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Vol.34,Issue 2
January,2009
第 34 卷第 2 期
2009 年 1 月
芎归散超临界 CO2萃取物纳米结构脂质
载体的制备
陈燕军 1,陈 锋 2,韦 玮 2,张小军 2,冯青然 1,金日显 1*
(1.中国中医科学院 中药研究所,北京 100700;2.广西中医学院 药学院,广西 南宁 530001)
[摘要] 目的:研究芎归散超临界CO2萃取物纳米结构脂质载体的制备。方法:采用微乳超声分散法制备芎归散超临界
CO2萃取物纳米结构脂质载体混悬液,以总苯酞的含量作为工艺研究中包封率的评价指标,以包封率为考察指标,采用正交
试验筛选最佳处方,并考察其物理化学性质。结果:最佳处方为大豆卵磷脂-硬脂酸聚氢氧酯S-40-脂质载体(5∶2∶1),
包封率为86.8%,所得纳米粒为类球形实体粒子,平均粒径92.6 nm,平均zeta电位-20.68 mV。结论:芎归散超临界CO2萃取
物纳米结构脂质载体的制备工艺基本可行。
[关键词] 芎归散;超临界 CO2萃取物;纳米结构脂质载体;微乳超声分散法
4芎归散,又称佛手散和芎穹汤,由川芎和当归
2 味中药组成,始载于宋朝许叔所撰《普济本事方》,
具有活血、行血、止痛之功效。现代研究表明,川
芎和当归中的挥发油具有解痉、扩血管等作用[1],
临床上可用于治疗脑动脉硬化等症[2]。作者曾利用
芎归散超临界 CO2 萃取物(supercriticaL carbon
dioxide fLuid extraction,CO2-SFE)制备固体脂质
纳米粒(solid lipidnanopartide,SLN)新型给药系
统,并研究了制备工艺和影响因素以及体外释药特
性和释放动力学[3]。但 SLN 也存在一些问题,由于
单一固体脂质基质会形成脂质晶体,限制了它的载
药能力,并且会逐渐向完美晶体转变,从而导致储
存过程中药物被排挤出晶格。纳米结构脂质载体
(nanostructured lipid carrier,NLC)是新一代的脂质
纳米粒。NLC 由几种熔点不同的固液脂质混合物作
为基质,可以避免结晶,从而容纳更多的药物,减
小储存过程中药物被排挤出晶格[4]。目前,国内外
学者对中药的纳米结构脂质载体的研究多着眼于
有效成分或有效部位,而有关复方中药的纳米结构
脂质载体的研究在国内外尚未见报道。
1 仪器和试药
Agilent 8453 紫外 -可见分光光度计(美国
[收稿日期] 2008-06-05
[通讯作者] *金日显,Tel:(010)64014411-2952,E-mail:
jinrixian@sina. com
Agilent 公司);DL-120A 超声波清洗器(上海之信
仪器有限公司);Centrifuge 5810R 低温冷冻离心
机(德国 Eppendrof 公司);AEL-200 电子天平(日
本岛津公司);JEM-100CX 透射电镜(日本 Jeol
公司);Zetasize nano series ZDS-LDY1/3000HS 激
光散射粒度测定仪(英国 MALVERN 公司);透
析袋 D21 mm(截留相对分子质量 8 000~14 400,美
国);大豆卵磷脂(北京双旋微生物培养基制品厂,
批号 20060330);硬脂酸聚氢氧酯 S-40(南京威尔
化工,批号 20051201);分子蒸馏单甘酯(广州食
品添加剂技术开发公司,批号 20050920);大豆油
(深圳南顺油脂有限公司,批号 20050712);芎归
散超临界 CO2 萃取物(自制,总苯酞含量为 29.23%,
批号 20050221);藁本内酯对照品(自制,系从川
芎药材中提取分离,并经 UV,IR,NMR 光谱鉴定,
纯度经 HPLC 检查无杂质峰,归一化法测得含量为
100%);其余试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 总苯酞的含量测定
挥发油是芎归散 CO2-SFE 中主要活性成分,具
有解痉、扩血管等作用,挥发油中主要含有以藁本
内酯为主的苯酞类成分,故以其中总苯酞的含量作
为工艺研究中包封率的评价指标。
2.1.1 检测波长的确定 精密吸取 3.0 g·L-1 藁本内
酯对照品溶液 10 µL,加甲醇稀释至 10 mL,以甲
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醇作空白,200~400 nm 绘制吸收曲线,结果最大
吸收波长 274 nm,故以 λ=274 nm 为测定波长。
2.1.2 干扰试验 精密吸取未加原料药的空白芎
归散 NLC 混悬液 0.1 mL 加甲醇稀释至 10 mL,以
甲醇作空白,在 200~400 nm 扫描,并绘制吸光度
曲线,结果表明,辅料对样品的测定基本无干扰。
2.1.3 线性范围的确定 取 3.0 g·L-1藁本内酯对照
品溶液 0.4 mL,加甲醇至 10 mL,摇匀,分别精密
吸取 0.05,0.1,0.2,0.4,0.8,1.2,1.6 mL 于 10 mL
量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,在 274 nm 测
定,以质量浓度-吸光度回归,结果藁本内酯在 0.6~
19.2 mg·L-1 线性关系良好,回归方程 Y=0.110
7X+0.004 3(r=0.999 5)。
2.1.4 样品测定 精密吸取芎归散 CO2-SFE0.02
mL、优化后的芎归散 CO2-SFE-NLC 混悬液 0.1 mL
加甲醇稀释至 20 mL,以甲醇作空白,在 200~400
nm 扫描,结果见图 1。
A. 芎归散 CO2-SFE;B.藁本内酯对照品;
C.芎归散 CO2-SFE-NLC;D.空白。
图1 样品紫外吸收图
2.2 芎归散 CO2-SFE-NLC 的处方优选
2.2.1 包封率的测定 取芎归散 CO2-SFE-NLC 混
悬液 5 mL,加 1 moL·L-1盐酸溶液调 pH 1.2,静置,
使絮凝,取上清液置离心管中,在 4 ℃下以离心 1 h
(14 000 r·min-1),取上清液过 0.45 μm 微孔滤膜,
精密量取续滤液 0.1 mL,加水稀释至 10 mL,在 275
nm 测定吸光度,计算总苯酞含量,并按药典(2005
年版)二部附录 XIXE 计算药物的包封率。
×100%
=
−
包封率
系统中包封与未包封总药量 液体介质中未包封药量
系统中包封与未包封的总药量
2.2.2 正交试验优选芎归散 CO2-SFE-NLC 的处方
根据芎归散 CO2-SFE 的特性和表面活性剂的 HLB
值,初步选定处方辅料:乳化剂为 S-40,助乳化剂
为大豆卵磷脂,m 固体脂质(单甘酯)∶m 液体脂质(大豆油)=6∶4,
以包封率为指标,按正交表 L9(34)进行设计,因
素水平表见表 1,试验设计及包封率测定结果见表
2,方差分析结果见表 3。
表 1 因素水平
A B C 水平 大豆卵磷脂/g S-40/g 脂质载体/g
1
2
3
0.1
0.3
0.5
0.2
0.4
0.6
0.05
0.10
0.15
表 2 正交试验结果
No. 包封率/% No. 包封率/%
1 81.4 6 68.1
2 82.5 7 84.7
3 73.7 8 83.2
4 77.9 9 86.7
5 59.8
表 3 方差分析
方差来源 离差平方和 自由度 方差 F P
A 409.076 2 204.6 35.878 <0.05
B 65.722 2 32.9 5.764 >0.10
C 139.202 2 69.6 12.209 <0.10
D 11.402 2 5.7 1.000
误差 11.40 2
注:F0.01(2,2)=9.00,F0.05(2,2)=19.00。
极差结果表明:A 因素为主要影响因素;方差
分析表明:A 选 A3,C 有一定显著性差异,选 C2,
B 因素显著性不明显,但仍有参考价值,初选出较
优化的处方为 A3B1C2。
2.3 验证实验
为了验证上述优选条件,按优选的最佳处方
A3B1C2 制备芎归散 CO2-SFE-NLC。精密称取大豆卵
磷脂和 S-40,加水约 30 mL,水浴加热至(70±1)
℃,使之溶解并分散均匀作为水相;精密称取单甘
酯、大豆油和 0.3 g 芎归散 CO2-SFE,加热熔融作
为油相。将油相与水相混合形成初乳,在 800 r·min-1
磁力搅拌分散在 40 mL 4 ℃的水中,定容至 50 mL,
然后改用超声仪超声分散 0.2 h,得到透明芎归散
CO2-SFE-NLC 混悬液。平行做 3 次,测得其包封率
为 86.8%(n=3,RSD 2.0%)。
2.4 芎归散 CO2-SFE-NLC 理化性质的研究
2.4.1 芎归散 CO2-SFE-NLC 的形态观察 取芎归
散 CO2-SFE-NLC 胶体分散液适量,加水稀释,滴加
在覆盖有碳膜的铜筛网上,用 2%磷钨酸钠溶液负
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染,在透射电镜下观察其形态并拍摄照片(见图 2)。
表明所得的纳米粒为圆球状,大小均匀。
图 2 电镜下观察芎归散 CO2-SFE-NLC 的形态(50 nm)
2.4.2 芎归散 CO2-SFE-NLC 粒径及 zeta 电位的测
定 取芎归散 CO2-SFE-NLC 胶体分散液适量,加水
稀释 5 倍,用激光散射粒度测定仪测定其平均粒径
及 zeta 电位,其分布情况如图 3,4。测得其平均粒
径为 92.6 nm,多分散性指数为 0.67,平均 zeta 电位
为–20.68 mV,说明其平均粒径较小,稳定性较好。
图 3 芎归散 CO2-SFE-NLC 的粒径分布
图 4 芎归散 CO2-SFE-NLC 的电位分布
3 讨 论
固体脂质纳米粒(solid lipid nanoparticles,
SLN)有三方面的不足:①由于药物在固体脂质中
溶解度很小,对 SLN 的载药量有很大的限制,通常
SLN 的载药量仅为 1%~5%;②SLN 有突释效应;
③物理稳定性受许多因素的影响,某些体系在贮存
一段时间后发生粒子长大,粒子聚集,多晶型转化
甚至发生凝胶化,最终变成固态凝胶。与 SLN 相比,
NLC 拥有良好的载药能力,并且能够限制药物在储
存过程中的析出,避免了“突释现象”,物理稳定
性也有了很大的提高,不易发生凝胶化。
纳米结构脂质载体作为控制药物释放的新型载
体给药系统,受到人们的广泛关注。它采用生理相
容性较好的类脂材料为载体,将药物包裹于类脂核
中,形成平均粒径在 10~1 000 nm 的固体胶粒给药
体系,兼具聚合物纳米粒和 O/W 脂肪乳剂的优点,
能增加药物的稳定性,避免药物的降解或泄漏,具
有良好的靶向性以及较低的毒副作用,它适用于脂
溶性药物的制备[4],芎归散超临界 CO2 萃取物主要
含有挥发油等脂溶性成分,适合制成纳米结构脂质
载体,达到增加药物稳定性、利于药物释放等目的,
为促进传统中药制剂的现代化研究提供实验依据
和思路。
纳米结构脂质载体胶体分散液的稳定性与其
zeta 电位密切相关,通过测定 zeta 电位可以预测胶
体分散液的物理稳定性。zeta 电位越高,粒子表面
带有的电荷就越多,粒子间的排斥作用就越强,从
而阻碍了粒子发生凝聚,增强粒子的稳定性.本试验
测得的 zeta 电位为负值,证实该胶体分散液带有负
电荷,且稳定性较好。
低熔点的脂质适合于用微乳法制备[4],作者采
用微乳超声法制备的 NLC 的含水量相对较低,表
面活性剂的量也较少,粒径较小,且比较均匀,其
他相关理化性质有待进一步研究。
[参考文献]
[1] 陶静仪,梅其炳,陈耀祖,等. 当归成分藁本内酯平喘作用的实
验研究[J]. 药学学报,1984,19:561.
[2] 梁玉环,王亚非,高 鑫,等. 经颅多普勒超声观察芎归滴丸对脑
动脉硬化症病人脑血流速度的影响[J]. 中草药,1993,24(11) :
591.
[3] 陈燕军,金日显,周雅琴,等.芎归散超临界 CO2 萃取物固体脂质
纳米粒的制备及体外释药特性评析[J]. 中国中药杂志,2006,31
(5):376.
[4] 陈 锋,金日显,陈燕军. 纳米结构脂质载体的研究进展[J]. 中
国新药杂志,2008,17(6):456.
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Preparation of nanostructured lipid carriers loaded with supercritical
carbon dioxide fluid extraction of Xiongguipowder
CHEN Yanjun1,CHEN Feng2,WEI Wei2,ZHANG Xiaojun2,FENG Qingran1,JIN Rixian1*
(1. Institute of Chinese Materia Medica,China Academy of Chinese Medical Science,Beijing 100700,China;2. Guangxi University
of Traditional Chinese Medicine,Nanning 530001,China)
[Abstract] Objective:To study the preparation of nanostructured lipid carriers loaded with supercritical carbon dioxide fluid
extraction of Xionggui powder. Method:Prepared nanostructured lipid carriers (NLC) loaded with supercritical carbon dioxide fluid
extraction of Xionggui powder (XG-CO2-SFE) with a microemulsion ultrasonication method ,established the best prescription of
XG-CO2-SFE-NLC by orthogonal design methods with entrapment efficiency of nanoparticles as index ,and investigated their
physicochemical characterizations. Result:The best prescription was m phospholipid:mS-40:mlipid carriers = 5∶2∶1 ,the entrapment
efficiency of nanopartices was 86.8%,results revealed that nanoparticles were sphere like with the mean size of 92.6 nm and the
mean zeta potential was –20.68 mV. Conclusion:The prep aration method of the XG-CO2 –SFE-NLC is appropriate.
[Key words] Xionggui powder;supercritical carbon dioxide fluid extraction;nanostructured lipid carriers; microemulsion
ultrasonication method
[责任编辑 鲍 雷]
《中国中药杂志》被国内外数据库收录情况和引证数据
1 国外数据库收录
美国 SciFinder 数据库:进入医学索引 MEDLINE;进入《化学文摘》(CA);荷兰 Elsevier 公司 Scopus
数据库;《国际药学文摘》(IPA);《毒物学文摘》(ToxFile);俄罗斯《文摘杂志》(AJ);波兰《哥白尼索引》
(IC);WHO 西太平洋地区医学索引(WPRIM)。
2 国内数据库收录
“中国科学引文数据库”来源期刊;“中国学术期刊综合评价数据库”来源期刊;中国自然科学核心
期刊;中国中文核心期刊;中国科技核心期刊;《中国学术期刊文摘》中、英文版。
3 主要引证数据或数据库统计结果
《中国中药杂志》在中国知网(CNKI)的 2007 年浏览量为 37 万,下载量为 21 万,国内外用户达到
2000 余家。
据中国科学技术信息研究所分析研究中心发布的中国科技期刊核心版引证报告(2007):影响因子为
0.693,总被引频次 3 937,基金论文比 0.53,被引半衰期 5.68;扩展版:影响因子 1.052;引文频次 6 853。