牡丹籽油自微乳化软胶囊内容物的制备工艺研究*

罗国平，曹 斌，闫梦茹，孟会宁，张存劳，陈 程，王小宁

(1.西安医学院 药学院，陕西 西安 710021；2.陕西医药控股集团山海丹药业有限责任公司，陕西 西安 710075；3.山东步长医药销售有限公司，山东 菏泽 274418)

牡丹是毛莨科芍药属落叶灌木，主要分布于山东菏泽、河南洛阳、安徽铜陵以及陕西、山西等地，目前全国种植面积约为2万hm2[1]。牡丹籽皮黑、“壳厚”、味苦，含油十分丰富。以牡丹籽仁为原料，经不同提取工艺可制成金黄色透明的牡丹籽油，是一种备受关注的天然植物油资源[2-4]。牡丹籽油中含有大量多不饱和脂肪酸，如α-亚麻酸、亚油酸和油酸等，其中α-亚麻酸的含量尤其突出，同时牡丹籽油中还含有维生素E、植物甾醇、角鲨烯、微量元素等多种对人体有益的营养成分，在抗氧化、保肝、降血脂、降血糖、防晒等方面具有突出的作用，且食用安全性较高，是极具开发潜力的保健性油脂[5-7]。

目前，牡丹籽油的食用方法主要有煎炸、烧烤、焙烘和直接使用等，也有将牡丹籽油制成微胶囊(粉末油脂)后冲服[8]。作者拟以牡丹籽油为原料，将其制成自微乳化软胶囊——牡丹籽油自微乳化软胶囊[9-11]。

自微乳化软胶囊是将自微乳化系统(SMEDDS系统)与软胶囊传统剂型相结合的新形式，兼具二者的优点，即牡丹籽油封入软胶囊后具有可提高牡丹籽油的稳定性，使液体固体化，外观美观、携带方便等优点，更为重要的是此自微乳化软胶囊经口服后进入胃肠道，崩解释放出内容物，内容物会迅速自发地形成O/W型微乳，牡丹籽油以极其细小的油滴(粒径在微米甚至纳米级别)快速分散于胃肠道中，有利于牡丹籽油的溶解和吸收，从而达到提高生物利用度的目的[12]。作者主要对牡丹籽油自微乳化软胶囊内容物的制备工艺和质量评价进行研究。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

牡丹籽油：自提；明胶、液体石蜡：药用级，天津市天力化学试剂有限公司；聚山梨酯-20：分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；聚山梨酯-80：分析纯，天津市红岩化学试剂厂；聚山梨酯-85：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；1，2-丙二醇：分析纯，天津市天力化学试剂有限公司；丙三醇：分析纯，天津市风船化学试剂有限公司；聚乙二醇-400：分析纯，上海山浦化工有限公司。

电子天平：CP2012，奥豪斯仪器上海有限公司；集热式恒温加热磁力搅拌锅：DF-101S，巩义市予华仪器有限责任公司；激光粒度仪：ZS，英国Malvern仪器有限公司；生物显微镜：SK-200，麦克奥迪实业集团有限公司；调温电热套：DZTW，北京市永光明医疗仪器有限公司；低速大容量离心机：TD5M，上海户湘仪离心机仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 自微乳化软胶囊内容物(SMEDDS系统，后同)的组成[13-14]

自微乳化软胶囊内容物由油相、乳化剂和助乳化剂组成。

1.2.2 体外自微乳化实验

分别取不同组成比例的乳化剂、助乳化剂和牡丹籽油，混匀，取0.1 mL的混合物加入到50 mL预热至37 ℃(人体体温)的人工胃液(取9 mL浓盐酸，加水稀释至1 000 mL)中，搅拌，转速100 r/min，模拟胃蠕动)，观察自微乳化情况。

1.2.3 乳化剂和助乳化剂的种类筛选

1.2.3.1 牡丹籽油与乳化剂和助乳化剂的溶解实验

取1 mL牡丹籽油，分别加入1 mL聚山梨酯-20、聚山梨酯-80、聚山梨酯-85、1，2-丙二醇、丙三醇、聚乙二醇-400(PEG-400)和无水乙醇，涡旋混合5 min，离心(4 000 r/min)5 min，观察其溶解情况。

1.2.3.2 乳化剂种类和用量范围的确定

分别取不同组成比例的乳化剂(聚山梨酯-20、聚山梨酯-80、聚山梨酯-85)、助乳化剂(PEG-400)和牡丹籽油，按“1.2.2”操作，观察自微乳化的情况。

1.2.4 牡丹籽油SMEDDS系统三元相图的绘制[15-16]

以牡丹籽油为油相、聚山梨酯-80为乳化剂、PEG-400为助乳化剂选择不同比例，分别配制不同溶液，取混合溶液0.1mL，按“1.2.2”实验，观察并记录乳化情况，根据观察现象(澄清、乳光、乳浊)用origin7.0软件绘制三元相图，在图中画出自微乳化效果较好的区域(即呈现乳光现象)。

1.2.5 牡丹籽油、乳化剂和助乳化剂最佳处方比例的确定

根据优选出的乳化剂比例范围(适当扩展)，牡丹籽油、聚山梨酯-80和PEG-400依次按“表4”中的比例进行混合，取0.1mL混合溶液，按“1.2.2”进行体外自微乳化实验。以外观、自乳化平衡时间[8](从滴入时刻起分别在0、1、3、5、10、15、20 min内取样，测其于600 nm处的透光率，连续3个取样点的样品透光率不变即可认为达到乳化平衡，以此确定各组乳化平衡时间。)和平均粒径为评价指标，确定最佳处方比例。

1.2.6 牡丹籽油SMEDDS系统的质量评价

1.2.6.1 自微乳化能力考察

按最佳处方取牡丹籽油、聚山梨酯-80和PEG-400共3份，分别混匀，取0.1 mL混合溶液，按“1.2.2”进行体外自微乳化实验。从滴入时刻起分别在0.5、1、3、5、10、15、20 min内取样，测其在600 nm处的透光率，连续3个取样点的样品透光率不变即可认为达到乳化平衡。

1.2.6.2 牡丹籽油SMEDDS系统体外自乳化后外观

按油、乳化剂和助乳化剂三者的最优比例混合后，按 “1.2.2”实验，观察。

1.2.6.3 牡丹籽油SMEDDS系统自乳化后的粒径分布图

牡丹籽油SMEDDS系统自乳化后的微乳粒径分布采用激光粒度仪进行检测。

1.2.6.4 稳定性考察

取上述自微乳化后液体，离心(4 000 r/min)20 min，观察；将液体放置2 d后，再用激光粒度仪进行检测。

2 结果与讨论

2.1 SMEDDS系统的组成

2.1.1 油相

牡丹籽油既作为功能性新资源食品，又作为油相。

2.1.2 乳化剂

乳化剂应选用毒性较低的O/W型的非离子表面活性剂，根据资料可知，聚山梨酯类常作为乳化剂用于自微乳化系统，研究选用聚山梨酯-20、聚山梨酯-80和聚山梨酯-85作为备选乳化剂。

2.1.3 助乳化剂

助乳化剂能提高药物溶解度的机制一般认为是两种溶剂间发生氢键缔合，改变了混合溶剂的极性，即降低了溶剂的介电常数，从而有利于难溶性药物的溶解。

研究以1，2-丙二醇、丙三醇、PEG-400和无水乙醇为备选助乳化剂。

2.2 乳化剂和助乳化剂的种类筛选

2.2.1 牡丹籽油与乳化剂和助乳化剂的溶解实验

牡丹籽油与乳化剂和助乳化剂的溶解实验结果见表1。

表1 牡丹籽油与乳化剂和助乳化剂的溶解实验结果

从表1可以看出，牡丹籽油与以上三种聚山梨酯类乳化剂均可完全混溶，而与助乳化剂溶解情况是与1，2-丙二醇、丙三醇、PEG-400混合后溶解较好，而与无水乙醇混合后溶解情况较差，故可排除掉无水乙醇；另外，考虑到内容物将制备成软胶囊，由于胶囊壳中含有明胶、甘油(丙三醇)等物质，为了尽可能减少对软胶囊壳的影响，将1，2-丙二醇和丙三醇也排除掉。因此实验选择助乳化剂为PEG-400。

2.2.2 乳化剂种类和用量范围的确定

通过实验确定出不同乳化剂(聚山梨酯-20、聚山梨酯-80、聚山梨酯-85)在SMEDDS系统中体积分数，结果见表2。

表2 乳化剂种类和用量范围的考察结果1)

1) 在比例范围内均快速形成微乳，判断标准：几乎澄清但微带蓝色乳光。

从表2中可以看出，聚山梨酯-80用量范围最窄、用量更易确定，考虑到聚山梨酯-80毒性小且最常用，加之也可以快速形成微乳，因此，综合考虑确定聚山梨酯-80为实验的乳化剂。

2.3 牡丹籽油SMEDDS系统三元相图的绘制

通过不同牡丹籽油SMEDDS处方比例进行体外自乳化实验，观察实验现象(有三种：浑浊、乳光和澄清)，其中将现象为“乳光”的数据绘制成三元相图。牡丹籽油SMEDDS系统的处方组成和体外自乳化实验结果见表3。

由表3可知，不同V(乳化剂)∶V(助乳化剂)得到的牡丹籽油SMEDDS系统中，乳化剂和助乳化剂的用量之和不一样，根据用量最少的原则，确定牡丹籽油SMEDDS系统的最优V(乳化剂)∶V(助乳化剂)=4∶1。

表3 牡丹籽油SMEDDS系统的处方组成和体外自乳化实验结果

续表

牡丹籽油、聚山梨酯-80和PEG-400组成的SMEDDS系统的三元相图(阴影部分的区域)见图1。

φ(聚山梨酯-80)图1 V(乳化剂)∶V(助乳化剂)=4∶1时 牡丹籽油SMEDDS三元相图

由图1可知，φ(牡丹籽油)=5%～10%、φ(聚山梨酯-80)=66%～78%、φ(PEG-400)=15%～27%。

2.4 牡丹籽油、乳化剂和助乳化剂最佳处方比例的确定

牡丹籽油SMEDDS中最佳比例考察结果见表4。

从表4可以看出，以上5组实验都可以迅速乳化(<1 min)；随着乳化剂用量的增大，现象由最初的蓝色乳光逐渐变得接近澄清透明，平均粒径由大逐渐变小；考虑到乳化剂和助乳化剂总量用量最少的原则，研究选用的最优比为V(聚山梨酯-80)∶V(PEG-400)∶V(牡丹籽油)=2.12∶0.53∶0.3。

表4 牡丹籽油SMEDDS中最佳比例考察结果

2.5 牡丹籽油SMEDDS的质量评价

2.5.1 自微乳化能力考察

按“1.2.6.1”操作，结果发现3份样品的乳化平衡时间均在1 min内，表明牡丹籽油SMEDDS系统具有很强的自乳化能力。

2.5.2 牡丹籽油SMEDDS系统体外自乳化后外观

牡丹籽油SMEDDS系统体外自乳化后外观见图2，现象为澄清微微带有蓝色乳光；光照下外观见图3，呈现更为明显的蓝色乳光。

图2 微乳的外观

图3 微乳(光照下)的外观

2.5.3 牡丹籽油SMEDDS系统自乳化后的粒径分布图

牡丹籽油SMEDDS系统自乳化后的粒径分布见图4。

图4 牡丹籽油SMEDDS系统自乳化后的粒径分布图

由图4中的曲线1可知，牡丹籽油SMEDDS系统自乳化后的粒径分布几乎均在1 000 nm以下，平均粒径为113.7 nm，粒度分布较为集中。

2.5.4 稳定性考察

自微乳化后液体离心(4 000 r/min)20 min后未发现分层；液体放置2 d后的粒径分布见图4中的曲线2。

对比图4中的曲线2和曲线1可看出，放置2 d后的粒度分布比刚自乳化时更为集中，平均粒径略有减小(平均粒径由113.7 nm减小至74.51 nm)，可见自乳化后液体中的乳滴并未随时间的增加而聚集使粒径增大，反而减小，体现出了牡丹籽油SMEDDS系统的特点，稳定性好。

3 结 论

采用溶解度实验和体外自乳化实验，对牡丹籽油SMEDDS系统中乳化剂和助乳化剂的种类进行了筛选，确定乳化剂为聚山梨酯-80，助乳化剂为PEG-400；通过绘制牡丹籽油、乳化剂和助乳化剂三元相图可知，乳化剂与助乳化剂的最优V(乳化剂)∶V(助乳化剂)=4∶1，φ(牡丹籽油)=5%～10%、φ(聚山梨酯-80)=66%～78%、φ(PEG-400)=15%～27%；采用体外自乳化实验，以外观、自乳化平衡时间和平均粒径为评价指标，筛选出了油相、乳化剂和助乳化剂的最佳配比为V(聚山梨酯-80)∶V(PEG-400)∶V(牡丹籽油)=2.12∶0.53∶0.3，同时对牡丹籽油SMEDDS系统进行了质量评价，自微乳化能力强(自微乳化平衡时间<1 min)，体外自乳化后呈现蓝色乳光，粒度分布在1 000 nm以下，平均粒径约为100 nm，具有较好的稳定性。

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