全 文 :鲜肿节风挥发油亚微乳的制备工艺研究
吴素香1,吕圭源1,陈素红2,张胜娜1,赵丽珊1,周日鹤3,周华康3
(1浙江中医药大学,浙江 杭州 310053;2温州医学院,浙江 温州 325035;
3浙江国镜药业有限公司,浙江 龙泉 323700)
[摘要] 目的:制备静脉给药肿节风挥发油亚微乳。方法:采用高压乳匀法制备肿节风挥发油亚微乳,以离心稳定性参
数、外观、pH作为评价指标,通过单因素考察和正交设计试验对处方和工艺进行了优化。结果:在优化处方及工艺条件下,所
制备的肿节风挥发油亚微乳的平均粒径为164~169nm,分散系数 0084~0107,Zeta电位为 -40mV,稳定性良好。结论:
该处方及工艺可行。
[关键词] 鲜肿节风挥发油;亚微乳;高压乳匀
[收稿日期] 20081208
[基金项目] 浙江省重大科技攻关(2004C13009)
[通信作者] 吕圭源,Tel/Fax:(0571)86613601,Email:lvgy@
263net
鲜肿节风挥发油由金粟兰科植物草珊瑚 Sar
candraglabra(Thunb)Nakai的新鲜全草经水蒸气
蒸馏而得,药理试验表明肿节风挥发油具有抗癌作
用,目前尚无制剂生产。亚微乳乳滴粒径介于乳剂
和微乳之间,由于分散度很大,有利于药物吸收,并
具有一定淋巴定向输送和靶向定位作用。将肿节风
挥发油制成水包油型静脉给药乳剂,既能增加挥发
油的稳定性,又可减轻刺激性,掩盖不良气味。为
此,笔者研究制备了可供静脉给药的肿节风挥发油
亚微乳,旨在为进一步开发安全有效的抗癌中药新
药奠定基础。
1 材料
METTLERTOLEDOAG135电子天平(瑞士),
Milipore超纯水系统(法国),MALVERNZetasizer
NanoZS粒径电位仪(英国马尔文仪器公司),Emul
siFlexC5高压乳匀机(加拿大 Avestin公司),FJ
200型高速分散匀质机(上海标本模型厂),电热手
提式高压消毒锅(上海医用核子仪器厂),NDJ1旋
转黏度计(上海昌吉地质仪器有限公司),Biofuge
Stratos全能台式高速冷冻离心机(美国 KENDRO),
PB10标准型酸度计(德国 Sartorius),BS88冰点渗
透压测定仪(上海尉诚仪器设备有限公司),Waters
2695型高效液相色谱仪,2996DAD检测器(美国
Waters公司)。
微孔滤膜(08μm上海亚东核级树脂有限公
司),注射用大豆油(铁岭北亚药用油有限公司,批
号 060303),精制蛋磷脂 E80(德国 Lipoid公司,批
号 10315153/903),油酸(德国 Lipoid公司),泊洛
沙姆(F68)(德国巴斯夫公司,批号 WPWA544C),
甘油(浙江遂昌惠康药业有限公司),乙腈、甲醇为
色谱纯,其他试药均为药用或分析纯,水(Milipore
Q级),肿节风挥发油和肿节风挥发油亚微乳(自
制)。
2 方法与结果
21 亚微乳的处方筛选
211 乳化剂的选择
在静脉给药亚微乳中,乳化剂的选择是个关键
问题[1],目前常用的有蛋黄磷脂、大豆磷脂(包括氢
化豆磷脂)及泊洛沙姆(F68)等。本文固定其他组
成及用量,选择精制蛋磷脂 E80(以下简称 E80)与
F68不同比例的混合物分别作为乳化剂制备初乳。
取粗乳10mL在半径10cm处以2000r·min-1(18
℃)离心5min,取离心管底部的乳液 2mL,摇匀。
取25μL置10mL量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇
匀,在500nm下测定其吸光度 A,同法直接测定不
经离心粗乳的吸光度A0,按下式计算离心稳定常数
Ke[2](以下简称 Ke):Ke={|(A0 -A)|/A0}×
100%。以Ke为指标,考察不同乳化剂对粗乳质量
的影响,结果见表1。
由于每种植物油或挥发油都有自己最适合的
HLB值,从表 1可见,本亚微乳系统当乳化剂的
HLB值为107时,即蛋黄磷脂和泊洛沙姆的比例
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表1 不同乳化剂对粗乳质量的影响
乳化剂 HLB Ke/% 评价
E80 8.0 25.3 较稳定
E80F68(2∶1) 10.7 23.6 最稳定
E80F68(1∶1) 12.0 28.0 较稳定
E80F68(1∶2) 13.3 35.4 不稳定
为2∶1时,乳剂的Ke最小,乳剂最稳定。
212 稳定剂的选择
油酸是亚微乳中常用的稳定剂,本文对处方中
加与不加油酸进行了考察,见表2。结果表明加与
不加油酸两者外观均为乳白色,无油滴,但加了油酸
稳定效果不明显,因此,本处方不加稳定剂。
表2 加与不加稳定剂亚微乳稳定性的比较
方法
黏度
/mPa·s
Ke
/%
平均粒径
/nm
分散
系数
不加油酸 2.55 2.85 169 0.099
加油酸(质量浓度2.4g·L-1) 2.75 2.82 162 0.081
注:该Ke值为在半径10cm处以4000r·min-1离心10min所
测得。
22 亚微乳制备工艺条件的筛选
221 正交试验优化亚微乳工艺
在单因素考察和预试验的基础上,初步确定亚微
乳的处方组成为肿节风挥发油为02%,注射用大豆
油质量浓度为100g·L-1,蛋黄磷脂泊洛沙姆(2∶
1),甘油质量浓度为225g·L-1,采用正交试验法,
考察复合乳化剂用量、剪切乳化温度和搅拌时间各因
素对粗乳质量的影响,见表3。
表3 正交设计因素水平
水平
A
乳化温度
/℃
B
搅拌时间
/min
C
乳化剂质量浓度
/g·L-1
1 45 5 12
2 60 10 18
3 75 15 24
2211 正交试验 采用 L9(3
4)正交表安排试
验,以离心稳定性参数Ke(2000r·min-1,5min)为
评价指标,结果见表4,5。
由表5的方差分析可以得出结论,B因素对 Ke
值的影响最小,A和 C二因素对肿节风挥发油亚微
乳的影响都有显著性,其中 C影响最大,A3B2C2为
最佳粗乳制备工艺条件,即乳化温度为75℃、搅拌
表4 正交试验结果
No. Ke/%
1 75.2
2 34.2
3 56.2
4 25.7
5 46.1
6 62.9
7 38.3
8 56.4
9 24.3
表5 正交试验方差分析
方差来源 离均差平方和 方差 F P
A 374.76 187.38 20.35 <0.05
B 7.64 3.82 0.42
C 2028.03 1014.01 110.13 <0.01
D 18.42 9.21
注:f=2;F0.05(2,2)=19.00,F0.01(2,2)=99.00。
时间10min、乳化剂质量浓度为18g·L-1。
2212 验证试验 按照选定的最佳粗乳制备条
件和乳化剂用量,制备所得粗乳的 Ke为 267%。
制成亚微乳后外观呈乳白色,不挂壁,表面几乎没有
油滴。表明该粗乳制备工艺可行。
222 磷脂溶解方法的选择
磷脂的溶解和分散是亚微乳制备的重要环节之
一。本文考察了同一条件下磷脂加入水相和加入油
相溶解所制备的亚微乳。
结果为2种磷脂溶解方法所制备的亚微乳粒径
大小及分布、黏度、外观性状及稳定性基本无差别。
考虑到磷脂在水相中更容易溶解分散均匀,故选择
磷脂加入水相的方法。
223 不同压力和乳匀次数对乳剂的影响
按照基本处方制备成初乳后,分成3批,3批分
别在48,69,103MPa压力下用高压乳匀机乳化,并
分别在乳化3次、4次、5次时留样,测定样品的粒径
并观察样品性状。结果样品均为白色乳状液体,无
油花,粒径测定结果见表6。由表6可以看出,乳匀
压力越大,乳剂粒径越小;随着乳匀次数的增加,粒
径逐渐减小,但粒径分布峰宽可能增大。因此,选择
乳匀压力为103MPa,乳匀次数为4次。
224 灭菌温度的考察
以115℃,30min和121℃,15min2种常用的
高压灭菌方法对按基本处方制备的亚微乳的耐热性
进行了考察,灭菌前后的考察结果见表7。
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表6 不同压力和乳匀次数对乳剂粒径及分布的影响
压力/MPa
3次 4次 5次
平均粒径/nm 分散系数 平均粒径/nm 分散系数 平均粒径/nm 分散系数
48 300.7 0.723 283.4 0.241 271.5 0.144
69 285.2 0.385 264.8 0.165 258.7 0.216
103 255.1 0.157 245.0 0.080 237.0 0.268
表7 2种方法灭菌前后的比较
灭菌方法
平均
粒径/nm
分散
系数
黏度
/mPa·s-1
115℃,30min灭菌前 170 0.092 2.65
灭菌后 168 0.094 2.64
121℃,15min灭菌前 170 0.092 2.65
灭菌后 174 0.098 2.67
由表7中结果可以看出,2种灭菌方式对肿节
风挥发油亚微乳的外观性状及粒径、分布改变不大。
因此,选择115℃,30min进行灭菌。
225 充氮的影响
本亚微乳中有磷脂成分及挥发油,易被氧化,应
在处方中加入抗氧剂。但由于本制剂用药方式为静
脉给药,应尽量不加或少加附加剂。本研究在不加
抗氧剂的条件下,以 pH为指标,考察了有、无氮气
保护2种情况亚微乳在灭菌和贮存过程中的稳定
性。在亚微乳制备、灭菌和贮存过程中充氮保护可
以有效防止氧化。
226 优化后的处方和工艺
经上述试验,所得的优化处方为:肿节风挥发油
2mL,注射用大豆油100g,乳化剂 E80F68(2∶1)18
g,甘油225g,加注射用水至1000mL。制备方法为
取肿节风挥发油和大豆油置烧杯中,搅拌使混合均
匀,为油相。取E80,F68和甘油置烧杯中,加注射用
水600mL,搅拌使E80,F68溶解均匀,为水相。将水
浴加热至75℃的油相、水相混合,用组织均质机搅拌
10min,得初乳,加注射用水至1000mL,用高压乳匀
机乳匀4次,乳匀压力为103MPa,用氢氧化钠溶液调
节pH为75,08μm的微孔滤膜过滤,质检,罐装,充
氮,封口,于115℃高压灭菌30min,制备过程在氮吹
保护下进行。
23 亚微乳制剂的检测
231 pH测定
按《中国药典》2005年版一部附录ⅦG测定3
批样品的pH,每批测定3次,取平均值,3批样品的
pH分别为703,709,697。均符合静脉给药乳剂
对pH的要求。
232 粒度及其分布 、Zeta电位测定
吸取本品01mL,加无微粒杂质的纯净水100
mL,混匀。用马尔文粒径电位仪测定粒经及其分
布、Zeta电位,结果见表8。3批样品粒径小且分布
均匀,电位绝对值较高,进一步验证了所筛选的最佳
处方工艺,说明所制备的亚微乳有较好的物理稳
定性。
表8 3批亚微乳粒径、分布及Zeta电位测定
批号
平均粒径
/nm
分散系数
Zeta电位
/mV
0612111 164 0.094 -36.5
0612112 167 0.084 -39.1
0612113 169 0.107 -42.1
233 黏度测定
外相的黏度对亚微乳的稳定性和生物相容性很
重要,黏度过低,会影响亚微乳的稳定性;为了减少
静脉给药可能引起的副作用,乳剂的黏度要接近血
浆的黏度。3批样品黏度分别为 264,273,258
mPa·s。
234 渗透压测定
照渗透压摩尔浓度测定法(《中国药典》2005年
版附录ⅨG)测定,3批亚微乳样品的渗透压分别为
312,320,316mOsm·L-1。09%氯化钠注射液的
渗透压为286mOsm·L-1,人血浆渗透压为280~
310mOsm·L-1。因此3批样品略偏高渗。
235 亚微乳中β榄香烯含量测定[3]
2351 对照品贮备液的制备 取 β榄香烯对照
品约45mg,精密称定,置100mL量瓶中,用无水乙
醇稀释至刻度,摇匀,即得对照品贮备液(每 mL含
β榄香烯44295μg)。
2352 供试品溶液的制备 取肿节风挥发油亚
微乳3mL,置10mL离心管中,加入15g无水硫酸
钠,摇匀,放入50℃水浴中加热破乳,待分层后,于
8℃下以5000r·min-1离心30min,吸取全部上层
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油层置一10mL离心管中,加入3mL无水乙醇,在
涡旋混合器上涡旋1min后,于8℃下以5000r·
min-1,离心20min,取上清液(无水乙醇层)置一5
mL量瓶中,用无水乙醇定容至刻度,摇匀。过022
μm微孔滤膜,即得。
2353 色谱条件 Waters5C18ARⅡ色谱柱
(46mm×250mm,5μm);流动相甲醇(A)乙腈
(B)水(C);梯度洗脱:0~25min,38%A,35% ~
40%B,27% ~22%C;25~59min,38%A,40% ~
44%B,22% ~18%C;59~75min,38%A,44%B,
18%C;柱温30℃;测定波长210nm;流速1mL·
min-1;进样量10μL。在该试验条件下,亚微乳中
β榄香烯与其他组分均能达到基线分离,空白乳没
有干扰。
2354 线性关系考察 分别精密量取对照品贮
备液01,03,05,07,09和10mL置2mL量瓶
中,用无水乙醇稀释至刻度,摇匀。分别精密吸取
10μL注入液相色谱仪,以峰面积 Y对进样量 X
(μg)进行回归,得回归方程 Y= 676130X-
87961,r=09999,即 β榄香烯在 02215~
22148μg呈良好的线性关系。
2355 含量测定 取亚微乳样品,按2352项
下方法制成供试品溶液,按上述色谱条件测定,3批
样品β榄香烯质量浓度分别为 01168,01205,
01137g·L-1(n=3)。
3 讨论
水包油型乳剂中乳化剂的 HLB值在8~16,每
种植物油或挥发油都有自己最适合的 HLB值,为确
保静脉给药亚微乳的稳定性,首先应该确定适宜的
亲水亲油平衡值,本文以 Ke为指标确定了最佳的
HLB值约为11,由此确定了处方中E80和F68的比
例为2∶1。
本文选用的乳化剂是 LipoidE80与 F68,据文
献报道,脂肪乳剂大多以磷脂与非离子或阴离子型
的表面活性剂作为混合乳化剂。
离心稳定性试验、低温和冻融试验、光照和高温
试验等影响因素试验表明,肿节风挥发油亚微乳在
冷冻、高温和光照下不稳定,因此确定该品在包装、
运输和贮存过程中应避免冷冻、高温和光照。加速
试验和室温留样考察3个月,质量无明显变化,初步
认为本品质量稳定,处方和工艺合理。
体外溶血试验表明,肿节风挥发油亚微乳无溶
血作用。
[参考文献]
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菌作用[J]沈阳药科大学学报,2005,22(6):458
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物含量及包封率[J]药物分析杂志,2007,27(8):1222
PreparationofsubmicronemulsionoffreshZhongjiefengvolatileoil
WUSuxiang1,LVGuiyuan1,CHENSuhong2,ZHANGShengna1,ZHAOLishan1,
ZHOURihe3,ZHOUHuakang3
(1ZhejiangChineseMedicalUniversity,Hangzhou310053,China;
2WenzhouMedicalColege,Wenzhou325035,China;
3ZhejiangGuojingPharmaceuticalsCo,Ltd,Longquan323700,China)
[Abstract] Objective:TopreparethesubmicronemulsionoffreshZhongjiefengvolatileoilMethod:TheZhongjiefengvolatile
oilsubmicronemulsionwasobtainedafterpassingtheelementaryemulsionthroughahighpressurehomogenizerThephysicaland
chemicalstabilityoftheemulsionwasevaluatedwiththestabilityparameterofcentrifugation,appearanceofemulsionandthepHThe
formulationandprocessingfactorswereoptimizedbysinglefactorreviewingandorthogonalexperimentaldesignResult:Bycontroling
variousprocessingfactorsandoptimizingformulation,thestablesubmicronemulsionofZhongjiefengvolatileoilwaspreparedItsmean
particlediameterwas164169nmwithPDI00840107andZetaelectricpotentialwas-40mVConclusion:Theformulationand
preparationtechniqueoftheemulsionisreasonable
[Keywords] Zhongjiefengvolatileoil;submicronemulsion;highpressurehomogenization [责任编辑 周驰]
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