蒿甲醚自微乳化给药系统的制备及体外评价

1、蒿甲醚自微乳化给药系统的制备及体外评价张亚红 林凤云 邱妍川 朱照静*（重庆医药高等专科学校 400030）摘要：目的：制备蒿甲醚自微乳化给药系统（ARM-SMEDDS），优选其最佳处方，并对其进行初步的质量评价。方法：通过溶解度实验和伪三相图的绘制筛选微乳处方组成，通过正交实验设计优化最佳处方制备ARM-SMEDDS并对其理化性质和体外溶出度进行评价。结果：蒿甲醚自微乳化给药系统的最佳处方组成为蒿甲醚 80mg/g, 油相为Lauroglycol 90 (0.4g/g)，乳化剂为Cremophor RH 40 ( 0.4g/g) , 助乳化剂为Gelucire 44/14 ( 0.2g/g)

2、 。测得ARM-SMEDDS 的粒径为(61.58.66) nm， Zeta电位为(32.455.42) mV，自微乳化时间 2 min。体外溶出度考察结果显示ARM-SMEDDS在120 min即能达到99.5%的溶出率， 累积溶出百分率是原料药的7倍。结论：所制备的ARM-SMEDDS溶出度高，且稳定性良好，为蒿甲醚新剂型的进一步开发奠定了基础。关键词：蒿甲醚， 自微乳化给药系统，伪三元相图，质量评价Preparation of the self-microemulsifying drug delivery system of Artemether and the solubility e

3、valuation in vitroZhang Yahong Lin Fengyun Qiu Yanchuan Zhu Zhaojing*( Chongqing Medical and Pharmaceutical College，400030)Abstract: Aim: To prepare the self microemulsifying drug delivery system (SMEDDS) of artemether (ARM) and evaluate the physico-chemical property and dissolution in vitro. Method

4、s: The solubility in different oils and surfactants were determined and pseudo-ternary phase diagrams were plotted. The formation of ARM-SMEDDS was optimized by using the orthogonal design. The properties such as self-microlisifying time and Zeta potentials, the stability and the dissolution in vitr

5、o were evaluated. Results: The optimized formation of ARM-SMEDDS were composed of artemether 80mg/g, Lauroglycol 90 ( 0.4g/g) as oil, Cremophor RH 40 ( 0.4g/g) as surfactant and Gelucire- 44/14 ( 0.2g/g) as co-surfactant. ARM-SMEDDS was indicated to have the mean potential size of (61.58.66) nm, Zet

6、a potential of (32.455.42) mV and the self-microemulsifying time were all less than 2 minutes. ARM-SMEDDS was found to be stable at room temprature up to 3 months. The percentage of accumulated dissolution was more than 99.5% at 120 min which was 7 fold when compared with the ARM powder. Conclusions

7、: The ARM-SMEDDS has good dissolution and stability which provides a strong foundation for further studies.Keywords: artemether , self-microemulsifying drug delivery system (SMEDDS), pseudo-ternary phase diagrams, quality assessment. 课题来源：重庆市卫生局2012 年医学科研计划项目，项目编号：2012-2-261。作者简介：张亚红，女，1981-，硕士研究生，讲

8、师，主要从事药物制剂方面研究。通讯作者：朱照静，男，教授，博士生导师，主要从事药物新剂型与新技术研究。蒿甲醚( artemether ，ARM， 图1) 为新一代抗疟药青蒿素的衍生物，具有比青蒿素更强的抗疟活性。但与其他的青蒿素类药物一样，蒿甲醚难溶于水，难于吸收，起效慢，且代谢快，作用时间短，临床上服用剂量大且复燃率高1。目前我国批准上市的蒿甲醚制剂有注射液2、片剂3、胶囊4和胶丸5。其中蒿甲醚片剂、胶囊、胶丸等口服制剂，由于蒿甲醚水溶性差，导致消化道吸收慢，生物利用度低，临床应用有限；而注射液容易引起过敏等不良反应，对注射部位有刺激、注射疼痛、且安全性不如口服制剂6, 7。因此，研究开发安

9、全、高效、方便的新型蒿甲醚给药系统，提高其生物利用度，对蒿甲醚药物的应用具有积极的意义。自微乳化给药系统 (self-microemulsifying drug delivery system， SMEDDS) 是一种新型口服给药系统，是由油相、乳化剂和助乳化剂与药物组成的均一、澄清的液体，该系统在胃肠道内或37 下，通过胃肠道蠕动或温和搅拌即可自发形成粒径小于100 nm的微乳。SMEDDS可提高疏水性、难吸收药物的溶出度、增加小肠吸收， 降低或抑制P-糖蛋白药物外排， 有助于提高药物的生物利用度8。为此，本实验研制了ARM-SMEDDS，进行了处方筛选与优化，并对其进行质量评价，为制备AR

10、M 临床应用新剂型提供参考。图.1 蒿甲醚的结构式Fig.1 The structure of artemether1. 仪器与材料Agilent 1100高效液相色谱仪（美国Agilent公司），Zetasizer Nano ZS 纳米粒度及Zeta 电位分析仪（英国Malvern 仪器公司），JEM-1200EX 透射电镜（日本JEOL 公司），Sartorius BT 25S 电子天平，DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器（巩义市英峪予华仪器厂）。蒿甲醚原料药（重庆华立武陵山制药有限公司，纯度98%， 批号：20110504），蒿甲醚对照品（中国药品生物制品检定所，批号：100271

11、-201102），Capryol 90、Oleic acid， Plurol Oleic CC 497， Lauroglycol 90， Labrasol 和Gelucire 44/14均购自法国Gattefosse 公司，Cremophor RH40购自德国BASF 公司，聚山梨酯80（天津市博迪化工有限公司），甲醇、乙腈为色谱纯（美国Merck公司）。2. 方法与结果2.1蒿甲醚的定量测定 拟选用HPLC法对蒿甲醚进行定量测定，所选色谱条件为：色谱柱Diamonsil C18(150mm4.6mm， 5m)；流动相为乙腈：水（60:40，v:v）；检测波长为210nm， 柱温为室温，流速为

12、1ml.min-1，进样量：20L。结果蒿甲醚的出峰时间为10.4min，其他辅料不影响蒿甲醚的测定。2.2溶解度实验将过量ARM原料药置于离心管中，分别加入1 g 的油相、表面活性剂或助表面活性剂，于37恒温水浴震荡24 h 使之达到平衡，始终保持过饱和状态。取适量液体，置于离心管中，于3500 r/min离心10 min。取上清液用甲醇溶解并稀释至适当质量浓度，按2.1项下描述的HPLC法测定其中溶解的药量，计算其溶解度，结果见表1。表.1 蒿甲醚在各种辅料中的溶解度 （meansd，n=3）Table.1 The solubility of ARM in different soluti

13、ons辅料溶解度 （mg/g）Capryol 90486.4Oleic acid353.1Plurol Oleic CC 49795.2Lauroglycol 901247.7Tween 80184.9Cremophor RH 401685.9Labrasol577.4Gelucire 44/14883.8从表.1可以看出，蒿甲醚在Lauroglycol 90，Cremophor RH 40和Gelucire 44/14中的溶解度较高，故分别选择Lauroglycol 90为油相，Cremophor RH 40为乳化剂，Gelucire 44/14为助乳化剂，进一步优化。2.2 伪三元相图的绘

14、制设置乳化剂Cremophor RH 40与助乳化剂Gelucire 44/14的质量比为Km， 固定Km分别为3:1，2:1和1:1时，油相和固定比例的混合乳化剂按1:9， 2:8， 3:7， 4:6， 5:5， 6:4， 7:3， 8:2， 9:1配制，磁力搅拌使均匀混合，逐滴滴加水相并继续均匀搅拌并肉眼观察其外观变化， 记录相变点。分别以混合乳化剂、油相、水相为顶点， 根据相变前后液体的性质绘制伪三元相图，根据形成微乳区的大小筛选最优处方组成，结果见图2。(A) (B) (C)图.2 不同Km值时的伪三元相图 （油相：Lauroglycol 90； 混合乳化剂：Cremophor RH

15、40和Gelucire 44/14不同比例；水相：超纯水）（A）Km=1:1； (B) Km=2:1； (C) Km=3:1Fig.2 The pseudo- ternary phase diagram of SMEDDS at different Km value (Oil: Lauroglycol 90; Mix emulsifier: the mixture of Cremophor RH 40 and Gelucire 44/14; Water: ultrapure water)（A）Km=1:1； (B) Km=2:1； (C) Km=3:1由图可知，形成微乳的区域均较大，随着Km

16、值增大， 微乳区随之增大，但Km 3:1和Km 2:1时所形成的微乳区域差别不明显，考虑到Cremophor RH 40粘性较强，不利于自乳化，故最终选择Km值为2:1。从伪三元相图的结果可得，油相比例在30%-50%， 混合乳化剂比例在35-65%时，效果较好，故在此范围内通过正交设计继续优化。2.4 正交实验设计根据溶解度实验和伪三元相图的考察结果， 安排3因素3水平正交设计进行处方优化研究。按正交实验表的因素与水平，选取载药量( A: 60-100 mg /g， 药物与辅料总量的质量比)、油相( B: 0.3-0.50 g /g )、混合表面活性剂( C: 0.35- 0.65 g /g

17、) 3因素， 进行3因素3水平正交实验(见表2)。以微乳平均粒径和多分散系数（polydispersity index， PDI）为评价指标。评价值= 平均粒径+PDI100评价值越小，则所形成的微乳越理想，正交实验结果见表3。 表.2 正交实验设计的因素和水平Table.2 The factor and level of orthogonal experiment水平因素ABC载药量（mg/g）油相 （g/g）混合乳化剂(g/g)1600.30.352800.40.531000.50.65表.3正交实验设计结果分析Table.3 The orthogonal experiment resul

18、tNo因素评价指标A (载药量 mg/g)B (油相 g/g）C (混合乳化剂 g/g)粒径+PDI100160.000.300.3562.25260.000.400.5058.12360.000.500.6564.23480.000.300.5062.71580.000.400.6555.32680.000.500.3565.917100.000.300.6563.818100.000.400.3556.649100.000.500.5068.35K161.5362.9261.60K261.3156.6963.06K362.9366.1661.12R1.629.471.94由表3中可知，影响

19、微乳粒径和PDI的因素依次为BCA，油相对微乳的影响最大，混合乳化剂和载药量的影响较小。但相关因素对微乳的影响差异无统计学意义。故根据实验结果，选择ARM-SMEDDS最佳处方为A2B2C3。2.5 ARM-SMEDDS质量评价按正交设计得到的最佳处方A2B2C3，取蒿甲醚80mg， Lauroglycol 90 0.4g，混合乳化剂（Cremophor RH 40 0.4g，44/14 0.2g，制备3批样品( n = 3 )并进行质量评价。2.5.1 自乳化速度 采用目测法测定ARM-SMEDDS的自乳化速率，取ARM-SMEDDS 各0.1g ，分别加入到100 mL的蒸馏水，0.1mo

20、l/L的盐酸溶液和pH为6.8的PBS缓冲液中，均匀搅拌，目测自乳化速度，结果显示ARM-SMEDDS在三种溶液中的乳化时间均在2min之内，说明能较快的自乳化。2.5.2 粒径与Zeta电位的测定 取ARM-SMEDDS 0.1 g， 加入到10 mL 蒸馏水，搅拌均匀，采用纳米粒度及Zeta 电位分析仪测定ARM-SMEDDS 的粒径及Zeta 电位，结果其平均粒径为（61.58.66）nm（图3），Zeta 电位为（32.455.42）mV。图.3 ARM-SMEDDS 粒径分布图Fig.3 The size discribution of ARM-SMEDDS2.5.3 形态观察 取A

21、RM-SMEDDS 0.1 g，加入10mL 蒸馏水中，摇匀，点样于铜网上，用2%磷钨酸负染色，透射电镜扫描。由图4可见，ARM-SMEDDS经水稀释后形成大小均匀的O/W 型球形乳滴。图.4 ARM透射电镜扫描图Fig.4 The electron microscope picture for ARM-SMEDDS2.5.4 溶出度实验将ARM-SMEDDS按蒿甲醚40mg /粒的剂量灌装于胶囊壳中，按照中国药典2010 年版溶出度测定法第一法，以900 mL 蒸馏水为溶出介质，转速为100 r/min，温度为（370.5），在5、10、20、30、45、60、90、120 min时，分别取

22、样5 mL 经0.22 m 微孔滤膜滤过，同时补入37 释放介质5 mL，取续滤液按“2.1”项下HPLC 条件进行定量测定，ARM原料药为对照进行体外溶出度实验，结果见图5.由图可见，蒿甲醚的自微乳制剂释药速度较快，在30min累积溶出率即达90%以上，120min完全释放，较原料药溶出率提高约7倍。图.5 蒿甲醚原料药及其制剂的累积溶出速率Fig.5 The accumulated disolution of ARM（API&SEMDDS）2.5.5初步稳定性实验按最优处方制备ARM-SMEDDS制剂，密封室温保存，分别于0、1、2、3月末取样， 对其外观、自微乳化效率 (时间)与药物含量

23、进行考察.结果在考察时间范围内，ARM-SMEDDS微乳均保持透明、均一的外观；均在2min之内完全自微乳化，3 个月内其含量依次为标识量的99.82%、99.18%，98.82%；从结果推论ARM-SMEDDS制剂在3个月内基本保持稳定，长期稳定性还有待进一步考察。3. 讨论在SMEDDS辅料筛选时选择了Capryol 90，Oleic acid，Plurol Oleic CC 497，Lauroglycol 90，Labrasol，Gelucire 44/14，Cremophor RH40以及聚山梨酯80等辅料，通过溶解度考察，发现Lauroglycol 90、Cremophor RH40、Gelucire 44/14对蒿甲醚的溶解度较好，故选择了以上三种辅料为自微乳化系统的组分，实验结果也验证了由Lauroglycol 90、Cremophor RH40、Gelucire 44/14和蒿甲醚组成的ARM-SMEDDS 粒径小且分布均匀、乳化效率高、乳化后溶液稳定、溶出速率快，为自微乳化新剂型的研究奠定基础。许多中药成分都存在溶解性不好，口服吸收差及生物利用度低的问题，严重影响临床应用。青蒿素及其衍生物是我国具有独立知识产权，自主研发的高