王小寧,曹 斌,張存勞,白佳怡
(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(tuán)山海丹藥業(yè)有限責(zé)任公司,陜西 西安 710075)
牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)為毛茛科芍藥屬木本植物,是我國特有的木本名貴花卉。牡丹籽油來源于牡丹的種籽,具有很豐富的藥用及食用價(jià)值[1-2]。研究發(fā)現(xiàn),牡丹籽油在200~420 nm有強(qiáng)吸收,恰好能夠有效吸收紫外線中波長為320~420 nm的UVA,因此具有顯著的防曬美白功效[3-4]。據(jù)研究,牡丹籽油中發(fā)揮防曬功效的成分為不飽和脂肪酸亞油酸,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)19.09%~34.9%[5]。然而,牡丹籽油水溶解度低,直接使用易引起皮膚干燥、刺激等問題,因此開發(fā)牡丹籽油的新型經(jīng)皮給藥制劑具有重要意義。納米乳凝膠(nanoemulsion-based gels,NBGs) 是將藥物與納米乳液加入凝膠基質(zhì)中形成的透明、穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膠體。納米乳能夠顯著改善藥物的刺激性,并具有良好的透皮性和穩(wěn)定性[6-7],凝膠則能提高乳劑的黏度,增強(qiáng)其黏附性和涂布性,延長藥物滯留時(shí)間[8-9]。因此,作者制備了牡丹籽油納米乳凝膠,對其質(zhì)量進(jìn)行評價(jià),并考察其體外透皮特性,為進(jìn)一步研究與開發(fā)牡丹籽油新劑型并促進(jìn)其在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用提供依據(jù)。
牡丹籽油:壓榨提取,由陜西興森源生物科技有限公司提供;卡波姆-980、聚氧乙烯氫化蓖麻油、PEG400:藥用級,甲醇、乙腈:色譜純,天津科密歐化學(xué)試劑有限公司;吐溫-80、異丙醇、三乙醇胺:分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;亞油酸對照品:批號B21241,純度≥98.0%,上海源葉生物科技有限公司。
萬分之一電子分析天平:ALC-210.4,賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;實(shí)驗(yàn)室高剪切均質(zhì)乳化機(jī):ESR-500,上海易勒機(jī)電設(shè)備有限公司;超聲波清洗器:KQ5200E,昆山市超聲儀器有限公司;低速大容量離心機(jī):TD5M,上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司;馬爾文激光粒度儀:ZEN3600,英國馬爾文儀器有限公司;藥物透皮擴(kuò)散試驗(yàn)儀:RYJ-6B,上海黃海藥檢儀器有限公司;高效液相色譜儀:Agilent Tech-1260,安捷倫科技有限公司;數(shù)顯黏度計(jì):SNB,上海方瑞儀器有限公司;差示掃描量熱儀:DSC1,梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司。
以粒徑及多分散系數(shù)(polydispersity index,PDI)為指標(biāo),按表1處方,取牡丹籽油、乳化劑、助乳化劑混勻,加入50 mL蒸餾水(純化水),經(jīng)高剪切均質(zhì)乳化機(jī)乳化3 min,制得牡丹籽油納米乳。
表1 牡丹籽油納米乳處方
稱取卡波姆-980適量,加適量甘油潤濕后,加蒸餾水至100 g,攪拌均勻,靜置24 h使其充分溶脹,用體積分?jǐn)?shù)為20%三乙醇胺溶液調(diào)節(jié)pH至一定值,3 000 r/min離心10 min即得凝膠基質(zhì)[10]。以凝膠基質(zhì)的外觀性狀、成型性、黏稠度、涂布性為評價(jià)指標(biāo),考察卡波姆-980的用量(0.3、0.5、0.8、1.0、1.5 g)、甘油用量(5、8、10、12、15 g)、pH值(4.0、5.0、6.0、7.0、8.0)對凝膠基質(zhì)的影響,篩選最優(yōu)凝膠基質(zhì)處方。其中,外觀包括凝膠的澄清透明度、有無光澤、有無沉淀等,涂展性分為快速鋪展、慢速鋪展與難以鋪展[11]。
按“1.2”方法制備牡丹油納米乳,按“1.3”方法制備凝膠基質(zhì),將牡丹油納米乳緩慢加入到已經(jīng)溶脹好的卡波姆-980凝膠基質(zhì)中,攪拌均勻,加蒸餾水至50 g,3 000 r/min離心10 min除氣泡,得牡丹油納米乳凝膠[12]。
觀察納米乳凝膠的外觀形態(tài),采用黏度計(jì)測定凝膠黏度,采用馬爾文激光粒度儀測定粒徑及Zeta電位,采用高速離心法考察其物理穩(wěn)定性,通過涂布實(shí)驗(yàn)考察其皮膚涂布性。
色譜條件:Diamond C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流動(dòng)相為乙腈-φ(磷酸)=0.1%溶液(體積比為90∶10),流速為1.0 mL/min,檢測波長為203 nm,進(jìn)樣量為20 μL,柱溫為30 ℃[13]。
方法學(xué)考察:精密稱取亞油酸對照品7 mg,用甲醇定容至10 mL,配制成0.7 mg/mL的溶液,再量取1 mL至另一容量瓶中,用甲醇定容至10 mL,制得母液適量。分別量取母液0、2、4、6和8 mL,用甲醇定容至10 mL容量瓶,得質(zhì)量濃度分別為0.014、0.028、0.042、0.056和0.070 mg/mL的對照品溶液。按色譜條件依次進(jìn)樣。以峰面積(A)為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度(ρ)為橫坐標(biāo),進(jìn)行線性回歸。同時(shí),進(jìn)行精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性和加樣回收率考察。
離體皮膚的制備:斷頸法處死小白鼠,剝離小鼠皮膚后,取小鼠腹部皮膚,剪去多余皮毛,除去其皮下組織,仔細(xì)用棉簽擦去皮下脂肪,直到皮膚白皙為止,以少量生理鹽水濕潤后,4 ℃冰箱保存,24 h內(nèi)使用。
體外透皮實(shí)驗(yàn):采用Franz擴(kuò)散池進(jìn)行體外透皮實(shí)驗(yàn)[14]。用手術(shù)剪將已處理好的小鼠皮剪成適量大小,固定于供給室和接受池之間(注意使皮膚表層面向供給室,皮膚內(nèi)側(cè)面向接受室),分別量取牡丹籽油、牡丹籽油納米乳,牡丹籽油納米乳凝膠適量作為待測樣,保證其中含有的牡丹籽油質(zhì)量均為0.06g,在37 ℃、600 r/min的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分別在0.5、1、2、4、6、8、10、12 h取2 mL接收液(同時(shí)補(bǔ)充同溫等量生理鹽水),按照“1.6”的色譜條件測其藥物濃度,并計(jì)算累積滲透量(Q,mg/cm2),計(jì)算公式見式(1)。
(1)
式中,ρn為不同時(shí)間點(diǎn)時(shí)接收液質(zhì)量濃度,mg/mL;ρi為不同時(shí)間點(diǎn)時(shí)取樣液質(zhì)量濃度,mg/mL;V為接受池體積,mL;Vi為取樣體積,mL;A為擴(kuò)散面積,cm2。
差示掃描量熱(DSC)掃描:12 h后,將空白及凝膠組實(shí)驗(yàn)后皮膚置于流水下沖洗 60 s,取樣,用差示掃描量熱儀進(jìn)行差式掃描分析。DSC條件:40 μL 鋁坩堝,溫度在-20~200 ℃,升溫速率為20 ℃/min。
按表1中三個(gè)處方所制得納米乳的粒徑分別為161.7、274.4、779.7nm,PDI分別為0.180、0.973、1.000。經(jīng)比較,處方一所制得的納米乳粒徑較小且分布均勻,因此選定處方一作為納米乳處方。
卡波姆-980用量的篩選結(jié)果見表2。
表2 卡波姆-980 用量的篩選結(jié)果
由表2可見,當(dāng)卡波姆-980用量為1.5 g時(shí),涂布性較差,難以鋪展,而在0.8 g時(shí),形成的凝膠基質(zhì)透明、均勻細(xì)膩、黏稠度適中、易涂布,且成型性較好,因此,選擇卡波姆-980 用量為0.8 g。
甘油用量的篩選結(jié)果見表3。
表3 甘油用量的篩選結(jié)果
由表3可見,隨著甘油用量的增大,凝膠黏度隨之增大,黏稠度、油膩感也顯著增強(qiáng),外觀結(jié)團(tuán)現(xiàn)象明顯,導(dǎo)致凝膠基質(zhì)難以涂展,在甘油用量為15 g時(shí),基質(zhì)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象明顯,黏度大,難以涂展,而在用量為10 g時(shí),黏稠度適中,均勻細(xì)膩,易涂展,因此,選擇甘油用量為10 g。
pH值的篩選結(jié)果見表4。
表4 pH值的篩選結(jié)果
由表4可見,當(dāng)pH=4.0~5.0時(shí),黏度低、流動(dòng)性強(qiáng),皮膚黏附性差;當(dāng)pH=6.0時(shí),黏稠度適中,皮膚黏附性好;當(dāng)pH=7.0~8.0時(shí),有明顯的結(jié)團(tuán)現(xiàn)象,較為黏稠,影響皮膚涂展性。因此,選擇調(diào)節(jié) pH=6.0。
綜上,確定牡丹籽油納米乳凝膠的處方為牡丹籽油0.3 g、聚氧乙烯氫化蓖麻油0.6 g、PEG400 0.1 g,卡波姆-980 0.8 g,甘油10 g,最終調(diào)節(jié)pH值至6.0。
2.3.1 制劑的外觀、黏度
本實(shí)驗(yàn)所得樣品外觀為無沉淀、具有一定黏稠度的乳白色凝膠,膏體細(xì)膩均勻,黏稠度適中,經(jīng)測定,黏度為37 010 Pa·s。
2.3.2 粒徑及電位
粒徑與Zeta電位結(jié)果分別見圖1、圖2。
粒徑/nm圖1 牡丹籽油納米乳凝膠的粒徑分布圖
由圖1、圖2可知,牡丹籽油納米乳的平均粒徑約為160.0 nm,PDI為0.173,Zeta電位為-20.1 mV,說明納米乳粒徑分布均勻,物理穩(wěn)定性強(qiáng)。
2.3.3 物理穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
分別取牡丹油納米乳、納米乳凝膠各三份,分別放置24 h、48 h、72 h后,3 000 r/min離心10 min,觀察納米乳及納米乳凝膠是否出現(xiàn)分層、沉淀或渾濁。結(jié)果表明,納米乳及納米乳凝膠在離心期間未發(fā)生分層和沉淀現(xiàn)象,具有良好的穩(wěn)定性。
2.3.4 涂布性實(shí)驗(yàn)
取所制得牡丹籽油及牡丹籽油納米乳凝膠適量,分別涂布于雙硅紙(具有類似于皮膚的疏水性)上進(jìn)行觀察[15]。結(jié)果表明,涂布牡丹籽油之后,油滴很快出現(xiàn)聚集,不易涂布均勻,而牡丹籽油納米乳凝膠涂布后,無油滴聚集現(xiàn)象,說明將牡丹籽油納米乳凝膠劑涂布性好,減少了刺激性和油膩感。
按1.6的色譜條件進(jìn)樣,得到對照品溶液、樣品溶液、不含亞油酸的陰性溶液的色譜圖見圖3。
t/mina 亞油酸標(biāo)準(zhǔn)品
t/minb 樣品溶液
t/minc 陰性溶液圖3 各溶液色譜圖
由圖3可知,指標(biāo)成分亞油酸的亞油酸標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間為5.79 min(圖3a),樣品溶液在5.65 min處出現(xiàn)了亞油酸的色譜峰(圖3b),不含亞油酸的陰性溶液在相應(yīng)位置無色譜峰的出現(xiàn)(圖3c),表明輔料對亞油酸的測定無干擾,本方法專屬性好。
按標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制方法,得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為A=4 439.3ρ+5.25,R=0.999 7,表明在質(zhì)量濃度為0.01~0.07 mg/mL線性關(guān)系良好。經(jīng)精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性考察,計(jì)算得RSD值分別為0.53%、0.49%、1.22%,加樣回收率在90%~110%,表明精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性、加樣回收率均良好。
按照1.7的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行體外透皮特性考察,計(jì)算各組的皮膚累積滲透量,結(jié)果見圖4。
t/h圖4 體外透皮實(shí)驗(yàn)結(jié)果
由圖4可知,三個(gè)實(shí)驗(yàn)組中,亞油酸的累積滲透量均隨著時(shí)間的增加而增加,12 h時(shí)累積滲透量由高到低依次為納米乳凝膠>納米乳>牡丹籽油,并且納米乳凝膠與牡丹籽油相比,累積滲透量具有顯著性差異(p<0.05),而納米乳與牡丹籽油相比不具有顯著性差異(p>0.05),說明納米乳凝膠具有更好的透皮性能,12 h時(shí)亞油酸的累積滲透量為0.05 mg/cm2。
將空白及凝膠組實(shí)驗(yàn)后皮膚置于流水下沖洗 60 s,取樣,用差示掃描量熱儀進(jìn)行差式掃描分析,結(jié)果見圖5。
t/℃圖5 DSC曲線
由圖5可知,空白皮膚的熔融峰出現(xiàn)在約140 ℃,而涂抹有納米乳凝膠的皮膚與空白皮膚相比,吸收熱量速率更快,在126 ℃處出現(xiàn)熔融峰,說明凝膠乳對皮膚的結(jié)構(gòu)有影響,這可能與皮膚角質(zhì)層的致密結(jié)構(gòu)被打開有關(guān),證實(shí)了納米乳凝膠增強(qiáng)牡丹籽油透皮吸收的性能。
(1) 用聚氧乙烯氫化蓖麻油作為乳化劑,經(jīng)高速剪切乳勻法制備牡丹籽油納米乳,制得的納米乳細(xì)微、均勻,以卡波姆作凝膠基質(zhì),制得的凝膠細(xì)膩、均勻,穩(wěn)定性好,質(zhì)地清爽,易于涂抹;
(2) 用Franz擴(kuò)散池進(jìn)行透皮吸收實(shí)驗(yàn),能夠較好地模擬透皮制劑的藥物釋放過程。由透皮結(jié)果可以看出,牡丹籽油納米乳凝膠透皮速率顯著大于牡丹籽油及其納米乳,說明凝膠基質(zhì)的加入可能影響了皮膚的結(jié)構(gòu),使角質(zhì)層細(xì)胞間隙增大,增強(qiáng)了牡丹籽油的透皮吸收。
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