正交試驗優選姜黃素明膠微球的處方工藝Δ

鄧 航，陳 薇，黃桂紅，李 江，鄧俊剛（桂林醫學院附屬醫院，廣西桂林 541001）

姜黃素是從姜科姜黃屬植物姜黃、莪術等根莖中提取的一種有效成分。姜黃素對熱穩定，但在光照和堿液中不穩定[1]。姜黃素具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤等多種生物學功能，并且毒性低[2]。但其水中溶解度小，穩定性差，口服吸收少，生物利用度低，這限制了姜黃素的推廣使用[3]。研究表明，給患者每天口服500～800mg姜黃素，全身監測不到姜黃素的濃度，只有當口服達到10～12 g才能在少數患者中測到微量姜黃素。如何改善姜黃素生物利用度，已經成為亟待解決的課題[4，5]。明膠以其生物可降解、低毒、價格低廉等優點，目前廣泛應用于藥物新劑型——微球的研究。本試驗以乳化交聯法制備姜黃素明膠微球，優選微球的最佳制備工藝，為開發臨床用靶向新制劑提供理論基礎。

1 儀器與試藥

1100型高效液相色譜（HPLC）儀，包括泵系統、紫外檢測器、柱溫箱、手執控制器與威瑪色譜數據工作站（美國Aglilent公司）；TB-2雙向磁力攪拌器（金壇市盛藍儀器制造有限公司）；FA2004電子分析天平（上海恒平科學儀器公司）；B25005-MT超聲清洗器（必能信超聲（上海）有限公司，功率：250 W，頻率：40 kHz）；SHB-111循環水式多用真空泵（鄭州長城科教儀器有限公司）。

姜黃素標準品（美國Sigma公司，批號：A0218404）；藥用明膠（天津市科密歐化學試劑有限公司，批號：20081124）；液體石蠟（藥用級）、異丙醇、戊二醛、司盤80、乙醚、無水乙醇等試劑均為分析純。

2 方法與結果

2.1 姜黃素明膠微球的制備

采用乳化交聯法制備姜黃素明膠微球。將明膠制成水溶液，姜黃素用適量無水乙醇溶解，再將姜黃素加到明膠水溶液中，將無水乙醇蒸出，作為分散相；液體石蠟作為分散介質，加入一定量乳化劑，將分散相緩慢加入分散介質中，于50℃水浴中，通過機械攪拌，乳化形成乳劑（W/O型）；轉入冰浴，加入固化劑固化，異丙醇脫水，異丙醇、乙醚洗滌，過濾，干燥，即得姜黃素明膠微球。

2.2 姜黃素的含量測定

2.2.1 色譜條件 色譜柱：Sinochrom ODS-AP柱（250mm×4.6mm，5μm）；流動相：乙腈-5%冰醋酸（55∶45）；流速：1.0 mL·min－1；檢測波長：425 nm。

2.2.2 標準品溶液的制備 精密稱取姜黃素標準品100 mg，置于10 mL容量瓶中，從中吸取1 mL至100 mL容量瓶中，加流動相稀釋至刻度，搖勻，制成質量濃度為10 μg·mL－1的標準品溶液。

2.2.3 標準曲線的制備 精密稱取一定量姜黃素標準品至10 mL容量瓶中，加乙醇溶解，定容，得姜黃素標準品貯備液。精密吸取此貯備液適量，用流動相逐級稀釋成一系列濃度的姜黃素標準品溶液，分別取10 μL進樣，記錄峰面積。以峰面積積分值（A）為縱坐標，檢測濃度（c）為橫坐標，制備標準曲線，得回歸方程為A＝360922 c－47001（r＝0.9999，n＝6）。結果表明，姜黃素檢測濃度在0.5～32.0μg·mL－1范圍內與峰面積積分值呈良好線性關系。

2.2.4 姜黃素含量測定 精密稱取姜黃素明膠微球100 mg，置10 mL容量瓶中，加入適量蒸餾水，溫水浸泡20 min，加流動相稀釋至刻度，超聲提取10 min，10000 r·min－1離心5 min，用0.45 um微孔濾膜濾過，制成樣品溶液，進樣10 μL分析，測定峰面積積分值，根據上述回歸方程計算檢測濃度和微球中藥物總量，并按下式計算載藥量和包封率：載藥量（%）＝微球中藥物的總量/微球的重量×100%；包封率（%）＝微球中藥物的總量/投入藥物量×100%。

2.3 處方工藝考察

2.3.1 因素水平的選擇 根據相關文獻報道[6，7]，影響明膠微球制備的因素包括乳化劑的選擇、油水相比例、藥物加入量、乳化時間、固化劑的加入量和固化時間等。通過單因素考察，當乳化劑的量為2.5%時可得到理想的乳劑，姜黃素的量加至120 mg時載藥量不再增加，故筆者選擇影響較大的因素：明膠濃度（A）、油水比例（B）、乳化時間（C）進行正交試驗。因素水平見表1。

表1 因素水平Tab 1 Factors and levels

2.3.2 正交試驗結果 以載藥量、包封率、微球粒徑（采用顯微計數法考察微球的粒徑，每次計數不少于500粒）為指標進行考察，并進行綜合評分，各項指標數值之和為綜合評分分值，其值越大表明微球質量越好。正交試驗結果見表2；方差分析結果見表3。

表2 正交試驗結果Tab 2 Results of orthogonal experiments

表3 方差分析結果Tab 3 Results of variance analysis

由表2、表3可知，制備姜黃素明膠微球各因素影響大小順序為A＞B＞C，其中A因素的影響最大，最佳工藝為A3B2C3，即明膠濃度為25%，油水比例為1∶5，乳化時間為30 min。

2.4 工藝驗證試驗

按確定的處方工藝制備3批樣品，并照上述方法測定載藥量、包封率、粒徑。結果，平均載藥量為（8.13±0.51）%，平均包封率為（73.61±1.38）%，平均粒徑為（17.42±0.89）μm，顯微鏡下觀察所得微球為圓形，表面平整，表明該工藝制備的姜黃素明膠微球重現性較好，工藝穩定。姜黃素明膠微球電鏡圖片見圖1。

圖1 姜黃素明膠微球電鏡圖片Fig 1 Electronic microphotograph of Curcumin gelatin microspheres

4 討論

黃素素是一種很強的抗氧化劑，對熱穩定，對光和堿不穩定，本試驗采用在避光的條件下制備姜黃素明膠微球。

由于明膠在達到一定溫度和濕度條件下會出現液化和粘連現象，所以在制備明膠微球的過程中要求實驗室相對濕度不要過高，室內溫度低于20℃，用于脫水和洗滌用的異丙醇和乙醚都要求在冰箱內放冷低于10℃，這樣可以避免微球由于溫度的變化而出現粘連不宜分離的情況。

[1]張 軍，郭 衛，翟光喜.姜黃素劑型的研究概況[J].食品與藥品，2010，12（3）：133.

[2]賈紹華，張舜堯.姜黃素藥理作用研究進展[J].中國現代藥物應用，2009，22（3）：188.

[3]楊文杰，榮 蓉，張 偉，等.姜黃素制劑的研究進展[J].中國藥師，2010，13（4）：565.

[4]Lao CD，Ruffin MT，Normolle D，et al.Dose escalation of a curcuminoid formulation[J].BMC Complement Altern Med，2006，6：10.

[5]鄧舒婷，甘 霖，周 琦，等.姜黃素固體脂質納米粒單用或順鉑聯用對人卵巢癌SKOV3細胞增殖的抑制作用研究[J].中國藥房，2011，22（29）：2729.

[6]曹豐亮，席延偉，唐 琳，等.姜黃素肺靶向明膠微球的制備及性質研究[J].中藥材，2009，32（3）：423.

[7]于 蓮，張傳美，李愛臣，等.參芎明膠微球的制備工藝研究[J].時珍國醫國藥，2010，21（3）：667.