納米乳載藥研究進展*

王敏娟,李惠民,馮鎖民**,許 清,周思敏,王 霞,任 曼

(1.西安醫學院 藥學院，陜西 西安 710021；2.商洛職業技術學院，陜西 商州 726000；3.西北大學 生命科學學院，陜西 西安 710069)

納米乳(nanoemulsions，NE)是由水相、油相、乳化劑和助乳化劑按適當的比例形成的粒徑為1～100 nm乳滴分散在另一種溶液中的熱力學穩定體系[1-2]。納米乳作為一種新型多元載藥系統，既可以增加難溶藥物[3]和脂溶性藥物的溶解度[4-5]，也可以負載水溶性藥物，延長作用時間，提高藥物的生物利用度[6]，發揮緩釋、靶向作用。隨著納米技術的迅猛發展，納米乳在各行各業的用途越來越廣泛，作者概括介紹了納米乳的概況、制備方法、載藥形式、應用等。

1 納米乳概況

納米乳乳滴大多為大小均勻的球形，粒徑大多小于100 nm，外觀透明或半透明，黏度低，可過濾除菌，可熱壓滅菌或離心仍不分層，是膠體分散系統，也是熱力學穩定體系。與普通乳劑在組成上相比，需要加入助乳化劑才能形成粒徑較小的乳滴，且乳化劑與助乳化劑的用量比普通乳劑要大得多，一般在10%～30%。納米乳的類型與普通乳劑一樣分3種，水包油(O/W)型、油包水(W/O)型及雙連續型(W/O/W或O/W/O)。

納米乳的乳化劑種類與普通乳劑一樣，天然的有阿拉伯膠、西黃耆膠、明膠、磷脂與膽固醇等；合成乳化劑中常用的是非離子型的Span類、Tween類、Myrj類、Brij類、poloxamer、聚氧乙烯氫化蓖麻油(Cremophor RH40)、蔗糖脂肪酸酯類和單硬脂酸甘油酯等。乳化劑的選擇要參照納米乳的類型、油相和藥物的親油親水平均值(HLB)值。

助乳化劑能增加乳化劑的溶解度，協助乳化劑降低界面張力，增加界面膜的流動性，調節乳化劑的HLB值，使納米乳滴能夠自發形成。常用的助乳化劑是小分子的醇類，如乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、戊醇等，還有PEG200、PEG400、PEG600等[2]。

油相[7]是脂溶性和難溶性藥物的主要載體，其分子量的大小對納米乳的形成至關重要，選擇范圍比普通乳劑要小得多。應選擇成分較純，性質穩定，對藥物溶解度大，黏度低，分子量小的短鏈油類。常用的如合成的肉豆蔻酸異丙酯(IPM)、棕櫚酸異丙酯(IPP)、中鏈(C8～C10)脂肪酸甘油三酯(如辛酸/癸酸甘油三酯(Miglyol 812)、辛酸甘油三酯Captex 355)，天然植物油中分子量小的中鏈脂肪酸(C8～C10)，如豆油、麻油、棉籽油、花生油、橄欖油等，但乳化較難，同時乳劑的外觀顏色較深。

2 納米乳的制備方法

2.1 納米乳處方組成篩選

處方組成篩選是制備納米乳的關鍵，其目的為獲得穩定的納米乳，獲得最小粒徑和最小多分散系數(polydispersity index,PDI)的納米乳，獲得具有特定功能的納米乳[8]。處方篩選實質是確定油相、乳化劑、助乳化劑的種類以及與水相的最佳配比。若處方組成及比例不當，就不能形成納米乳或形成的納米乳區域太小，不能達到增溶藥物的目的。處方篩選一般通過實驗對比并結合相圖繪制來進行[1]。相圖的繪制有2種方法，一種是三元相圖(Ternary phase diagram)，另一種是偽三元相圖(Pseudo-ternary phase diagram)，也稱改良的或擬三元相圖。

繪制三元相圖時[9]，將乳化劑(或油相)及其用量固定，油、水、助乳化劑占正三角形3個頂點，用恒溫滴定法制作相圖。即用水來滴定按一定比例混合的油、乳化劑、助乳化劑溶液，持續攪拌平衡后觀察混合體系的狀態，以出現澄清、透明或半透明或有藍色乳光時判定為剛形成納米乳(成乳)，持續加水至體系開始變渾濁或乳白色狀態時(破乳)，記錄出現上述2種狀態時滴加的水量，計算各組分的百分比，繪制該固定乳化劑用量下的三元相圖，確定形成納米乳的區域。同法經過實驗做不同乳化劑(或油相)比例的三元相圖，并進行比較，以形成納米乳區域最大、粒徑最小、乳化劑及助乳化劑用量最少的各組分比例，為制備該納米乳的最佳處方。應用最多是利用偽三元相圖來篩選納米乳的處方組成[10-12]，因為納米乳的處方組成至少4種。偽三元相圖適用于四組分及以上的體系，常采用變量合并法，即固定兩組分的配比，使實際變量不超過3個，仍可用三元相圖表示，這樣所得的相圖稱為偽三元相圖。一般以乳化劑/助乳化劑的配比(Km)、油、水三組分繪制偽三元相圖。Km值是指乳化劑與助乳化劑的比例，在確定了合適的乳化劑與助乳化劑后，不同的Km值所形成的納米乳體系也有所不同。實驗時，先將乳化劑/助乳化劑配比Km按4∶1～1∶4混合，然后二者總質量與油相分別按9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9的質量比進行攪拌混合，再加水用恒溫滴定法制作不同Km值的偽三元相圖，并進行比較，以形成納米乳區域面積最大、粒徑最小、乳化劑與助乳化劑用量最少的Km值下的各組分比例，為最佳納米乳處方組成。另外偽三元相圖的制備方法還有加油滴定法、加乳化劑滴定法、交替加入法等，但以恒溫加水滴定法最常用。

2.2 納米乳的制備

只要納米乳的處方選擇適當，就能自發形成納米乳，且與各成分的加入順序無關。一般采用低能乳化法，即在恒溫攪拌下，向含有乳化劑、助乳化劑、油的混合體系中滴加水，體系瞬間變透明即形成納米乳。

2.3 納米乳的評價

納米乳的常規評價主要包括乳劑類型、乳滴粒徑及其分布、穩定性、外觀形態，pH值、黏度、藥物的包封率等[13]。粒徑檢測一般采用激光粒度測定儀，納米乳形態采用透射電鏡(TEM)。藥效學評價是載藥納米乳內在質量的主要評價指標，包括體內和體外藥效學評價。體內藥效學評價主要是通過將納米乳給予模型動物[12]或者適應癥患者，測定血藥濃度及藥動學參數或者觀測主要藥效學指標(如血壓、血糖、血脂等)的變化。體外藥效學評價主要是模擬體內環境來觀察納米乳的釋藥情況，作為體內藥效學評價的補充和參考依據。比如抗腫瘤藥物納米乳的體外細胞培養、抗菌藥物的殺菌效應[14]等；皮膚、黏膜、腔道給藥等納米乳的經皮給藥系統，在透皮擴散儀上觀察藥物在離體動物皮膚或黏膜上的透皮情況；口服納米乳制劑采用溶出度測定中的漿法，將裝在半透膜或擴散池中的納米乳固定于溶出杯適當位置，與普通制劑一樣測定藥物在介質中的釋藥情況。

3 納米乳載藥的新形式

納米乳既是一個獨立的載藥劑型或者終端載藥體系，也可以是載藥的中間體，或者說是難溶藥物的中間處理形式，可進一步加工成其他劑型成為復合載藥劑型，優勢互補，發揮協同增效作用。

3.1 自乳化納米乳

自乳化納米乳載藥系統(self-nanoemulsifying drug delivery system，SNEDDS)是由藥物、油相、乳化劑和助乳化劑組成的無水均一和各相同性的固體或液體給藥系統。與水接觸后，在常溫條件下攪拌或振搖，即可自發形成約10～100 nm或水包油型納米乳劑[15-17]。SNEDDS口服，進入胃腸道與水接觸，在胃腸蠕動下迅速自乳化，溶液中的藥物被引入納米級油滴中，為藥物釋放和吸收提供了更大的界面表面積，藥物分散度高，從胃中迅速排空，使胃腸道中的藥物釋放加快，并顯著改善藥物體內吸收。SNEDDS可有效提高水難溶性藥物的溶解度、溶出度和生物利用度，還具有制備簡單，可大規模生產等優點[18]。

Jain A K[19]等研究了槲皮素自乳化納米乳的處方組成和制備工藝，并進行了抗氧化活性對抗癌功效的影響實驗。Khan[20]等對水溶性差，來源于葡萄柚中的黃酮類化合物柚皮素進行了SNEDDS的設計、表征與體內外評價。國內鐘芮娜等[21]直接以中藥石菖蒲中提取的揮發油為油相，聚氧乙烯脫水山梨酸單油酸酯為乳化劑，PEG-400為助乳化劑，制備了石菖蒲揮發油自納米乳，并進行了質量評價，結果顯示自乳化納米乳處方簡單，載藥量高，同時提高了石菖蒲揮發油的溶解度。李金成[22]進行了大黃游離蒽醌自納米乳化遞釋系統的構建及評價，實驗顯示大黃游離蒽醌納米乳穩定性好，適于常溫避光保存。其口服生物利用度與混懸液比較，生物利用度提高，體內平均滯留時間延長。祁利平等[23]對外用治療關節腫痛的復方痛痹舒進行了自微乳釋藥系統的基質組成研究，解決了處方中有效成分極性相差懸殊的問題，為提高各成分生物利用度奠定了實驗基礎。張南生[24]等利用偽三元相圖研究了人參皂苷Rg3自納米乳釋藥系統的處方組成，采用混合乳化劑可獲得較為理想納米乳體系，制備的空白微乳和載藥微乳呈澄清透明液體。

3.2 納米乳凝膠劑

納米乳凝膠劑(nanoemulsion-based gels，NBGs)是將載藥的納米乳液加入凝膠基質中形成的透明、穩定的網狀結構膠體。納米乳能夠顯著降低藥物的刺激性，并具有良好的透皮性和穩定性，凝膠則能提高乳劑的黏度，增強其黏附性和涂展性，延長藥物滯留時間，發揮緩釋長效和靶向作用。NBGs是納米乳在透皮給藥、黏膜給藥、腔道給藥的主要延伸劑型之一，是一種具有廣闊應用前景的新型外用給藥系統。

積雪草苷具有促進創傷愈合、抑制皮膚疤痕的形成，臨床上主要用于修復瘢痕，然而由于積雪草苷相對分子量較大，水溶性低，普通軟膏劑透皮作用不理想，治療效果不顯著。彭倩[25]等將積雪草苷研制成納米乳凝膠，并在體外比較了與其軟膏劑、納米乳的透皮效果和作用機制。結果表明制備的積雪草苷納米乳凝膠具有良好透皮特性，其透皮機制主要是通過破壞皮膚角質層微觀結構和借助皮膚附屬器途徑，使藥物透過皮膚發揮治療作用。李文華[26]等將苦參總堿做成納米乳凝膠劑，用于急性、亞急性濕疹的治療，并研究了其透皮作用機制。結果顯示苦參總堿納米乳凝膠主要通過破壞皮膚角質層及皮膚超微結構進行透皮吸收，同時皮膚中的毛囊及其附屬器對藥物的透皮也發揮了一定的作用。王小寧[27]等研究了牡丹籽油納米乳凝膠，體外透皮實驗結果顯示納米乳凝膠能顯著增加牡丹籽油的透皮性能，為牡丹籽油在化妝品領域的應用提供參考依據。蔡雅琴[28]、林於[29]等也分別制備和評價了載藥的納米乳凝膠劑，均表明藥物的透皮性能提高，刺激性降低。

3.3 納米乳軟膠囊

納米乳軟膠囊是將藥物做成自乳化納米乳或W/O納米乳，通過壓制法或滴制法密封于球形或橢圓形軟質囊材中制成的膠囊劑。納米乳做成軟膠囊，不僅使液體藥物固體化，便于儲存運輸，提高了藥物制劑的穩定性，而且口服后進入體內，遇胃液在胃的蠕動下，囊殼溶解破裂，釋放藥物成納米乳滴，比表面積增加，溶解加快，吸收增加。

環孢素A是一種新型的高效免疫抑制劑，主要用作腎、肝和心臟等器官和組織移植的免疫抑制劑，還用于自身免疫疾病的治療。但環孢素A疏水性強，溶解度低，生物利用度差，用藥的個體差異大，不良反應發生率高。為了解決這一難題，陸繼好[30]等進行環孢素A自微乳軟膠囊的研制。以中鏈脂肪酸甘油酯MCT為油相溶解環孢素A，無水乙醇、丙二醇為潛溶劑，聚氧乙烯氫化食用植物油RH40為乳化劑，失水山梨醇油酸酯為助乳化劑，優選組成環孢素自微乳化給藥系統，藥物以溶液狀態灌封于軟膠囊中。由于無水相存在，環孢素A藥物穩定，軟膠囊在胃腸道崩解后自動乳化成平均粒徑為24 nm的納米乳，直接被腸道吸收，提高了環孢素A的生物利用度，降低了服用量，使產品安全有效，質量可控。顧軼娜[31]等進行了以藁本內酯為主要成分的中藥川芎揮發油自微乳化軟膠囊的制備及處方工藝研究，結果表明該制劑提高了藁本內酯的穩定性，增加了溶解吸收。倪志偉等分別進行了降糖藥那格列奈[32]和降壓藥纈沙坦[33]納米乳軟膠囊的研制，提高所載藥物在體內的溶解度和生物利用度，體現了納米乳軟膠囊的優勢。

3.4 納米乳滴丸劑

納米乳滴丸劑是先將藥物制成自乳化納米乳，然后再分散在水溶性基質如PEG類或脂溶性基質中加熱熔融，再滴入不相混溶的冷凝液里冷卻收縮成球丸。該制劑相當于將自乳化納米乳分散在基質中制成固體分散體，因此對于基質的選擇以及載藥納米乳與基質的比例優化至關重要。納米乳滴丸是納米乳固體化，提高了制劑的穩定性，口服進入胃腸道，基質溶化，在胃腸蠕動下，形成O/W納米乳釋放藥物，發揮作用。

石菖蒲具有抗心肌缺血、抗心律失常、抗血栓、降血脂、抗血小板聚集等作用，用于急性心肌缺血的治療，其藥效的物質基礎是石菖蒲揮發油，但揮發油易揮發、難溶于水、生物利用度低。為了更好的發揮石菖蒲揮發油的治療效果，鐘芮娜等[34]將石菖蒲揮發油制成自納米乳滴丸，并研究了對心肌缺血損傷的保護作用。優化的工藝為w(石菖蒲揮發油)=47.1%，w(乳化劑)=46.8%的Tween-80，助乳化劑w(PEG400)=11.5%，渦旋混勻制成自乳化納米乳，與加熱熔融的基質[m(PEG6000)∶m(PEG8000)=1∶1]按1∶2.5混勻，75 ℃保溫，以35滴/min的滴速滴入二甲基硅油(H201-50)冷凝劑中，滴距5 cm，冷卻(冷凝劑溫度2～10 ℃)，固化成丸，取出，除去表面的二甲基硅油，即得石菖蒲揮發油自納米乳滴丸。體外溶出度實驗顯示10 min累積溶出率達93.85%，20 min累積溶出率為100%，達到速效的作用，可用于急性心肌缺血的治療。

3.5 納米乳涂膜劑

納米乳涂膜劑是將載藥的納米乳均勻分散在成膜材料的溶劑中，涂抹使用時有機溶劑迅速揮發，形成薄膜保護用藥部位，同時逐漸釋放所載藥物發揮治療作用。納米乳涂膜劑降低了疏水性藥物與膜表面的界面張力，使藥物均勻緊密地鋪展在膜表面，發揮長效藥理作用。

吳玲艷[35]進行了納米乳涂膜劑在果蔬保鮮應用上的研究。實驗制備了非嗎啉納米乳涂膜劑和普通涂膜劑，并選取甘薯、柑橘進行涂膜保鮮對比實驗，結果證明納米乳涂膜劑具有更好的均一穩定性、更好的抑菌性和保鮮性能。該研究為高檔水果特別是出口果蔬，開發納米級、可食性和有抑菌效果的果蔬涂膜保鮮劑提供了實驗依據,具有巨大的應用前景。孫正烜[36]也進行了新型可食性納米乳涂膜保鮮劑的制備及其應用研究。實驗選取牛奶棗、枇杷以及雞蛋進行涂膜保鮮實驗,以氨水代替嗎啉、以巴西棕櫚蠟為成膜材料制備納米涂膜保鮮劑,優化了制備工藝。通過粒徑、Zeta電位、PDI、接觸角、pH值、黏度以及毒理實驗等指標評價新型涂膜劑的性能和安全性。結果表明,新型可食性納米乳涂膜保鮮劑具有無毒性、良好的穩定性和保鮮性能，對牛奶棗、雞蛋、枇杷保鮮有良好的效果。

3.6 納米乳顆粒(Self-Nanoemulsifying Granules,SNEGs)

納米乳顆粒是將自乳化納米乳用惰性固體輔料吸附(如二氧化硅、滑石粉、淀粉、甲基纖維素等)或制成固體分散體，成為合適的軟材，再進行擠壓制粒或熔融一步制粒成為顆粒劑[37]。SNEGs兼具固體顆粒劑及液體納米乳制劑的優點，解決了液體自納米乳制劑長時間放置會發生不可逆轉化、產生沉淀等不穩定問題，拓展了SNEDDS的劑型。

3.7 納米乳粉霧劑

納米乳粉霧劑是將載藥納米乳加入適當的輔料(如甘露醇)，經低溫冷凍干燥或噴霧干燥使藥物微粉化，裝填于特殊的給藥裝置，以干粉形式將藥物噴霧于給藥部位，發揮全身或局部治療作用，納米乳為藥物微粉化或固體化提供了一種途徑，提高了藥物制劑的穩定性。國內ZhuLifei[41]等人將制備的二甲基硅油納米乳，加入賦形劑甘露醇制成凍干粉，在急性肺損傷中吸入給藥作消泡劑使用，體外消泡速率大于單純的二甲基硅油或其普通的氣霧劑，體內小鼠急性肺損傷動物模型的治療效果優于普通的二甲基硅油氣霧劑。與普通的氣霧劑相比，綠色、環保、無污染。

4 納米乳的應用

納米乳作為輸送藥物的新型載體[42-43]，在醫藥、食品[44]、農業、石油化工、化妝品[45]等領域應用越來越廣泛，其中在醫藥領域研究最多。納米乳在輸送藥物上，除了口服和注射外，外用的經皮給藥系統和腦靶向給藥系統是近年來研究的熱點。

納米乳經皮給藥系統，減少了皮膚的刺激性和毒性，比普通乳劑更易透過角質層,以完整的結構經毛囊被人體吸收，除了局部治療作用外，也可發揮全身治療作用，避免了首過效應以及胃腸道對藥物的影響。Rai[46]等對納米乳作為透皮給藥載體的處方開發、穩定性、應用、影響因素等方面進行了綜述。Souza[47]等回顧了納米乳在皮膚病學領域中使用的主要治療方法以及與其他治療方法相比的結果和優勢，結果表明納米乳在功效、安全性、滲透性和生物利用度方面具有更好的性能。

納米乳腦靶向給藥系統可以克服血腦屏障(Blood brain barrier,BBB)對進入腦部治療藥物的控制和限制，增加藥物通過BBB的能力，提高腦內血藥濃度，更好的發揮藥物對腦血管疾病、中樞神經系統疾病的治療效果。Karami[48]等綜述討論了納米乳作為最有希望的CNS藥物載體候選物之一的最新進展、影響和面臨的挑戰。納米乳腦靶向給藥的另一途徑是通過鼻-腦通路的鼻腔給藥系統。鼻-腦通路(Nose-to-Brain)可以直接將藥物靶向大腦，避免首過效應并繞過BBB，通過鼻腔途徑，藥物可以直接沿著位于鼻腔上部的三叉神經和嗅神經進入大腦。Bonferoni[49]等介紹了納米乳用于鼻-腦靶向的現狀，特別關注最近的出版物，認為納米乳代表了通過鼻內途徑將藥物直接遞送到大腦中的有希望的制劑，可以用作口服給藥的可能替代物，鼻納米乳劑似乎是有效的、非侵入性的和安全的藥物遞送系統，以實現用于治療神經疾病的腦靶向。Comfort[50]等指出，納米乳劑在鼻腔給藥中表現出巨大的潛力，增加了許多藥物對全身和鼻-腦遞送的吸收和生物利用度，但納米乳劑尚未被提出用于治療鼻部局部疾病，同時鼻用納米乳缺乏詳細的毒理學研究和廣泛的臨床試驗。Dalpiaz[51]等指出鼻-腦通路為抗病毒藥物進入CNS提供了新途徑，通過對納米乳基質配方的調整和制劑工藝的改進，可以輸送高活性抗逆轉錄病毒藥物通過鼻-腦通路攻擊CNS的艾滋病毒。徐雄波等[52]將尼莫地平做成納米乳鼻腔給藥，并進行腦組織靶向性初步評價。大鼠實驗表明，尼莫地平納米乳鼻腔給藥比尼莫地平納米乳注射液尾靜脈注射給藥更具有腦組織靶向性。肖嘉婧[53]進行了經鼻復方丹參納米乳原位凝膠的研制及其大鼠體內藥動學研究，結果鼻腔給藥復方丹參納米乳原位凝膠的血漿和組織的藥物濃度高于鼻腔給藥原位普通凝膠，且吸收快，鼻腔給藥在腦中的藥物濃度高于灌胃復方丹參滴丸，而且作用時間較長。復方丹參納米乳原位凝膠相對普通原位凝膠的腦靶向效率為13.01%，相對口服滴丸為653.00%。曹丹丹[54]等將肉蓯蓉苯乙醇苷做成納米乳，鼻腔給藥治療老年癡呆，并進行了急性毒理學研究，結果顯示納米乳鼻腔給藥安全，無明細毒性。以上實驗進一步印證了納米乳鼻腔給藥的腦靶向性和安全性。

5 結束語

納米乳載藥技術為提高難溶藥物的溶解度和生物利用度，實現靶向給藥提供了一種新的途徑和方法，已經成為各行各業研究和應用的熱點，但目前大多停留在實驗室和小規模使用，離大規模生產、臨床使用還有漫長的路要走。提高納米乳的載藥量，減少乳化劑的用量，降低毒性等方面，還需要科研工作者進行更加深入細致的研究。