基于白芨多糖的牡丹籽油纳米乳凝胶的制备与质量评价

陈 程，杜远东，廉 婷，闫梦茹，罗国平，苏文静，张存劳

(1.西安医学院 药学院，西安 710021； 2.汉中市食品药品检验检测中心，陕西 汉中 723000)

牡丹籽油于2011年被国家批准为新资源食品，其不饱和脂肪酸含量近90%，且α-亚麻酸含量较高[1-3]。牡丹籽油除了独特的营养价值外，还具有防晒、美白、抗辐射、抗氧化、抗炎等[4-6]药理作用，这为牡丹籽油在外用制剂和化妆品领域的研发奠定了良好的理论基础，但相关文献报道较少。白芨多糖是从中药白芨中提取的一种多糖，具有抗炎、美白、抗老化、组织修复等药理活性[7-10]，且具有良好的生物兼容性和降解性[11-13]，已作为载体材料应用于医药和日化领域，相关产品已经上市，且受到消费者好评。纳米乳凝胶具备纳米乳和凝胶载体双重优势，具有延长药物滞留时间、涂布性强、稳定性高、血药浓度稳定等特点[14-17]，在皮肤局部外用治疗方面显示了独特优势。基于此，本文以白芨多糖为主要基质制备牡丹籽油纳米乳凝胶并对其进行质量评价，以期为提高牡丹籽油综合利用价值提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

牡丹籽油，陕西兴森源生物科技有限公司；白芨多糖，陕西瑞林尼尔生物科技有限公司；卡波姆940，廊坊具通化工有限公司；PEG-40氢化蓖麻油，山东优索化工科技有限公司；其他试剂为分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司。

Cary60紫外分光光度计，安捷伦科技有限公司；ZEN-3600Malvern激光粒度仪，Malvern Zetamaster.UK；SNB-1黏度计，上海方瑞仪器有限公司；电热恒温水浴锅，北京市永光明医疗仪器厂；DDS-307电导率仪，上海精密科学仪器有限公司；CP2102电子天平，奥豪斯仪器(上海)有限公司；Allegra4R高速冷冻离心机，美国贝克曼库尔特有限公司；STARTER2100实验室pH计，奥豪斯仪器有限公司；BT125D电子天平，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；KH7200DB数控超声波清洗器，昆山禾创超声仪器有限公司；ESB-500实验室高剪切均质乳化机，上海易勒机电设备有限公司；XD30A-RFL倒置荧光显微镜，邦亿精密量仪(上海)有限公司；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，巩义市予华仪器有限责任公司；ZHWY-100B恒温培养振荡器，上海智城分析仪器制造有限公司；Homolab实验室高压均质机，意大利FBF公司。

1.2 试验方法

1.2.1 牡丹籽油纳米乳的制备

在前期试验的基础上选择PEG-40氢化蓖麻油为乳化剂，PEG400为助乳化剂，通过伪三元相图绘制以及区域面积大小，最终确定牡丹籽油、PEG-40氢化蓖麻油和PEG400质量比为3∶6∶1。按照比例称取复合表面活性剂(乳化剂和助乳化剂)和油相(牡丹籽油)，于恒温加热磁力搅拌器(25℃，30 r/min)充分混匀，逐滴加入纯水，体系发生转相，形成粗乳液，再经高速(10 000 r/min)剪切乳化30 min后，高压(60 MPa)均质5次，最后超声(超声功率250 W)处理15 min，即得牡丹籽油纳米乳(牡丹籽油0.9%，PEG-40氢化蓖麻油1.8%，PEG400 0.3%)。

1.2.2 牡丹籽油纳米乳质量评价

(1)外观形态。取少量样品于载玻片上，置于倒置荧光显微镜下观察。

(2)粒径、Zeta电位、分散系数(PDI)。取适量样品，加入适量纯水稀释，置于激光粒度仪中测定相应指标。

(3)电导率。取适量样品于DDS-307电导率仪中测定。

(4)黏度。取适量样品于SNB-1黏度计中测定。

(5)稳定性。取3批样品，分别于25、60、-4℃下贮存15 d，测定其保存0、1、15 d时的粒径和电位，考察样品贮存稳定性；取样品于10 000 r/min条件下离心30、120 min，分别测定粒径和Zeta电位，考察样品高速离心稳定性。

1.2.3 牡丹籽油纳米乳凝胶的制备

称取1.0 g白芨多糖，加入100 mL纯水溶解制成白芨多糖水溶液，再加入0.5 g卡波姆940，置于60℃水浴中6 h，再加入5 g甘油，然后用三乙醇胺调节pH至6.5，即得水凝胶；将50 mL牡丹籽油纳米乳于100 r/min条件下滴加入上述凝胶中，并继续搅拌15 min，即得牡丹籽油纳米乳凝胶。

1.2.4 牡丹籽油纳米乳凝胶的质量评价

(1)外观性状。观察其外观性状和均匀程度。

(2)pH。取样品适量，以pH计测定。

(3)黏度。取样品适量置于SNB-1黏度计中测定。

(4)牡丹籽油含量测定。采用紫外分光光度计测定牡丹籽油含量。精密移取牡丹籽油适量，正己烷溶解并定容，超声混匀，配制成60 μg/mL牡丹籽油正己烷溶液。以正己烷为空白参照，于200～400 nm进行紫外扫描(见图1)，发现牡丹籽油正己烷溶液于230 nm处存在最大吸收，故选择230 nm作为牡丹籽油紫外检测波长。将牡丹籽油正己烷溶液稀释成系列质量浓度(10、20、30、40、50、60 μg/mL)，以正己烷为空白参照，于230 nm测定吸光度(A)，以牡丹籽油质量浓度(C)为横坐标，吸光度(A)为纵坐标进行线性回归，得回归方程：A=25.348C+0.065 5(r=0.999 6，线性范围10～60 μg/mL)。取牡丹籽油纳米乳凝胶0.25 g，加入正己烷超声30 min，并定容至25 mL容量瓶中，于230 nm处测定吸光度，根据标准曲线回归方程计算牡丹籽油纳米乳凝胶中牡丹籽油的含量。

图1 牡丹籽油正己烷溶液紫外扫描图

(5)体外释药行为考察。以牡丹籽油纳米乳为对比，采用透析袋法考察牡丹籽油纳米乳凝胶体外释药特点。分别取牡丹籽油纳米乳和牡丹籽油纳米乳凝胶各1.0 g置于透析袋中，再放置于具塞锥形瓶中，分别加pH 7.0的PBS释放介质100 mL，将锥形瓶置于恒温培养振荡器(37.0℃，转速为100 r/min)，分别于0.5、1、2、4、6、8、12、24、36、48 h取样2 mL，同时锥形瓶中补充等量同温度介质，按照“(4)”中样品处理方法测定释放出来的牡丹籽油量，以累积释放度为纵坐标，时间为横坐标绘制体外释药曲线。累积释放度(Q)按照式(1)计算。

(1)

式中：V为释放介质体积，mL；Cn为第n个取样点测得牡丹籽油质量浓度，mg/mL；2.0为取样体积，mL；m为牡丹籽油纳米乳或牡丹籽油纳米乳凝胶中牡丹籽油质量，mg。

2 结果与分析

2.1 牡丹籽油纳米乳的质量

2.1.1 外观形态

牡丹籽油纳米乳外观呈半透明状态，显淡蓝色乳光。经倒置荧光显微镜观察发现，乳滴大小均匀，形态呈圆球形(见图2)。

图2 牡丹籽油纳米乳倒置荧光显微镜下形态(100×)

2.1.2 粒径、Zeta电位及PDI(见图3、图4)

图3 牡丹籽油纳米乳的粒径分布

图4 牡丹籽油纳米乳的Zeta电位

由图3、图4可见，牡丹籽油纳米乳粒径为(88.44±1.74)nm，分布较均匀，Zeta电位为(-18.6±2.8)mV，具有较好物理稳定性，PDI为(0.538±0.084)，3个参数均符合纳米乳基本要求(粒径200 nm以内，Zeta电位绝对值在25 mV以内， PDI在0.4左右)。

2.1.3 电导率和黏度(见表1)

表1 牡丹籽油纳米乳的电导率和黏度

由表1可见，牡丹籽油纳米乳电导率为(8.27±0.11)μS/cm，黏度为(47.24±0.55)mPa·s。

2.1.4 稳定性(见图5～图7)

贮存温度对牡丹籽油纳米乳粒径和Zeta电位的影响分别见图5、图6，牡丹籽油纳米乳高速离心稳定性试验结果见图7。

图5 贮存温度对牡丹籽油纳米乳粒径的影响

图6 贮存温度对牡丹籽油纳米乳Zeta电位的影响

图7 牡丹籽油纳米乳的高速离心稳定性

由图5、图6可知，牡丹籽油纳米乳在25℃下较稳定，15 d内粒径和Zeta电位均变化不大，60℃下随贮存时间延长，粒径减小，Zeta电位增大，而-4℃下粒径增大，Zeta电位减小。出现不稳定现象的原因与粒子聚集、纳米乳结构受到破坏、布朗运动加剧等有关，结果说明高温和低温条件对牡丹籽油纳米乳稳定性影响较大，需25℃常温保存。由图7可知，牡丹籽油纳米乳在高速离心条件下粒径和Zeta电位变化不大，外观均匀，未出现分层，稳定性良好。

2.2 牡丹籽油纳米乳凝胶的质量

2.2.1 外观性状

牡丹籽油纳米乳凝胶外观呈棕黄色，均匀细腻，涂展性良好。

2.2.2 pH和黏度(见表2)

表2 牡丹籽油纳米乳凝胶的pH和黏度

由表2可见，牡丹籽油纳米乳凝胶pH为6.82±0.03，黏度为(53 829±146) mPa·s。

2.2.3 牡丹籽油含量和体外释药特性

经测定，所制的牡丹籽油纳米乳凝胶的中牡丹籽油含量为(2.60±0.03)mg/g。牡丹籽油纳米乳凝胶的体外释药特性见图8。

图8 牡丹籽油纳米乳和牡丹籽油纳米乳凝胶体外释药特性

由图8可见，牡丹籽油纳米乳凝胶36 h内释放较快，然后趋于平缓，12、24、36 h累积释放度依次为57.50%、69.33%、76.54%，与牡丹籽油纳米乳体外释药特性相比，牡丹籽油纳米乳凝胶缓释效果更加明显。

3 结 论

本试验以白芨多糖为主要基质制备牡丹籽油纳米乳凝胶并进行质量评价。牡丹籽油纳米乳外观呈半透明液体，显淡蓝色乳光，粒径为(88.44±1.74)nm，Zeta电位为(-18.6±2.8)mV，PDI为0.538±0.084，电导率为(8.27±0.11)μS/cm，黏度为(47.24±0.55)mPa·s，稳定性良好；牡丹籽油纳米乳凝胶外观呈棕黄色，均匀细腻易于涂布，牡丹籽油含量为(2.60±0.03)mg/g，体外释药缓释效果明显。牡丹籽油纳米乳凝胶的制备工艺简便、稳定，研究结果可为牡丹籽油的综合开发利用提供参考。