不同加入量親水性/疏水性納米二氧化硅對甘草次酸脂化乳穩(wěn)定性的影響研究Δ

李士遠，金 粟，陳芳寧，張秀榮，王秀麗（北京中醫(yī)藥大學中藥學院，北京 100102）

不同加入量親水性/疏水性納米二氧化硅對甘草次酸脂化乳穩(wěn)定性的影響研究Δ

李士遠＊，金 粟，陳芳寧，張秀榮，王秀麗#（北京中醫(yī)藥大學中藥學院，北京 100102）

目的：研究不同加入量親水性/疏水性納米二氧化硅（nSiO2）對甘草次酸脂化乳穩(wěn)定性的影響。方法：取甘草次酸脂化乳4 mL，分別加入0.5%、1.0%、1.5%（m/m，下同）親水性nSiO2和0.4%、0.7%、1.0%疏水性nSiO2，30℃水浴孵育2 h，同時以同批次甘草次酸脂化乳為空白對照。處理后在電鏡下觀察形態(tài)，并測定吸光度值，根據(jù)吸光度值計算穩(wěn)定參數(shù)（KE）；根據(jù)KE值對nSiO2的加入量進行優(yōu)化，制備3批制劑進行驗證試驗。結(jié)果：電鏡下觀察，球形結(jié)構為甘草次酸脂化乳，包裹在其表面的白色環(huán)狀（包裹完全）或半環(huán)狀結(jié)構（未包裹完全）為nSiO2。加入0.5%、1.0%、1.5%親水性nSiO2的產(chǎn)品KE分別為4.66%、5.01%、－2.08%，加入0.4%、0.7%、1.0%疏水性nSiO2的產(chǎn)品KE分別為3.02%、4.51%、7.24%；優(yōu)化的加入量為親水性nSiO20.2%、0.3%、0.4%，疏水性nSiO20.1%、0.2%、0.3%，KE依次為6.19%、3.05%、7.84%，8.42%、2.41%、2.93%。最優(yōu)加入量為0.3%親水性nSiO2、0.2%疏水性nSiO2；驗證試驗中3批制劑均在此加入量時穩(wěn)定性最佳。結(jié)論：親水性或疏水性nSiO2均可提高甘草次酸脂化乳的穩(wěn)定性，且以0.3%、0.2%加入量為佳。

納米二氧化硅；甘草次酸脂化乳；穩(wěn)定性；親水性；疏水性

脂化乳是一種新型給藥系統(tǒng)[1]，作為藥物載體具有極大的優(yōu)勢。以甘草次酸為模型藥物制備的甘草次酸脂化乳與生物膜具有良好的相容性，而提高甘草次酸脂化乳穩(wěn)定性對擴展其應用范圍有很大幫助。納米二氧化硅（nSiO2）是一種生物相容性良好、理化性質(zhì)穩(wěn)定的超微納米材料，具有低毒、易于功能化、孔體積和比表面積大等特點，在醫(yī)藥領域受到廣泛關注。nSiO2既可作為基礎材料合成具有pH敏感、光敏感、磁靶向等多重功能的納米藥物控釋體系[1-4]，也可作為制劑穩(wěn)定性提升材料。馬鳳琴等[5]研究表明，將nSiO2加入到乳劑系統(tǒng)中可有效阻止液滴聚結(jié)、提高其穩(wěn)定性，還可減少甚至消除表面活性劑的不良反應。靖博宇等[6]研究也表明一些材料可以作為自乳化藥物的穩(wěn)定劑，從而提高其穩(wěn)定性。因此，在本研究中筆者采用操作簡便易行、準確度較高的離心分光光度法[7]，測定加入親水性/疏水性nSiO2后甘草次酸脂化乳的穩(wěn)定性，考察nSiO2對甘草次酸脂化乳體系穩(wěn)定性的影響，并初步確定最佳加入量，以期對提高甘草次酸脂化乳穩(wěn)定性提供理論依據(jù)。

1 材料

1.1 儀器

G16型醫(yī)用離心機（北京白洋醫(yī)療器械有限公司）；BSL10S型萬分之一電子分析天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）；TU-1810型紫外-可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；Tscnai T20型透射電子顯微鏡（美國FEI公司）；SCI-ENTZ-ⅡD型超聲波細胞粉碎機（寧波新芝生物科技股份有限公司）。

1.2 材料與試劑

甘草次酸脂化乳[北京中醫(yī)藥大學中藥學院實驗室自制[1]，批號：0160706-0160713，粒徑為（242.9±5.23）nm，多分散系數(shù)（PDI）為0.064±0.01，Zeta電位為（－6.16±0.49）mV，載藥量為（1.27±0.07）mg/mL]；Degussa親水性nSiO2（型號：A380）、SHENNA疏水性nSiO2（型號：SR200）均購自廣州市燊納貿(mào)易有限公司，純度均為99.8%；試驗用水為娃哈哈純凈水。

2 方法與結(jié)果

2.1 溶液的制備

取甘草次酸脂化乳4 mL，共6份，稱取質(zhì)量，分別加入0.5%、1.0%、1.5%親水性nSiO2（m/m，下同，加入量根據(jù)文獻[5]確定）和0.4%、0.7%、1.0%疏水性nSiO2，30℃水浴孵育2 h。同時，分別以同批次、等體積甘草次酸脂化乳為空白對照。

2.2 形態(tài)觀察

根據(jù)文獻[8-9]的方法進行冷凍電鏡制樣。取“2.1”項下制備的溶液，置于1 mL離心管中，加入適量純凈水稀釋20倍，混合均勻。移液槍精密吸取10 μL準確滴加在微柵膜銅網(wǎng)上，用濾紙吸去多余液體，快速沖投到已被液氮充分冷卻的液態(tài)乙烷中，液體水形成非晶態(tài)的冰，樣品即無損地包埋在其中。保持微柵膜銅網(wǎng)浸沒在液氮中，迅速將其移到預冷的樣品桿中，將樣品桿轉(zhuǎn)移到冷凍樣品傳輸架上，電鏡下觀察形態(tài)。形態(tài)觀察結(jié)果見圖1（以親水性nSiO2為例，其余圖略）。

圖1 親水性nSiO2甘草次酸脂化乳冷凍電鏡照片（×1 000）Fig 1 Freezing electron micrograph of hydrophilic nSiO2lipo-emulsion（×1 000）

由圖1可見，甘草次酸脂化乳在電鏡下為球形，包裹在其表面的白色環(huán)狀或半環(huán)狀結(jié)構為nSiO2。其中，環(huán)狀結(jié)構表明包裹均勻（B），半環(huán)狀結(jié)構表明包裹不均勻（A）。

2.3 穩(wěn)定參數(shù)考察

吸取“2.1”項下制備的溶液適量于1.5 mL尖底離心管中，以離心半徑為1 cm、4 000 r/min離心10 min后，精密移取下層制劑0.1 mL（取樣深度1 cm處）至10 mL量瓶中，純凈水定容，于500 nm波長下測定吸光度（A）；另取未離心沉淀的溶液0.1 mL于10 mL量瓶中，純凈水定容，于500 nm波長下測定吸光度（A0），并計算穩(wěn)定參數(shù)（KE）。KE（%）＝（A0－A）/A0×100%[7]。KE值越小，表明離心操作對制劑中分散顆粒上浮或下沉的影響越小，制劑穩(wěn)定性越高，結(jié)果見表1。

表1 各溶液KE計算結(jié)果Tab 1 Calculating results of KEvalues for each solution

2.4 nSiO2加入量的優(yōu)化

由表1可知，加入1.5%親水性nSiO2的溶液KE為負數(shù)，表明其產(chǎn)生了大量沉淀影響了吸光度；根據(jù)加入量0.5%、1.0%的KE推測，加入量與KE呈負相關，故將親水性SiO2的加入量優(yōu)化為0.2%、0.3%、0.4%。疏水性nSiO2的KE與加入量呈負相關，故將疏水性SiO2的加入量優(yōu)化為0.1%、0.2%、0.3%。采用“2.1”項下方法制備優(yōu)化后的溶液，按“2.3”項下方法計算優(yōu)化后的KE，結(jié)果見表2。

表2 優(yōu)化后各溶液KE計算結(jié)果Tab 2 Calculating results of KEvalues for each solution after optimizing

2.5 穩(wěn)定系數(shù)之比與驗證試驗

為了減小誤差，消除不同批次甘草次酸脂化乳對穩(wěn)定性的影響，引入穩(wěn)定性參數(shù)之比（KE/KE空白）這一概念來評價不同批次甘草次酸脂化乳加入相同量nSiO2后對穩(wěn)定性影響。其中，KE/KE空白＝加入穩(wěn)定材料的KE/空白制劑的KE。

為驗證0.3%親水性nSiO2和0.2%疏水性nSiO2的穩(wěn)定作用，按照“2.4”項下nSiO2的加入量分別制備3批甘草次酸脂化乳制劑，結(jié)果均以加入0.3%親水性nSiO2、0.2%疏水性nSiO2時的KE最小，表明制劑穩(wěn)定性最佳，且不受不同批次影響，詳見表3。

表3 驗證試驗結(jié)果（n＝3）Tab 3 Results of verification test（n＝3）

3 討論

nSiO2為目前應用最廣泛的納米材料之一，其制備方法多樣，如氣相法、溶膠-凝膠法、沉淀法等。nSiO2是無毒、無味、無污染、無定形的白色粉末，具有比表面積大、密度小、分散性能好等特點，在橡膠、塑料、涂料、油漆、化妝品、醫(yī)藥和造紙等領域應用廣泛[10-14]。

nSiO2材料可通過口服、吸入、經(jīng)皮、舌下、陰道等多種方式給藥，已列入美國FDA評價食品添加劑的安全性指標中，而在英國相關部門規(guī)定其可用于非注射用制劑[15]。本研究將nSiO2吸附于甘草次酸脂化乳表面，結(jié)果表明其可提高甘草次酸脂化乳的穩(wěn)定性。

本研究在前期試驗中曾分別采用內(nèi)加法和外加法對nSiO2的加入方法進行了考察。內(nèi)加法是在甘草次酸脂化乳制備的過程中將nSiO2加入甘草次酸脂化乳中；外加法是在甘草次酸脂化乳制備完成后，將nSiO2加入甘草次酸脂化乳。采用內(nèi)加法時，部分nSiO2被甘草次酸脂化乳包裹，故不采用。外加法可進一步分為直接加入法或者將材料溶于相應的溶劑中再加入甘草次酸脂化乳的方法。后者可使甘草次酸脂化乳與溶劑產(chǎn)生理化反應，改變其性狀，故不采用。故本研究最終采用外加法中的直接加入法，即甘草次酸脂化乳制備完成后，加入nSiO2，混合均勻后在30℃水浴條件下孵育2 h，使nSiO2可以均勻地連接在甘草次酸脂化乳表面。冷凍電鏡結(jié)果顯示，nSiO2可以包裹于脂質(zhì)體表面，但可以在甘草次酸脂化乳表面形成完整的圓環(huán)或半圓環(huán)的結(jié)構，具體原因有待進一步研究證實。

由本研究結(jié)果可以看出，nSiO2加入量不宜過多，否則會出現(xiàn)制劑過于黏稠導致nSiO2聚集析出沉淀，但nSiO2加入量過少則可導致包裹不完全，因此在試驗或制備過程中應控制nSiO2加入量，并在加入后充分混勻再進行孵育。

綜上所述，親水性或疏水性nSiO2均可提高甘草次酸脂化乳的穩(wěn)定性，且以0.3%、0.2%加入量為佳。

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Study on the Effect of Hydrophilic/Hydrophobic Nano-silica with Different Adding Amount on the Stability of Glycyrrhetinic Acid Lipo-emulsion

LI Shiyuan，JIN Su，CHEN Fangning，ZHANG Xiurong，WANG Xiuli（School of Chinese Medicine，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100102，China）

OBJECTIVE：To study the effect of hydrophilic/hydrophobic nano-silica with different adding amount on the stability of lipo-emulsion.METHODS：Glycyrrhetinic acid lipo-emulsion 4 mL was taken，respectively adding into 0.5%，1.0%，1.5%（m/m，the same below）hydrophilic nSiO2，and 0.4%，0.75，1.0%hydrophobic nSiO2，incubating 2 h in 30℃ water；the same batch of Glycyrrhetinic acid lipo-emulsion was treated as blank control.The forms were observed under electron microscopy after treatment，absorbance value was determined，the stability parameter（KE）was calculated according to the absorbance value，then the adding amount of nSiO2was optimized，3 batches of preparations was prepared，and the verification test was conducted.RESULTS：The spherical structure was Glycyrrhetinic acid lipo-emulsion in the electron microscopy，the substance wrapping its surface white ring（fully wrapped）or semi-circular structure（not fully wrapped）was nSiO2.KEof hydrophilic nSiO2were 4.66%，5.01%and－2.08%，and KEof hydrophobic nSiO2were 3.02%，4.51%and 7.24%.The optimized adding amount of hydrophilic nSiO2was 0.2%，0.3%and 0.4%，hydrophobic nSiO2was 0.1%，0.2%and 0.3%；KEwere 6.19%，3.05%，7.84%，8.42%，2.41%，2.93%，respectively.The optimal adding amount was 0.3%hydrophilic nSiO2and 0.2%hydrophobic nSiO2；the 3 batches of preparation showed the optimum stability in its own adding amount.CONCLUSIONS：Both hydrophilic and hydrophobic nSiO2can improve the stability of Glycyrrhetinic acid lipo-emulsion，and preferably 0.3%，0.2%.

Nano-silica；Lipo-emulsion；Stability；Hydrophilicity；Hydrophobicity

R943

A

1001-0408（2017）07-0951-03

2016-10-16

2017-03-02）

（編輯：劉明偉）

國家自然科學基金資助項目（No.81202928）

＊碩士研究生。研究方向：中藥藥劑學。電話：010-84738657。E-mail：17801080718@163.com

#通信作者：副研究員，博士。研究方向：中藥復方新型給藥系統(tǒng)與新型輔料。電話：010-84738657。E-mail：lnwangxiuli@163.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.07.25