液體石蠟乳的制備及穩(wěn)定性試驗

史同瑞，王 爽，朱丹丹，劉 宇，王 巖，李 丹

(黑龍江省獸醫(yī)科學研究所，黑龍江齊齊哈爾161006)

乳劑是由互不相溶的液體經(jīng)乳化后形成的非均相液體分散體系，其劑型主要有O/W型和W/O型兩種［1］。乳劑作為藥物的遞藥系統(tǒng)，可經(jīng)口服、外用、肌內(nèi)注射和靜脈注射途徑給藥，并具有緩釋和增強藥物靶向性等功能［2］。由于乳劑的熱力學不穩(wěn)定性，易于分層，為制備穩(wěn)定的乳劑，除需要加入適宜的乳化劑等因素外，還要應用膠體磨等特殊的乳化設備。在制備乳劑時加入多元醇作為輔助乳化劑，有利于乳化較難乳化的油類，并且具有乳化劑用量少、乳化劑HLB值選擇范圍大、易于制備穩(wěn)定乳劑等優(yōu)點［3-4］。為了增加乳劑穩(wěn)定性，研究應用多元醇作為輔助乳化劑，制備了液體石蠟乳劑，并考察了乳劑的穩(wěn)定性，以期對該類藥劑的研發(fā)奠定技術基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器 液體石蠟，500 mL/瓶，批號20120905，天津市巴斯夫化工有限公司;丙二醇、正丁醇和正戊醇，大豆色拉油、油酸、司盤-80、吐溫-80、硬脂酸鋁、蘇丹紅Ⅲ。ZNCL-S型恒溫磁力攪拌器，上海羌強儀器設備有限公司。

1.2 配方初選 依據(jù)油相粘度等理化特性，初選液體石蠟、色拉油為油相。依據(jù)乳化劑HLB值，選擇吐溫-80、司盤-80等為乳化劑，依據(jù)輔助乳化劑碳鏈長度，選擇丙二醇、正丁醇、正戊醇為輔助乳化劑。采用單因素試驗法設計試驗并制備乳劑，根據(jù)制備乳劑的穩(wěn)定性，確定初選油相、乳化劑和輔助乳化劑種類及配比。

1.3 配方優(yōu)化 依據(jù)初選油相、乳化劑和輔助乳化劑的種類與配比，采用正交試驗法，按照正交表L9(34)進行正交試驗，四因素分別為A(94%油+6%司盤 -80)、B(吐溫 -80)、C(丙二醇)和 D(水)，每個因素取高、中、低三水平，見表1。按試驗設計分別制備乳劑，并取制備乳劑置有刻度的離心管中，分別以4000 r/min離心15 min，讀取離心管中乳劑總體積及析出相體積。按公式計算乳層保留率:乳層保留率 ＝(總體積-析出相體積)/總體積×100%［5］。根據(jù)試驗結果確定乳劑優(yōu)化配方。

表1 配方篩選正交試驗因素水平表

1.4 制備工藝優(yōu)化 采用單因素試驗法，在室溫條件下，分別考察各組分加入順序?qū)χ苽淙閯┓€(wěn)定性的影響。根據(jù)確定的組分加入順序和初選制備工藝，選擇A(乳化時間)、B(乳化速度)和C(乳化溫度)三個因素，設計三因素三水平正交試驗，優(yōu)化乳劑制備工藝。正交試驗設計見表2。

表2 制備工藝正交試驗因素水平表

1.5 乳劑質(zhì)量檢驗

1.5.1 乳劑劑型判定及粒徑大小測定 取制備的W/O型液體石蠟乳劑，滴一滴于冷水表面，觀察乳劑的分散情況。取微量蘇丹紅Ⅲ染液加入乳劑中，輕輕搖晃，觀察乳劑顏色變化［5-6］。取制備乳劑滴1滴于載玻片上，蓋上蓋玻片，用顯微鏡(400倍)觀察乳滴形態(tài)和均勻度，并測定乳滴粒徑大小。

1.5.2 粘度測定 取出口內(nèi)徑為1.2 mm，上口內(nèi)徑為2.7 mm的1 mL玻璃吸管，在室溫條件下分別吸取不同批次乳劑1 mL，記錄乳劑從1 mL刻度垂直下降至0.4 mL刻度，即流出0.4 mL乳劑所需時間(s)，試驗重復3次，計算平均值，即為乳劑的粘稠度［7］。

1.5.3 加速穩(wěn)定性試驗

1.5.3.1 離心試驗 取制備的5批次乳劑適量，分別加入離心管中，密封管口。置半徑10 cm離心機中，以4000 r/min轉(zhuǎn)速離心15 min，觀察乳劑性狀變化。

1.5.3.2 加速老化試驗 取制備的5批次乳劑適量，分別裝于玻璃瓶中，密封瓶口，置37℃恒溫環(huán)境靜止放置30 d，觀察乳劑的性狀變化。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS15.0統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，所有數(shù)據(jù)以平均數(shù)標準差表示。

2 結果

2.1 配方篩選結果 單因素試驗結果表明，液體石蠟、司盤-80、吐溫-80和丙二醇為制備穩(wěn)定乳劑的理想組分，而液體石蠟與其它輔助乳化劑，以及色拉油與司盤-80、吐溫-80和丙二醇等輔助乳化劑配比制備的乳劑穩(wěn)定性較差。依據(jù)正交試驗各因素水平的極差R，確定影響乳劑乳層保留率的主次因素依次為:B＞C＞A＞D。因素A三項指標以A1為最佳，因素B以B2最佳，因素C以C3最佳，因素D以D1最佳。由此確定乳劑優(yōu)選配比為A1B2C3D1，即乳劑配方為:油相60 mL，吐溫-80 1.5 mL，丙二醇1.5 mL，水38.5 mL。乳劑配方優(yōu)化結果見表3。

表3 乳劑配方正交試驗結果(n=5)

2.2 制備工藝 依據(jù)單因素試驗結果，各組分加入的理想順序依次為油相、輔助乳化劑、親水性乳化劑和水。由表4乳劑制備工藝試驗結果及極差R可以判斷，影響乳化效果的主次因素依次為:乳化速度＞乳化時間＞乳化溫度，優(yōu)選的乳劑制備工藝為A3B3C1，即乳化時間為7 min，乳化速度為800 r/min，乳化溫度為20℃。

表4 乳劑制備工藝試驗結果(n=5)

2.3 物理性狀 外觀為乳白色乳劑，滴于冷水表面為圓形液滴，不分散，將微量蘇丹紅Ⅲ染液滴于乳劑中，乳劑顏色變紅色，表明乳劑劑型為W/O型。乳劑微粒為圓形，微粒粒徑為2～3 μm的占89.47% ±0.36%，乳劑粘度為18.35±1.74 s。

2.4 乳劑穩(wěn)定性 制備的5批次乳劑經(jīng)4000 r/min離心15 min，乳劑均未出現(xiàn)分層。樣品置37℃恒溫環(huán)境靜止放置30 d，外觀仍為乳白色乳劑，未見破乳現(xiàn)象。

3 討論

為制備穩(wěn)定的液體石蠟乳劑，試驗添加了多元醇作為輔助乳化劑，并采用單因素試驗法考察了丙二醇、正丁醇和正戊醇對乳劑穩(wěn)定性的影響，結果表明，與正丁醇和正戊醇比較，使用丙二醇作輔助乳化劑易形成穩(wěn)定的乳劑。至于加入輔助乳化劑能夠增強乳劑穩(wěn)定性的原因，嚴珩志等［8］認為，乳劑中加入適宜的輔助乳化劑，可降低乳劑中油/水界面的張力，增強界面膜的強度，使乳化劑在油與水界面有較多的吸附，防止乳滴的聚集合并，因而減慢了乳劑分層的速度，保障了乳劑的穩(wěn)定性。

在制備乳劑時，確定油相和乳化劑的種類及配比是制備穩(wěn)定乳劑的關鍵。本試驗依據(jù)單因素試驗結果，確定油相、乳化劑和輔助乳化劑是影響乳劑穩(wěn)定性的主要因素，據(jù)此初步篩選了乳劑組分的種類及數(shù)量。在單因素試驗基礎上，選擇油相、吐溫-80、丙二醇和水四因素的高、中、低三個水平，應用正交試驗優(yōu)化了乳劑配方，確定乳劑配方為A1B2C3D1。由表3乳劑配方試驗結果可知，在四因素中影響乳層保留率的最次要因素是因素D(水)，由于因素D的K1與K2值相差不大，綜合考慮乳劑的載藥量、穩(wěn)定性等實際因素，在制備藥劑時也可選擇配方A1B2C3D2，即乳劑配方:油相60 mL，吐溫-80 1.5 mL，丙二醇1.5 mL，水43 mL，以增加乳劑的載藥量。

制備工藝試驗結果表明，理想工藝為A3B3C1，即乳化時間為7 min，乳化速度為800 r/min，乳化溫度為20℃。由表4試驗結果可知，在制備工藝三因素中，因素C(溫度)的極差R最小，僅為0.63，與其它因素R值相差顯著，這說明溫度是工藝因素中最次要的因素，對制備乳劑的穩(wěn)定性影響不大。加之因素C的K1值與K2值又較為接近，由此認定，在20℃和30℃條件下均可制備穩(wěn)定的乳劑。依據(jù)制備乳劑時的現(xiàn)實條件，可選擇乳化溫度為20℃和30℃，即確定在室溫條件下制備乳劑工藝，方便可行。

乳劑制備試驗證實，制備乳劑時其攪拌的均勻度嚴重影響乳劑的穩(wěn)定性，究其原因可能是由于本試驗制備工藝要求的攪拌速度較低，僅為800 r/min，加之攪拌機設計存在瑕疵，造成低速攪拌不易將乳劑攪拌均勻，從而導致制備乳劑的穩(wěn)定性較差。因此，在實際生產(chǎn)時要注意設備的攪拌均勻度，以確保制備乳劑的穩(wěn)定性。本試驗應用多元醇作為輔助乳化劑制備乳劑的粘度為18.35±1.74 s，制備乳劑的粘度明顯高于常規(guī)乳劑，該試驗結果與陳優(yōu)生等［9］報道一致，這說明輔助乳化劑與其它乳化劑聯(lián)合使用在增強乳劑穩(wěn)定性的同時，也會造成乳劑粘度的增大。

試驗在制備乳劑時加入了多元醇作為輔助乳化劑，提高了乳劑的穩(wěn)定性，制備乳劑時不需要復雜的乳化設備，簡化了生產(chǎn)工藝，對一些需要緩釋且粘稠度要求不高的乳劑型藥物，如奶牛干奶期乳房內(nèi)用藥以及經(jīng)胃腸道、生殖道等途經(jīng)使用的緩釋藥劑，采用該配方和工藝制備更易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

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