关于辣椒碱表面活性剂泡囊处方设计

【摘要】 目的 研究辣椒碱表面活性剂泡囊的处方设计。方法 采用注入法制备辣椒碱表面活性剂泡囊，以包封率为评价指标，评价不同组成材料制备的辣椒碱表面活性剂泡囊。结果 得到9种辣椒碱表面活性剂泡囊处方，其平均包封率均≥75％，粒径分布为5～30 μm，平均粒径均≤10 μm。结论 本文筛选得到9种包封率较高、粒径大小理想的辣椒碱表面活性剂泡囊处方，为进一步的研究奠定了基
【关键词】 表面活性剂泡囊 处方设计 包封率
Abstract:Objective To optimize the formulations of niosomes as a transdermal drug delivery system of capsaicin. Methods Niosomes were prepared by injection method and the optimal formulations from different materials were evaluated by using entrapment efficiency. The entrapment efficiency of capsaicin was determined by a combination of equilibrium dialysis and UV spectrophotometry. Results The average entrapment efficiency of the nine optimized formulations was more than 75％. The mean size was less than 10 μm with the size distribution of 5-30 μm. Conclusion The entrapment efficiency and particle size distribution of the optimized formulations are satisfactory.
　　Key words:capsaicin; niosomes; formulation design； entrapment efficiency
　　辣椒碱(capsaicin)是从茄科植物辣椒（Capsicum frutescens L．）的果实中分离的辛辣物质——辣椒素的主要成分，具有镇痛消炎、通经活络、活血化瘀作用，对牛皮癣、秃发、风湿性关节炎、带状疱疹、跌打损伤、神经痛等均有显著疗效。辣椒碱难溶于水，具有高度的肝首过效应［1］及非常短的半衰期［2］。经皮给药途径因具有避免肝首过效应、降低胃肠道或全身毒副作用、血药浓度平稳等优点，是辣椒碱合适的给药方式。目前辣椒碱也大多采用局部给药，市场已有产品包括霜剂、贴剂，均有不同程度的皮肤刺激性，如皮肤灼痛感、局部区域充血、甚至神经源性的炎症反应。同时，皮肤角质层对药物的透皮具有阻碍作用。因此，消除辣椒碱对皮肤的刺激性，同时增加药物的皮肤透过量是研究开发局部用辣椒碱制剂的目标。
　　目前，提高药物透过皮肤角质层的方法包括微粒载体（泡囊、类脂毫微囊等），化学促进剂（氮酮、挥发油等），物理促渗技术（离子导入、电穿孔、超声波等）［2］。而各种泡囊载体以其毒性?⒉欢云し粼斐缮撕Γ俳髦中灾室┪铮ㄖ苄浴⑺苄浴⒋蠓肿樱┐┩钙し艚侵什愣甘茏⒛浚?］ 。以卵磷脂作为主要材料的泡囊，由于卵磷脂本身极不稳定，贮存和处理条件要求苛刻，同时价格昂贵，在很大程度上限制了其作为药物载体的发展应用，因此寻找具有相似性质的泡囊成为学者的研究目标。
　　Niosomes系指用非离子表面活性剂为主要囊材制成的单室或多室泡囊（nonionic surfactant vesicles，简称Niosomes)［4］，其中的非离子表面活性剂性质稳定，可于常温保存，且价格低廉。同时非离子表面活性剂有形成高曲度结构的趋势，使泡囊在外力或角质层水合所产生的渗透压的作用下容易发生高度形变，高效的穿过比其自身直径小几倍的双层生物膜，在这个过程中，不会破坏或者产生滞留，并能恢复到初始的大小［5］。本文主要进行辣椒碱表面活性剂泡囊（niosomes）的处方设计。
　　1 仪器与试药
　　1.1 仪器
　　FUHUA 852恒温磁力搅拌器（金坛市富华仪器有限公司），TU1800PC紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司），光学显微镜，OLYMPUS DP70 专业显微数码相机，OLYMPUS BX51 万能显微镜。
　　1.2 试药
　　辣椒碱对照品（SIGMA 公司，质量分数&>97%，批号1092899）；辣椒碱原料（贵州安顺生达生物科技开发公司，质量分数&>97%，批号20030503）；Span40（浙江省温州清明化工厂）；Span60（广州天马精细化工厂进口分装）；Tween80（上海申宇医药化工有限公司）；胆固醇（广州器化医疗设备有限公司进口分装）；胆酸钠（国药集团化学试剂有限公司进口分装）；油酸（天津市大茂化学试剂厂）；透析膜（截留相对分子质量12000～18000）；其他辅料均为药用，试剂均为分析纯。
　　2 方法与结果
　　2.1 载药表面活性剂泡囊的制备
　　称取4倍处方量的囊材组分，用乙醇乙醚（体积比1∶1）混合溶剂将其完全溶解后均分成4等份，其中1份制备空白泡囊，其他3份分别精密加入等量的辣椒碱乙醇储备液，制备3份载药泡囊平行样。于磁力搅拌器上，在60 ℃、1 000 r/min下，滴注于20 mL水化介质中，水化30 min，去除有机溶剂，冷却至室温，继续水化30 min，即可，处方体系中辣椒碱的质量浓度为0.07%。
　　2.2 辣椒碱包封率测定
　　2.2.1 UV测定波长的选择 按“2.1”项下制备空白泡囊与载药泡囊，用乙醇乙醚（体积比1∶1）的混合溶剂溶解载药泡囊与空白泡囊，在250～400 nm进行扫描，在281 nm处辣椒碱有明显的吸收峰，而空白泡囊吸收度较低，因此选UV测定波长为281 nm。UV检测时，以空白泡囊作为校正，测定⊿A＝A载药－A空白，以除去辅料对辣椒碱测定的干扰。载药泡囊与空白泡囊的紫外扫描曲线见图1。
　　2.2.2 标准曲线的建立 精密称取辣椒碱对照品5 mg，置10 mL容量瓶中，加乙醇溶解并定容至刻度，摇匀即得(每1 mL中含辣椒碱0.5 mg)。分别精密移取上述溶液0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL置10 mL容量瓶中，加入0.8 mL 空白泡囊溶液，用乙醇乙醚（体积比1∶1）混合溶剂定容，得辣椒碱质量浓度为5、10、20、30、40、50 μg/mL的系列溶液，在281 nm处测定上述溶液及空白泡囊溶液的吸收度，计算ΔA（ΔA＝A载药－A空白，式中A载药为载药泡囊溶液的吸收度，A空白为空白泡囊溶液的吸收度），以⊿A对质量浓度(ρ)进行线性回归，得回归方程ΔA=0.037ρ＋0.041 26，r=0.999 7，线性范围为5～50 μg/mL。
　　2.2.3 泡囊UV值的测定 精密移取0.8 mL泡囊溶液，以乙醇乙醚（体积比1∶1）混合溶剂溶解，定容至10 mL，在281 nm处测定其吸收度。
　　2.2.4 透析法测定包封率
　　2.2.4.1 透析时间的确定 取8个透析袋，分别移取辣椒碱泡囊溶液2 mL置于其中作为透析内液，将这些透析袋置于640 mL水化介质中（即透析外液︰透析内液＝40∶1，以保持漏槽条件），分别于0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、7.0 h取出其中一个透析袋，同时倒掉80 mL水化介质。取该透析袋内的泡囊溶液0.8 mL，按“2.2.3”项下方法测定其吸收度。透析袋内的泡囊溶液吸收度变化见图2，由图可见，2.0 h之前曲线下降比较快，2.0 h之后曲线趋于平缓，因此透析时间定为2 h。
　　2.2.4.2 游离辣椒碱透析能力考察 称取一定量的辣椒碱，用水定容至100 mL，涡旋振荡30 min，25 ℃恒温下置摇床中振摇24 h，待溶解充分平衡后，0.45 μm微孔滤膜滤过，取续滤液20 mL，测定该辣椒碱饱和水溶液的透析前吸收度。移取该溶液2 mL置于透析袋内，将透析袋置于80 mL水化介质中，室温下搅拌透析袋外液，透析2 h，精密移取透析袋内液0.8 mL，按照“2.2.3”项下测定透析后的吸收度。结果见表1。透析前后透析袋内液的吸收度差异显著，且经过透析后透析袋内辣椒碱吸收度几乎降到零，说明游离药物可以自由通过透析袋。
　　2.2.4.3 辣椒碱的加样透析能力考察 配制一系列浓度的辣椒碱水溶液，分别与空白泡囊溶液混合，移取该混合液2 mL置于透析袋内，同法进行透析。然后精密移取透析袋内液0.8 mL，按照“2.2.3”项下测定吸收度，结果见表1。表1说明辣椒碱加入到空白泡囊后，不影响其透析行为，说明未包封的游离药物可以自由通过透析袋。
　　2.2.4.4 泡囊透过透析袋能力的考察 移取空白泡囊2 mL置于透析袋内，同法进行透析。然后精密移取透析袋内液0.8 mL，按照“2.2.3”项下测定吸收度，结果见表1。表1中可见，空白泡囊透析回收率为99.14％，表明泡囊不能透过透析袋。表1 游离辣椒碱与辣椒碱泡囊透析能力考察注：A1透析前的吸收度；A2透析后的吸收度
　　2.2.4.5 辣椒碱泡囊的包封率 分别取载药泡囊与空白泡囊溶液2 mL置于透析袋内，同法进行透析。透析2 h后分别精密移取0.8 mL 载药泡囊与空白泡囊溶液，以乙醇乙醚（体积比1∶1）混合溶剂溶解，定容至10 mL，在281 nm处分别测定透析前和透析后载药泡囊与空白泡囊的吸收度，以⊿A＝A载药－A空白代入标准曲线计算C剩余和C总浓度。并根据C剩余/C总浓度计算包封率，其中C总浓度表示透析前透析袋内辣椒碱的总浓度，C剩余表示经过2 h透析后透析袋内辣椒碱的浓度。不同处方泡囊的包封率结果见表2。
　　2.3 辣椒碱泡囊的处方设计
　　本试验所有处方中，辣椒碱在处方总量中的质量浓度均为0.07％。根据文献资料与预实验结果，以0.9％(质量浓度）NaCl溶液为水化介质，将Span、胆固醇、胆酸钠、油酸、Tween80按照质量比进行不同的配伍，分别制备不同组分配伍与量比的辣椒碱泡囊处方。以包封率为评价指标，进行处方的优化设计与筛选，包封率≥75％的处方组成见表2。表2 不同辣椒碱泡囊处方组成及包封率表

转贴于 　　2.4 提高包封率
　　从表1结果看到，虽然除处方1外，其余处方辣椒碱的包封率达到药典80%的要求，但不够理想。针对辣椒碱的结构具有弱酸性的特点，采用乙酸/乙酸钠缓冲液（pH＝4）降低水化介质pH，考察处方1和处方7的包封率的变化，结果见表3。表3 水化介质pH对处方包封率的影响从表3结果可见，调整水化介质，并不能使辣椒碱包封率显著增加。
　　2.5 不同的辣椒碱泡囊的形态观察及粒度分析
　　将不同处方的辣椒碱泡囊以OLYMPUS BX51 万能显微镜观察形态、粒径，结果9个处方的泡囊粒径分布为5～30 μm，平均粒径均≤10 μm，处方5及处方7的形态图见图3。
　　3 讨 论
　　3.1 辣椒碱表面活性剂泡囊的制备
　　在预试验中尝试了旋转薄膜蒸发法、旋转薄膜蒸发超声法，可是由于Span系列，特别是Span40、Span60脂性较强，在水性介质中即使60 ℃水浴旋转、超声1.0 h均无法充分水化，难以形成均匀的泡囊混悬液。说明辣椒碱表面活性剂泡囊不适合采用旋转薄膜蒸发法来制备。
　　3.2 辣椒碱表面活性剂泡囊中辣椒碱包封率测定
　　常见的测定泡囊包封率的方法为葡聚糖凝胶柱色谱法，但本试验辣椒碱表面活性剂泡囊无法用G50微型柱完全洗脱，这与Span40、Span60亲脂性高、水化程度低有关。本文采用透析法建立了测定辣椒碱泡囊包封率的测定方法，并进行了方法学考察。表1结果表明，游离辣椒碱可完全自由地透过透析袋，并不受泡囊成分的影响。同时，空白泡囊的回收率达到99.14％，说明空白泡囊并不能透过透析袋，表明本试验实现了游离药物与包封药物的分离。从图2可见，2.0 h是透析曲线的转折点，2.0 h 之前吸收度随时间改变数值变化明显，2.0 h后曲线趋于平缓但仍有下降趋势，这可能与泡囊中包裹的药物缓慢释放有关。从方法学考察结果来看，本试验建立的表面活性剂泡囊中辣椒碱包封率的测定方法基本可行。
　　3.3 表面活性剂泡囊的组成成分
　　文献报道的泡囊组成材料多为Span60与胆固醇［6］，但含胆固醇的泡囊具有较大的刚性，药物皮肤透过性较差，为增加泡囊的变形性与弹性，选择加入胆酸钠、油酸、Tween80等表面活性剂作为囊材组分。预试验中发现，仅以Span60与胆固醇两者合用的处方，辣椒碱渗漏较快，透析2 h后已测不到被包封的辣椒碱。从表2的结果来看，在Span60与胆固醇基础上加入油酸及胆酸钠的处方包封率能达到80%以上，而改用Span40与Tween80处方也能获得较高的包封率。
　　3.4 辣椒碱表面活性剂泡囊形态
　　辣椒碱泡囊的形态、粒径与非离子表面活性剂种类关系密切。图3A，处方5主要囊材为司盘40（HLB6.7），图3B，处方7主要囊材为司盘60（HLB4.7）。可见泡囊的粒径随处方所用的非离子表面活性剂的HLB值的增大而增大，这与文献［7］报道结果相一致，可能与随着疏水性增加，表面自由能降低有关［5，8］。
　　本文试验筛选出几个辣椒碱表面活性剂泡囊处方，但泡囊中辣椒碱的包封率仍不够理想，还需要在今后工作中做进一步的研究。

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