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Preparation and evaluation of silymarin supersaturation self-emulsifying drug delivery system

水飞蓟宾过饱和自乳化给药系统的制备及性质研究



全 文 :·制剂与质量·
水飞蓟宾过饱和自乳化给药系统的制备及性质研究
彭  璇 ,陈苹苹 ,包  强 ,魏颖慧 3 ,李范珠①
(浙江中医药大学药学院 ,浙江 杭州  310053)
摘  要 :目的  制备水飞蓟宾过饱和自乳化给药系统 (S2SEDDS) ,并对其基本性质进行研究。方法  通过溶解度试
验、处方配伍试验和伪三元相图的绘制 ,以乳化时间、色泽和粒径为指标 ,筛选过饱和自微乳的处方组成。采用 HPLC
法测定水飞蓟宾 S2SEDDS中药物 ;并以水飞蓟宾自乳化给药系统 (SEDDS)为对照 ,考察药物溶出特征。结果  水飞
蓟宾 S2SEDDS的最佳处方组成为 :油相中链甘油三酯 (MCT) 40 %、乳化剂聚氧乙烯氢化蓖麻油 (Cremophor RH40)
48 %、助乳化剂辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯 (Labrasol) 12 % ,羟丙甲纤维素 ( HPMC) 的加入量为 50 mg/ g ;水飞蓟宾
S2SEDDS的平均粒径为 4916 nm ,自乳化时间 < 3 min ,载药量为 3913 mg/ g ;体外溶出试验表明处方中加入少量的沉淀
抑制剂 ,可有效维持药物在 S2SEDDS中的过饱和溶解状态。结论 所制备的水飞蓟宾过饱和自微乳处方达到了设计
要求 ,为新制剂开发奠定了基础。
关键词 :水飞蓟宾 ;过饱和自乳化给药系统 (S2SEDDS) ;微乳 ;羟丙甲纤维素 ( HPMC)
中图分类号 :R28412 ; 286102    文献标识码 :A    文章编号 :0253 - 2670 (2010) 01 - 0040 - 05
Preparation and evaluation of silymarin supersaturation self2emulsifying drug del ivery system
PEN G Xuan , CH EN Ping2ping , BAO Qiang , WEI Ying2hui , L I Fan2zhu
(College of Pharmaceutical Sciences , Zhejiang Chinese Medical University , Hangzhou 310053 , China)
Abstract : Objective  To prepare t he supersat uration self2emulsifying drug delivery system (S2SEDDS)
containing silymarin and to evaluate it s basic p roperties1 Methods  With the time of self2emulsifying , the
consequence of color visual examination and particle size as parameters , t he optimum formulations of sily2
marin S2SEDDS were screened by solubility test , compatibility test s and p seudo ternary p hase diagrams1
The silymarin concent ration was determined by H PL C1 The i n v i t ro dissolution characteristics of silymarin
S2SEDDS were investigated wit h silymarin SEDDS as cont rol1 Results  The optimum silymarin S2SEDDS
was composed of medium chain t riglycerides (MCT) 40 % , Cremop hor R H40 (ethoxylated hydrogenated2
castor oil) 48 % , Labrasol 12 %1 The time of self2emulsifying was less t han 3 min , t he average particle di2
ameter was 4916 nm , t he adding amount of hydroxypropyl met hylcellulose ( H PMC) was 50 mg/ g , and the
average content of silymarin was 39. 3 mg/ g1 The i n vi t ro dissolution test of silymarin S2SEDDS showed
that t he p resence of a small amount of cellulosic polymer effectively sustained a metastable supersat urated
state by retarding precipitation kinetics1 Conclusion  The designed formulation of silymarin S2SEDDS is
reasonable and p rovides a st rong foundation for f urther develop ment of new p reparations1
Key words : silymarin ; supersat uration self2emulsifying drug delivery system (S2SEDDS) ; micro emul2
sion ; hydroxypropyl met hylcellulose ( HPMC)
  水飞蓟宾是从菊科植物水飞蓟 S i l y bum m ari2
anum (L1 ) Gaert n1 果实中提取的一种黄酮类成
分 ,具有稳定肝细胞膜和改善肝功能的作用 ,对急慢
性肝炎、肝硬化和代谢中毒性肝损伤疗效确切[1 ] 。
由于水飞蓟宾难溶于水 (溶解度为 014 mg/ mL) ,口
服生物利用度很低 ,严重影响其临床疗效[2 ] 。过饱
和自乳化给药系统 ( supersat uratable self2emulsif2
ying drug delivery systems ,S2SEDDS)是在传统的
·04· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 1 期 2010 年 1 月
①  收稿日期 :2009205214
  基金项目 :浙江省新苗人才计划 (2007R40 G2120032)
  作者简介 :彭 璇 (1985 —) ,女 ,贵州省遵义市人 ,在读硕士研究生 ,研究方向 :药物新剂型与新技术。
Tel :15858109708  E2mail : zzz8035240 @sina1com
  3 通讯作者 魏颖慧 ,李范珠
自乳化给药系统 ( self2emulsifying drug delivery
systems ,SEDDS) 中添加水溶性纤维聚合材料 ,如
羟丙甲纤维素 ( H PMC) 、聚乙烯吡咯烷酮 ( PV P) 等
以使游离药物和包裹于微乳中的药物在胃肠道内达
到过饱和溶解 ,从而增加药物溶解度 ,提高难溶药物
的口服生物利用度[3 ] ;同时 ,亦可降低乳化剂的用
量 ,减小对胃肠道的刺激。因此 ,将水飞蓟宾制成
S2SEDDS 可增加药物溶解度 ,提高其生物利用度 ,
且与 SEDDS 相比 ,可减少乳化剂的用量 ,提高用药
的顺应性。因此本实验参考相关文献报道[4 ,5 ] ,通
过溶解度试验、处方配伍试验和伪三元相图的绘制 ,
对水飞蓟宾的 S2SEDDS 处方进行了筛选 ,并对其基
本性质进行了考察。
1  仪器与试药
  Agilent 1200 型高效液相色谱仪、Agilent 1200
色谱工作站 (美国 Agilent 公司) ; UV 1700 型紫外
可见分光光度计 (日本岛津公司) ; Zeta Potential/
Particle Sizer Nicomp 380 ZL S (美国 Nicomp 公
司) ;DF —101S 集热式恒温搅拌器 (巩义市英峪予
华仪器厂) ;J EM —1200 EX 透射电子显微镜 (日本
J eol 公司) ; ZRS —28R 智能溶出度仪 (天津大学无
线电厂) 。
  水飞蓟宾 (盘锦华成制药有限公司 ,质量分数大
于 97 % ,批号 20070615) ;水飞蓟宾对照品 (中国药
品生物制品检定所 , 质量分数为 9918 % , 批号
1108562200604) ;中链甘油三酯 ( MCT) 、单亚油酸
甘油酯 ( Masine3521) 、辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯
(Labrasol ) 、油酸聚乙二醇甘油酯 ( Labrafil M
1944) 、二乙二醇单乙基醚 ( Transcutol P) 、肉豆蔻
异丙酯 ( Estol) (法国 Gattefo sse 公司) ;聚氧乙烯氢
化蓖麻油 (Cremop hor R H40) (德国 Basf 公司) ;羟
丙基甲基纤维素 ( H PMC) (日本信越化学工业株式
会社) ;甲醇 (色谱纯 ,Burdick J ackson 公司) 。
2  方法与结果
211  溶解度试验[6 ,7 ] :将过量水飞蓟宾分别置于离
心管中 ,分别加入 2 mL 油相、乳化剂、助乳化剂 ,涡
旋混匀 ,于 37 ℃恒温水浴震荡 24 h ,室温下静置过
夜。4 000 r/ min 离心 15 min ,取上清液用流动相稀
释 , H PL C 法测定水飞蓟宾的质量浓度 ,结果见
表 1。
表 1  水飞蓟宾在各种赋形剂中的溶解度
Table 1  Solubility of silymarin in various vehicles
油 相 溶解度/ (mg ·mL - 1) 乳化剂 溶解度/ (mg ·mL - 1) 助乳化剂   溶解度/ (mg ·mL - 1)
MCT 0189 Cremophor R H40 311 07     PEG400 811 75    
Estol 0171 Labrasol 611 42     1 ,22丙二醇 41 99    
Masine3521 0153 Labrafil M 1944 01 23     Transcutol P 901 41    
212  油相与乳化剂的配伍 :根据溶解度试验结果 ,
选择 MCT、Estol、Masine3521 为油相 , Cremop hor
R H40、Labrasol 为乳化剂。将油相与乳化剂按照质
量比例 4 ∶6 于 37 ℃恒温水浴搅匀 ,加入 50 倍量预
热至 37 ℃的 011 mol/ L 盐酸 , 100 r/ min 搅拌 ,观
察成乳状况 ,以乳化时间 (乳化完全所需时间) 、色
泽、粒径作为指标考察乳化情况 ,结果见表 2。结果
表明 ,以 MCT 为油相 ,Cremop hor R H40 为乳化剂
时乳化效果最好 ,因此选择 MCT 为油相、Cremo2
p hor R H40 为乳化剂。
表 2  不同油相2乳化剂配伍试验结果
Table 2  Results of compatibility tests between various oils
and emulsif iers
油  相 乳化剂 乳化时间/ s 色泽 粒径/ nm
MCT Cremop hor R H40 < 150 澄明 ,蓝色明显乳光 491 70
Estol Cremop hor R H40 < 210 澄明 ,蓝色微弱乳光 571 21
Masine3521 Cremop hor R H40 < 240 蓝白色明显乳光 711 74
MCT Labrasol < 300 浑浊 ,蓝白色乳状液 3121 10
213  助乳化剂的筛选 : S2SEDDS 中助乳化剂可促
进药物溶解、辅助微乳形成。实验选用 Transcutol
P、Labrasol 为助乳化剂。将乳化剂与助乳化剂按
质量比 ( Km ) 1 ∶1、2 ∶1、4 ∶1 混合 ,于 37 ℃水浴搅
匀 ,再与 MCT 按质量比 1 ∶9、2 ∶8、3 ∶7、4 ∶6、5 ∶
5、6 ∶4、7 ∶3、8 ∶2、9 ∶1 混匀 ,在 100 r/ min 搅拌下
滴入预热至 37 ℃的 011 mol/ L 盐酸 ,观察成乳状
况。记录系统相变点的油、水、混合表面活性剂质量
百分数 ,用 Origin 715 软件绘制伪三元相图 ,以微乳
区面积为指标筛选助乳化剂[8 ] ,结果见图 1、2。结
果表明 ,助乳化剂为 Labrasol、Transcutol P , Km 值
为 2 ∶1、4 ∶1 时均存在微乳区 , Km 值为 4 ∶1 时的
微乳区面积比 Km 值为 2 ∶1 时的大 ,以 Labrasol 为
助乳化剂的体系比含 Transcutol P 的体系微乳区面
积大 ,因此选用 Labrasol 作为系统的助乳化剂 , Km
值为 4 ∶1。
214  含药微乳的制备 :根据预试验结果 ,将 MCT、
Cremop hor R H40 和 Labrasol 按表 3 所示的比例混
合后加入水飞蓟宾于 37 ℃恒温水浴震荡 24 h ,静置
过夜。隔日将混合物于 37 ℃保温 1 h ,加入 50 倍量
011 mol/ L 盐酸 ,于 100 r/ min 搅拌均匀。以乳化时
·14·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 1 期 2010 年 1 月
间、微乳外观作为指标 ,比较成乳状况 ,结果见表 3。
结果显示 ,当油相与乳化剂质量比为 3 ∶7、4 ∶6 时
得到的自微乳溶液状态最佳 ,自乳化时间也较短。
由于乳化剂用量过大会引起胃肠道刺激 ,因此选用
油相、混合乳化剂质量比为 4 ∶6。
215  沉淀抑制剂的选择 :在自微乳处方中添加不同
量的 H PMC ,考察沉淀抑制剂对水飞蓟宾 S2SEDDS
中药物溶出度的影响。按含药微乳的制备项下所确
定的含药微乳的处方平行制备含 HPMC 5、20、50、
100 mg/ g 的水飞蓟宾 S2SEDDS 和不含 HPMC 的
水飞蓟宾 SEDDS ,分别装入硬胶囊中 ,装量约 018
mL ,进行测定 ,绘制药物浓度2时间曲线 ,见图 3。结
果显示 , H PMC 加入量为 5~100 mg/ g 时均能有效
维持水飞蓟宾在 S2SEDDS 中的过饱和溶解状态 ,且
H PMC 加入量为 50 mg/ g 时效果最佳。
表 3  不同比例处方 S2SEDDS的比较
Table 3  Comparison of S2SEDDS in different
proportion of formulations
MCT
/ %
Cremop hor
R H40/ %
Labrasol
/ %
自乳化
时间/ s 外  观
30
 
56
 
14
 
< 150
 
明显蓝色乳光 ,放置一周后
无沉淀析出
40
 
48
 
12
 
< 180
 
明显蓝色乳光 ,放置一周后
无沉淀析出
50
 
40
 
10
 
< 240
 
蓝白色轻微乳光 ,放置一周
后少许沉淀析出
60
 
32
 
8
 
< 300
 
浑浊蓝白色轻微乳光 ,放置
一周后大量沉淀析出
图 3  药物浓度2时间曲线
Fig13  Concentration2time prof iles obtained
from in vit ro precipitation test
  最后得到水飞蓟宾 S2SEDDS 的最佳处方组成
为 :油相 MCT ( 40 %) 、乳化剂 Cremop hor R H40
(48 %) ,助乳化剂 Labrasol (12 %) , HPMC 的加入
量为 50 mg/ g。
216  水飞蓟宾的 HPL C 法测定
21611  色谱条件 :依利特 Hypersil BDS C18柱 (250
mm ×416 mm ,5μm) ;流动相 :甲醇2水20105 mol/ L
磷酸二氢钾 (50 ∶50 ∶5 ,磷酸调节 p H 值至 410) ;
检测波长 : 288 nm ;体积流量 : 1 mL/ min ;柱温 : 30
℃;进样量 :20μL 。
21612  对照品贮备液的制备 :精密称取水飞蓟宾对
照品 10147 mg ,置 50 mL 量瓶中 ,加入甲醇溶解并稀
释至刻度 ,制成 01209 4 mg/ mL 的对照品贮备液。
21613  供试品溶液的制备 :称取 2 g 自微乳浓缩液
·24· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 1 期 2010 年 1 月
油2乳化剂2助乳化剂 (10 ∶12 ∶3) ,加入 80 mg 水飞
蓟宾原药和 100 mg H PMC ,涡旋混匀 ,精密称取 10
mg ,置 10 mL 量瓶中 ,以甲醇溶解并稀释至刻度 ,吸
取适量 ,012μm 滤膜滤过 ,取续滤液 ,即得。
21614  空白溶液的制备 :取 2 g 处方量各辅料 ,除 不加药物外 ,其余操作同供试品溶液的制备 ,制备空白溶液。21615  专属性试验 :分别取供试品溶液和空白溶液 ,进样测定 ,色谱图见图 4。可见水飞蓟宾峰形好 ,辅料对水飞蓟宾的测定无干扰。3 2水飞蓟宾3 2 silymarin
图 4  样品( A) 、水飞蓟宾对照品( B) 和空白( C) HPLC色谱图
Fig14  HPLC Chromatograms of sample ( A) , silymarin reference substance ( B) , and negative sample ( C)
21616  标准曲线的制备 :分别精密量取水飞蓟宾对
照品贮备液 015、1、2、3、4、5 mL ,置 10 mL 量瓶中 ,
加甲醇稀释至刻度 ,摇匀 ,进样测定。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 A = 38 7481361 3 C - 571492 6 , r =
01999 6 ,表明水飞蓟宾在 10147~104147 μg/ mL
与峰面积线性关系良好。
21617  精密度试验 :取同一水飞蓟宾对照品溶液 ,
连续进样测定 6 次 ,测定水飞蓟宾峰面积 ,计算得
RSD 为 2101 %。
21618  稳定性试验 :取同一供试品溶液 ,于 12 h 内
每隔 2 h 测定一次 ,记录水飞蓟宾峰面积 ,计算得
RSD 为 1161 % ,表明其中的水飞蓟宾在 12 h 内较
为稳定。
21619  重现性试验 :取同批样品 5 份 ,制备供试品
溶液 ,进样测定 ,计算水飞蓟宾的质量分数 ,结果其
RSD 为 0187 %。
216110  回收率试验 : 精密称取处方量 80 %、
100 %、120 %的水飞蓟宾对照品 ,加入处方量辅料 ,
制备微乳 ,平行制备 3 份 ,测定微乳中水飞蓟宾的质
量分 数 , 得 回 收 率 分 别 为 99134 %、10112 %、
99145 % ,RSD 分别为 1137 %、1147 %、1145 %。
216111  样品测定 :平行制备 3 组水飞蓟宾过饱和
自微乳 ,制备供试品溶液 ,进样测定 ,计算得自微乳
中水飞蓟宾的质量分数分别为 3816、3819、4013
mg/ g ,RSD 为 1102 %。
217  水飞蓟宾 S2SEDDS 的性质考察
21711  粒径和 Zeta 电位的测定 :取 1 g 过饱和自
微乳浓缩液 ,加入 50 倍量 37 ℃的 011 mol/ L 盐酸 ,
于 100 r/ min 搅拌均匀 ,取适量用激光粒度测定仪
测定粒径和 Zeta 电位 ,结果平均粒径为 4916 nm
(图 5) ,Zeta 电位为 - 12181 ±01 95。
图 5  粒径分布图
Fig15  Distribution of particle diameter
21712  形态的观察 :取 1 g 过饱和自微乳浓缩液 ,
加入 50 倍量 37 ℃的 011 mol/ L 盐酸 ,于 100 r/ min
搅拌均匀 ,取适量点样于铜网上 ,用滤纸吸走多余的
液体 ,自然晾干 20 min。用 2 %磷钨酸溶液负染 ,置
于透射电镜下观察 ,透射电镜照片见图 6。由透射
电镜照片可见 ,载药微乳为圆球形 ,外观圆整 ,分布
均匀。
21713  体外溶出试验 :将水飞蓟宾自微乳浓缩液和
过饱和自微乳浓缩液分别装于硬胶囊中 ,装量约
018 mL ,照《中国药典》2005 年版二部附录 ⅩC 第三
·34·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 1 期 2010 年 1 月
法 ,溶出介质为 011 mol/ L 盐酸 100 mL ,温度 37
℃,搅拌速度 100 r/ min。分别于 10、20、30、45、60、
90 min 定时取 1 mL (同时补充同温等量介质) ,用
012μm 微孔滤膜滤过 ,进样 20μL ,按 H PL C 法测
定 ,结果见图 7。结果表明两者在 20 min 时均已基
本溶出完全 ;90 min 后水飞蓟宾 SEDDS 的溶出介
质中水飞蓟宾质量浓度小于 0102 mg/ mL ;而含 5 %
H PMC 的水飞蓟宾 S2SEDDS ,90 min 后溶出介质
中水飞蓟宾质量浓度大于 011 mg/ mL 。
3  讨论
  通过溶解度试验和油相2乳化剂配伍试验发现 ,
中链甘油三酯 (MCT)对水飞蓟宾有较好的溶解性 ,
且自乳化的能力强 ,与 Cremop hor R H40 在不加助
乳化剂的情况下也能形成微乳 ,加入助乳化剂可进
一步提高自发形成微乳的能力和载药量。
  实验中发现油相与混合乳化剂的质量比为 1 ∶
9、2 ∶8、3 ∶7 时所形成的微乳粒径均小于比例为
4 ∶6 时所形成的微乳 ,外观也优于后者 ,但本实验
确定的最佳处方中油相与混合乳化剂比例为 4 ∶6。
原因是 S2SEDDS 中添加了 H PMC ,它可使游离水
飞蓟宾在 S2SEDDS 中过饱和溶解 ,防止水飞蓟宾沉
淀析出 ,所以即使水飞蓟宾因处方中乳化剂用量不
足而析出 ,其在溶出介质中的溶解度也能保持相对
恒定 ,无形中降低了自微乳处方中乳化剂的用量 ,而
传统的自微乳处方中通常会加入较大量的表面活性
剂以防止药物包裹不完全[9 ] 。
  本实验采用《中国药典》2005 年版测定溶出度
的方法 ,通过绘制药物质量浓度2时间曲线来比较含
不同量沉淀抑制剂 ( HPMC) 的 S2SEDDS 中水飞蓟
宾质量浓度随时间的变化 ,用于筛选处方中沉淀抑
制剂 H PMC 的最佳用量。结果 90 min 后水飞蓟宾
S2SEDDS 的溶出介质中水飞蓟宾质量浓度 (0101
mg/ mL)明显高于水飞蓟宾 SEDDS (0102 mg/ mL )
的溶出介质中水飞蓟宾质量浓度。有学者认为
H PMC 的这种抑制药物结晶析出的作用是由于
H PMC 的高分子链吸附到晶核或结晶的表面 ,阻止
了晶核的形成和晶体的生长[10 ] 。目前有关聚合纤
维素类沉淀抑制剂阻止药物析晶沉降机制的研究尚
不完全 ,有待进一步探索。
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