甘草黄酮纳米乳的制备及其稳定性研究

2016-11-01 20:49孟子嫣星星巴哈努尔刘俊峰
畜牧与饲料科学 2016年3期
关键词:油相蒸馏水甘油

王 娜 ,孟子嫣 ,星星·巴哈努尔 ,刘俊峰 ,2

(1.塔里木大学动物科学学院,新疆 阿拉尔 843300;2.新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室,新疆 阿拉尔 843300)

甘草黄酮纳米乳的制备及其稳定性研究

王 娜1,孟子嫣1,星星·巴哈努尔1,刘俊峰1,2

(1.塔里木大学动物科学学院,新疆 阿拉尔 843300;2.新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室,新疆 阿拉尔 843300)

[目的]通过绘制伪三元相图优选处方的方法,制备了甘草黄酮纳米乳并对其稳定性进行评价。[方法]以EL-40、Span-80为表面活性剂,肉豆蔻酸异丙酯(IPM)为油相,组成混合溶液,以甘油为助表面活性剂制备甘草黄酮纳米乳,将甘草黄酮纳米乳应用高温、高湿、恒温加速试验检验其稳定性。[结果]纳米乳处方为:0.2 g甘草黄酮、1.2 g EL-40、0.3 g Span-80、0.5 g 甘油、0.5 g IPM、4.0 g 蒸馏水,经试验验证甘草黄酮纳米乳仍为澄清透明纳米乳状液,未出现分层现象,性质稳定。[结论]该方法操作简单,纳米乳稳定性良好。

甘草黄酮;纳米乳;伪三元相图;稳定性评价

新疆的甘草资源非常丰富,甘草黄酮(Glycyrrhiza flavonoids,GF)是从特定品种甘草根及根茎提取到的一类生物活性较强的物质,现代中药学研究发现其具有抗衰老、抗溃疡、解痉、治疗糖尿病、抑制血小板聚积、抗贫血、抗心律不齐、消炎、镇咳祛痰、镇痛、抗病毒、增强免疫机能和抗肿瘤等作用[1]。但是,目前对甘草黄酮的研究多限于粗制品,应用价值较低。

纳米乳(nano emulsion)又称微乳(microemulsion),是由水相、油相、表面活性剂和助表面活性剂按照一定比例筛选形成的一种粒径在1~100 nm之间且热力学稳定的分散体系[2]。纳米乳作为新型药物载体能提高甘草黄酮的溶解度,并能延缓甘草黄酮在体内的释放及作用时间,提高药效,且甘草黄酮在纳米乳中比在一般乳状液中具有更高的扩散性和皮肤渗透性,使用效果明显[3-6]。该试验旨在通过绘制伪三元相图优选处方的方法,制备水包油型(O/W型)甘草黄酮纳米乳,并对其稳定性进行评价。

1 材料和方法

1.1 试剂与仪器 蓖麻油聚氧乙烯醚-40(EL-40)、Span-80、Tween-80、RH-40 (德 国 BASF 公司);肉豆蔻酸异丙酯(IPM,广州泽欣贸易有限公司);霍霍巴油、液体石蜡、甘油、丙二醇、丙三醇和1,3-丁二醇(西安三浦精细化工);甘草黄酮、蒸馏水(新疆生产建设畜牧科技兵团重点实验室制备)。BS214S1/10000电子天平 (德国 Satorius公司);BCD-208K型冰箱(青岛海尔股份有限公司);HH-6型数显恒温水浴锅 (国华电器有限公司);HJ-3型恒温磁力搅拌器 (江苏金坛医疗器械厂);SKP02.420型电热恒温培养箱 (黄石恒丰医疗器械有限公司);TGL-16B台式高速离心机(湖南星科科学仪器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 表面活性剂的选择[7]:筛选出非离子表面活性剂 EL-40、RH-40、Tween-80、Span-80,判断其对甘草黄酮的溶解性。称取适量的甘草黄酮,分别加入到以上4种表面活性剂中,搅拌并观察其颜色变化和沉淀,判断甘草黄酮溶解度大小,对表面活性剂进行初步筛选。

1.2.2 油相的选择[8-10]:固定最佳表面活性剂,量取一定量的IPM、霍霍巴油、液体石蜡、花生油分别与已筛选的最佳表面活性剂均匀混合,然后逐滴加入蒸馏水,并不停搅拌,观察乳液是否透明,筛选出最佳油相。

1.2.3 助表面活性剂的选择[11-13]:分别利用甘油、丙二醇、丙三醇、1,3-丁二醇、正丁醇作为助表面活性剂。将已选出的表面活性剂和助表面活性剂按照一定的质量比(即 Km=4∶1、2∶1、1∶1、1∶2)混合均匀,选出最佳助表面活性剂。

1.2.4 伪三元相图的绘制[13-14]:室温下,将筛选出的混合表面活性剂和油相分别按质量比为9.8∶0.2、9.7∶0.3、9.5∶0.5、9∶1、8.5∶1.5、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9 均匀混合,然后逐滴加入蒸馏水,并不断搅拌,直到形成透明、澄清的纳米乳。记录由浑浊变澄清或由澄清变浑浊时的临界点水量,并计算体系中各成分的质量百分比。利用Origin Pro 8.0软件绘制伪三元相图,确定表面活性剂和油相的比例和甘草黄酮纳米乳区域。

1.3 甘草黄酮纳米乳处方的确定及制备 称取一定量的甘草黄酮与表面活性剂、助表面活性剂和油相按比例混合均匀,逐滴加入蒸馏水,并不断搅拌,直到乳液澄清透明。

1.4 甘草黄酮纳米乳的稳定性研究

1.4.1 高湿度试验:将甘草黄酮纳米乳放于密闭器皿中,于25℃、相对湿度75%和90%条件下分别放置,5 d和10 d后观察其是否有分层和浑浊现象。

1.4.2 高温试验:将甘草黄酮纳米乳放于密闭器皿中,于40、60、80℃分别放置,5 d和10 d后观察其是否有分层和浑浊现象。

1.4.3 高速离心试验:将甘草黄酮纳米乳置于高速离心机中于3 500 r/min离心30 min,观察其是否有分层和浑浊现象。

2 结果与分析

2.1 表面活性剂的选择 由表1可知,甘草黄酮在EL-40和Span-80中的溶解性较好,溶液颜色较深且沉淀较少。而在Tween-80和RH-40中几乎不溶,溶液颜色较浅并有大量沉淀。因此,该试验初步选择EL-40和Span-80为表面活性剂,将甘草黄酮溶于其中,进而溶入纳米乳中。

2.2 油相的选择 由表2可知,甘草黄酮溶于IPM与EL-40所形成的纳米乳,并且可以与EL-40和Span-80复配,且形成的纳米乳区较大。因此,该试验初步选择IPM为油相,并与最佳表面活性剂混合。

表1 表面活性剂的筛选结果

表2 油相的筛选结果

表3 助表面活性剂的筛选结果

2.3 助表面活性剂的选择及Km的确定 由表3可知,以甘油、丙三醇、1,3-丁二醇为助表面活性剂,IPM为油相,并分别与EL-40和Span-80进行复配,其结果为以甘油为助表面活性剂形成的纳米乳相对于丙三醇和1,3-丁二醇形成的纳米乳性质更加稳定,故该试验选择甘油为助表面活性剂,与表面活性剂混合成为最佳混合表面活性剂。

2.4 甘草黄酮纳米乳的稳定性考察 将甘草黄酮纳米乳分别进行高湿度试验、高温试验、恒温加速试验,其结果仍保持澄清透明,未见分层和浑浊现象。

2.5 甘草黄酮纳米乳的制备 纳米乳的配方最终会影响纳米乳分散体系的形成和稳定性,由伪三元相图考察所得结果选择各组分最佳比例,确定以EL-40/Span-80/甘油/IPM/蒸馏水为体系的纳米乳处方为:0.2 g 甘草黄酮、1.2 g EL-40、0.3 g Span-80、0.5 g甘油、0.5 g IPM、4.0 g蒸馏水(见图 1)。 在室温下将EL-40、Span-80与甘油及IPM充分混合均匀,再加入甘草黄酮,充分搅拌,然后在搅拌的过程中缓慢滴加蒸馏水,过滤(孔径=450 nm)即得橙色、澄清透明的甘草黄酮纳米乳,密封避光保存。

图1 EL-40/Span-80/甘油/IPM/蒸馏水为体系的伪三元相图

3 讨论

甘草黄酮是从甘草中提取出的萜类、脂溶性化合物,甘草黄酮在常温下存放性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂[14]。该试验发现,甘草黄酮在一些表面活性剂中的溶解度大于在水中的溶解度,所以可先将其溶于表面活性剂中,进而溶入纳米乳中。EL-40属于非离子表面活性剂中应用最多的聚氧乙烯类表面活性剂,能与大多数药物配伍,低毒,生物相容性好;Span-80能提高甘草黄酮在纳米乳中的分散性;常用的助表面活性剂为短链醇,也有试验采用混合表面活性剂制备纳米乳[15],但是甘草黄酮在这些助表面活性剂中溶解性较差,而甘油的挥发性较小,有利于甘草黄酮的溶解,因此该试验采用甘油为助表面活性剂;IPM不易氧化水解和酸败。该试验应用纳米技术将甘草黄酮制成由EL-40/Span-80/甘油/IPM/蒸馏水为体系形成的O/W型甘草黄酮纳米乳,其质量稳定、黏度低,能够提高药物的溶解度,减少药物在体内的酶解,使被包容的药物分散度增加,并能靶向促进药物在体内体外的吸收,从而使其生物利用度提高。

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Preparation of Glycyrrhiza Flavonoids Nano Emulsion and Evaluation of Its Stability

WANG Na1,MENG Zi-yan1,Xingxing·Bahanuer1,LIU Jun-feng1,2
(1.College of Animal Science,Tarim University,Alaer 843300,China;2.Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology,Xinjiang Production and Construction Corps,Alaer 843300,China)

[Objective] To prepare Glycyrrhiza flavonoids nano emulsion by drawing the pseudo ternary phase diagram optimization prescription and to evaluate its stability. [Methods] The EL-40 and Span-80,isopropyl myristate (IPM),and glycerol were used as surfactant,oil phase,and cosurfactant respectively.They were mixed to prepare Glycyrrhiza flavonoids nano emulsion.The accelerated test in the conditions of high temperature,high humidity and constant temperature was conducted respectively to evaluate the stability of the Glycyrrhiza flavonoids nano emulsion. [Results] The determined prescription was as following:0.2 g of Glycyrrhiza flavonoids,1.2 g of EL-40,0.3 g of Span-80,0.5 g of glycerol,0.5 g IPM,and 4.0 g distilled water.The prepared Glycyrrhiza flavonoids nano emulsion was clear and transparent without layer,and it was evaluated as stable in accelerated test. [Conclusion]The developed technology in this study for preparation of Glycyrrhiza flavonoids nano emulsion is simple to operate and the nano emulsion exhibits good stability.

Glycyrrhiza flavonoids;nano emulsion;pseudo ternary phase diagram;stability evaluation

R944.1

A文章顺序编号1672-5190(2016)03-0022-03

2016-03-07

项目来源:大学生创新创业训练计划项目(2014029)。

王娜(1993—),女,硕士研究生,主要研究方向为兽医药理与毒理学。

刘俊峰(1980—),男,副教授,硕士,主要研究方向为兽医药理与毒理学。

(责任编辑:慕宗杰)

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