蘇格木勒-3 揮發油自微乳的處方篩選及評價

張 晨，劉 宏，張 弘，許佳綺，王煥蕓

（內蒙古醫科大學藥學院，內蒙古 呼和浩特 010110）

蘇格木勒-3（Sugmel-3）為傳統蒙藥方劑，最早記載于《四部醫典》[1]，由白豆蔻、白苣勝和蓽茇三味藥按照3∶2∶1的比例組成，具有抑赫依的功效，可以治療失眠[2，3]、心律失常[4]、心力衰竭[5]、心肌損傷[6]等疾病。白豆蔻為姜科植物白豆蔻（Amomum kravanh Pierre ex Gagnep）或爪哇白豆蔻（Amomum compactum Soland ex Maton）的干燥成熟果實；蓽茇為胡椒科植物蓽茇（Piper longum L）的干燥近成熟或成熟果穗[7]；白苣勝為菊科植物萵苣（Lactuca sativa L）的種子[8]。蘇格木勒-3 中的主要有效成分為揮發油[9，10]，并且現代藥理學研究表明蘇格木勒-3 揮發油（volatile oil of sugmel-3，VOS-3）具有鎮靜、催眠的藥理作用[11]。因為揮發油存在易揮發、水溶性差并且直接服用對胃有一定的刺激性等缺點，使其在臨床應用中受到極大限制，所以關于VOS-3的給藥劑型研究迫在眉睫。

自微乳給藥系統（self-microemulsifying drug delivery system，SMEDDS）是由油相、乳化劑與助乳化劑組成的新型制劑，是在胃內溫度、胃液以及溫和攪拌下自發形成的乳液，其粒徑小于100 nm[12]。SMEDDS 是通過O/W 的方式將藥物包裹在內部，以極小的粒徑和較大的比表面積分散于胃腸道，在改善難溶及脂溶性藥物生物利用度的同時還減小了藥物對于胃腸道的刺激[13]。因SMEDDS具有粒徑小，穩定性好、制備工藝簡單[14]、貯存方便、增加溶解度和生物利用度等特點，所以在難溶或脂溶性藥物的臨床研究中應用廣泛。故本研究采用VOS-3 與SMEDDS 相結合的方式，解決揮發油存在的水溶性差和刺激性等缺點，并對VOS-3-SMEDDS的處方工藝進行篩選及評價，制備一種O/W 型自微乳給藥系統，為蘇格木勒-3的臨床應用提供技術參考。

1 材料

1.1 儀器

Malvern Zetasizer Nano ZS90 納米粒徑電位分析儀（英國馬爾文儀器有限公司產品）；H1850 臺式高速離心機（湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司產品）；DF-101S 集熱式恒溫磁力攪拌器（上海力辰邦西儀器儀表科技有限公司產品）；TD10002C 電子天平（d=0.01 g）（天津天馬衡基儀器有限公司產品）。

1.2 試劑

吐溫80（Tween 80）、泊洛沙姆188（購自天津永晟精細化工有限公司）；吐溫20（Tween 20）（購自天津南開允公合成技術有限公司）；聚乙二醇400（PEG 400）和聚乙二醇4 000（PEG 4 000）（均購自無錫市亞泰聯合化工有限公司）；聚氧乙烯蓖麻油（購自江蘇省海安石油化工廠）；甘油、無水乙醇（購自天津市津東天正精細化工試劑廠）；菜籽油（購自上海嘉里食品工業有限公司）；花生油（購自青島嘉里糧油有限公司）；蓖麻油（購自天津市富宇精細化工有限公司）；純化水（自制）。

1.3 藥材

白豆蔻（購自河北濟鑫堂藥業有限公司）；白苣勝（購自內蒙古天力藥業有限公司）；蓽茇（購自濟南人和中藥飲片有限公司）。三味藥材經內蒙古醫科大學藥學院生藥教研室渠弼副教授鑒定分別為姜科豆蔻屬植物白豆蔻（Amomum kravanh Pierre ex Gagnep）的干燥成熟果實、菊科萵苣屬植物萵苣（Lactuca sativa L）的種子、胡椒科胡椒屬植物蓽茇（Piper longum L）的干燥成熟果穗。

2 方法與結果

2.1 揮發油提取

本研究采用揮發油提取器，按照《中華人民共和國藥典》2020 版第四部附錄[7]的揮發油測定法甲法，將白豆蔻、白苣勝、蓽菝三味藥粉碎后按比例投入，并按1∶8 的料液比加入蒸餾水，浸泡1 h 后提取2 h，計算得到的揮發油提取率約為2.1%。

2.2 輔料相容性考察

本研究采用菜籽油、花生油、蓖麻油作為油相，Tween 80、Tween 20、PEG 400、PEG 4000、聚氧乙烯蓖麻油作為乳化劑，甘油、異丙醇和無水乙醇作為助乳化劑分別與蘇格木勒-3 揮發油以1∶1 的比例混合，于430 r·min-1攪拌30 min后在室溫下靜置20 min觀察，通過揮發油與各輔料的互溶情況來初步篩選油相、乳化劑及助乳化劑。結果得出：菜籽油、花生油和蓖麻油與蘇格木勒-3揮發油不互溶，故選擇蘇格木勒-3揮發油直接作為油相；Tween 80和Tween 20與蘇格木勒-3 揮發油互溶，PEG 400、PEG 4000、泊洛沙姆188、聚氧乙烯蓖麻油與揮發油不互溶，故以Tween 80 和Tween 20 作為乳化劑。甘油可以與揮發油互溶，無水乙醇與揮發油互溶效果差，故甘油作為本處方的助乳化劑。

2.3 VOS-3-SMEDDS處方篩選

2.3.1 Orgin8.5軟件繪制偽三元相圖 以VOS-3作為油相，混合乳化劑為乳化劑與助乳化劑以一定的質量比（Km）組成，將油相與混合乳化劑以9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9 的質量比混合（總質量為5.0 g），以430 r·min-1轉速攪拌90 min，然后置于37 ℃水浴中邊攪拌邊滴加37 ℃蒸餾水，觀察乳化情況并記錄蒸餾水用量。以油相、混合乳化劑、水相為三個頂點，繪制偽三元相圖并以乳化區域面積作為考察指標（即M區域）。

2.3.2 乳化劑類型以及乳化劑與助乳化劑比例的考察 以Tween 80 和Tween 20 作為乳化劑，以Km值為1∶6、1∶4、1∶2、1∶1、2∶1、4∶1、6∶1七個比例進行VOS-3-SMEDDS的制備，按照“2.3.1”項下方法記錄乳化情況及蒸餾水用量并繪制各條件下的偽三元相圖進行處方篩選。結果得出，當Tween 80 作為乳化劑時，各Km 值下的乳化面積均大于Tween 20 條件下的乳化面積，且Km 值為4∶1 時，乳化區域面積最大，該條件下溶液呈透明澄清的均一狀態，故本研究以Tween 80 為乳化劑，以乳化劑比助乳化劑4∶1為最佳比例（見圖1）。

圖1 不同乳化劑在Km=4∶1情況下的偽三元相圖A：蘇格木勒-3揮發油；B：混合乳化劑；C：水；a：Tween 80；b：Tween 20

2.3.3 最優處方的確定 通過以上對乳化劑類型以及乳化劑與助乳化劑比例的考察，根據偽三元相圖中乳化區域面積的大小，確定了以Tween80 作為乳化劑，Km為4∶1。將蘇格木勒-3揮發油與混合乳化劑在Km 值為4∶1 情況下按照“2.3.1”項下九種比例及條件混勻后，在37 ℃水浴中加入50 g 蒸餾水，攪拌混勻，置于室溫下靜置24 h 觀察溶液性狀。結果得出，當比例為9∶1、8∶2、7∶3、6∶4時，溶液靜置后出現明顯分層，證明其乳化效果差；當比例為5∶5、4∶6、3∶7、2∶8時乳液呈乳白色不透明的均一穩定狀態；但當比例為1∶9時，為澄清透明、淡黃色乳液，因考慮到SMEDDS 為澄清透明且應保證粒徑較小的問題，故確定最佳處方為VOS-3比混合乳化劑的比例為1∶9。

2.4 粒徑測定

將最優處方的VOS-3-SMEDDS 在37 ℃水浴中加入100倍量37 ℃蒸餾水后，置于納米粒徑電位分析儀下進行測定。測得平均粒徑為（19.7±0.25）nm（n=3），多分散指數為（0.191±0.01）（n=3）（見圖2）。

圖2 VOS-3-SMEDDS的粒徑分布圖

2.5 電位測定

將最優處方的VOS-3-SMEDDS 在37 ℃水浴中加入100 倍量37 ℃蒸餾水后，進行Zate 電位測定。測得其平均Zate電位為（-33.3±5.74）mV（n=3）（見圖3）。

圖3 蘇格木勒-3揮發油自微乳的Zate電位圖

2.6 初步穩定性考察

2.6.1 高速離心實驗 取VOS-3-SMEDDS 0.5 g，在37 ℃水浴中加入100 倍量的37 ℃蒸餾水并攪拌混勻，將溶液在5000 r·min-1下離心30 min，觀察溶液是否分層。結果表明高速離心后該溶液仍澄清透明，未出現沉淀或分層的情況。

2.6.2 不同時間的考察 將按照“2.6.1”項下得到的自微乳液在室溫下分別靜置0.5、1、2、4、6、8、10、12、24 h以及1、2、3、4、5、6個月觀察情況，并取每個時間點樣品2 mL 于5000 r·min-1下離心30 min。結果觀察到24 h 內SMEDDS 均未出現分層或者沉淀等情況。這表明該SMEDDS穩定性良好。

2.6.3 稀釋倍數的影響 取VOS-3-SMEDDS 0.5 g，分別于37 ℃水浴中加入10、20、50、100、200 mL的37 ℃蒸餾水稀釋后，觀察外觀狀態并在5000 r·min-1下離心30 min，結果顯示溶液均一透明且離心未出現沉淀或分層。將上述多組溶液分別于常溫以及4 ℃條件下保存24 h觀察其外觀狀態并在5000 r·min-1下離心30 min，結果顯示以上溶液均澄清透明，離心未出現沉淀或分層（見表1）。

表1 不同稀釋倍數對VOS-3-SMEDDS乳化后穩定性影響（n=3）

2.6.4 不同介質的影響 取VOS-3-SMEDDS 0.5 g，分別于37 ℃水浴下加入100 mL 蒸餾水、100 mL 0.1 mol·L-1HCL溶液以及100 mL的PBS緩沖液（pH 6.8）稀釋后觀察外觀并在5000 r·min-1下離心30 min，結果溶液未出現沉淀或分層。將溶液置于室溫及4 ℃下24 h 后取出觀察該溶液澄清透明，將溶液在5000 r·min-1下離心30 min，溶液未出現沉淀或分層。這證明該SMEDDS穩定性良好（見表2）。

表2 不同介質對VOS-3-SMEDDS穩定性影響（n=3）

3 討論

本研究的SMEDDS 處方是由油相、乳化劑與助乳化劑三相構成，所以三相輔料的選擇至關重要。小分子量的油可以增加揮發油溶解度[13]，所以選擇菜籽油、花生油和蓖麻油作為油相進行考察。但實驗研究發現揮發油與這幾種油相互溶效果較差，又考慮到載藥量的因素，故本研究采用了VOS-3直接作為油相。乳化劑一般選擇低毒性的非離子表面活性劑，當考察PEG 4000 與VOS-3 互溶性時發現，溶解度會隨著溫度升高增大，反之析出。又因為PEG 400 和泊洛沙姆188 與VOS-3 不互溶，所以本研究通過溶解性篩選出了Tween 80 和Tween 20 作為乳化劑，并通過偽三元相圖得出當Tween 80 作為乳化劑時乳化區域面積更大，且制備出的微乳更穩定。助乳化劑選擇了應用較為廣泛的無水乙醇和甘油。當無水乙醇與VOS-3混合時，立即出現乳白色渾濁的現象，推測無水乙醇中有極少量水對實驗造成干擾，又考慮到無水乙醇具有一定的揮發性，最終選擇甘油作為助乳化劑。粒徑和Zate 電位是SMEDDS 的重要考察指標，粒徑越小，比表面積越大，在胃腸道內分布廣，利于藥物的吸收。Zate電位主要是衡量粒子間的吸引力或排斥力，電位絕對值一般＞30，當電位絕對值過小時表明吸引力遠大于排斥力，故溶液會出現絮凝等情況。VOS-3-SMEDDS的平均粒徑在（19.7±0.1）nm，且Zate 電位平均值為（-33.3±2.4）mV，證明實驗結果良好。最終得到的最優處方VOS-3（油相）：Tween 80（乳化劑）：甘油（助乳化劑）為5∶36∶9 時SMEDDS 呈現淡黃色透明液體，并且乳化效果良好。

本文通過考察各輔料與VOS-3 互溶性，繪制偽三元相圖，篩選出VOS-3-SMEDDS的最優處方。在穩定性考察中可知該SMEDDS 性質穩定，在提高VOS-3 溶解度、穩定性的同時也通過包合的方式在一定程度上減少對胃部的刺激性。本研究為難溶性、穩定性差的藥物提供一種新的給藥劑型，并且對于SMEDDS的臨床應用也具有一定的意義。