天津中医药大学学报  2018, Vol. 37 Issue (5): 393-398

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贾山, 张紫薇, 谭佳威, 杨冰, 白洁, 李鹏跃, 杜守颖, 陆洋
JIA Shan, ZHANG Ziwei, TAN Jiawei, YANG Bing, DU Shouying,
通窍散瘀方微乳的制备及评价
Preparation and evaluation of Tongqiao Sanyu microemulsion
天津中医药大学学报, 2018, 37(5): 393-398
Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, 2018, 37(5): 393-398
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1673-9043.2018.05.12

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收稿日期: 2018-03-25
通窍散瘀方微乳的制备及评价
贾山, 张紫薇, 谭佳威, 杨冰, 白洁, 李鹏跃, 杜守颖, 陆洋     
北京中医药大学中药学院, 北京 100029
摘要: 目的 该实验制备通窍散瘀方微乳,并对其含量、理化性质、刺激性进行评价。方法 实验以葛根素溶解度为指标,筛选出合适的乳化剂、助乳化剂、油相。再通过伪三元相图,优化微乳处方。结果 得到制剂处方为EL35,2丙二醇-IPM-水,四者比例为29.23:29.23:5.18:36.34(W:W:W:W)。得到的O/W型微乳,外观澄清透明,PH均值约为5.31。透射电镜下观察,圆整、均匀。激光粒径测定仪测定平均粒径约为17.86 nm,Zeta电位约为-4.90。葛根素载药量约为:68.64 mg/g,芍药苷载药量约为26.96 mg/g。通过大鼠鼻中隔切片,研究通窍散瘀微乳和通窍散瘀溶液对鼻黏膜的刺激性、损伤性作用及可逆性。结论 结果显示通窍散瘀微乳能显著提高难溶性药物葛根素的载药量,并且形成均一稳定的体系。可为通窍散瘀方给药提供新的剂型。微乳的刺激性小于溶液,且微乳损伤是可逆的。
关键词: 通窍散瘀方     微乳     伪三元相图     刺激性     载药量    
Preparation and evaluation of Tongqiao Sanyu microemulsion
JIA Shan, ZHANG Ziwei, TAN Jiawei, YANG Bing, DU Shouying,     
Beijing University of Chinese Medicine, College of Traditional Chinese Medicine, Beijing 100029, China
Abstract: Objective The experiment is to prepare Tongqiao Sanyu microemulsion, and investigate its content, physical, chemical properties and irritation. Methods Use the solubility of puerarin as an index, investigate the appropriate emulsifier, co-emulsifier and oil phase. And then through the pseudo ternary phase diagram, optimize the microemulsion prescription. Results The formulation is EL35-1, 2-propanediol-IPM-water, and the ratio is 29.23:29.23:5.18:36.34 (W:W:W:W). System of Tongqiao Sanyu microemulsion for the O/W microemulsion, the appearance of clear and transparent, The pH is 5.31. Placed under the transmission electron microscope observation, round, uniform.. The average particle size was 17.86 nm and the zeta potential was -4.90 by laser particle size analyzer. The dose of Puerarin was 68.64 mg/g, and paeoniflorin was 26.96 mg/g.Toad palate cilia irritation test results show that the drug suspension and microemulsion preparations are certain irritation. Conclusion Results show that Tongqiao Sanyu microemulsion can significantly improve the insoluble drug puerarin drug loading, and the formation of uniform and stable system. Tongqiao Sanyu microemulsion can provide a new dosage form for Tongqiao Shuyu recipe. The irritation of microemulsion is less than that of the solution, and the damage of microemulsion is reversible
Key words: Tongqiao Sanyu prescription     microemulsion     pseudo-ternary phase diagram     irritation     drug loading    

通窍散瘀方原方为王永炎院士临床经验方,由葛根、白芍、薄荷脑等药味组成,用于治疗急性脑中风,疗效确切。方中主要成分有葛根素、芍药苷和薄荷脑。主要药效成分为葛根素、芍药苷。葛根素具有扩张冠状动脉、抗心肌缺血,抑制血小板凝集、改善脑循环[1]、对脑缺血及缺血再灌注引起的神经细胞损伤具有保护作用[2-3]。芍药苷对脑神经元有保护作用[4],薄荷脑在一定浓度范围内能够促进葛根素的渗透,当浓度达到5 mg/mL时具有显著促渗作用[5]。通窍散瘀方在临床上主要以水煎液给患者。而方中主要药效成分葛根素在水和油中的溶解度都很低[6],提高葛根素的生物利用度非常必要。为了发挥该方速效急救的临床疗效,研制一种安全稳定并使有效成分能够直达脑部的剂型非常必要。微乳作为一种新型的纳米制剂,具有脑靶向、低刺激性和高稳定性的特点。

本研究首先通过伪三元相图制备通窍散瘀方微乳,并对其理化性质、含量、刺激性进行评价。

1 材料

仪器LC-20AD高效液相色谱仪(日本岛津公司,SPD-M20A,PDA检测器;LC Solution色谱工作站);磁力搅拌器(金坛区华城润华实验仪器厂);激光粒径测定仪(Zetasizer Nano ZS,英国马尔文仪器有限公司);TK-20B型透皮扩散试验仪(上海皆凯科技贸易有限公司);葛根素提取物(北京普博欣生物科技有限责任公司,批号PB10624-1);芍药苷提取物(北京普博欣生物科技有限责任公司);薄荷脑提取物(北京普博欣生物科技有限责任公司,批号PB31210);葛根素对照品(110752-201615);芍药苷对照品(110736-201441);肉豆蔻酸异丙酯IPM(麦克林);油酸乙酯(北京化工厂);油酸(北京化工厂);蓖麻油聚氧乙烯35(阿达玛斯试剂公司);辛酸葵酸聚乙二醇甘油酯(labrasol)(嘉法狮(上海)贸易有限公司)等;SD大鼠,雄性,体质量(180~220)g[北京维通利华实验动物技术有限公司许可证编号:SCXK(京)2006-2009]。

2 方法与结果 2.1 葛根素在各油相、乳化剂、助乳化剂中的溶解度考察 2.1.1 色谱条件

十八烷基键合硅胶柱;甲醇-水(37:63)(1%醋酸);流速1.0 mL/min;检测波长:250 nm,柱温:25 ℃,进样量:20 μL。

2.1.2 标准曲线的绘制

精密称取葛根素对照品适量,用甲醇溶解并稀释成浓度为613.000、367.800、122.600、61.300、24.520、2.452 μg/mL的葛根素标准供试液。按照上述色谱条件,进样20 μL,记录峰面积。以样品色谱峰面积A对浓度C进行线性回归,结果表明,葛根素在2.452~613 μg/mL线性关系良好,回归方程为Y=51 121 441.36X-34 622.21,r2=0.999 9。

2.1.3 精密度实验

取高、中、低质量浓度(613、367.8、2.452 μg/mL),连续进样3次,记录峰面积,计算RSD值0.33%、0.17%、0.000 80%。表明仪器精密度良好。

2.1.4 稳定性实验

分别在2、4、6、8、10、12 h测样品含量。计算RSD值,RSD值为1.79%,表明12 h内样品稳定性良好。

2.1.5 溶解度实验

测定葛根素在不同油相(IPM、油酸、油酸乙酯中)、不同乳化剂(EL-35、吐温80、辛酸葵酸聚乙二醇甘油酯(Labrasol)、不同助乳化剂(1,2-丙二醇、无水乙醇、丙三醇、PEG400、Transpol p(二乙二醇单乙基醚))中的溶解度。室温下,在足量的葛根素中,分别加入5 mL的各溶媒,搅拌48 h,使药物充分溶解。在3、9、12、24、48 h取点,每次取300 μL。然后于5 000 r/min下离心15 min,精密量取上清液100 μL,甲醇定容到10 mL,HPLC测定葛根素含量。结果见1~2。

图 1 葛根素在不同乳化剂中的溶解度
图 2 葛根素在不同助乳化剂中的溶解度

结果显示,对于油相,IPM、油酸、油酸乙酯,葛根素在其中的溶解度均小于0.1 mg/g,说明葛根素在油中的溶解度很低,因此选择这3种油相作进一步的研究。葛根素在3种表面活性剂中的溶解度都大于40 mg/g,且大小差不多,因此选择这3种乳化剂进行进一步的实验。对于助乳化剂,葛根素在1,2-丙二醇的溶解度为254.83 mg/g,明显高于在其他助乳化剂的溶解度。因此选择这1,2丙二醇作为助乳化剂。

2.2 微乳油相的筛选

精密称取EL35作为乳化剂,1,2-丙二醇作为助乳化剂,乳化剂和助乳化剂按质量比(Km)为1:1混合均匀,制成混合乳化剂。将混合乳化剂分别与IPM、油酸乙酯、油酸,按质量比9:1,8:2,7:3,6:4,5:5,4:6,3:7,2:8,1:9的比例精确称量,置于西林瓶中,25 ℃恒温,350 r/min磁力搅拌混合均匀,以去离子水滴定,每滴一次待其充分混合均匀,观察液体的形态变化,同时以入射光照射,观察是否有丁达尔现象,记录体系的临界变化点。计算临界点时每个组分在微乳体系中的质量百分含量,借助O-riginPro8.0软件绘制微乳的伪三元相图,确定O/W型微乳区。结果见图 3

图 3 微乳的伪三元相图

结果显示,EL35-1,2丙二醇-IPM-水微乳区面积最大。微乳区面积大者,微乳的稳定性较好。所以选择IPM作为油相。

2.3 微乳乳化剂的筛选

精密称取IPM作为油相,1,2-丙二醇作为助乳化剂、EL-35、吐温80、(Labrasol)为乳化剂,将各乳化剂和助乳化剂按质量比(Km)1:1,混合均匀,制成混合乳化剂。将不同的混合乳化剂与IPM,按质量比9:1,8:2,7:3,6:4,5:5,4:6,3:7,2:8,1:9的比例精确称量,置于西林瓶中,后面的实验操作同2.2。结果见图 4

图 4 不同微乳乳化剂的伪三元相图

结果显示,以Labrasol作乳化剂的处方,在任何比例下都不可形成微乳。而以EL35,吐温80为乳化剂的微乳面积比较,EL35的微乳区面积大者,选择乳化剂EL-35。

2.4 微乳Km值的筛选

精密称取EL35作为乳化剂和1,2-丙二醇作为助乳化剂按质量比(Km)为3:1、2:1、1:1、1:2、1:3分别混合均匀,制成混合乳化剂。将混合乳化剂与IPM,按质量比9:1,8:2,7:3,6:4,5:5,4:6,3:7,2:8和1:9的比例精确称量,置于西林瓶中,后面的实验操作同2.2。结果见图 5

图 5 不同km值的伪三元相同

结果显示,当Km=1:1时,微乳区面积最大,选择Km=1:1。

2.5 最佳空白微乳处方的筛选

在筛选出的以IPM为油相、EL-35为乳化剂、1,2丙二醇为助乳化剂,Km值为1:1的伪三元相图中,筛选13个点作进一步研究。乳化剂的用量一般为处方的40%~60%,油相为5%左右。

采用马尔文激光粒径测定仪,对已经选择的微乳区域内的13个处方进行粒径和多分散指数(PDI)测定。以形成微乳的外观、粒径、PDI作为衡量指标综合考虑,选择最佳处方配比,作为最优处方。结果见表 1

表 1 最佳空白微乳处方的筛选

结果显示,处方2、处方5和处方13,外观澄清透明,PDI小,比较稳定。将这3个处方进行进一步实验。

2.6 最佳载药微乳处方的筛选

考察葛根素载药量500、600、700、800、900、1 000 mg葛根素。芍药苷和薄荷脑按照处方比例添加到空白微乳处方中。处方比例为葛根素:芍药苷:薄荷脑=2:1:0.8。将空白处方2,处方5和处方13加入各药物之后,制得载药微乳,在常温下放置,处方13载药500 mg在第2天析出,处方5载药500 mg在第10天析出,处方2载药500、600、700 mg,放置不析出,根据最大载药量原则,最终选择载药量700 mg。

2.7 通窍散瘀微乳处方设计

设计空白处方总量为10 g,IPM 0.519 g,1,2-丙二醇2.923 g,EL35 2.923 g,水3.635 g,其中载药葛根素700 mg,芍药苷280 mg,薄荷脑350 mg。

2.7.1 通窍散瘀微乳制法

取10 mL西林瓶,按照处方比例依次加入1,2丙二醇、EL35、葛根素,25 ℃恒温水浴,以350 r/min搅拌,使其充分溶解。加入薄荷脑、IPM。搅拌,使其充分溶解, 作为A相。另取芍药苷提取物加入相应量的纯净水中搅拌使其充分溶解,作为B相。将B相逐滴加入A相中,不断搅拌使混合均匀,即得。

2.8 通窍散瘀方微乳pH值测定

取3个批号的通窍散瘀方微乳各10 g,置于西林瓶中,将pH酸度计校正平衡后,测定3个样品的pH值。

结果显示,醒脑静鼻用微乳的平均pH值为5.31,而正常生理状态下,鼻腔内pH值为4.5~6.5,在此PH值下,生物适应性良好[7]

2.9 微乳中葛根素和芍药苷含量测定 2.9.1 色谱条件

Agilent C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)色谱柱,柱温30 ℃;流动相乙腈-甲醇-水(15:10:75);流速1.0 mL/min;葛根素检测波长250 nm;芍药苷检测波长230 nm;进样量10 μL。

2.9.2 标准曲线的建立

分别精密称取葛根素、芍药苷对照品6.64、5.2 mg,加甲醇配制成葛根素浓度为0.066 4 mg/mL,芍药苷浓度为0.013 mg/mL的对照品储备液。配置成一系列葛根素浓度为66.40、33.20、16.60、8.30、6.64、3.32 μg/mL的对照品溶液。芍药苷浓度为26.00、13.00、6.50、3.25、2.60、1.30 μg/mL,摇匀,得到标准溶液系列。按上述色谱条件依次进样。以测得峰面积A与其浓度C线性回归,得葛根素标准曲线方程Y=37 784 682.811 1X+22 121.591 5,r=0.999 4,线性范围3.32~66.40 μg/mL,芍药苷标准曲线方程Y=12 863 791.653 0X+4 071.561 6,r=0.999 4,线性范围1.300~26.00 μg/mL。

2.9.3 专属性考察 2.9.3.1 空白体系微乳的配制

精密称取微乳1.064 4 g,15 000 r/min离心10 min,取上清液,于10 mL容量瓶中,加甲醇定容。取1 mL加到25 mL,加甲醇定容。取1mL加到10 mL容量瓶中,加甲醇定容。

2.9.3.2 样品溶液的配制

精密称取微乳1.005 0 g,15 000 r/min离心10 min,取上清液,于10 mL容量瓶中,加甲醇定容。取1 mL加到25 mL,加甲醇定容。取1 mL加到10 mL容量瓶中,加甲醇定容。

2.9.4 精密度实验

取同一对照品溶液,重复进样6次。葛根素峰面积RSD =0.13%,芍药苷RSD =0.40%,表明本实验的方法精密度良好。

2.9.5 重现性实验

取同一批样品6份,分别制成供试品溶液,按含量测定法测定,结果葛根素,RSD=0.19,芍药苷RSD=0.61,表明本实验的方法重现性良好。

2.9.6 稳定性考察

取载药微乳溶液,按照供试品的处理方法制成待测液后,于0、2、4、6、8、10、12、24 h进行测定,记录峰面积值,葛根素RSD=0.17,芍药苷RSD=0.74,表明供试品在处理后24 h保持稳定。

2.9.7 载药微乳的含量测定

取3批样品,依供试品溶液的处理办法制成供试品溶液,按照2.9.3项下进行测定,结果如下表 2~3

表 2 载药微乳中葛根素的含量
表 3 载药微乳中葛根素的含量
2.9.8 粒径

采用激光散射法测定了空白微乳和载药微乳的,取稀释10倍的载药微乳适量,用马尔文粒径仪测定自微乳的粒径和Zeta电位,记录粒径及电位。载药微乳的平均粒径(直径)为17.86 nm,PDI为0.031,Zeta电位为-4.90 mV。空白微乳的粒径和电位与载药微乳差异不大,结果见图 6~7

图 6 载药微乳的粒径
图 7 载药微乳的电位
3 通窍散瘀微乳对大鼠鼻黏膜和纤毛刺激性、损伤性作用及可逆性研究

大鼠共21只,随机分为4组,其中载药微乳组、空白微乳组、药物混悬液组各6只,生理盐水组3只。第1天给药3次,每次给药50 μL,在给药后的第2天和第8天分别处死3只大鼠(生理盐水组第2天处死)。取鼻中隔软骨(带黏膜),苏木精-伊红(HE)染色,石蜡切片,做光镜观察,结果见图 8~9

图 8 给药第2天倒置显微镜下观察图(40×)
图 9 给药8天后倒置显微镜下观察图(40×)

结果显示,HE染色下生理盐水组大鼠鼻粘膜病理切片中可见无上皮细胞无增生,排列整齐,杯状细胞少,固有层无水肿。通窍散瘀微乳组病理切片可见上皮细胞的纤毛脱落,固有层水肿,腺体增生,血管不同程度扩张并略微充血。通窍散瘀微乳恢复1周组的大鼠病理切片大鼠鼻黏膜恢复正常。通窍散瘀药液组大鼠鼻黏膜切片可见杯状细胞增多,腺体增生,血管不同程度扩张并有充血现象。通窍散瘀药液恢复1周组大鼠鼻黏膜未恢复正常,仍可见杯状细胞增多,腺体增生,血管不同程度扩张并有充血现象。

4 讨论

方中的葛根素是难溶性成分,提高葛根素溶解度很重要。首先采用溶解度实验初步选出乳化剂、助乳化剂、油相,再以滴水法绘制伪三元相图,单因素考察乳化剂、助乳化剂、油相,进一步筛选出合适的乳化剂、助乳化剂、油相。以粒径、PDI为指标,确定乳化剂、助乳化剂、油相的比例。再以载药量为指标,确定处方中各药物的量,最终制备载药微乳。

通窍散瘀微乳能显著提高难溶性药物葛根素的载药量,并且形成均一稳定的体系。可为通窍散瘀方给药提供新的剂型。

通过大鼠鼻中隔切片实验研究结果可以发现,以生理盐水作为对照组,通窍散瘀微乳给药后有一定毒性,然而在给药1周后切片观察,发现其纤毛再生,细胞在恢复,表明通窍散瘀微乳虽对大鼠鼻黏膜和纤毛产生刺激性,但其可以恢复。说明微乳对鼻腔的刺激性具有可逆性,可为通窍散瘀方给药提供新的剂型。

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