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1儀器與試藥
1.1儀器
JB??2型恒溫磁力攪拌器(上海智光儀器儀表有限公司),十萬分之一電子分析天平(BP211D,德國賽多利斯),F??4500Hitachi熒光分光光度計(日本日立公司),ZetasizerNanoZS90納米粒度及Zeta電位分析儀(英國MalvernInstrumentsLtd),JEL??IOOCXⅡ透射電鏡(日本),ShimadzuLC??10A高效液相色譜儀(日本島津公司),ShimadzuRF??10AXL熒光檢測器(日本島津公司)。
1.2試藥
辣椒堿原料(貴州安順生達生物科技開發公司,純度≥97%,批號20030503),辣椒堿對照品(SIGMA公司,純度≥97%,批號2069698),中鏈脂肪酸三甘油酯(MCT,德國SasolGermanyGmbH,iv級,批號061224),吐溫80(上海申宇醫藥有限公司,藥用級,批號080201),豆磷脂(上海金伴藥業有限公司,藥用級,批號021109),葡聚糖SephadexG??50(北京拜爾迪生物公司,批號17??0043??02),丙二醇(天津市富宇精細化工有限公司,批號071012),色譜甲醇(天津四友化學試劑廠),超純水,其余試劑均為分析純。
2方法與結果
2.1納米乳處方篩選
2.1.1納米乳的制備稱取適量的藥物、油、乳化劑、助乳化劑,攪拌混勻,50℃水浴加熱溶解,得均勻透明的溶液;在磁力攪拌下將此溶液逐滴加入60~65℃蒸餾水中乳化。
2.1.2油、表面活性劑種類分別以大豆油、MCT、油酸乙酯為油相,吐溫80、泊洛沙姆F68、豆磷脂為乳化劑,考察外觀及700nm透光率(此波長藥物、輔料自身無吸收,透光率僅與乳滴大小成反比),初步篩選乳劑的組成,結果見表1。結果表明:乳化劑與油的質量比為4∶1時,乳化劑的乳化能力由強到弱排列是:吐溫80>泊洛沙姆F68>豆磷脂,故選擇吐溫80為乳化劑;油相被乳化由強到弱排列是:油酸乙酯≈MCT>大豆油,而MCT已被歐洲藥典準許用于注射劑,且已有上市產品[12]436-439,故選擇MCT為油相。
表1油相、表面活性劑種類對粒徑的影響(略)
br1Effectofoilphaseandsurfactantsonparticlesize
2.1.3表面活性劑用量吐溫80與MCT按不同質量比,分別以4∶1、3∶1、2.5∶1、2∶1、1∶1混合,按“2.1.1”項制備,考察外觀及700nm透光率,結果見表2。結果表明:在MCT與丙二醇的量、制備工藝相同前提下,吐溫80∶MCT≥2.5∶1時能形成微乳。因此,選擇吐溫80∶MCT=2.5∶1作為表面活性劑與油最低比例。
2.1.4復合乳化劑比例固定(吐溫80+豆磷脂)∶MCT=2.5∶1,將吐溫80與豆磷脂按不同質量比混合,考察方法同“2.1.3”項,結果見表3。結果表明:當吐溫80∶豆磷脂≥2∶1時能形成微乳。為減少吐溫80的用量,選擇吐溫80∶豆磷脂=2∶1為復合乳化劑比例。
2.1.5油濃度固定吐溫80∶豆磷脂∶MCT=0.25∶0.125∶0.15,按“2.1.1”項制備,考察MCT不同濃度時的包封率。由表4可見,辣椒堿納米乳包封率隨MCT濃度的增大而相應提高,當MCT濃度上升至1.50%,包封率為85.22%,符合藥典的相關規定(包封率>80%)。
2.2納米乳制備工藝優化
2.2.1乳化溫度選擇將藥物、油、復合乳化劑、助乳化劑按處方量混勻,50℃水浴加熱溶解,得均勻透明的溶液,在磁力攪拌下將此溶液分別逐滴加入60~65℃與常溫(25℃)蒸餾水中乳化30min。辣椒堿納米乳包封率結果見表5。結果表明:60~65℃乳化的包封率略高于常溫乳化。為簡化生產工藝,選擇常溫(25℃)乳化。
表2油與表面活性劑比例對粒徑的影響(略)
br2Effectoftheproportionbetweenoilandsurfactantsonparticlesize
表3復合乳化劑比例對粒徑的影響(略)
br3Effectoftheproportionofcompositeemulsifiersonparticlesize
表4油濃度對辣椒堿納米乳包封率的影響(略)
br4Effectofoilconcentrationonentrapmentefficiencyofcapsaicinnanoemulsion
2.2.2油、水滴加順序將藥物、油、復合乳化劑、助乳化劑按“2.2.1”項制備均勻透明的溶液,在磁力攪拌下,分別將此溶液逐滴加入25℃蒸餾水中,以及將25℃蒸餾水一次傾入該溶液中乳化30min,包封率結果見表6。結果表明:油、水滴加順序對包封率影響不大。考慮今后工業生產更簡單,選擇蒸餾水一次傾入油中乳化的方式。
表5溫度對辣椒堿納米乳包封率影響(略)
br5Effectoftemperatureonentrapmentefficiencyofcapsaicinnanoemulsion
表6制備工藝對辣椒堿納米乳包封率影響(略)
br6Effectofpreparationtechnologyonentrapmentefficiencyofcapsaicinnanoemulsion
2.3辣椒堿納米乳注射劑的制備
依據辣椒堿納米乳處方設計與工藝研究結果,結合注射劑的制備工藝,擬定辣椒堿納米乳注射劑制備工藝如下:按處方量稱取辣椒堿、油、乳化劑、助乳化劑,50℃水浴加熱溶解,得均勻透明的溶液;在磁力攪拌下,將常溫蒸餾水(0.22μm濾過滅菌)傾入該溶液乳化30min,形成淡黃色、澄清透明的辣椒堿納米乳。于潔凈環境下,0.22μm微孔濾膜過濾辣椒堿納米乳,將續濾液灌裝在已滅菌的2mL、5mL安瓿中,拉封。將灌封好的辣椒堿納米乳注射劑121℃、0.1MPa熱壓滅菌15min,即得。
2.4形態與粒徑測定
2.4.1形態測定取適量辣椒堿納米乳,滴在覆有支持膜的銅網上,靜止10min后用濾紙片吸干,滴加1~3%磷鎢酸溶液于銅網上負染5min,自然揮干,用透射電子顯微鏡觀察并拍攝照片,結果見圖1。結果表明:納米乳劑中的乳滴呈類球形,粒徑分布均勻。
圖1辣椒堿納米乳透射電鏡照片(×50000)(略)
Figure1Transmissionelectronphotographofcapsaicinnanoemulsion(×50000)
2.4.2粒徑大小與分布測定取辣椒堿納米乳適量,采用動態光散射(dynamiclightscattering,DLS)原理的Nicomp380/ZLS激光粒度/動電位分析儀測定,其粒徑與粒度分布見圖2。結果表明:辣椒堿納米乳的平均粒徑6.16nm,多分散系數0.307,粒度分布均勻。
圖2辣椒堿納米乳粒徑分布圖(略)
Figure2Particlesizedistributionofcapsaicinnanoemulsion
2.5動電位測定
采用電泳光散射(electrophoreticlightscattering,ELS)法,取辣椒堿納米乳適量,室溫下置Nicomp380/ZLS激光粒度/動電位分析儀測定,動電位分布見圖3。結果表明,所得辣椒堿納米乳電位(ζ)平均值為-34.0mV。
2.6pH值測定
測定3批辣椒堿納米乳的pH值,每批測定3次,取平均值。3批乳劑的pH值分別為5.45、5.43、5.45,符合靜脈注射劑對pH值的要求。
圖3辣椒堿納米乳動電位分布圖
Figure2Zetapotentialmicroscopedistributionofcapsaicinnanoemulsion
2.7辣椒堿納米乳含量測定
2.7.1色譜條件與系統適應性試驗色譜柱為DiamonsilC18(250mm×4.6mm,5μm);流動相為甲醇?菜??擦姿幔ㄌ寤?比70∶30∶0.1);熒光檢測波長為λex=283nm,λem=310nm;流速為1.0mL?min-1;進樣量為20μL。辣椒堿保留時間12.3min,理論塔板數4156,拖尾因子1.13,峰形對稱,色譜圖見圖4A。
2.7.2樣品溶液的制備精密稱取0.10mg辣椒堿對照品,無水乙醇溶解并定容至10mL,取該液1.0mL,無水乙醇稀釋至10mL,搖勻,制得1.0μg/mL辣椒堿對照液。精密量取0.004%辣椒堿納米乳0.30mL(約相當于辣椒堿12μg),無水乙醇溶解并定容至10mL,超聲混勻,制得1.2μg/mL辣椒堿供試液。精密量取不含辣椒堿的空白納米乳0.30mL,同法制得陰性對照液。
2.7.3方法專屬性考察分別量取對照液、供試液及陰性對照液20μL,按上述色譜條件測定,結果表明,空白基質無干擾,且供試液與對照液保留時間基本一致,見圖4。
圖43種樣品溶液熒光??HPLC圖(略)
Figure4Fluorescence??HPLCofthreesamples
2.7.4標準曲線繪制精密稱取辣椒堿對照品0.20mg于10mL容量瓶中,無水乙醇溶解并定容至刻度,搖勻,得20μg/mL辣椒堿標準儲備液。精密吸取該儲備液0.1、0.3、0.4、0.5、1.0、2.0、3.0mL置10mL容量瓶中,無水乙醇稀釋至刻度,搖勻,制得系列濃度對照液。分別進樣20μL,按上述色譜條件測定,以對照液質量濃度(ρ)為橫坐標,峰面積(A)為縱坐標,計算回歸方程為:A=4×106ρ-224614,r=0.9997,結果表明辣椒堿在0.20~6.00μg/mL范圍內與峰面積線性關系良好。以信噪比(S/N)=3計算,測得辣椒堿最低檢測限為0.1ng。
2.7.5精密度試驗取0.1μg/mL辣椒堿對照液,連續進樣5次,測得平均峰面積為10012711,RSD為0.54%,表明儀器精密度良好。
2.7.6重現性試驗按上述方法制備濃度為0.8、1.0、2.0、4.0、6.0μg/mL的辣椒堿供試液,各3份,以1.0μg/mL辣椒堿對照液的峰面積定量,結果各濃度辣椒堿含量平均值為91.10%、94.94%、91.03%、91.01%、90.04%;RSD(n=3)為0.37%、0.85%、0.25%、0.42%、1.7%,表明本方法重現性良好。
2.7.7穩定性試驗取供試液適量,分別于室溫放置0、2、4、6、8、12、24h后按色譜條件測定,測得峰面積日內RSD為0.32%(n=7),表明供試液在24h內穩定。每天測1次,連續測5d,峰面積日間RSD為1.5%(n=5)。
2.7.8回收率試驗精密量取0.50mL空白納米乳15份,分3組,置10mL容量瓶中,分別加入20μg/mL辣椒堿標準儲備液0.40、0.50、1.00mL,各5份,無水乙醇定容,超聲混勻,0.45μm濾過,精密吸取續濾液20μL按上述色譜條件測定,外標法計算回收率。結果高、中、低濃度平均回收率分別為100.14%、102.56%、107.25%,RSD值分別為1.30%、0.83%、0.58%(n=5),見表7。
2.7.9含量測定精密量取0.004%辣椒堿納米乳0.50mL,無水乙醇溶解并定容至10mL,超聲混勻,得辣椒堿供試液;另精密稱取辣椒堿對照品適量,無水乙醇配成2.0μg/mL辣椒堿對照液。分別吸取辣椒堿供試液、對照液20μL,按上述色譜條件測定,外標法計算含量。結果3個批號辣椒堿含量分別為94.50%、94.55%和94.10%。
表7辣椒堿納米乳回收率(略)
br7Recoveryofcapsaicinnanoemulsion
2.8辣椒堿納米乳包封率測定
包封率測定方法參照文獻[13]:量取0.004%辣椒堿納米乳0.3mL滴到葡聚糖凝膠柱中心,2000r/min離心5min,洗脫液用無水乙醇溶解并定容至10mL,超聲混勻,按“2.7.1”項色譜條件測定,將峰面積代入標準曲線計算藥物濃度。根據式1-1計算辣椒堿納米乳的包封率。
包封率=(ρ包封/ρ總藥)×100%(1-1)
式中ρ總藥表示辣椒堿總質量濃度,ρ包封表示納米乳中被包封辣椒堿質量濃度。測得3批辣椒堿納米乳的包封率分別為85.83%、84.50%、85.34%,RSD為0.79%。見表8。
表8辣椒堿納米乳包封率(略)
br8Entrapmentefficiencyofcapsaicinnanoemulsion
3討論
3.1影響乳滴粒徑因素
3.1.1油、表面活性劑種類油、表面活性劑種類是影響乳滴粒徑的重要因素。根據納米乳形成機理,當表面活性劑的親水親油平衡值(HLB)與油所需HLB值相當時,形成納米乳較穩定[14]。當油、表面活性劑濃度不變,分別以大豆油、油酸乙酯、MCT為油相,形成乳滴粒徑由小到大排列:吐溫80<泊洛沙姆F68<豆磷脂。可見,乳化劑乳化能力由強到弱排列:吐溫80>泊洛沙姆F68>豆磷脂。同時,表3結果也表明,乳滴粒徑隨吐溫80增加、豆磷脂減少而逐漸減小,說明吐溫80乳化能力較強。制備O/W型乳劑,所需乳化劑的HLB值在8~16范圍內,吐溫80的HLB值為15.0;而豆磷脂僅3.0,脂溶性過強,在水相體系中分散性較差,難以在油水兩相中很好的分配;相反,泊洛沙姆F68的HLB值為29.0[12]516-519,親水性強,不能在油水界面大量吸附,也難以形成牢固的界面膜,故乳化能力均較差。
油的種類同樣影響微乳的形成。如表1所示,吐溫80作乳化劑,油酸乙酯或MCT為油相時均能形成透明微乳,而大豆油不能,這可能與大豆油為長鏈植物油,較難乳化有關。依據文獻[15~18]報道,油相分子的大小以及碳鏈的長短影響微乳的形成:油相分子體積越小,對藥物的溶解能力越強;碳氫鏈越短的油越能嵌入表面活性劑中形成界面膜,所得微乳相圖區域越大。反之,碳氫鏈過長的油則不易形成微乳。因此,油酸乙酯、MCT較大豆油易乳化。
3.1.2表面活性劑用量當油、表面活性劑種類固定時,表面活性劑用量顯著影響乳滴粒徑的大小。如表2所示,吐溫80∶MCT的質量比由1∶1增大到4∶1時,透光率由0.5%增大到99.6%,可見乳滴粒徑隨表面活性劑用量增大而減小。文獻[19]也說明,納米乳中乳化劑的用量為油量的20%~30%,而普通乳中乳化劑多低于油量的10%。這是因為納米乳乳滴小界面積大,表面能高,需要濃度更高的乳化劑才能有效降低表面能,形成納米乳。但考慮到毒性,在形成納米乳前提下表面活性劑的用量應盡可能少。新晨
3.2影響包封率因素
除了油的種類影響乳滴粒徑以外,油的濃度是影響納米乳包封率的關鍵因素。當MCT由0.15g增大到1.50g時,包封率由20.07%提高到85.22%。這是因為當辣椒堿濃度不變時,增大油的量,乳化劑、助乳化劑按比例增加,藥質比隨之提高,使更多藥物溶解在油、乳化劑、助乳化劑組成的均相中,形成均勻透明的溶液;遇水乳化后藥物被包裹的比例隨之提高。此外,表5、表6說明乳化溫度與油、水滴加順序對辣椒堿納米乳包封率的影響不大。
【參考文獻】
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