全 文 ：芦丁壳聚糖-海藻酸钠漂浮微囊的制备研究¹
肖　莉,张韵慧* ,许建辰, 晋兴华
(天津大学药物科学与技术学院,天津　300072)
摘　要: 目的　以芦丁为模型药物,研究其壳聚糖-海藻酸钠漂浮型微囊的脉冲释药性能。方法　采用复凝聚法制
备壳聚糖-海藻酸钠微囊, 通过添加起泡剂将其制成胃内漂浮型微囊, 考察微囊的脉冲释药性能, 并研究起泡剂用
量对释放时滞的影响。结果　该微囊具有pH 值响应性, 体外释放呈现S 型脉冲释放特征, 随着起泡剂用量的增加,
释放时滞可由 3 h 延长为 6 h。结论　芦丁壳聚糖-海藻酸钠漂浮型微囊具有理想的包封率和脉冲释放性能,适用于
中药制剂领域。
关键词: 芦丁;壳聚糖-海藻酸钠漂浮型微囊;脉冲给药系统
中图分类号: R284. 2; R286. 02　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253- 2670( 2008) 02- 0209- 04
Preparation of floating rutin-alginate-chitosan microcapsule
XIAO Li, ZHANG Yun-hui, XU Jian-chen, JIN Xing-hua
( Co lleg e of Pharmaceutical Science and Techno log y, T ianjin Univer sity , T ianjin 300072, China)
Abstract: Objective　U sing rut in as the model drug to prepare flo at ing alg inate-chitosan m icrocapsule
and invest igate the feasibility o f this pulsat ile drug delivery system applied in Chinese materia medica.
Methods　By means of complex coacervat ion to prepare alginate-chitosan m icrocapsule and foaming agent
to turn the micr ocapsule into gast ric f loat ing system and to investig ate the release pr ofile o f the m icrocap-
sule in vi tro and the inf luence o f gas forming agent to the lag-t ime of the m icro capsule. Results　In v itro
release, the micr ocapsule responded to the change of pH value and the release pro file showed “S”pro file,
the lag-t ime increased from 3 h to 6 h as the quant ity of gas forming agent w ith the dosage of foamer in-
creased. Conclusion　Floating alginate-chitosan microcapsule is suitable to be applied in pulsatile drug de-
livery system of Chinese materia medica w ith the desir able entr apment ef f iciency .
Key words : rut in; floating alginate-chitosan m icrocapsule; pulsat ile drug del iv ery system
　　时辰药理学的研究表明, 一些疾病如心血管疾
病、哮喘、关节疼痛的发生、发作均存在时辰节律的
变化。基于这种模式,人们提出药物在体内达到平稳
血药浓度,恒速给药并非首选,取而代之的是通过药
物浓度的定期波动达到最佳的疗效[ 1, 2]。脉冲给药系
统是根据时辰药理学和时辰治疗学原理设计的新型
控释给药系统。这种系统在给药一定时间后快速释
放出活性物, 这段时间又称为时滞( lag t ime)。在时
滞期内应该没有药物或者只有少量药物释放。患者
在睡前服用口服脉冲制剂,活性药物经预定的滞后
时间,在疾病发作前释放,可以有效地预防和治疗疾
病并减少药物可能引发的不良反应,但该给药系统
目前在中药制剂领域的应用还不多见。本研究以芦
丁作为模型药物, 制备壳聚糖-海藻酸钠脉冲给药型
微囊,并进一步针对脉冲给药系统的特点, 根据微囊
口服后需要在胃肠道中滞留, 将滞留时间控制在疗
效的理想状态是脉冲给药技术的关键, 设计采用了
一种漂浮系统来延长其在胃肠道中的停留时间, 从
而达到控制时滞的目的[ 3～6]。本研究重点考察了起
泡剂用量对所制备的微囊性质的影响, 比较了漂浮
型微囊和普通微囊的脉冲释放时滞的变化,进一步
为中药脉冲给药系统的研究提供参考。
1　材料与仪器
　　芦丁(药用标准) ;壳聚糖(相对分子质量约 2×
10
5
, 脱乙酰度 93%, 青岛海汇生物工程有限公司) ;
海藻酸钠(化学纯,上海化学试剂公司分装厂) ;氯化
钙、碳酸氢钠、磷酸钠等试剂均为分析纯。
　　XS205DU 电子天平( M et t ler-To ledo 公司) ; 日
本岛津 LC- 6A 高效液相色谱仪, SPD- 6AV 紫外
检测器, LC—6A 输液泵, ANASTAR 色谱工作站;
15JE 数显测量显微镜(上海光学仪器五厂) ; ZRS—
8G 智能药物溶出仪(天津大学精密仪器厂) ; PB—
·209·中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs　第 39卷第 2期 2008 年 2 月
¹ 收稿日期: 2007-05-28作者简介:肖　莉( 1978—) ,女,安徽无为人,博士研究生,研究方向为药物缓控释制剂的开发。E-mail : tdxiao427@ yah oo. com. cn
* 通讯作者　张韵慧　Tel: ( 022) 27401186
10 型 pH 计(北京赛多利斯仪器系统有限公司) ;
JB—3 磁力搅拌(上海雷磁新泾仪器有限公司) ;
WH—3微型漩涡混合仪(上海沪西分析仪器厂)。
2　方法与结果
2. 1　微囊的制备
2. 1. 1　壳聚糖-海藻酸钠微囊的制备[ 7] :称取适量
芦丁溶于 15 Lg / mL 海藻酸钠水溶液中,在漩涡混
悬器上振荡混匀,所得混悬液用注射器滴加到慢速
磁力搅拌的 5 Lg/ mL 壳聚糖的 2%醋酸溶液(内含
1. 5% 氯化钙)中, 加毕,室温下继续搅拌 1 h后,滤
过,并用 200 mL 蒸馏水洗涤后,真空干燥 48 h,得
不规则颗粒。
2. 1. 2　漂浮型壳聚糖-海藻酸钠微囊的制备:称取
适量研磨后的起泡剂碳酸氢钠粉末,按照与芦丁的
质量比分别为 0. 5∶1、0. 75∶1、1∶1、1. 25∶1、
1. 5∶1溶于 15 Lg / mL 海藻酸钠水溶液中, 同2. 1. 1
项方法制备微囊, 分别得到微囊 A ( 0. 5∶1)、B
( 0. 75∶1)、C ( 1∶1)、D ( 1. 25∶1)、E ( 1. 5∶1)。
2. 2　芦丁的 HPLC 法测定
2. 2. 1　色谱条件: 色谱柱为 Spheriso rb ODS C18
( 150 mm×4. 6 mm, 5 Lm)色谱柱; 柱温为 45 ℃; 流
动相为 0. 05 mol/ L 的磷酸二氢钾溶液-乙腈( 80∶
20,磷酸调 pH 值至3. 0) ;体积流量为 1. 0 mL/ m in;
检测波长为257 nm; 进样量为 20 LL。色谱图见图1。
t/ min
图 1　芦丁对照品(A)和芦丁壳聚糖-海藻酸钠微囊
(B)的 HPLC 图
Fig. 1　HPLC Chromatograms of rutin ref erence
substance (A) and rutin-alginate-chitosan
microcapsules (B)
2. 2. 2　供试品溶液的制备: 精密称取适量微囊 0. 1
g , 加入到 0. 1 mol / L HCl 介质中搅拌 3 h, 再用
0. 10 Lg / mL NaOH 溶液调节 pH 值至 6. 8, 继续快
速搅拌消解 3 h 后得到澄清透明黄色溶液,然后转
移至 100 mL 量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度。精密吸
取 0. 5 mL, 加流动相定容至 10 mL, 滤过, 取续滤
液,即得。
2. 2. 3　标准曲线的绘制: 精密称取芦丁对照品
10. 0 mg , 流动相溶解定容至 50 mL, 摇匀, 得储备
液。精密吸取储备液, 按不同比例稀释,得到 0. 20、
2. 0、10. 0、20. 0、50. 0 Lg / mL 溶液, 分别进样 20
LL,测定,记录色谱图, 计算峰面积。以质量浓度为
横坐标,峰面积为纵坐标进行回归,得线性回归方程
Y = 17 341. 65 X + 802. 72, r= 0. 999 9。结果表明,
芦丁在 0. 20～50. 0 Lg/ mL 时, 峰面积对质量浓度
有良好的线性关系。
2. 2. 4　精密度试验: 取同一芦丁对照品溶液,于 1
日内进样 6次和连续 6日进样,测定峰面积值,计算
得日内和日间 RSD分别为 1. 2%和 1. 9%。
2. 2. 5　回收率试验:取微囊 9份, 精密称定, 精密加
入 80%、100%、120%质量水平的芦丁对照品,制备
供试品溶液,进样,测定峰面积,由线性回归方程计
算回收率, 结果平均回收率为 99. 21%, RSD 为
1. 3%。
2. 3　载药量和包封率的计算:精密称取适量载药微
囊, 加入到 0. 1 mol / L HCl 介质中搅拌 3 h, 再用
0. 10 mg / mL NaOH 溶液调节 pH 值至 6. 8, 继续快
速搅拌消解 3 h 后得到澄清透明黄色溶液。将该溶
液用流动相稀释至适当浓度, 微孔滤膜滤过, HPLC
法测定微囊中药物, 计算载药率(载药率= 微囊中所
含药物质量/微囊的总质量×100% )和包封率(包封
率= 微囊中所含药物的质量/系统中的总药量×
100% )。
2. 4　粒径大小:在光学显微镜下观察微囊的形态。
观察并计算 100个微囊的粒径大小,计算平均粒径。
2. 5　漂浮性能试验: 将 20个微囊分别加入至 100
mL 蒸馏水、模拟人工胃液 ( pH 1. 2 的盐酸溶液)、
模拟人工肠液 ( pH 6. 8 的 PBS 溶液) , 在 ( 37±
0. 5)℃下使微囊浸润, 12 h内定时观察微囊的漂浮
状态,平行 3次。
2. 6　起泡剂对微囊影响的考察
2. 6. 1　起泡剂的用量对漂浮型微囊性质的影响: 通
过改变碳酸氢钠的用量来考察起泡剂对微囊的影
响,见表 1。可以看出,随着起泡剂用量的增加,微囊
粒径也会增大。包封率随碳酸氢钠比例的上升而下
降,特别是当碳酸氢钠的比例超过 1. 25∶1时,下降
更为明显。提示碳酸氢钠作为起泡剂,与芦丁一起被
高分子囊材缠绕包裹,碳酸氢钠颗粒与芦丁竞争高
分子链段中的空间,所以起泡剂加入量越大药物的
包封率反而越小。
2. 6. 2　起泡剂用量对微囊漂浮性能的影响: 分别将
A、B、C、D、E 5种微囊加入到蒸馏水、模拟人工胃液
和模拟人工肠液中,微囊 A、B、C 立即下沉,而微囊
D、E 则显示出具有一定的漂浮性能,见表 2。微囊的
漂浮性能与聚合物基质中的气体成分有关,不含起
·210· 中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs　第 39卷第 2期 2008 年 2 月
表 1　起泡剂对微囊粒径大小、载药量和包封率的影响
Table 1　Ef fect of gas forming agent to size, drug loading
and entrapment ef ficiency
微囊型号 起泡剂∶芦丁/
( mg·mg- 1) 粒径/ Lm 载药量/ % 包封率/ %
空白微囊 　　0 165 17. 98 69. 10
A　　　 　　0. 50 170 16. 05 57. 79
B　　　 　　0. 75 185 15. 74 57. 11
C　　　 　　1. 00 185 15. 56 56. 93
D　　　 　　1. 25 185 14. 19 44. 21
E　　　 　　1. 50 195 12. 21 43. 58
表 2　起泡剂对微囊漂浮性能的影响
Table 2　Effect of gas forming agent on f loating
微囊型号 水 模拟人工胃液 模拟人工肠液
A 下沉 下沉 下沉
B 下沉 下沉 下沉
C 下沉 下沉 下沉
D 漂浮 漂浮 漂浮
E 漂浮 漂浮 漂浮
泡剂的微囊在所有的介质中均会下沉。当微囊浸没
在介质中,其漂浮性会持续到微囊出现溶蚀。在制备
过程中,碳酸氢钠与醋酸发生反应产生小的气泡镶
嵌在高分子网状结构中,当气体的量足够多时, 微囊
就会漂浮;一旦微囊的基质溶蚀,气泡将会逸出,微
囊就会下沉。
2. 7　壳聚糖-海藻酸钠微囊在不同 pH 值的释放介
质中的释放情况:释放度测定方法参照《中国药典》
2005年版二部附录方法。分别精密称取适量载药微
囊,以 300 mL pH 1. 2、pH 6. 8的溶液为释放介质,
恒温( 37±0. 5) ℃,转速为 100 r/ m in。定时取样 5
mL, 并及时补充 5 mL 释放介质, 微孔滤膜滤过,用
流动相适当稀释, 取 20 LL 进样,记录峰面积,计算
不同时间微囊中芦丁的累计释放率, 绘制释放曲线,
见图2。微囊在人工胃液中的释放十分缓慢,而在人
工肠液中迅速释放,后者释放率是前者的 10倍。提
示海藻酸钠-壳聚糖微囊具有很好的 pH 值响应性,
可以制成pH 值响应性的脉冲释放制剂。
2. 8　漂浮型微囊与普通微囊的体外释放的比较:释
放度测定方法参照《中国药典》2005 年版二部附录
方法。精密称取适量漂浮型微囊 E 和普通微囊,以
300 mL 0. 1 mo l/ L HCl 溶液 ( pH 1. 2)为溶出介
质,恒温( 37±0. 5)℃,转速为 100 r/ min。定时取样
5 mL, 并及时补充 5 mL 释放介质,适当稀释,微孔
滤膜滤过,用流动相适当稀释定容, HPLC法测定芦
丁的量。待微囊基本浸没于溶出液中后,向溶出介质
中加入适量 0. 2 mol/ L Na3PO 4 溶液,将介质的 pH
值调至 6. 8,定时取样 5 mL, 并及时补充 5 mL 释放
t / h
图 2　芦丁微囊在不同介质中的释放曲线
Fig. 2　Release prof ile of rutin f rom chitosan microcap-
sules in dif ferent media
介质,适当稀释,微孔滤膜滤过,用流动相适当稀释
定容, HPLC法测定芦丁的量。分别计算漂浮型微囊
和普通微囊在不同时间累积释放率,绘制释放曲线,
比较两者的脉冲时滞,结果见图 3。壳聚糖-海藻酸
钠微囊具有 pH 值响应性, 利用此性质可以制成脉
冲释放制剂, 但是, 脉冲制剂的缺点是时滞时间太
短。起泡剂的添加可以使微囊成为胃内漂浮的微囊
从而延长胃内滞留时间, 达到延长体内脉冲释放时
滞的目的。由释放曲线可以发现,普通壳聚糖-海藻
酸钠微囊的脉冲释放时滞约 3 h, 而经过改进的漂
浮型微囊的脉冲释放时滞可延长为 6 h, 但两者的
释药速率基本一致
t / h
图 3　漂浮型微囊与普通微囊的释放比较
Fig. 3　Comparison of releasing prof ile of f loating
and normal microcapsules
3　讨论
　　体外释放试验表明该微囊 pH 值响应性良好,
满足 pH 值响应性脉冲给药系统的要求。这种 pH
值响应性可以由 3层结构模型说明。微囊的最外层
是壳聚糖沉积层不含药物, 中间是壳聚糖-海藻酸钠
复合膜,其中均匀含有药物,中心是含有药物的海藻
酸钙囊芯。由于壳聚糖的 pK a= 6. 3,而海藻酸中古
·211·中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs　第 39卷第 2期 2008 年 2 月
洛糖醛酸的 pK a= 3. 5, 甘露糖醛酸的 pK a= 4. 0。
所以,当 pH 1. 2时壳聚糖与氢离子结合成为聚阳
离子, 开始溶解, 海藻酸与钙离子交联解离和 H+ 结
合但不溶解。当 pH 6. 8时海藻酸电离成为海藻酸
根并开始溶解,微囊解体。总之,在 pH 1. 2 的释放
介质中外层的壳聚糖质子化并溶解,部分药物随之
溶出,但是此层中的药物的量低。在 pH 6. 8的释放
介质中,中间层的壳聚糖不溶, 形成网状膜骨架结
构,海藻酸及其钙盐透过膜慢慢渗出溶解, 同时药物
也随之渗出, 从而达到脉冲释放的效果。
　　当微囊在体内从胃部向小肠转移时, 随 pH 值
的变化,药物释放将呈现脉冲型释放特征, 其脉冲释
药时滞为胃内的滞留时间。但由于此时滞时间太短,
壳聚糖-海藻酸钠微囊作为脉冲给药系统并不完善。
由于时滞是脉冲技术的关键, 如果制剂在胃肠道不
能有效地滞留,在未发挥作用前就达到小肠远端或
被排出体外, 则不能达到预期的治疗目的, 而通过向
微囊中加入起泡剂,则可以使制剂漂浮于胃液中,延
长胃排空时间。同时因为时滞时间是由微囊在胃肠
道中的漂浮时间决定的,因此可以通过改变起泡剂
的用量来控制时滞时间。本研究中对该制剂进行优
化设计,通过在微囊中加入起泡剂制成胃内漂浮系
统来调整释药时滞,达到延长时滞的目的, 经优化后
的微囊的释药时滞可达到 6 h。
　　脉冲给药系统是基于时辰药理学的理论, 以制
剂手段控制药物释放,配合生理节律的变化, 达到最
佳疗效的智能化给药系统。本实验采用芦丁作为模
型药物,制备漂浮型的脉冲给药系统,取得了理想的
效果,对脉冲释药系统应用于中药,实现中药制剂现
代化具有一定的意义。
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HPLC法测定络通胶囊中绿原酸、阿魏酸、甘草苷、
甘草素、肉桂酸和哈巴俄苷¹
赵晓莉,陈晓燕, 狄留庆* , 吴　皓
(南京中医药大学中医药研究院, 江苏 南京　210029)
摘　要: 目的　建立 HPLC 双波长法同时测定络通胶囊中绿原酸、阿魏酸、甘草苷、甘草素、肉桂酸、哈巴俄苷 6 个
成分的方法。方法　采用 YMC-C18柱, 以乙腈-0. 5%磷酸水为流动相,梯度洗脱, 双波长检测( K1= 276 nm, K2= 327
nm) , 体积流量为 1. 0 mL / min,柱温 30 ℃。结果　6个成分均能达到基线分离, 各成分的平均回收率在 94. 1%～
98. 8%。结论　本检测方法简便、准确、重现性好, 可作为络通胶囊质量控制的方法。
关键词: 络通胶囊;绿原酸; 阿魏酸;甘草苷; 甘草素;肉桂酸; 哈巴俄苷;高效液相色谱
中图分类号: R286. 02　　　文献标识码: B　　　文章编号: 0253- 2670( 2008) 02- 0212- 04
　　络通胶囊是由金银花、当归、玄参、甘草等组成
的复方制剂, 具有清热养阴、活血化瘀的功效,临床
用于血栓闭塞性脉管炎、脑血栓形成及其后遗症等
症的治疗[ 1]。目前对其质量控制主要采用分别测定
·212· 中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs　第 39卷第 2期 2008 年 2 月
¹ 收稿日期: 2007-06-30基金项目:国家科技部 863计划资助项目( 2003AA2Z3247) ;江苏省自然科学基金资助项目( BK2005150)作者简介:赵晓莉( 1976—) ,女,江苏南京人,实验师,博士,主要从事中药药剂学及中药制剂分析研究。
T el: ( 025) 86798226　E-mail: x lee- zhao@ 163. com
* 通讯作者　狄留庆