全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 6 期 2012 年 6 月
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• 药剂与工艺 •
赤芍总苷自微乳化给药系统的研究
陈立江,刘 洋,李 丽,刘 宇,高 飞
辽宁大学药学院,辽宁 沈阳 110036
摘 要:目的 制备赤芍总苷自微乳化给药系统(TGP-SMEDDS),优选其最佳处方,并对其进行初步的质量评价。方法 采
用伪三元相图法优化自微乳化处方,并对最佳处方进行粒径、乳滴形态、Zeta 电位、表面张力、自乳化时间、溶出度及稳定
性评价。结果 由油酸乙酯、Cremophor RH40 和 Transcutol P 组成的 TGP-SMEDDS 遇水可自发形成粒径为(47.26±0.08)nm
的稳定微乳液,透射电镜下观察 TGP-SMEDDS 形态为均匀的球形,Zeta 电位为(−22.80±0.42)mV。结论 制备的
TGP-SMEDDS 外观及稳定性良好,为赤芍总苷新剂型的进一步研究奠定了基础。
关键词:赤芍总苷;自微乳化给药系统;伪三元相图;质量评价;稳定性
中图分类号:R283.6 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2012)06 - 1082 - 05
Study on self-microemulsifying drug delivery system of total glycosides
in Paeoniae Radix Rubra
CHEN Li-jiang, LIU Yang, LI Li, LIU Yu, GAO Fei
College of Pharmacy, Liaoning University, Shenyang 110036, China
Abstract: Objective To prepare the self-microemulsifying drug delivery system containing total glycosides in Paeoniae Radix
Rubra (TGP-SMEDDS), optimize the formula, and preliminarily evaluate the quality. Methods The formula of self-
microemulsifying was optimized with pseudo-ternary phase diagram. The droplet size and shape, Zeta potential, surface tension,
self-microemulsifying time, dissolution, and stability were also evaluated. Results The TGP-SMEDDS composed of ethyl oleate,
Cremophor RH40, and Transcutol P could spontaneously form a stable microemulsion with diameter about (47.26 ± 0.08) nm in water.
TGP-SMEDDS presented uniform spherical drops under transmission electron microscope, and the Zeta potential was (−22.80 ±
0.42) mV. Conclusion The TGP-SMEDDS has good appearance and stability, which provides a strong foundation for the further
research on new dosage forms of TGP.
Key words: total glycosides in Paeoniae Radix Rubra (TGP); self-microemulsifying drug delivery system (SMEDDS); pseudo-ternary
phase diagram; quality assessment; stability
赤芍为毛茛科植物芍药 Paeonia lactiflora Pall.
或川赤芍 Paeonia veitchii Lynch 的干燥根[1]。赤芍
总苷(total glycosides in Paeoniae Radix Rubra,
TGP)为赤芍的有效部位,具有抗凝血、抗血栓、抗
动脉粥样硬化、保护心脏和肝脏、抗肿瘤等广泛的
药理活性[2-6]。但其在水中的溶解度小,口服生物利
用度低[7-8],影响了其临床应用。自微乳化给药系统
(self-microemulsifying drug delivery system,SMEDDS)
是包含油相、表面活性剂和/或助表面活性剂的固体
或液体制剂,其基本特征是口服后在胃肠道的温和
搅拌下自发形成粒径为10~100 nm的O/W型微乳,
由于其粒径小,容易被胃肠道吸收,能够显著提高
药物的生物利用度[9]。因此本研究采用 SMEDDS 作
为 TGP 的药物载体,通过伪三元相图优选处方比
例,制备 TGP 自微乳化制剂,并对其进行质量评价,
为制备 TGP 临床应用新剂型提供参考。
收稿日期:2011-11-01
基金项目:辽宁省自然科学基金项目(20092015);沈阳市科学技术计划项目(F10-205-1-28);辽宁大学“211 工程”三期建设项目
作者简介:陈立江(1969—),女,硕士,辽宁大学药学系主任,教授,研究方向为药物新剂型及药物机制。
Tel: (024)62202469 E-mail: chlj16@163.com
网络出版时间:2012-05-11 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1108.R.20120511.0857.011.html
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 6 期 2012 年 6 月
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1 仪器与材料
莱比伦 3500G 型高效液相色谱仪(美国 SSI 公
司),Zetasizer Nano ZS 纳米粒度及 Zeta 电位分析
仪(英国 Malvern 仪器公司),JEM—1200EX 透射
电镜(日本 JEOL 公司),AL104 电子天平(瑞士
Mettler Toledo 公司),DF—101S 集热式恒温加热磁
力搅拌器(巩义市英峪予华仪器厂)。
TGP(赤芍中提取,实验室自制,芍药苷质量
分数≥40%),芍药苷对照品(中国药品生物制品检
定所,批号 10736-200934,质量分数 95.7%),IPM、
Transcutol P、Labrifl M 1944 CS、Labrasol 均为法国
Gattefosse 公司,Cremophor RH40、Cremophor EL20
为德国 BASF 公司,油酸乙酯(上海飞祥化工厂),
聚山梨酯 80(天津市博迪化工有限公司),油酸(国
药集团化学试剂有限公司),乙醇、异丙醇、聚乙二
醇 400(PEG 400)、甘油、1, 2-丙二醇均为分析纯,
甲醇、乙腈为色谱纯(山东禹王实业有限公司化工
分公司)。
2 方法与结果
2.1 TGP 的 HPLC 法测定
2.1.1 色谱条件 色谱柱为 Diamonsil C18 柱(250
mm×4.6 mm,5 μm),流动相为乙腈-磷酸水溶液
(17∶83,磷酸调 pH 值至 3.0),检测波长 230 nm,
体积流量1.0 mL/min,柱温为25 ℃,进样量为20 μL。
2.1.2 对照品储备液的制备 精密称取芍药苷对照
品 20.0 mg,置 100 mL 量瓶中,加入甲醇溶解并稀
释至刻度,制成 0.2 mg/mL 的对照品储备液。
2.1.3 供试品溶液的制备 取 TGP-SMEDDS 适量,
加甲醇溶解后,配制成一定质量浓度的供试品溶液。
2.1.4 空白溶液的制备 取处方量的油酸乙酯、
Cremophor RH40 和 Transcutol P 混合均匀后以甲醇
稀释,配制辅料空白溶液。
2.1.5 方法专属性考察 分别取空白溶液、对照品
溶液、供试品溶液,按上述色谱条件进样观察。由
图 1 可见芍药苷的峰形好,辅料对芍药苷的测定无
干扰。
*芍药苷
*paeoniflorin
图 1 空白溶液 (A)、芍药苷对照品溶液 (B) 和 TGP-SMEDDS (C) 的 HPLC 色谱图
Fig. 1 HPLC chromatograms of blank solution (A), paeoniflorin reference solution (B), and TGP-SMEDDS (C)
2.1.6 标准曲线的制备 分别精密吸取芍药苷对照
品储备液 0.8、1.6、3.2、4.8、6.4 mL 置 10 mL 量
瓶中,甲醇稀释至刻度,得到系列对照品溶液。分
别精密量取 20 μL 注入液相色谱仪,在上述色谱条
件下测定,记录峰面积,以质量浓度(C)为横坐
标,峰面积(A)为纵坐标进行线性回归,得回归
方程为 A=13 333 C+384.96,r=0.999 95,表明芍
药苷在 16~128 μg/mL 与峰面积的线性关系良好。
2.1.7 精密度试验 配制质量浓度分别为 16、48、
64 μg/mL 的芍药苷对照品溶液,1 d 内连续进样 3
次,日内精密度 RSD 分别为 1.09%、0.25%、0.30%,
连续 3 d 进样测定,日间精密度 RSD 分别为 1.42%、
0.39%、1.32%。
2.1.8 稳定性试验 取同一供试品溶液,于 12 h 内
每隔 2 h 测定 1 次,计算得芍药苷峰面积的 RSD 为
0.50%,表明供试品溶液在 12 h 内稳定。
2.1.9 重复性试验 取同批样品 6 份,平行配制供
试品溶液进行测定,结果芍药苷质量分数的 RSD 为
0.21%。
2.1.10 回收率试验 按照处方量称取辅料,按处方
量的 80%、100%、120%加入芍药苷对照品,平行
制备 3 份,测定样品中芍药苷的量,计算回收率。
结果平均回收率分别为 99.63%、102.16%、100.10%,
RSD 分别为 1.99%、0.77%、1.57%。
2.2 溶解度试验
将过量 TGP 置于离心管中,分别加入 1 g 的油
*
*
0 10 20 30 0 10 20 30 0 10 20 30
t / min
A B C
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相、表面活性剂、助表面活性剂,于 37 ℃恒温水
浴震荡 24 h 使之达到平衡,始终保持过饱和状态。
将离心管置于 3 000 r/min 的离心机中离心 30 min。
取上清液用甲醇溶解并稀释至适当质量浓度,HPLC
法测定其中溶解的药量,比较溶解度大小,结果见
表 1。通过溶解度试验最终选择油相:油酸乙酯、油
酸、IPM;表面活性剂:聚山梨酯 80、Cremophor
RH40、Labrasol;助表面活性剂:PEG 400、1, 2-丙
二醇、Transcutol P。乙醇对于 TGP 的溶解度也很大,
但由于易挥发,影响实验的准确性,故不考虑将其
进行下一步的筛选。
2.3 伪三元相图的绘制
2.3.1 空白伪三元相图筛选处方 设定表面活性剂
和助表面活性剂的混合物与油相质量比例为 9∶1、
8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶
9,固定总质量约 1 g,混合均匀后,加入到 37 ℃、
100 mL 水中,温和搅拌,观察是否形成澄清透明的
溶液,将能形成澄明或带有少许乳光溶液的处方点
确定为相图中可形成微乳的边界点。以油相、混合
表面活性剂和助表面活性剂各为一相,采用 Origin
7.5 软件绘制空白伪三元相图的形成微乳的区域,并
根据微乳区域大小进行处方的筛选。
表 1 TGP 在各种辅料中的溶解度
Table 1 Solubility of TGP in various adjuvants
辅 料 溶解度 / (mg·g−1)
乙醇 145.95±0.32
异丙醇 15.57±0.56
PEG 400 74.49±0.12
1, 2-丙二醇 90.32±0.98
丙三醇 7.57±0.79
Transcutol P 128.64±0.50
Cremophor RH40 7.45±1.09
Labrasol 22.30±0.81
Cremophor EL20 4.06±0.64
聚山梨酯 80 21.51±1.21
油酸 11.87±0.53
油酸乙酯 4.08±0.38
IPM 1.21±0.95
Labrafil M 1944 CS 0.72±0.90
由图 2、3 可知以油酸乙酯为油相,Cremophor
RH40 为表面活性剂、Transcutol P 为助表面活性剂
的伪三元相图,所成微乳的区域最大,最终选用该
体系作为 TGP-SMEDDS 的最佳空白处方组成。改
变 Km值(表面活性剂/助表面活性剂),进行处方的
图 2 不同油相对伪三元相图的影响
Fig. 2 Effect of different oil phases on pseudo-ternary phase diagram
图 3 不同表面活性剂及助表面活性剂对伪三元相图的影响
Fig. 3 Effect of different surfactants and cosurfactants on pseudo-ternary phase diagram
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油酸-Cremophor RH 40-Transcutol P
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油酸乙酯-Cremophor RH 40-Transcutol P IPM-Cremophor RH 40-Transcutol P
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油酸乙酯-聚山梨酯 80-Transcutol P 油酸乙酯-Labrasol-Transcutol P 油酸乙酯-Cremophor RH 40-PEG 400 油酸乙酯-Cremophor RH 40-1, 2-丙二醇
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进一步筛选。发现 Km=3∶1、2∶1 成乳区大于 Km=
1∶1、1∶2,但 Cremophor RH 40 的黏度比较大,其
量较大会影响自乳化的效率,而 Transcutol P 流动
性好,对 TGP 的溶解度大,增加处方中助表面活性
剂的量可以增大药物的溶解度。综合以上原因,最
终选择 Km=2∶1,即油酸乙酯-Cremophor RH 40-
Transcutol P(20∶53.3∶26.7)为最佳处方的组成。
2.3.2 含药伪三元相图的绘制 据“2.3.1”项中筛
选出的空白处方,在油相与混合表面活性剂中加入
TGP(药物量 187 mg/g),绘制含药伪三元相图。由
图 4 可知,当空白处方中加入药物后,对微乳的形
成区域影响不大。
图 4 空白 (A) 与含药 (B) 伪三元相图
Fig. 4 Pseudo-ternary phase diagrams
of blank (A) and TGP (B)
2.4 TGP-SMEDDS 的质量评价
2.4.1 粒径与 Zeta 电位的测定 将 TGP-SMEDDS
0.1 g 加入到 10 mL 蒸馏水,搅拌均匀,采用纳米粒
度及 Zeta 电位分析仪测定 TGP-SMEDDS 的粒径及
Zeta 电位,结果其平均粒径为(47.26±0.08)nm(图
5),Zeta 电位为(−22.80±0.42)mV(图 6)。
2.4.2 形态观察 将 TGP-SMEDDS 0.1 g,加入 10
mL 蒸馏水中,摇匀,点样于铜网上,用 2%磷钨酸
负染色,透射电镜扫描。由图 7 可见,TGP-SMEDDS
经水稀释后形成大小均匀的 O/W 型球形乳滴。
2.4.3 表面张力的测定 将 0.3 g TGP-SMEDDS 加
图 5 TGP-SMEDDS 粒径分布
Fig. 5 Particle size diameter distribution
of TGP-SMEDDS
图 6 TGP-SMEDDS 稀释后的 Zeta 电位图
Fig. 6 Zeta potential of TGP-SMEDDS after being diluted
图 7 TGP-SMEDDS 透射电镜扫描图
Fig. 7 Transmission electron microphotograph
of TGP-SMEDDS
入到 30 mL 蒸馏水中,轻微震摇,在 25、37 ℃下,
用最大泡压法测定 TGP-SMEDDS 乳化后所得微乳
液的表面张力。结果 25、37 ℃时的表面张力分别
为(42.07±0.06)、(40.90±0.10)mN/m(n=3),
形成微乳的表面张力比水(71.97 mN/m)低,表明
TGP-SMEDDS 自微乳化后体系具有较低的表面自
由能,形成的微乳液性质稳定。
2.4.4 TGP-SMEDDS 自乳化效率的评价 采用目
测法测定 TGP-SMEDDS 的自乳化时间。分别取 1 g
TGP-SMEDDS 加入到 100 mL 蒸馏水,0.1 mol/L
HCl,pH 6.8、7.4 的磷酸盐缓冲液中,目测记录自
乳化时间。结果 TGP-SMEDDS 在 4 种溶液中的乳
化时间分别为(0.42±0.12)、(0.66±0.06)、(0.79±
0.14)、(0.49±0.01)min(n=3),均小于 1 min,表
明制剂能够较快自乳化。
2.4.5 溶出度的测定 将处方量的 TGP-SMEDDS
装于胶囊中(TGP 量 18.67%),用 HPLC 法测定 TGP
自微乳化制剂的累积溶出百分率。
1 10 100 1 000
粒径 / nm
−100 −50 0 50 100
Zeta 电位 / mV
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0.50
空白伪三元相图 含药伪三元相图
100 nm
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(1)直接释药法:按照《中国药典》2010 年版
溶出度测定法第一法,以 900 mL 蒸馏水为溶出介
质,转速为 100 r/min,温度为(37±0.5)℃,将装
有约 750 mg TGP 自微乳化制剂的胶囊放入溶出仪
的小篮中,在 5、10、20、30、45、60、90、120 min
时,分别取样 5 mL 经 0.22 μm 微孔滤膜滤过,同时
补入 37 ℃释放介质 5 mL,取续滤液按“2.1”项下
HPLC 条件进行定量测定。
(2)总体液平衡反向透析法[10]:按照溶出度测
定法,以 900 mL 蒸馏水为溶出介质,转速为 100
r/min,温度为(37±0.5)℃,将 8 个大小形状相同,
内含 2 mL释放介质的透析袋完全浸入释放介质中,
平衡 12 h。取装有 TGP 自微乳化制剂的胶囊加至溶
出介质中,分别于 5、10、20、30、45、60、90、
120 min 各取出 1 个透析袋,用 HPLC 法测定袋内
介质中的药物质量浓度。
由图 8 可见,TGP-SMEDDS 的释药速率很快,
直接释药法在 10 min 时药物几乎完全释放,总体液
平衡反向透析法在 30 min 内药物释放达到 80%。
图 8 TGP-SMEDDS 的溶出曲线 (n=3)
Fig. 8 Dissolution curves of TGP-SMEDDS (n = 3)
2.4.6 稳定性考察 取 TGP-SMEDDS 适量于离心
管中,8 000 r/min 离心 10 min,结果未出现分层现
象;将自微乳化制剂用蒸馏水稀释 100 倍,室温下
放置 10 d,微乳仍然保持透明、均一的外观;将适
量 TGP-SMEDDS 放入安瓿瓶中,密封,于湿度
75%,40 ℃条件下保存,每隔 1 个月测定其量,结
果 3 个月内其量依次为标识量的 98.32%、97.67%、
97.52%;其外观均为透明、均一、黄褐色,未有明
显变化。
3 讨论
以油酸乙酯、Cremophor RH40、Transcutol P、
赤芍总苷组成的 TGP-SMEDDS 粒径小且分布均匀、
乳化效率高、乳化后溶液稳定、溶出速率快,为自
微乳化新剂型的研究奠定基础。
本法将 O/W 型乳剂直接放入一定体积的释放
介质内于 37 ℃搅拌,一定时间取出透析袋进行检
测,这时释放介质成为油滴的分散介质,药物从油
滴中释放入介质,符合无限稀释的条件,能够测定
游离型药物的释放,更能反映药物溶出的真实情况,
总体液平衡反向透析法溶出结果表明 30 min 时,有
约 80%的药物以游离形式放出。
许多中药成分都存在溶解性不好,口服吸收差
及生物利用度低的问题,严重影响临床应用。将赤
芍总苷这一传统中药制成自微乳化给药系统,由于
其粒径小,更易被胃肠道黏膜吸收,可以提高药物
的生物利用度。TGP-SMEDDS 是一种非常有应用
前景的新剂型,为解决中药成分口服生物利用度低
的问题提供了一个新的研究思路。
参考文献
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直接释药法
总体液平衡反向透析法
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80
40
0
累
积
溶
出
率
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