曾春姣1 陳玲瓏2 劉 婷1 李躍輝3
1.湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 湘潭 411000;2.湖南省中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院,湖南 長沙 410006;3.湖南省中醫(yī)藥研究院,湖南 長沙 410006
慢性咽炎為咽部黏膜、黏膜下及淋巴組織的彌漫性炎癥,常為上呼吸道慢性炎癥的一部分[1]。該病多見于成年人,癥狀頑固,病程長,不易治愈[2]。近年來,該病的發(fā)病率持續(xù)上升,患者主要表現(xiàn)為咽腔發(fā)癢、干燥、刺激性咳嗽等臨床癥狀,導(dǎo)致患者食欲減退、睡眠不佳、失眠等后果,給人們的身心健康造成了嚴(yán)重危害。目前臨床對于該病的治療手段,西醫(yī)常以化學(xué)藥物為主,如抗生素、組胺和糖皮質(zhì)激素等,但這些藥物多具一定的毒副作用,且僅對癥治療,療效欠佳,對于病因復(fù)雜的慢性咽炎的治療往往是治標(biāo)不治本。中醫(yī)對于慢性咽炎的治療毒副作用小,善于從多途徑入手治療,治愈率一般較好,且病情不易反復(fù),具有獨(dú)特優(yōu)勢。而從現(xiàn)階段看來,治療慢性咽炎的中藥單方或復(fù)方內(nèi)服制劑均已取得了較好的成績,而治療此類疾病效優(yōu)的外用制劑仍比較缺乏。
貓爪草Ranunculi Ternati Radix屬于我國重點(diǎn)發(fā)展的三類藥材之一,具有清熱解毒、消腫散結(jié)、止咳祛痰等功效[3-4],臨床用于治療肺結(jié)核、淋巴結(jié)結(jié)核、咽喉炎、腫瘤、瘧疾等癥[5-6]。現(xiàn)代研究[7]表明,貓爪草主要含有黃酮類、苷類、揮發(fā)油、有機(jī)酸等,其中黃酮類成分含量豐富,且具有鎮(zhèn)咳、祛痰、消炎作用。目前,臨床上常用的貓爪草的制劑主要以顆粒劑和水煎湯劑為主,由于咽喉黏膜的特點(diǎn)為穿透性較高且酶相對較少,但藥物滯留時(shí)間短,為了延長貓爪草在咽喉黏膜的滯留時(shí)間,提高其生物利用度,將其開發(fā)成使用便利、效果上佳的納米乳噴霧劑來彌補(bǔ)其內(nèi)服制劑的缺陷[8-9],對治療慢性咽炎十分有益。迄今為止有關(guān)貓爪草的外用劑型仍鮮有研究,其納米乳噴霧劑劑型亦涉及較少。該項(xiàng)目已成功通過正交試驗(yàn)法優(yōu)選了貓爪草總黃酮的最佳醇提工藝,為促進(jìn)貓爪草藥材的進(jìn)一步開發(fā)利用,本文中擬利用偽三元相圖制備出貓爪草納米乳噴霧,并初步觀察了貓爪草納米乳噴霧對慢性咽炎大鼠模型的影響,以期為該制劑的研發(fā)提供依據(jù)。
1.1 試劑與樣品 貓爪草藥材(昌都振興中藥飲片實(shí)業(yè)有限公司,批號18053002)、貓爪草提取物(自制,批號:20181126);聚氧乙烯醚氫化蓖麻油(RH40)(批號:20170613)、山梨醇酐油酸酯-80(司盤80)(批號:20170911)、聚山梨酯-80(吐溫80)(批號:20170809)、肉豆蔻酸異丙酯(IPM)(批號:20170718)、油酸乙酯(批號:20170820)、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL-40)(批號:20170824)、液體石蠟(批號:20170911)、卵磷脂(批號:20170628)均購自武漢遠(yuǎn)成共創(chuàng)科技有限公司;丙三醇(批號:000120170104)、丙二醇、和1,3-丁二醇均購自中國醫(yī)藥集團(tuán)上?;瘜W(xué)試劑公司、貓爪草納米乳噴霧劑(湖南省中醫(yī)藥研究院制劑室提供,批號20190325)、復(fù)方一枝黃花噴霧劑(貴州百靈企業(yè)集團(tuán)制藥股份有限公司,批號20180415,國藥準(zhǔn)字Z20025898)。
1.2 儀器 YP5102型電子天平(上海光正醫(yī)療有限公司);78HW-1型恒溫磁力攪拌器(杭州儀表電機(jī)廠);DK-98-Ⅱ恒溫水浴鍋(天津市泰斯特儀器有限公司);SKP02.420型電熱恒溫培養(yǎng)箱(黃石恒豐醫(yī)療器械有限公司);BCD-208K型冰箱(青島海爾股份有限公司);JEM-1230型電子顯微鏡(日本電子公司);TGL-16B臺式高速離心機(jī)(湖南星科科學(xué)儀器有限公司);UV-2450型紫外分光光度計(jì)(上海奧析科學(xué)儀器有限公司);ZEN3690 粒子檢測儀(馬爾文儀器有限公司);電子天平(梅特勒-多儀器有限公司);病理圖像分析儀(OLYMPUSDP71,奧林巴斯映像銷售有限公司);HX2002T電子天平(慈溪市天東衡器廠);LEICABM2135型石蠟切片機(jī)。
1.3 動物 SPF級SD大鼠60只,體重180~200 g,雌雄各半,購于湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動物有限公司,實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(湘)2016-0002,飼養(yǎng)于湖南省中醫(yī)藥研究院實(shí)驗(yàn)動物中心,所有實(shí)驗(yàn)動物于SPF級屏障環(huán)境中飼養(yǎng),飼養(yǎng)環(huán)境通風(fēng)良好,室溫20~25℃,相對濕度55%~75%,12 h光照晝夜循環(huán)。
2.1 貓爪草納米乳的制備工藝研究
2.1.1 貓爪草提取物的制備 以總黃酮提取量和浸膏得率的綜合評分為評價(jià)指標(biāo),通過正交試驗(yàn)優(yōu)選的貓爪草的提取工藝。按照已確定的工藝制備貓爪草提取物:在60°C的溫度條件下,稱取適量貓爪草粗粉加乙醇回流提取2次,第1次加8倍量75%乙醇提取1.5 h,第2次加7倍量75%乙醇提取1 h;合并兩次提取液過濾,在溫度為60~70℃和真空度為-0.08Mpa的條件減壓濃縮干燥得貓爪草提取物。
2.1.2 溶解度試驗(yàn) 在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,比較貓爪草提取物在不同油相(IPM、油酸乙酯、液體石蠟、卵磷脂)、乳化劑(Tween-80、RH40、EL-40、Span-80)和助乳化劑(正丁醇、丙三醇、1,2-丙二醇、無水乙醇)中的溶解度。取上述12種輔料各2 mL分別置于具塞離心管中,每根離心管分別加入足量的貓爪草提取物,密封后置于渦旋混合器上渦旋20 min,使藥物充分溶解,然后將混合物于3000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心15 min,吸取上清液1 mL,用甲醇稀釋至50 mL,再吸取甲醇液3 mL,置于25 mL容量瓶中,加水3 mL,加5%NaNO2溶液1 mL,搖勻,放置6 min,加NaOH試液10 mL,再加水至刻度,搖勻,放置15分鐘,以相應(yīng)的試劑為空白,照紫外-可見分光光度法(《中國藥典》2015年版四部通則0401),測定吸光度在500 nm波長處,測定總黃酮含量,計(jì)算貓爪草提取物的不同輔料中的溶解度。結(jié)果見表1。
表1 貓爪草提取物在不同溶媒中的溶解度
為使制劑對藥物有最大的增溶能力,必須選擇對藥物溶解度較大的油相、乳化劑和助乳化劑。由表1可知,貓爪草提取物在油相(IPM、油酸乙酯、卵磷脂)、乳化劑(EL-40、Span-80、RH40)和助乳化劑(丙三醇、無水乙醇)中溶解度較高;在助乳化劑中,貓爪草提取物在丙三醇的溶解度最大,且丙三醇的副作用少。故初步確定IPM、油酸乙酯、卵磷脂為納米乳的備選油相;EL-40、Span-80、RH40為納米乳的備選乳化劑,助乳化劑為丙三醇。
2.1.3 油相的確定 由上步溶解度試驗(yàn)確定丙三醇為本品納米乳處方中的助乳化劑,將乳化劑(EL-40)和助乳化劑(丙三醇)按3∶1的質(zhì)量比(Km)均勻混合成混合乳化劑,然后將混合乳化劑與油相(IPM、油酸乙酯和卵磷脂)按質(zhì)量比 1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1比例分別混合,在磁力攪拌下,緩慢加入蒸餾水滴定,直至溶液呈穩(wěn)定透明,記錄體系變化時(shí)各相滴定終點(diǎn)的用量。采用Origin8.0軟件,分別以水相、油相及混合乳化劑為3個(gè)頂點(diǎn), 繪制偽三元相圖,通過偽三元相圖形成納米乳面積區(qū)域的大小的方法來確定油相,結(jié)果見圖1。
圖1為Km為3∶1時(shí),3種不同油相的偽三元相圖,由此可見以IPM為油相時(shí),形成的納米乳面積最大,確定IPM作為本處方中納米乳的油相。結(jié)合溶解度試驗(yàn)結(jié)果,選定油相為IPM,助乳化劑為丙三醇,進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。
2.1.4乳化劑的確定 將3種乳化劑(EL-40、Span-80、RH40)與助乳化劑(丙三醇)按3∶1的質(zhì)量比(Km)均勻混合成混合乳化劑,再與油相(IPM)按質(zhì)量比1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1比例分別混合,按“2.2.3”項(xiàng)下繪制偽三元相圖,結(jié)果見圖2。
圖2為Km為3∶1時(shí),3種不同乳化劑的偽三元相圖,由此可見以EL-40為乳化劑時(shí),形成的納米乳面積最大,確定EL-40作為本處方中納米乳的乳化劑。因此確定本處方中納米乳的組成為:IPM(油相)-EL-40(乳化劑)-丙三醇(助乳化劑)。
2.1.5 Km值的確定為進(jìn)一步優(yōu)化納米乳的處方體系,考察不同Km對納米乳化區(qū)域的影響,繼續(xù)使用水滴定法繪制偽三元相圖的辦法確定最佳的納米乳處方,將EL-40(乳化劑)與丙三醇(助乳化劑)按質(zhì)量比(Km)為2∶1、3∶1、4∶1混合作為混合乳化劑,再與IPM(油相)按照1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1比例分別混合,按“2.2.3”項(xiàng)下繪制偽三元相圖,結(jié)果見圖3。
由偽三元圖可知,當(dāng)乳化劑和組乳化劑的質(zhì)量比(Km)為3∶1時(shí),形成的納米乳區(qū)域最大,因此最終選擇Km值為3∶1的納米乳體系。
2.1.6 貓爪草納米乳的制備 以IPM為油相,EL-40為乳化劑,丙三醇為助乳化劑,從Km值為3∶1的偽三元相圖中選擇處方,油相-乳化劑-助乳化劑=10∶21∶7∶60,精密稱取除水以外的輔料,再精密稱取貓爪草提取物適量加入上述輔料,37 ℃恒溫水浴磁力攪拌使貓爪草提取物完全溶解,在攪拌下滴加處方量的水相,即得澄清透明貓爪草提取物納米乳,裝入冷噴壺即得貓爪草納米乳噴霧劑。
2.1.7 貓爪草納米乳粒徑的測定 取貓爪草納米乳5 mL,使用激光粒度分析儀測定其粒徑。以聚苯乙烯球形小珠士作為外標(biāo)、光散射測定角度為90°進(jìn)行測定。結(jié)果表明,貓爪草納米乳的平均粒徑為(84±3.12)nm,PDI為0.106。結(jié)果見圖4。
2.1.8 貓爪草納米乳穩(wěn)定性研究 采用恒溫加速試驗(yàn)考察,取貓爪草納米乳于-5、25、45、65 ℃及相對濕度在75%的條件下保存,分別于5 d、10 d后,取樣觀察其外觀;取貓爪草納米乳于離心管中,10000 r/min離心25 min,考察其外觀,結(jié)果如表2。
表2 貓爪草納米乳穩(wěn)定性考察結(jié)果
從上述試驗(yàn)結(jié)果可得知,貓爪草納米乳在不同的環(huán)境中均能得到澄清透明的液體,表明貓爪草納米乳穩(wěn)定性良好。
2.2 貓爪草納米乳對慢性咽炎大鼠模型的影響
2.2.1 造模及分組[10]取SPF級SD大鼠60只,雌雄各半,隨機(jī)分空白組、模型組、陽性對照組(復(fù)方一枝黃花噴霧劑)、貓爪草高劑量組、貓爪草中劑量組、貓爪草低劑量組,共6組,每組10只。以苦味酸標(biāo)記,并記錄每只大鼠的重量,各組大鼠均用普通飼料喂養(yǎng),自由飲水。陽性對照組、貓爪草高劑量組、貓爪草中劑量組、貓爪草低劑量組,上、下午各用2.5%氨水噴其咽部1次,每次用噴霧器噴3撳,連續(xù)15 d;空白組同法予蒸餾水噴咽部,連續(xù)15 d。每日觀察大鼠的納食、活動量、飲水量、口腔分泌物及有無搔抓口咽部動作等,并每日觀察大鼠咽部1次。模型組于第16天用10%水合氯醛麻醉后,處死動物,分離咽部組織以供作病理切片觀察。造模完成后,連續(xù)5 d參照李儀奎《中藥藥理實(shí)驗(yàn)方法學(xué)》中的人與動物劑量換算方法,陽性對照組每天按0.25 g/kg劑量給藥;貓爪草高劑量組、貓爪草中劑量組、貓爪草低劑量組每天劑量按0.6 g/kg、0.3 g/kg、0.15 g/kg給藥;空白組予同體積蒸餾水。
2.2.2 病理形態(tài)學(xué)觀察 處死大鼠,分離咽部組織用10%中性甲醛固定,石蠟包埋切片,作常規(guī)石蠟切片,HE 染色,中性樹脂封片,并于光鏡下觀察各 組大鼠咽組織病理變化,并進(jìn)行病理評分[11]:觀察標(biāo)本是否有上皮細(xì)胞壞死脫落、炎細(xì)胞浸潤、間質(zhì)水腫等情況。其中炎細(xì)胞浸潤計(jì)3分,出現(xiàn)上皮細(xì)胞壞死脫落計(jì)1分,間質(zhì)水腫計(jì)1分。
2.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 貓爪草納米乳對慢性咽炎大鼠咽部組織病理形態(tài)學(xué)的影響見圖5和表3。
表3 貓爪草納米乳噴霧劑對慢性咽炎大鼠模型病理學(xué)評分的影響 (分,
注:與空白對照組比較*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
空白對照組: 咽部黏膜層次結(jié)構(gòu)清晰,復(fù)層鱗狀上皮光滑完整,表層角化過度,黏膜下層未見水腫,可見個(gè)別炎細(xì)胞浸潤(圖5-A)。
模型對照組: 咽部黏膜復(fù)層鱗狀上皮壞死、脫落,黏膜下層增厚,間質(zhì)水腫、血管擴(kuò)張充血,大量炎細(xì)胞浸潤(圖5-B)。
陽性對照組、貓爪草高劑量組、貓爪草中劑量組:咽部黏膜復(fù)層鱗狀上皮欠光滑,黏膜下層可見輕度水腫和血管擴(kuò)張充血,散在少量炎細(xì)胞浸潤(圖5-C、D、E)。
貓爪草低劑量組: 咽部黏膜復(fù)層鱗狀上皮局灶脫落,固有層及黏膜下層水腫,大量炎細(xì)胞浸潤(圖5-F)。
實(shí)驗(yàn)顯示,與空白對照組比較,模型對照組大鼠病理學(xué)評分顯著升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);與模型對照組比較,陽性對照組、貓爪草高劑量組大鼠病理學(xué)評分顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);貓爪草中劑量組大鼠病理學(xué)評分顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
納米乳又稱微乳,是由水、油、表面活性劑和助表面活性劑等自發(fā)形成,粒徑為1~100 nm的熱力學(xué)穩(wěn)定、各向同性,透明或半透明的均相分散體系,由于其便于制備、作為藥物載體具有緩釋和靶向的作用,從而備受關(guān)注[12-13]。偽三元相圖法是目前國內(nèi)、外研究微乳的主要手段之一[14],其主要目的是研究制備相圖時(shí)微乳相及其它狀態(tài)的分布區(qū)域情況,并考察不同組分配比時(shí)的性狀變化。該法可以通過微乳相面積的大小來判定微乳體系的相對穩(wěn)定程度,并通過選擇微乳區(qū)域中含乳化劑較少的點(diǎn)來確定制備微乳的各組分的大致比例[15]。本實(shí)驗(yàn)通過溶解度考察篩選出了適合制備貓爪草納米乳的油相、乳化劑和助乳化劑,采用水滴定法繪制偽三元相圖確定油相和乳化劑種類及Km。將貓爪草提取物制備成納米乳劑型后,所得納米乳粒徑小且呈正態(tài)分布,納米乳系統(tǒng)穩(wěn)定,性狀良好,澄清透明,不易分層和絮凝。
為了初步考察貓爪草納米乳對慢性咽炎的影響,本實(shí)驗(yàn)采用低濃度氨水直接噴霧法長時(shí)間刺激大鼠咽部黏膜,建立慢性咽炎大鼠模型,操作方法簡單安全,是目前使用最廣泛的模型建立方法[16]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:空白對照組咽部黏膜層次結(jié)構(gòu)清晰,復(fù)層鱗狀上皮光滑完整,表層角化過度,黏膜下層未見水腫,可見個(gè)別炎細(xì)胞浸潤;模型對照組咽部黏膜復(fù)層鱗狀上皮壞死、脫落,黏膜下層增厚,間質(zhì)水腫、血管擴(kuò)張充血,大量炎細(xì)胞浸潤。經(jīng)復(fù)方一枝黃花噴霧劑和貓爪草納米乳噴霧劑干預(yù)后,慢性咽炎模型咽黏膜上皮細(xì)胞的增生和炎癥細(xì)胞的浸潤均有一定程度的緩解作用,動物咽部組織病理學(xué)評分顯著降低,說明貓爪草納米乳噴霧劑對慢性咽炎具有一定的療效,本文將對該制劑的深入研發(fā)奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。