60 ℃) 淡黄色透明液体 98.97 75.8
低温(4 ℃) 无色澄明液体 99.57 51.4
光照(4 500±500 lx) 淡黄色透明液体 99.66 60.7
10 高温(40 ℃) 无色澄明液体 99.83 59.1
高温(60 ℃) 淡黄色透明液体 89.76 80.4
低温(4 ℃) 无色澄明液体 100.05 58.7
光照(4 500±500 lx) 淡黄色透明液体 98.49 64.3

0 d 结果比较,结果见表 6。结果显示,样品经冷热
循环实验,仍为无色澄明液体,并无药物晶体析出,
同时自乳化性能也未改变。
2.13.3 初步稳定性试验 取 VP-16 S-SMEDDS 室
温分别放置 1、2、3、6 个月,取样后测定,与 0
月进行比较,考察样品的稳定性,结果见表 7。结
果显示,室温条件下放置 6 个月后,样品的外观性
状、相对质量分数及自乳化时间,与 0 月比较,均
无明显变化,表明 VP-16 S-SMEDDS 稳定性良好。

表 6 VP-16 S-SMEDDS 冷热循环试验
Table 6 Psychro-thermal cycles test of VP-16 S-SMEDDS
时间/d 考察项目 外观性状
相对质量
分数/%
自乳化
时间/s
0 无 无色澄明液体 101.63 53.9
7 冷热循环 无色澄明液体 99.75 58.4

表 7 VP-16 S-SMEDDS 初步稳定性试验
Table 7 Preliminary stability test of VP-16 S-SMEDDS
时间/月 外观性状 相对质量分数/% 自乳化时间/s
0 无色澄明液体 99.46 59.2
1 无色澄明液体 101.75 56.9
2 无色澄明液体 100.09 60.4
3 无色澄明液体 99.67 60.6
6 无色澄明液体 99.89 58.9

3 讨论
S-SMEDDS 是在原有自微乳释药系统中添加
水溶性纤维聚合材料或其他聚合物作为促过饱和物
质,以使游离药物从自微乳释药系统中释放后与小
分子微乳颗粒在胃肠道内达到过饱和状态,防止药
物在体内发生沉淀。S-SMEDDS 其本身并不是饱和
状态,只有当其进入体内与胃肠液混合之后才能生
成过饱和自微乳,从而使游离药物在胃肠道内局部
溶液中达到过饱和,显著增加药物的生物利用度。
S-SMEDDS 处方中添加了促过饱和物质,常用的有
聚合纤维素类,如 HPMC、甲基纤维素、PVP 或羟
丙甲邻苯二甲酸酯等。聚合纤维素类是极好的晶体
生成抑制剂,体外研究证明其能延长药物的过饱和
状态,而本实验所采用的 PVP 也可使许多难溶药物
形成过饱和状态。这些促过饱和物质的抑晶作用机
制尚有待进一步探究,推测原理可能是 HPMC 在与
水混合后能产生一个空间宽广的纤维质聚合物网状
系统,此种网状系统分支端的疏水基团由水性结构
鞘所包围,这种结构能抑制晶核的形成。也有人认
为是药物与聚合物分子通过氢键的相互作用,使得
聚合物吸附在晶核的表面或晶体表面形成流体界面
层,此界面层改变了晶体附着场所的形态,进而抑
制了晶体的生长。或者聚合物通过占据吸附部位来
抑制药物分子从制剂进入晶格中,吸附在其上的聚
合物形成了一种机械障碍以抑制结晶作用[21]。
总的来说,过饱和自微乳的优点首先在于其能
显著增加药物溶解性,提高载药量,增强疗效,同
时由于减少了自微乳中表面活性剂的用量,降低了
胃肠道刺激性,使患者易于接受,增加口服生物利
用度。其次,将过饱和自微乳做成胶囊剂后还能起
到定时、定量、简单易服的作用。
本实验建立了 VP-16 定量测定分析方法,该方
法简单、快速、专属性高;测定了 VP-16 在各种辅
料中的溶解度,为处方筛选提供依据;测定了 VP-16
在不同 pH 值介质中的油水分配系数和各种介质中
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 6 期 2015 年 3 月

·831·
的溶解度和稳定性,表明了 VP-16 具备一定的亲脂
性,在各种介质中较稳定。
同时对 VP-16 S-SMEDDS 的处方及制备工艺
进行了研究,从不同表面活性剂与油相的配伍变化、
伪三元相图的绘制、过饱和自微乳析晶情况的考察
等方面对 S-SMEDDS 的处方进行了筛选;从混合方
式、搅拌速度、搅拌时间、搅拌温度等方面对 S-
SMEDDS 的工艺条件进行了评价,并考察了 VP-16
S-SMEDDS 的性状、微观形态、粒径分布和质量分
数,ME 在透射电镜下呈球状或类球状,平均粒径
为(82.7±3.3)nm;采用直接释药法测定其体外溶
出度,考察了体外释放条件对 VP-16 S-SMEDDS 释
药行为的影响,结果表明,VP-16 S-SMEDDS 的体
外溶出较 VP-16 SMEDDS 和 VP-16 市售软胶囊均
要快,三者在 60 min 时的累计溶出率均达 100%。
通过影响因素试验和初步稳定性试验证实,高温(60
℃)和光照(4 500±500)lx 对 VP-16 S-SMEDDS
的影响较大,因此,需考虑其最佳的贮存条件为阴
凉避光处保存,其他条件的稳定性良好。
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