鸦胆子油微囊的制备及体外释放性能研究

2017-12-20 06:39林金海杨建琼陈芳辉杨人泽
中国药业 2017年24期
关键词:微囊亚油酸油酸

丁 乐 ,林金海 ,申 音 ,钟 斌 ,杨建琼 ,陈芳辉 ,杨人泽

(1.江西省赣州市妇幼保健院,江西 赣州 341000; 2.赣南医学院第一附属医院,江西 赣州 341000)

鸦胆子油微囊的制备及体外释放性能研究

丁 乐1,林金海2,申 音2,钟 斌2,杨建琼2,陈芳辉2,杨人泽2

(1.江西省赣州市妇幼保健院,江西 赣州 341000; 2.赣南医学院第一附属医院,江西 赣州 341000)

目的探讨鸦胆子油微囊的制备工艺和质量控制方法,并研究其稳定性及体外释药特性,为开发新剂型奠定基础。方法以阿拉伯胶、明胶为囊材,采用复凝聚法制备鸦胆子油微囊,采用正交试验设计优化制备工艺并进行验证。考察所制得的鸦胆子微囊粒径分布和体外药物释放率。结果最优处方工艺为,囊心(鸦胆子油)与囊材(阿拉伯胶和明胶)质量比为1∶4,囊材质量分数为1.50%,搅拌速率为500 r/min,成囊温度为53℃。所得微囊鸦胆子油的包封率为94.60%,载药量为49.70%;最优工艺获得鸦胆子微囊外形圆整光滑,无黏连,粒径均匀,主要分布在60~90 m;30min的累积释药率达92.00%。结论采用复凝聚法制备鸦胆子油微囊方法简便、易行,鸦胆子油微囊稳定,在人工胃液中有理想的溶出度,且此方法操作简单,适合工业化生产。

鸦胆子;油微囊;制备;体外释放

鸦胆子又名老鸦胆、苦参子,为苦木科植物鸦胆子Brucea javanica(L.)Merr.的干燥成熟果实,味苦,有毒,主要功效为清热、燥湿、杀虫、解毒、腐蚀赘疣[1]。经提取获得的脂肪油为鸦胆子油,具有特殊气味和较强的生理活性,具有抗疟、抗炎和抗肿瘤等功效,临床主要用于慢性胃炎和消化道肿瘤、尖锐湿疣、宫颈癌、肺癌[2]等疾病的治疗。目前,鸦胆子油的剂型[3-5]主要有注射剂、口服液和软胶囊,但由于鸦胆子油本身易挥发且有腥臭味,患者使用后会出现恶心、呕吐、厌油腻、厌食等消化道不良反应,故治疗依从性较差[6]。

微囊技术始于20世纪40年代,应用于制药领域起初主要为外用制剂,然后发展到口服剂型及肌肉注射剂型。用于医药领域的微囊主要是缓释微囊,将药物(囊心物)与高分子成膜材料(囊材)包嵌成微囊后,药物在体内通过扩散和渗透等形式在设定位置以适当的速率持续释放出来,从而充分发挥药效。目前,已有200多种药物采用了微囊化技术,如抗生素、避孕药、解热镇痛药、抗癌药等,并越来越受关注[7]。

本研究中将鸦胆子油包裹于微囊中,以提高油性物质的稳定性,采用复凝聚法制备鸦胆子油微囊,以期能提高鸦胆子油的稳定性,并对鸦胆子油微囊体外药物释放率进行了研究,为进一步研制鸦胆子油微囊新剂型奠定基础。现报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器

Agilent 7890型气相色谱仪(Agilent TechnologiesInc.);Secura 513-1CN型电子天平(美国赛多利斯公司);2RS-8G型智能溶出实验仪(天大天发科技有限公司);XSP-C电子显微镜(重庆光电仪器有限公司);ZH-2型涡旋混合机(天津药典标准仪器厂);GS12型电子恒速搅拌器(上海医械专机厂);KQ-250型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。

1.2 试药

精制鸦胆子油(江西吉水三达天然药用香料厂);油酸甲酯对照品(含量≥99%),亚油酸甲酯对照品(含量≥98.5%,Sigma公司);阿拉伯胶(上海润捷化学试剂有限公司);药用明胶(包头东宝生物技术股份有限公司);三氟化硼-乙醚(常熟市杨园化工有限公司);正己烷(Merck公司)为色谱纯;其他试剂均为分析纯,水为重蒸馏水。

2 方法与结果

2.1 样品制备

采用复凝聚法制备鸦胆子油微囊。取阿拉伯胶溶液40mL,置圆底烧瓶中,50℃磁力搅拌均匀,滴加鸦胆子油5 g后,加入等体积明胶溶液,继续搅拌混均匀;用5%醋酸溶液调节pH至3~4,继续搅拌30 min;再加入200m L蒸馏水稀释,搅拌30min,冰浴中搅拌冷却至10℃,继续搅拌30min;用37%甲醛溶液固化1 h,搅拌15min,滴加10%氢氧化钠溶液调节pH至8~9,搅拌1 h,滤过,水洗至无醛味,干燥,得鸦胆子油微囊。

2.2 含量测定[8-9]

2.2.1色谱条件

色谱柱:DB-FFAP 毛细管柱(0.25 mm ×30 m,0.25μm);进样口温度:230℃;氢火焰离子化检测器温度:220 ℃;柱温:220 ℃,载气:氮气;分流比:40 ∶1;进样量:2μL。在此色谱条件下,各脂肪酸衍生物均达到基线分离。

2.2.2溶液制备

供试品溶液:称取鸦胆子油微囊0.4 g,精密称定,置10 m L容量瓶中,用正己烷5 m L超声15 min破乳,定容至刻度,摇匀,精密量取5mL置10m L具塞玻璃试管中,氮吹干,同对照品溶液处理方法制备,即得。

对照品溶液:根据2015年版《中国药典(一部)》方法[9]取油酸、亚油酸对照品适量,精密称定,加正己烷制成每1 m L含油酸、亚油酸各3 mg的溶液,精密量取5m L,置10m L具塞试管中,氮气吹干,参照2015年版《中国药典(一部)》中的方法进行酯化[9],加 0.5mol/L氢氧化钾甲醇溶液2mL,置60℃水浴中皂化25min,至油珠全部消失,放冷,加15%三氟化硼乙醚溶液2m L,置60℃水浴中甲酯化2min,放冷;精密加入正己烷2mL,涡旋混匀,加饱和氯化钠溶液1m L,涡旋混匀,静置,取上层溶液,即得。

2.2.3测定方法

精密称取苯甲酸苯酯适量,加正己烷制成每1 mL含8 mg的溶液作为内标溶液,精密量取供试品溶液和内标溶液各 1m L,涡旋混匀,经 0.22μm滤膜滤过,进行气相检测。

2.2.4方法学考察

标准曲线制备:精密移取质量浓度为2.9613 g/L的油酸对照品溶液 0.2,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0 mL,置10m L容量瓶中,用正己烷稀释并定容,各取5m L,同对照品溶液处理方法操作,以样品和内标物的峰面积比值(Y)对样品质量浓度(X)进行线性回归,得回归方程Y=0.137X+0.0093,R2=0.9994(n=6)。结果表明,油酸质量浓度在0.296~2.961 g/L范围内与峰面积比值线性关系良好。

精密度试验:取同一油酸和亚油酸对照品溶液6份,依法制备供试品溶液,平行测定。结果的 RSD分别为1.3% 和 1.1%(n=6),表明仪器精密度良好。

稳定性试验:取同一油酸和亚油酸对照品溶液,在室温和4℃保存24 h后检测。结果油酸的 RSD分别为2.6%和 2.1%,亚油酸的 RSD分别为 2.5%和2.1%,表明样品稳定性良好。

2.2.5载药量和包封率测定

称取鸦胆子油微囊0.4 g,精密称定,用正己烷洗涤3次,弃去洗涤液,再按2.2.2项下方法测定微囊中油酸和亚油酸的含量(所用鸦胆子油中油酸和亚油酸的量分别为 156.7,139.6mg /g,载药量以鸦胆子油计算)。包封率=微囊中鸦胆子油的质量/投入的鸦胆子油的总质量。载药量=微囊中鸦胆子油的质量/微囊的总质量。

2.3 单因素考察

采用单因素试验法分别考察了成囊温度、囊心(鸦胆子油)与囊材(阿拉伯胶和明胶)的质量比、囊材质量分数、搅拌速率对鸦胆子油微囊成囊率和包封率的影响[10-11]。结果显示,1)在 40 ~65 ℃范围内,随着温度的升高,微囊成囊率先升高再降低,在50℃时成囊率最高,综合考虑,将成囊温度定为53℃;2)囊心-囊材质量比大于1∶3时,鸦胆子油包封不完全,质量比小于1∶5时,药物包封率较高,综合考虑,将囊心-囊材质量比设定在 1∶3~1∶5;3)囊材质量分数小于 1.50%时,微囊包封率低,大于2.00%时,微囊粘连,综合考虑,设定在 1.50% ~ 2.00% ;4)当搅拌速率为 400 r/min 时,微囊粘连,大于600 r/min时,微囊易破裂,包封率下降,综合考虑,将搅拌速率设定在400~600 r/min。

2.4 外形评价

将鸦胆子油微囊置电子显微镜下,随机选择一定区域的400个微球观察其形状,以外形圆整、表面光滑、无粘连、粒度分布均匀为指标进行评价。每个指标满分为25分,按有瑕疵微囊百分比进行扣分,最终4个指标得分之和为微囊外形得分。

2.5 正交试验优化处方工艺

根据单因素考察结果,参考文献[12-13],选择囊心-囊材质量比(因素A)、囊材质量分数(因素B,%)和搅拌速率(因素 C,r/min)3个因素,每个因素选定3个水平进行 L9(34)正交试验,以包封率、载药量、外观形态作为评价指标。综合评分=包封率×50% +载药量×40% +外观形态评分×10%)。正交设计试验因素水平取值见表1。以包封率、载药量、外观形态作为评价指标,用 L9(34)正交设计法进行试验。结果与极差分析见表2,方差分析见表3。

表1 正交试验因素水平表

表2 正交试验结果与极差分析

表3 方差分析结果

由表2直观分析结果可知,3个因素对鸦胆子油微囊综合评分的影响大小依次为A>C>B,最优处方工艺为A2B1C2,即囊心-囊材质量比为1∶4,囊材质量分数为1.50%,搅拌速率为500 r/min时,所制备的鸦胆子油微囊的包封率、载药量、外形均较理想。

2.6 验证试验

按照最优处方工艺,制得3批鸦胆子油微囊,分别测定每批微囊的包封率、载药量,并置显微镜下观察微囊的外形,再平行测定400个微囊的粒径,每批测3次绘制粒径的分布图。结果3批微囊的包封率分别为93.7% ,95.2% ,94.9% ,均值为 94.6% ;载药量分别为49.1% ,49.8% ,50.3% ,均值为 49.7% ;微囊外形圆整,表面光滑,无粘连,粒度均匀。鸦胆子油微囊的粒径分布见图1。可见,制备的鸦胆子微囊粒径分布基本呈正态分布,集中程度较好,70%以上分布在60~90μm,粒径均匀。

图1 鸦胆子油微囊的粒径分布

2.7 体外释放试验

参照2015年版《中国药典(四部)》“0931溶出度与释放度测定法第一法转篮法”[14],转速定为100 r/min,温度为(37 ± 0.5)℃,称取微囊 1.0 g,精密称定,溶出介质为人工胃液(SGF,pH =1.2),分别在 0,5,10,15,20,30,50 min时取样5 m L,同时补充同温度的溶出介质5m L。取出的液体放入100m L蒸发皿中,60℃水浴蒸干,再参照2.2.2项下方法处理样品并进样检测。结果显示,鸦胆子油微囊在体外具有较好的释放效果,在人工胃液中20 min累积释放鸦胆子油(以油酸含量计算)达92%。释药曲线见图2。

图2 鸦胆子油微囊在人工胃液中的释放曲线

3 讨论

鸦胆子油是由三酰甘油、少量游离脂肪酸及少量脂溶性物质组成的混合物。其中三油酸甘油酯占85%(水解后为油酸),其他15%的成分为饱和及不饱和脂肪酸[15]。其中油酸和亚油酸被认为是其主要有效成分,故制备的鸦胆子油微囊以油酸和亚油酸作为主要评价指标。本研究中用带有相反电荷的明胶与阿拉伯胶为囊材,将鸦胆子油分散在囊材中,通过改变pH和温度,使带相反电荷的聚合物由于静电作用而相互吸引,溶解度降低并产生了相分离,凝聚形成微囊,此方法操作简单,适合工业化生产。

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Preparation of Brucea Javanica Oil Microcapsule and Investigation of Its in Vitro Release Mechanism

Ding Le1, Lin Jinhai2, Shen Yin2, Zhong Bin2, Yang Jianqiong2, Chen Fanghui2, Yang Renze2
( 1.Ganzhou Maternal and Child Health Hospital, Ganzhou, Jiangxi, China 341000; 2.The First Affiliated Hospital of Gannan Medical University,Ganzhou, Jiangxi, China 341000)

Objective To investigate the preparation technology and quality control method of Brucea javanica oil microcapsule (BOM),then study its stability and in vitro drug releasing properties,in order to lay the foundation for the development of the new dosage form of BOM.Methods With gum arabic and gelatin as capsule materials,BOM was prepared by the complex agglutination method,the preparation technology was optimized and validated by orthogonal design test,and afterwards the particle size distribution of the prepared BOM and the rate of in vitro drug release were studied.Results The optimal preparation process was as follows:core materials( Brucea javanica oil)-capsule materials(gum arabic and gelatin)(1 ∶4),the mass fraction of capsule material was 1.50% ,the stirring velocity was 500 r/min,and the temperature of encapsulation was 53 ℃.The encapsulation efficiency of BOM was 94.60% ,the drug loading was 49.70% .BOM was prepared by optimal technology, which had rounded smooth surface without adhesions and uniform particle size.The average particle size was distributed in 60-90 μm,and the dissolution of the microcapsules at 30 min was about 92.00%.Conclusion The complex agglutination method for preparing BOM is simple and convenient.BOM has good stability and ideal dissolution in the artificial gastric acid fluid.This method is easy to operate and is suitable for industrial production.

Brucea javanica;oil microcapsule;preparation; in vitro release

R283.3;R285.5 < class="emphasis_bold"> 文献标识码:A 文章编号:1

A

1006-4931(2017)24-0008-04

10.3969 /j.issn.1006-4931.2017.24.003

江西省卫生和计划生育委员会立项科技计划项目[20154051]。

丁乐(1972-),女,大学本科,副主任药师,研究方向为临床药学,(电话)0797-8270856(电子信箱)dlegzyy@ sina.com。

杨人泽(1975-),男,硕士研究生,主任药师,研究方向为药剂学和临床药理学,(电话)0797-8266071(电子信箱)yrz626@ 163.com。

2017-10-12;

2017-10-31)

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