牡丹籽油自微乳化軟膠囊內(nèi)容物的制備工藝研究*

羅國平，曹 斌，閆夢茹，孟會寧，張存勞，陳 程，王小寧

(1.西安醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，陜西 西安 710021；2.陜西醫(yī)藥控股集團山海丹藥業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075；3.山東步長醫(yī)藥銷售有限公司，山東 菏澤 274418)

牡丹是毛莨科芍藥屬落葉灌木，主要分布于山東菏澤、河南洛陽、安徽銅陵以及陜西、山西等地，目前全國種植面積約為2萬hm2[1]。牡丹籽皮黑、“殼厚”、味苦，含油十分豐富。以牡丹籽仁為原料，經(jīng)不同提取工藝可制成金黃色透明的牡丹籽油，是一種備受關(guān)注的天然植物油資源[2-4]。牡丹籽油中含有大量多不飽和脂肪酸，如α-亞麻酸、亞油酸和油酸等，其中α-亞麻酸的含量尤其突出，同時牡丹籽油中還含有維生素E、植物甾醇、角鯊烯、微量元素等多種對人體有益的營養(yǎng)成分，在抗氧化、保肝、降血脂、降血糖、防曬等方面具有突出的作用，且食用安全性較高，是極具開發(fā)潛力的保健性油脂[5-7]。

目前，牡丹籽油的食用方法主要有煎炸、燒烤、焙烘和直接使用等，也有將牡丹籽油制成微膠囊(粉末油脂)后沖服[8]。作者擬以牡丹籽油為原料，將其制成自微乳化軟膠囊——牡丹籽油自微乳化軟膠囊[9-11]。

自微乳化軟膠囊是將自微乳化系統(tǒng)(SMEDDS系統(tǒng))與軟膠囊傳統(tǒng)劑型相結(jié)合的新形式，兼具二者的優(yōu)點，即牡丹籽油封入軟膠囊后具有可提高牡丹籽油的穩(wěn)定性，使液體固體化，外觀美觀、攜帶方便等優(yōu)點，更為重要的是此自微乳化軟膠囊經(jīng)口服后進入胃腸道，崩解釋放出內(nèi)容物，內(nèi)容物會迅速自發(fā)地形成O/W型微乳，牡丹籽油以極其細小的油滴(粒徑在微米甚至納米級別)快速分散于胃腸道中，有利于牡丹籽油的溶解和吸收，從而達到提高生物利用度的目的[12]。作者主要對牡丹籽油自微乳化軟膠囊內(nèi)容物的制備工藝和質(zhì)量評價進行研究。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

牡丹籽油：自提；明膠、液體石蠟：藥用級，天津市天力化學(xué)試劑有限公司；聚山梨酯-20：分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；聚山梨酯-80：分析純，天津市紅巖化學(xué)試劑廠；聚山梨酯-85：分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司；1，2-丙二醇：分析純，天津市天力化學(xué)試劑有限公司；丙三醇：分析純，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑有限公司；聚乙二醇-400：分析純，上海山浦化工有限公司。

電子天平：CP2012，奧豪斯儀器上海有限公司；集熱式恒溫加熱磁力攪拌鍋：DF-101S，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；激光粒度儀：ZS，英國Malvern儀器有限公司；生物顯微鏡：SK-200，麥克奧迪實業(yè)集團有限公司；調(diào)溫電熱套：DZTW，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；低速大容量離心機：TD5M，上海戶湘儀離心機儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 自微乳化軟膠囊內(nèi)容物(SMEDDS系統(tǒng)，后同)的組成[13-14]

自微乳化軟膠囊內(nèi)容物由油相、乳化劑和助乳化劑組成。

1.2.2 體外自微乳化實驗

分別取不同組成比例的乳化劑、助乳化劑和牡丹籽油，混勻，取0.1 mL的混合物加入到50 mL預(yù)熱至37 ℃(人體體溫)的人工胃液(取9 mL濃鹽酸，加水稀釋至1 000 mL)中，攪拌，轉(zhuǎn)速100 r/min，模擬胃蠕動)，觀察自微乳化情況。

1.2.3 乳化劑和助乳化劑的種類篩選

1.2.3.1 牡丹籽油與乳化劑和助乳化劑的溶解實驗

取1 mL牡丹籽油，分別加入1 mL聚山梨酯-20、聚山梨酯-80、聚山梨酯-85、1，2-丙二醇、丙三醇、聚乙二醇-400(PEG-400)和無水乙醇，渦旋混合5 min，離心(4 000 r/min)5 min，觀察其溶解情況。

1.2.3.2 乳化劑種類和用量范圍的確定

分別取不同組成比例的乳化劑(聚山梨酯-20、聚山梨酯-80、聚山梨酯-85)、助乳化劑(PEG-400)和牡丹籽油，按“1.2.2”操作，觀察自微乳化的情況。

1.2.4 牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)三元相圖的繪制[15-16]

以牡丹籽油為油相、聚山梨酯-80為乳化劑、PEG-400為助乳化劑選擇不同比例，分別配制不同溶液，取混合溶液0.1mL，按“1.2.2”實驗，觀察并記錄乳化情況，根據(jù)觀察現(xiàn)象(澄清、乳光、乳濁)用origin7.0軟件繪制三元相圖，在圖中畫出自微乳化效果較好的區(qū)域(即呈現(xiàn)乳光現(xiàn)象)。

1.2.5 牡丹籽油、乳化劑和助乳化劑最佳處方比例的確定

根據(jù)優(yōu)選出的乳化劑比例范圍(適當擴展)，牡丹籽油、聚山梨酯-80和PEG-400依次按“表4”中的比例進行混合，取0.1mL混合溶液，按“1.2.2”進行體外自微乳化實驗。以外觀、自乳化平衡時間[8](從滴入時刻起分別在0、1、3、5、10、15、20 min內(nèi)取樣，測其于600 nm處的透光率，連續(xù)3個取樣點的樣品透光率不變即可認為達到乳化平衡，以此確定各組乳化平衡時間。)和平均粒徑為評價指標，確定最佳處方比例。

1.2.6 牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)的質(zhì)量評價

1.2.6.1 自微乳化能力考察

按最佳處方取牡丹籽油、聚山梨酯-80和PEG-400共3份，分別混勻，取0.1 mL混合溶液，按“1.2.2”進行體外自微乳化實驗。從滴入時刻起分別在0.5、1、3、5、10、15、20 min內(nèi)取樣，測其在600 nm處的透光率，連續(xù)3個取樣點的樣品透光率不變即可認為達到乳化平衡。

1.2.6.2 牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)體外自乳化后外觀

按油、乳化劑和助乳化劑三者的最優(yōu)比例混合后，按 “1.2.2”實驗，觀察。

1.2.6.3 牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)自乳化后的粒徑分布圖

牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)自乳化后的微乳粒徑分布采用激光粒度儀進行檢測。

1.2.6.4 穩(wěn)定性考察

取上述自微乳化后液體，離心(4 000 r/min)20 min，觀察；將液體放置2 d后，再用激光粒度儀進行檢測。

2 結(jié)果與討論

2.1 SMEDDS系統(tǒng)的組成

2.1.1 油相

牡丹籽油既作為功能性新資源食品，又作為油相。

2.1.2 乳化劑

乳化劑應(yīng)選用毒性較低的O/W型的非離子表面活性劑，根據(jù)資料可知，聚山梨酯類常作為乳化劑用于自微乳化系統(tǒng)，研究選用聚山梨酯-20、聚山梨酯-80和聚山梨酯-85作為備選乳化劑。

2.1.3 助乳化劑

助乳化劑能提高藥物溶解度的機制一般認為是兩種溶劑間發(fā)生氫鍵締合，改變了混合溶劑的極性，即降低了溶劑的介電常數(shù)，從而有利于難溶性藥物的溶解。

研究以1，2-丙二醇、丙三醇、PEG-400和無水乙醇為備選助乳化劑。

2.2 乳化劑和助乳化劑的種類篩選

2.2.1 牡丹籽油與乳化劑和助乳化劑的溶解實驗

牡丹籽油與乳化劑和助乳化劑的溶解實驗結(jié)果見表1。

表1 牡丹籽油與乳化劑和助乳化劑的溶解實驗結(jié)果

從表1可以看出，牡丹籽油與以上三種聚山梨酯類乳化劑均可完全混溶，而與助乳化劑溶解情況是與1，2-丙二醇、丙三醇、PEG-400混合后溶解較好，而與無水乙醇混合后溶解情況較差，故可排除掉無水乙醇；另外，考慮到內(nèi)容物將制備成軟膠囊，由于膠囊殼中含有明膠、甘油(丙三醇)等物質(zhì)，為了盡可能減少對軟膠囊殼的影響，將1，2-丙二醇和丙三醇也排除掉。因此實驗選擇助乳化劑為PEG-400。

2.2.2 乳化劑種類和用量范圍的確定

通過實驗確定出不同乳化劑(聚山梨酯-20、聚山梨酯-80、聚山梨酯-85)在SMEDDS系統(tǒng)中體積分數(shù)，結(jié)果見表2。

表2 乳化劑種類和用量范圍的考察結(jié)果1)

1) 在比例范圍內(nèi)均快速形成微乳，判斷標準：幾乎澄清但微帶藍色乳光。

從表2中可以看出，聚山梨酯-80用量范圍最窄、用量更易確定，考慮到聚山梨酯-80毒性小且最常用，加之也可以快速形成微乳，因此，綜合考慮確定聚山梨酯-80為實驗的乳化劑。

2.3 牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)三元相圖的繪制

通過不同牡丹籽油SMEDDS處方比例進行體外自乳化實驗，觀察實驗現(xiàn)象(有三種：渾濁、乳光和澄清)，其中將現(xiàn)象為“乳光”的數(shù)據(jù)繪制成三元相圖。牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)的處方組成和體外自乳化實驗結(jié)果見表3。

由表3可知，不同V(乳化劑)∶V(助乳化劑)得到的牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)中，乳化劑和助乳化劑的用量之和不一樣，根據(jù)用量最少的原則，確定牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)的最優(yōu)V(乳化劑)∶V(助乳化劑)=4∶1。

表3 牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)的處方組成和體外自乳化實驗結(jié)果

續(xù)表

牡丹籽油、聚山梨酯-80和PEG-400組成的SMEDDS系統(tǒng)的三元相圖(陰影部分的區(qū)域)見圖1。

φ(聚山梨酯-80)圖1 V(乳化劑)∶V(助乳化劑)=4∶1時 牡丹籽油SMEDDS三元相圖

由圖1可知，φ(牡丹籽油)=5%～10%、φ(聚山梨酯-80)=66%～78%、φ(PEG-400)=15%～27%。

2.4 牡丹籽油、乳化劑和助乳化劑最佳處方比例的確定

牡丹籽油SMEDDS中最佳比例考察結(jié)果見表4。

從表4可以看出，以上5組實驗都可以迅速乳化(<1 min)；隨著乳化劑用量的增大，現(xiàn)象由最初的藍色乳光逐漸變得接近澄清透明，平均粒徑由大逐漸變小；考慮到乳化劑和助乳化劑總量用量最少的原則，研究選用的最優(yōu)比為V(聚山梨酯-80)∶V(PEG-400)∶V(牡丹籽油)=2.12∶0.53∶0.3。

表4 牡丹籽油SMEDDS中最佳比例考察結(jié)果

2.5 牡丹籽油SMEDDS的質(zhì)量評價

2.5.1 自微乳化能力考察

按“1.2.6.1”操作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3份樣品的乳化平衡時間均在1 min內(nèi)，表明牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)具有很強的自乳化能力。

2.5.2 牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)體外自乳化后外觀

牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)體外自乳化后外觀見圖2，現(xiàn)象為澄清微微帶有藍色乳光；光照下外觀見圖3，呈現(xiàn)更為明顯的藍色乳光。

圖2 微乳的外觀

圖3 微乳(光照下)的外觀

2.5.3 牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)自乳化后的粒徑分布圖

牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)自乳化后的粒徑分布見圖4。

圖4 牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)自乳化后的粒徑分布圖

由圖4中的曲線1可知，牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)自乳化后的粒徑分布幾乎均在1 000 nm以下，平均粒徑為113.7 nm，粒度分布較為集中。

2.5.4 穩(wěn)定性考察

自微乳化后液體離心(4 000 r/min)20 min后未發(fā)現(xiàn)分層；液體放置2 d后的粒徑分布見圖4中的曲線2。

對比圖4中的曲線2和曲線1可看出，放置2 d后的粒度分布比剛自乳化時更為集中，平均粒徑略有減小(平均粒徑由113.7 nm減小至74.51 nm)，可見自乳化后液體中的乳滴并未隨時間的增加而聚集使粒徑增大，反而減小，體現(xiàn)出了牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)的特點，穩(wěn)定性好。

3 結(jié) 論

采用溶解度實驗和體外自乳化實驗，對牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)中乳化劑和助乳化劑的種類進行了篩選，確定乳化劑為聚山梨酯-80，助乳化劑為PEG-400；通過繪制牡丹籽油、乳化劑和助乳化劑三元相圖可知，乳化劑與助乳化劑的最優(yōu)V(乳化劑)∶V(助乳化劑)=4∶1，φ(牡丹籽油)=5%～10%、φ(聚山梨酯-80)=66%～78%、φ(PEG-400)=15%～27%；采用體外自乳化實驗，以外觀、自乳化平衡時間和平均粒徑為評價指標，篩選出了油相、乳化劑和助乳化劑的最佳配比為V(聚山梨酯-80)∶V(PEG-400)∶V(牡丹籽油)=2.12∶0.53∶0.3，同時對牡丹籽油SMEDDS系統(tǒng)進行了質(zhì)量評價，自微乳化能力強(自微乳化平衡時間<1 min)，體外自乳化后呈現(xiàn)藍色乳光，粒度分布在1 000 nm以下，平均粒徑約為100 nm，具有較好的穩(wěn)定性。

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