蘆丁自微乳處方的優化

趙惠茹， 史 洋， 陳 紅，2， 靖 會， 楊 陽， 邊軍昌

（1. 西安醫學院藥學院， 陜西 西安710021； 2. 沈陽藥科大學無涯學院， 遼寧 沈陽110016）

蘆丁具有降低毛細血管通透性和脆性的作用， 能保持及恢復毛細血管正常彈性， 可用于防治高血壓腦溢血、 糖尿病視網膜出血、 出血性紫癜等疾病， 是一種自然界廣泛存在的黃酮類化合物［1-2］， 但它在水中的溶解度僅為125 mg／L， 導致生物利用度不高［3-5］。 因此， 開發蘆丁新劑型和適宜給藥途徑是增加該成分溶解和吸收的有效方法。

自微乳是在沒有水相存在時， 由藥物、 油相、 乳化劑、 助乳化劑組成的熱力學穩定體系，口服后在水相胃液中自發形成粒徑小于100 nm的O／W 型乳劑［6-7］， 這種新型給藥系統不僅可提高難溶性藥物溶解度， 還能使其快速分布于胃腸道， 減少對胃腸道的刺激。 因此， 本實驗將蘆丁制成自微乳后以載藥量、 Zeta 電位、 粒徑為指標， 采用均勻設計法優化處方， 為相關新劑型的研究提供參考。

1 儀器

1.1 儀器 78-1 型磁力加熱攪拌器（上海浦東物理光學儀器廠）； DZF-6020 型真空干燥箱（上海瑯軒實驗設備有限公司）； KQ5200E 型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）； FA1004B 型電子精密天平（上海越平科學儀器有限公司）； DZKW-D-2 型智能數顯恒溫水浴箱（北京市永光明醫療儀器廠）； ZEN3600 型激光粒度儀 （英國Malvern 公司）； Agilent 1260 型 高 效 液 相 色 譜 儀 （配 置G1311X 四元輸液泵、 G1314B 可變波長紫外檢測器）； KQ-C 型玻璃儀器氣流烘干器（鞏義市予華儀器有限責任公司）。

1.2 材料 蘆丁對照品（含有量≥99%， 批號20140331， 中國食品藥品檢定研究院）； 蘆丁原料藥（含有量98%， 批號150213， 西安應化生物技術有限公司）； 聚氧乙烯氫化蓖麻油（RH40， 批號57184468E0， 德國巴斯夫公司）； 油酸乙酯（批號F20151206， 東莞市喬科化學有限公司）； 1， 2-丙二醇（批號20160314， 天津市河東區紅巖試劑廠）。 甲醇為分析純（天津市河東區紅巖試劑廠）；其他試劑為分析純； 水為超純水。

2 方法與結果

2.1 油相、 乳化劑、 助乳化劑選擇［8-9］前期預實驗測定了蘆丁在4 種油相、 4 種乳化劑、 5 種助乳化劑中的溶解度， 選擇增溶作用較強的幾種溶劑互相配伍， 考察該系統乳化能力。 最終確定， 油酸乙酯、 RH40、 1， 2-丙二醇分別作為油相、 乳化劑、助乳化劑。

2.2 乳化劑與助乳化劑比例（Km） 初步篩選 參照預實驗結果， 將RH40 與1， 2-丙二醇分別按1 ∶2、 1 ∶1、 2 ∶1、 3 ∶1、 4 ∶1 比例混合后， 再與油酸乙酯分別按9 ∶1、 8 ∶2、 7 ∶3、 6 ∶4、 5 ∶5、4 ∶6、 3 ∶7、 2 ∶8、 1 ∶9 比例混合， 在磁力攪拌器攪拌下加水滴定， 觀察溶液由渾濁變澄清時的相變點， 記錄此時加水量， 計算每種組分的質量分數。 然后， 通過Origin 8.5 軟件將臨界點時油酸乙酯、 RH40、 1， 2-丙二醇、 水各自質量分數繪制成偽三元相圖， 其3 個頂點分別為混合乳化劑、 油相、 水相， 將能形成澄清或帶有藍色乳光的實驗點定為偽三元相圖中可形成自微乳的處方點， 連接這些點與水相頂點形成的封閉區域， 即為自微乳區，以該區域面積為指標確定Km， 結果見圖1。 由圖可知， 隨著Km增大， 自微乳區面積呈先逐漸增大后略有減小的趨勢， 當Km為3 ∶1 和4 ∶1 時兩者面積變化不大， 考慮到制備自微乳時處方中各組分不同配比可能會產生交互作用， 故進一步采用均勻設計優化處方。

圖1 空白微乳偽三元相圖Fig.1 Pseudo-ternary phase diagrams for blank microemulsions

2.3 均勻設計優化 選擇對自微乳制備工藝有顯著影響的油相用量（X1）、 Km（X2） 作為影響因素， 設 定 前 者 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、35%、 40%， 后者1 ∶1、 1.5 ∶1、 2 ∶1、 2.5 ∶1、3 ∶1、 3.5 ∶1、 4 ∶1 各7 個水平， 選擇U7（73）均勻設計表安排試驗， 再以粒徑（Y1）、 Zeta 電位（Y2）、 載藥量（Y3） 為評價指標。 預實驗發現，自微乳載藥量越高， 粒徑越小， Zeta 電位絕對值越大， 處方優化效果越好， 故采用多指標綜合評分法進行考察， 結合本實驗特點和工藝要求， 以載藥量40%、 粒徑和Zeta 電位各30% 進行加權評分， 即載藥量滿分40 分， 其余各組結果折算后求得相應分數； 粒徑滿分30 分， 其余各組結果取倒數進行折算； Zeta 電位滿分30 分， 其余各組結果取絕對值進行折算， 將折算后的指標值相加， 即為綜合評分（Y）。結果見表1。

然后， 通過DPS7.05 軟件對各因素進行二次多項式逐步非線性擬合， 得到回歸方程為Y ＝51.231＋4.285X2-3.027＋1.016X1X2， r ＝0.985 2，F ＝26.132，＝0.896 4， P ＝0.008 ＜0.05，表明回歸方程擬合度較好， 在α ＝0.05 水平上具有意義， 回歸分析見表2。 由表可知， 各因素對綜合評分的影響程度依次為X2＞X22＞X1X2＞X1＞X12，Km、 Km二次項、 交互項有顯著影響（P ＜0.05）。應用DPS7.05 軟件優化回歸方程， 得到最優條件為X1＝19.3%， X2＝2.9 ∶1， 綜合評分預測值93.47， 結合實際操作將其修正為油相用量20%，Km3 ∶1。

表1 試驗設計及結果Tab.1 Design and results of tests

表2 回歸分析Tab.2 Analysis of regression

2.4 驗證試驗 在“2.3” 項最優條件下， 精密稱取1， 2-丙二醇2.008 g、 RH40 5.997 g， 混合后攪拌， 加入油酸乙酯2.012 g、 蘆丁0.3 g， 37 ℃水浴3 h 至完全溶解后緩慢加入100 mL37 ℃蒸餾水中， 100 r／min 下自乳化1 min， 即得淡黃色澄清透明的自微乳， 測定其粒徑、 載藥量、 Zeta 電位，平行3 份， 取平均值， 結果見圖2 ～3、 表3。 由此可知， 該工藝相對穩定， 合理可行。

圖2 自微乳粒徑分布Fig.2 Particle size distribution of self-microemulsions

圖3 自微乳Zeta 電位Fig.3 Zeta potential of self-microemulsions

表3 驗證試驗結果（n＝3）Tab.3 Results of verification tests （n＝3）

3 討論

前期測定了蘆丁在不同油相、 乳化劑、 助乳化劑中的溶解度， 選擇增溶作用較強的幾種溶劑互相配伍以考察該系統乳化能力， 并選擇油酸、 聚氧乙烯氫化蓖麻油（RH40）、 無水乙醇分別作為油相、乳化劑、 助乳化劑進行處方篩選［8］， 發現雖然無水乙醇可降低油水界面張力， 減少RH40 用量， 提高微乳載藥量和自乳化效率， 但所得自微乳穩定性較差， 在放置6 個月后出現分層現象， 可能與其易揮發性有關。 因此， 結合預實驗結果選擇油酸乙酯、 RH40、 1， 2-丙二醇分別作為油相、 乳化劑、助乳化劑， 得到最優處方為油酸乙酯用量20%，RH-40 與1， 2-丙二醇比例（Km） 3 ∶1， 驗證試驗表明該工藝穩定可行。

對于自微乳處方的篩選， 一般采用偽三元相圖、 正交設計、 星點設計-效應面法等［10-12］， 各有其優缺點， 其中偽三元相圖簡單易用， 但精度不夠。 本實驗在應用該方法時發現， 隨著Km增大，形成微乳所需的水量逐漸增多， 自微乳區域面積逐漸增加， 這是由于RH40 比例增加時可加強自微乳的乳化作用， 但黏度較大的凝膠區攪拌困難， 從而延長自乳化時間， 故選擇粒徑、 載藥量、 Zeta 電位作為評價指標， 進一步采用均勻設計優化處方。 正交設計采用線性數學模型進行擬合， 試驗次數雖少， 但預測性較差； 星點設計-效應面法中雖然各因素對效應影響的擬合結果大多是非線性的， 但試驗次數較多， 而且所選擇因素不能是非連續變量；均勻設計［13-15］中實驗點在試驗范圍內均勻分散，有很好的代表性， 故可減少試驗次數， 并能選擇非連續變量， 適合多因素多水平的處方優化， 更具科學性和預測性。