以甘肃省食用油为油相的呋塞米微乳制备•优化和体外释放

刘惠娟 张敏 豆金彦

摘要 [目的]以甘肅生产的食用植物油作为油相制备呋塞米微乳，进行处方优化，了解体外释放行为。[方法]选取对呋塞米溶解度最大的食用油、表面活性剂和助表面活性剂，利用单因素试验进行空白微乳处方筛选，以电导率、浊度、载药量作为响应值，利用Box-Behnken Design响应面法建立多元回归模型，绘制响应面图，考察油相用量、混合表面活性剂（Smix）与水质量比、乳化时间的影响，利用透析法测定微乳和片剂的体外累积释放度，确定释放特性。[结果]微乳处方确定为杏仁油240 μL，表面活性剂为OP-10，助表面活性剂为PEG400，二者质量比为1∶1，Smix与水的质量比为2.78，乳化时间为2 min。Smix与水的质量比是影响微乳质量的显著因素，优化处方实际值与预测值相对误差较小，得到的微乳澄清透明，为水包油型，粒径小、稳定性好、载药量较高，体外释放缓慢且完全，能够持续释放72 h。[结论]成功将食用油作为油相制备了呋塞米微乳，方法简单，获得的微乳均一透明、载药量高，具有明显的缓释性能。

关键词 呋塞米;食用油;微乳;Box-Behnken Design;制备;优化;体外释放

中图分类号 R 943  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）08-0147-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.08.041

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Preparation， Optimization and Release in vitro of Furosemide Microemulsion with Edible Oil from Gansu Province as Oil Phase

LIU Hui-juan 1，ZHANG Min 1，DOU Jin-yan 2 （1.Department of Pharmacy， Gansu Medical College，Pingliang，Gansu 744000;2.Department of Pharmacy， Gansu Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine，  Lanzhou，Gansu 730050）

Abstract [Objective]To prepare furosemide microemulsion with edible vegetable oil produced in Gansu Province as oil phase， optimize the prescription and to know the release behavior in vitro.[Method]Edible oil， surfactant， co-surfactant which dissolved the most furosemide were selected.Single factor test was used to screen blank microemulsion formulations.Taking conductivity， turbidity， and drug loading as the response values， the Box-Behnken Design response surface method was used to establish a multiple regression model， and the response surface map was drawn to investigate the effect of dosage of oil phase，the mass ratio of mixed surfactant （Smix） and water， and the emulsifying time.The cumulative release of microemulsion and tablets in vitro were determined by dialysis method in order to determine release characteristics.[Result]The microemulsion was composed of almond oil 240 μL， the mass ratio of emulsifier OP-10（surfactant） to PEG400（co-surfactant） was 1∶1， the mass ratio of mixed surfactant to water was 2.78， and the emulsifying time was 2 min.The mass ratio of mixed surfactant to water was a significant factor affecting the quality of the microemulsion.The relative error between the actual and predicted values of the optimized formula was relatively small.The microemulsion was clear and transparent， oil in water， small particle size， good stability and high drug loading.The release in vitro could last 72 h slowly and completely.[Conclusion] Furosemide microemulsion was successfully prepared by using edible oil as oil phase.The preparation method is simple.The microemulsion obtained is uniform， transparent， and the drug loading is high， the performance of slow release is obvious.

Key words Furosemide;Edible oil;Microemulsion;Box-Behnken Design;Preparation;Optimization;Release in vitro

呋塞米又名速尿、呋喃苯胺酸，是高效能利尿药，临床广泛用于急慢性心力衰竭和肾疾病引起的水肿，能够降低血压，并治疗慢性肾衰竭和肝硬化;其溶解性和渗透性差，属于生物药剂学分类系统IV类药物，生物利用度波动较大（10%～90%），需要个体化给药，针对呋塞米的研究主要涉及环糊精包合、制备微球、微乳等方法 [1]。微乳由油、水、表面活性剂、助表面活性剂组成，是均匀透明的单相热力学稳定体系，能够提高药物经皮肤渗透能力和生物利用度，增强药物稳定性 [2-5]。植物油能够补充人体的必需脂肪酸，含有丰富的维生素和微量元素，笔者选取甘肃产可食用油作为油相开发口服的呋塞米微乳，以增强药物渗透性，降低细胞毒性和刺激性，提高生物利用度，同时拓宽食用油的应用领域，探索其作为药用辅料的潜力。

1 材料与方法

1.1 药品与试剂 杏仁油、橄榄油、菜籽油、亚麻籽油、紫苏油，购买于甘肃省平凉市，经冷榨法获得，符合食用油国家标准;辛基酚聚氧乙烯醚-10（乳化剂OP-10，分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司）;吐温20（化学纯，天津市天力化学试剂有限公司）;吐温80（化学纯，天津市天力化学试剂有限公司）;PEG400（分析纯，天津市大茂化学试剂厂）;甘油（分析纯，天津市百世化工有限公司）;1，2-丙二醇（分析纯，天津市河东区红岩试剂厂）;呋塞米原料药（武汉东康源科技有限公司，批号20161015，纯度>99%）;呋塞米片（江苏亚邦爱普森药业有限公司，批号1301006）;冰醋酸（分析纯，天津市大茂化学试剂厂）;无水乙醇（分析纯，天津市富宇精细化工有限公司）;乙腈（色谱纯，天津市光复精细化工研究所）。

1.2 仪器设备

Agilent 1260高效液相色谱（美国Agilent公司），配置1260DAD检测器，Agilent Zorbax色谱柱;SP-756P紫外可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）;CT-3030电导率仪（深圳市柯迪达电子有限公司）;WQ770浊度计（美国 Global Water公司）;H-1650R台式高速冷冻离心机（长沙湘仪离心机仪器有限公司）。

1.3 呋塞米微乳处方筛选及制备

1.3.1 油、表面活性剂、助表面活性剂溶解度试验。

选取甘肃省生产的可食用油杏仁油、菜籽油、橄榄油、亚麻籽油和紫苏油作为备选油相，乳化剂OP-10、吐温80、吐温20作为表面活性剂，PEG400、1，2-丙二醇和甘油为助表面活性剂。油、表面活性剂和助表面活性剂各取5 mL，分别加入过量呋塞米，超声5 min，于37 ℃水浴中振荡，溶解达到平衡后离心10 min，转速为10 000 r/min，离心后的上清液用无水乙醇稀释200倍，利用紫外分光光度计测定271 nm处的吸光度，按照吸收系数E 1%1 cm为580计算呋塞米溶解度，将溶解度较大的油相、表面活性剂、助表面活性剂纳入微乳处方 [6-7]。

1.3.2 单因素试验筛选空白微乳处方。将表面活性剂和助表面活性剂以质量比（Km）为1∶1、1∶2、2∶1制备混合表面活性剂（Smix），使Smix与纯化水的质量比（Smin∶水）分别为9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8和1∶9，将制备好的混合物搅拌均匀，滴入150 μL油相中，继续搅拌1 min [8-9]，观察不同表面活性剂、助表面活性剂与Km形成微乳的情况，记录体系浑浊程度、均一性，以及是否有油滴漂浮。

1.3.3 呋塞米微乳的制备。

表面活性剂与助表面活性剂均匀混合得到混合表面活性剂，再将混合表面活性剂与纯化水混合均匀，取10 mL于25 mL烧杯中，加入呋塞米300 mg，搅拌均匀后滴入一定量油相，继续搅拌一定时间。

1.4 响应面法优选呋塞米微乳处方

1.4.1 考察指标。

1.4.1.1 电导率、浊度。呋塞米纳米乳静置10 min，使未包裹的呋塞米沉降，倾出上层微乳，用电导率仪和浊度计进行测定。

1.4.1.2 呋塞米含量测定。

（1）色谱条件。Agilent Zorbax色谱柱（5 μm，250 mm×4.6 mm）;流动相为0.2%冰醋酸水溶液（A）、乙腈（B）;梯度洗脱程序（0～4.5 min，50%～50%B;4.5～6.0 min，50%～90%B;6～20 min，90%～90%B），流速1.0 mL/min;检测波长271 nm;温度为常温。

（2）标准曲线的绘制。精密量取呋塞米对照品100 mg，加入混合溶剂[取冰醋酸22 mL，加乙腈-水（1∶1）至1 000 mL，混匀]适量 [10]，超声溶解后转移到100 mL容量瓶，稀释至刻度得呋塞米储备液;精密量取呋塞米储备液（1 mg/mL）5、20、50、100、200、300 μL，分别加入混合溶剂至10 mL容量瓶，配制成浓度分别为0.5、2.0、5.0、10.0、20.0、30.0 μg/mL的系列呋塞米对照品，混合均匀，量取20 μL进入HPLC分析。以呋塞米对照品的峰面积（Y）对浓度（C）進行线性回归，得标准方程为Y= 86 744C+28 903（R 2=0.999 7）。结果表明，呋塞米对照品在0.5～30.0 μg/mL线性关系良好。

（3）含量测定。呋塞米微乳静置4 h，精密量取0.25 mL至10 mL容量瓶，混合溶剂稀释至刻度;摇匀后精密量取0.1 mL，稀释至10 mL，摇匀，0.45 μm微孔滤膜过滤，进样20 μL，记录峰面积，计算呋塞米微乳载药量。

1.4.2 试验设计。以油相用量（X1）、Smix与水的质量比（X2）、乳化时间（X3）作为考察因素，每个因素取低、中、高3个水平，以电导率（Y1）、浊度（Y2）、载药量（Y3）作为响应值，采用Design Expert 8.0.6软件，利用Box-Behnken Design响应面法设计试验 [11-14]，按照“1.3.3”方法制备呋塞米微乳，对电导率、浊度和载药量分别进行多元二次回归，构建三维响应面图，并进行参数最优分析，按照最佳处方平行制备3批呋塞米微乳，分别测定电导率、浊度和载药量，计算实际值与预测值之间的偏差，确定微乳制备工艺。

1.5 呋塞米微乳体外释放 呋塞米微乳和呋塞米混悬液（呋塞米片剂研细过80目筛，加入0.5%羧甲基纤维素钠，涡旋混匀）各1 mL，分别置于活化后的透析袋中，放置于盛有500 mL HCl（0.1 mol/L）的锥形瓶中，37 ℃水浴，350 r/min搅拌，2 h后将透析袋转移到同温的500 mL pH 6.8磷酸盐缓冲液中。分别在0.25、0.5、1、2、4、6、8、12、24、48、72 h吸取释放介质1 mL [15]，按照“1.4.1.2”方法测定呋塞米含量并绘制释放曲线。

2 结果与分析

2.1 呋塞米微乳处方筛选 将溶解度最大的杏仁油、菜籽油作为油相，乳化剂OP-10和吐温20为表面活性剂，PEG400和1，2-丙二醇为助表面活性剂，各处方形成的微乳系统现象见表1。选择形成稳定微乳时Smix∶水范围较大的处方一（杏仁油、OP-10、PEG400、Km 1∶1）为微乳处方。

2.2 响应面法优选呋塞米微乳处方 Box-Behnken Design试验结果见表2，电导率、浊度和载药量的多元二次回归模型均具有显著性（表3），失拟项检验均大于0.05，说明模型与实际情况吻合良好 [14]，对真实情况的模拟准确;各模型信噪比均大于4，分别为80.03、25.54和16.06，说明该模型有足够的分辨力，能真实地反映试验结果 [13]。Smix与水的质量比对呋塞米微乳浊度、电导率、载药量都具有显著影响，杏仁油用量对浊度和载药量有显著影响，3因素之间不存在交互作用;图1显示，Smix与水的质量比增大时微乳浊度和电导率逐渐减小，载药量先增大后略减小;杏仁油用量增加时，载药量增大，浊度略增大。

对电导率、浊度和载药量所建模型进行参数最优分析，实际值与预测值偏差分别为3.15%、1.39%和6.52%。最终确定微乳处方制备工艺为杏仁油240 μL，表面活性剂为OP-10，助表面活性剂为PEG400，二者质量比为1∶1，Smix与水的质量比为2.78（g∶g），乳化时间为2 min。优化处方制得的呋塞米微乳为乳白色，均一透明，流动性良好。干燥以后在透射电子显微镜下观察，液滴均呈圆球形（图2），分布相对均匀，平均粒径为57 nm。呋塞米微乳用水稀释100 倍，以水为空白，610 nm测试透光率为96.4%，10 000 r/min离心10 min，没有出现明显的油水分离 [16]。

2.3 呋塞米微乳体外释放

释放曲线见图3，微乳在0.1 mol/L  HCl中释放较慢，在磷酸盐缓冲液中释放较快，能够持续释放72 h，最大累积释放度为98.2%，表现出缓释性能，片剂则在2 h内全部释放，累積释放度为98.8%。

3 结论

微乳系统多采用油酸乙酯、乙酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、亚油酸-棕榈酸异丙酯、辛癸酸甘油三酯等有机物作为油相，人体的安全性较低。食用植物油具有较高的营养价值和药用价值，但应用于药物传递系统的报道较为少见。该研究采用甘肃省产的5 种食用植物油作为备选，从中筛选对药物溶解度最大的作为油相，通过Box-Behnken Design响应面法对呋塞米处方中油相用量、Smix与水的质量比、乳化时间3个因素建立多元回归模型，绘制效应面图，得到最佳处方，并通过了验证，最终得到均一透明、载药量高、粒径小、透光率好、稳定性高的水包油型呋塞米微乳，可直接用于小儿口服，减小给药频率，增加呋塞米的生物利用度，也可以将其制备成软胶囊、凝胶、滴丸等剂型，以满足不同的临床用药需求。

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