赵颖　宋婷　屈梦华　宋丹　胥秀英

中圖分类号 R943 文献标志码 A 文章编号 1001-0408（2018）03-0312-06

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.03.06

摘 要 目的：制备松萝酸自微乳，优化其处方，评价其质量。方法：采用乳化法，以中链甘油三酯-单亚油酸甘油酯（1 ∶ 1，m/m）为油相，聚氧乙烯氢化蓖麻油为乳化剂，二乙二醇单乙基醚为助乳化剂，制备松萝酸自微乳。在溶解度试验和伪三元相图的基础上，以自乳化时间（t）、透光率（T）、药物平衡溶解度（S）、5 min和60 min时药物的累积溶出度（Q5 min、Q60 min）作为评价指标，采用星点设计-响应面法优化微乳处方中油相占比和乳化剂-助乳化剂质量比（Km）。同时对最优处方进行验证试验，并对其形态、粒径、载药量、溶出度等进行考察。结果：最优处方中油相占比为25%、Km为2.0，即处方中混合油相、乳化剂、助乳化剂的质量比分别为25%、50%、25%；最优处方所制松萝酸自微乳的t、T、S、Q5 min、Q60 min分别为1.96 min、87.67%、5.67 mg/g、66.58%、76.73%（RSD均小于3%，n=3），与预测值的相对误差均小于4%（n=3）。松萝酸自微乳经水稀释后为球形乳滴，乳化后平均粒径为39.4 nm，平均载药量为4.55 mg/g，在pH 6.8磷酸盐缓冲液中Q90 min为99.58%（n=3）。结论：所制松萝酸自微乳的质量符合相关要求。

关键词 松萝酸；自微乳；伪三元相图；星点设计-响应面法；质量评价

ABSTRACT OBJECTIVE： To prepare Usnic acid self-microemulsion， prescription optimization and evaluate its quality. METHODS： Usnic acid self-microemulsion was prepared by emulsification method using medium chain triglycerides-single linoleic acid glyceride （1 ∶ 1， m/m） as oil phase， polyoxyethylene hydrogenated castor oil as emulsifier， diethylene glycol monoethyl ether as co-emulsifier. Based on the solubility test and pseudotemary phase diagram， using self-emulsifying time （t）， light transmittance （T）， drug equilibrium solubility （S）， accumulative dissolution rate at 5 min and 60 min （Q5 min， Q60 min） as evaluation indexes， central composite design-response surface methodology was utilized to optimize oil phase ratio and ratio of emulsifier to co-emulsifier （Km） in microemulsion formulation. At the same time， the optimal formulation was verified， the morphology， particle size， drug-loading amount and dissolution of Usnic acid self-microemulsion were investigated. RESULTS： The optimal formulation was as follows as oil phase ratio of 25%， Km of 2.0； ratio of mixed oil phase， emulsifier， co-emulsifier in the formulation was 25%， 50%， 25%. t， T， S， Q5 min and Q60 min of Usnic acid self-microemulsion prepared by optimal formulation were 1.96 min， 87.67%， 5.67 mg/g， 66.58%， 76.73% （all RSD<3%， n=3）， respectively. The relative errors of them to predicted values were all less than 4% （n=3）. Usnic acid self-microemulsion was spherical droplet in shape after diluted with water. The average particle size was 39.4 nm， average drug-loading amount was 4.55 mg/g. Q90 min of Usnic acid self-microemulsion reached 99.58% in pH 6.8 phosphate buffer （n=3）. CONCLUSIONS： Prepared Usnic acid self-microemulsion is in line with quality requirements.

KEYWORDS Usnic acid；Self-microemulsion； Pseudotemary phase diagram； Central composite design-response surface methodology； Quality evaluation

松萝酸（Usnic acid，UA）来源于地衣植物，具有抗菌[1]、抗肿瘤[2-3]、新生血管抑制[4]、促进皮肤创伤愈合等[5]药理活性，尤其在抗菌和抗肿瘤方面具有较好的应用前景。UA对临床分离的万古霉素抗性肠球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等耐药菌株显示出较强的抗耐药菌株活性[6]；在抗肿瘤方面，UA为一种非基因毒抗癌药，在杀灭癌细胞的同时兼具新生血管抑制作用[7]，有望成为新的癌症化疗候选先导化合物。UA为难溶性药物[8]，本课题组前期对UA理化性质的研究表明其溶解度和溶出度较低，限制了UA的进一步開发，近年来国内外也尚未见UA相关制剂上市。

自微乳释药系统的处方组成包含药物、油相、乳化剂和助乳化剂，能被水无限稀释形成粒径介于10～100 nm之间的微乳，由于其处方组成特殊，可作为难溶性、难吸收性药物的理想载体[9]。药物制成自微乳后既可增加药物的溶解度[10]和溶出度[11]，又可进一步与亲水性骨架型储库制备成微乳经皮给药系统[12]，提高药物稳定性，增加药物经皮渗透量[13]等。本研究通过乳化法制备UA自微乳，并采用星点设计-响应面法[14]优化其处方，以期改善UA的溶解度和溶出度。

1 材料

1.1 仪器

Waters 2695-2996高效液相色谱（HPLC）仪（美国 Waters公司）；AUW-220D电子天平（日本岛津公司）；XW-80A漩涡混合器（上海医科大学仪器厂）；SB2200超声清洗机[必能信超声（上海）有限公司]；RC-6溶出试验仪（天津大学无线电厂）；RISE-2008激光粒度分析仪（济南润之科技有限公司）；H-7000透射电镜（日本日立公司）。

1.2 药品与试剂

UA对照品（陕西森弗生物技术有限公司，批号：150607，纯度：≥98%）；UA原料药（由重庆理工大学药学与生物工程学院实验室从药用地衣植物雪地茶中分离纯化得到，批号：141220，经HPLC法测定纯度：98%）；肉豆蔻酸异丙酯（IPM）、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯氢化蓖麻油（德国巴斯夫公司）；单亚油酸甘油酯、单油酸甘油酯、辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯、二乙二醇单乙基醚、中链甘油三酯、聚甘油-3双异硬脂酸酯（法国嘉法狮公司）；大豆卵磷脂、油酸、油酸丁酯、蓖麻油、聚山梨酯80、烷基酚聚氧乙烯醚OP乳化剂、丙二醇、丙三醇、乙二醇、聚乙二醇400等均为药用级，甲醇为色谱纯，其余试剂均为分析纯，水为超纯水。

2 方法与结果

2.1 UA的含量测定

2.1.1 色谱条件 色谱柱：Sepax Sapphire C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相：甲醇-[50 mmol KH2PO4-三乙胺（500 ∶ 1）]（70 ∶ 30，V/V）；流速：1 mL/min；紫外检测波长：285 nm；柱温：40 ℃；进样量：10 μL。

2.1.2 溶液的制备 对照品溶液：精密称取UA对照品适量，加少量氯仿溶解后用甲醇稀释制成质量浓度为126.00 μg/mL的溶液，即得。供试品溶液：精密称取UA自微乳50 mg，置于10 mL量瓶中，加流动相超声（功率：500 W，频率：40 kHz，下同）10 min，溶解后稀释至刻度，摇匀，经0.22 μm微孔滤膜滤过，取续滤液，即得。空白辅料样品溶液：精密称取不含UA的空白自微乳，按供试品溶液制备方法制备成空白辅料样品溶液。

2.1.3 专属性试验 将对照品溶液、供试品溶液和空白辅料样品溶液经0.22 μm微孔滤膜滤过后，按“2.1.1”项下色谱条件进样测定，记录色谱。结果显示，供试品溶液和对照品溶液在285 nm波长处均有较好吸收，吸光度稳定，而空白辅料样品溶液在285 nm波长处无明显吸收，表明辅料对UA的测定无干扰。理论板数按UA计不低于3 000。

2.1.4 线性关系考察 精密吸取UA对照品溶液适量，分别制成质量浓度为1.97、3.94、7.88、15.75、31.50、63.00、126.00 μg/mL的系列标准溶液，按“2.1.1”项下色谱条件进样测定，记录峰面积。以对照品的质量浓度为横坐标（x）、峰面积为纵坐标（y）进行线性回归，得回归方程y=6.50×107x-11 667（r=0.999 9），结果表明，UA在1.97～126.00 μg/mL质量浓度范围内与峰面积呈良好的线性关系。

2.1.5 精密度试验 分别取“2.1.4”项下低、中、高质量浓度（1.97、31.50、126.00 μg/mL）的UA对照品溶液，于同日内重复进样5次，考察日内精密度；连续进样5 d，考察日间精密度。结果，低、中、高质量浓度的UA对照品溶液的日内RSD分别为1.25%、0.93%、0.65%（n=5），日间RSD分别为0.86%、0.34%、0.78%（n=5），表明本方法精密度良好。

2.1.6 稳定性试验 精密吸取同一供试品溶液，分别于室温放置1、2、4、8、16、24 h进样测定，记录峰面积。结果，峰面积的RSD为0.90%（n=6），表明供试品溶液在24 h稳定。

2.1.7 重复性试验 称取UA自微乳6份，每份50 mg，精密称定，分别置于10 mL 量瓶中，加流动相超声10 min，溶解后稀释至刻度，摇匀，经0.22 μm微孔滤膜滤过，进样测定，记录峰面积。按外标法以峰面积计算UA的含量。结果，UA含量的RSD为0.54%（n=6），表明本方法重复性良好。

2.1.8 准确度试验 精密称取UA对照品及相应处方量的辅料9份，每份25 mg，置于10 mL量瓶中，分别按照80%、100%、120%的目标浓度精密加入相应量的UA对照品溶液，用流动相稀释定容，摇匀，经0.22 μm微孔滤膜滤过，进样测定，记录峰面积，计算回收率。结果，80%、100%、120%目标浓度溶液的回收率分别为100.34%、100.37%、99.77%，RSD分别为0.97%、0.60%、0.19%（n=3），表明本方法准确度符合方法学相关要求。

2.2 UA在各辅料中的溶解度测定

将过量UA原料药分别加入到装有1 mL油相（分别为中链甘油三酯、蓖麻油、单油酸甘油酯、油酸丁酯、单亚油酸甘油酯、肉豆蔻酸异丙酯、油酸）、不同乳化剂（分别为OP乳化剂、聚山梨酯80、聚氧乙烯氢化蓖麻油、大豆卵磷脂、辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯、聚氧乙烯蓖麻油、聚甘油-3双异硬脂酸酯）、不同助乳化剂（分别为丙三醇、二乙二醇单乙基醚、聚乙二醇400、丙二醇、乙二醇）的EP管中，涡旋分散后，在37 ℃水浴中振荡平衡72 h，10 000 r/min（离心半径为6 cm）离心15 min，取上清液用甲醇稀释至适当质量浓度，經0.45 μm微孔滤膜滤过，取滤液按“2.1.1”项下色谱条件进样测定，计算UA在各辅料中的溶解度，结果见图1。

由图1结果显示，油相中UA的溶解度大小依次为：中链甘油三酯>蓖麻油>单油酸甘油酯>油酸丁酯>单亚油酸甘油酯>肉豆蔻酸异丙酯>油酸；乳化剂中UA的溶解度大小依次为：OP乳化剂>聚山梨酯80>聚氧乙烯氢化蓖麻油>大豆卵磷脂>辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯>聚氧乙烯蓖麻油>聚甘油-3双异硬脂酸酯；助乳化剂中UA的溶解度大小依次为：丙三醇>二乙二醇单乙基醚>聚乙二醇400>丙二醇>乙二醇。

2.3 油相、乳化剂和助乳化剂的初步筛选

根据“2.2”项下溶解度结果，以蓖麻油、中链甘油三酯、单亚油酸甘油酯、单油酸甘油酯等油相，分别与“2.2”项下乳化剂以2 ∶ 3的质量比进行配伍，绘制伪三元相图，以透光率大于90%、外观澄清透明以及自乳化时间越短为评价标准。结果，以中链甘油三酯、单亚油酸甘油酯、单油酸甘油酯为油相时，分别与聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯氢化蓖麻油为乳化剂时配伍形成微乳的能力较强。

2.4 乳化剂和助乳化剂的筛选

固定中链甘油三酯为油相，将OP乳化剂、聚山梨酯80、聚氧乙烯氢化蓖麻油、聚氧乙烯蓖麻油、辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯分别与助乳化剂丙三醇、二乙二醇单乙基醚以2 ∶ 1的质量比混合形成混合乳化剂，再向上述混合乳化剂中分别加入20%的中链甘油三酯，混匀后加超纯水涡旋混匀直到形成水包油（O/W）型微乳。以“2.3”项下评价标准考察各体系形成微乳的能力，初步筛选乳化剂和助乳化剂的种类。结果表明，聚氧乙烯氢化蓖麻油与二乙二醇单乙基醚配伍能形成较理想的微乳，因此确定聚氧乙烯氢化蓖麻油为乳化剂，二乙二醇单乙基醚为助乳化剂。

2.5 伪三元相图筛选油相

固定乳化剂为聚氧乙烯氢化蓖麻油，助乳化剂为二乙二醇单乙基醚，乳化剂-助乳化剂质量比（Km）为2，选择油相对UA溶解能力较大的中链甘油三酯、单油酸甘油酯、蓖麻油、单亚油酸甘油酯为油相。采用滴定法，精密称取不同量的油相、乳化剂和助乳化剂混合配制成一定比例的混合溶液，在搅拌状态下逐渐滴加超纯水，以外观“澄清透明”为指标，记录临界加水量，按油相、水相、混合乳化剂在临界点的各自质量百分数绘制伪三元相图。以微乳区（伪三元相图中曲线的右边为微乳液区域）面积最大为标准筛选油相。结果显示，分别单独以蓖麻油、中链甘油三酯、蓖麻油、单亚油酸甘油酯为油相时，形成的微乳区较小，当油相比例小于10%时，才能被无限稀释，保持微乳状态。但将中链甘油三酯和单亚油酸甘油酯两种油相以1 ∶ 1的质量比混合使用时，能显著增加无限稀释的微乳区，油相比例可达到50 %。根据相图结果确定油相为中链甘油三酯-单亚油酸甘油酯 （1 ∶ 1，m/m），油相比例为10%～50%。

2.6 伪三元相图结合溶解量筛选Km

以中链甘油三酯-单亚油酸甘油酯（1 ∶ 1，m/m）为混合油相，聚氧乙烯氢化蓖麻油为乳化剂，二乙二醇单乙基醚为助乳化剂，按“2.5”项下方法绘制伪三元相图，考察不同Km（0.5、1、2、2.5、3、3.5、4）对微乳形成的影响。结果，当Km为0.5和1时，能形成微乳区，但微乳面积较小；当Km为2～4时，随着Km值的增加，形成微乳区面积相应增加，但增加到一定程度后，微乳区内会出现高黏度的液晶凝胶相，再结合溶解量的结果，最终选择Km为1～2.5。

2.7 星点设计-响应面法优化载油量和Km

2.7.1 星点设计 选择对微乳形成有显著影响的油相比例[混合油相中链甘油三酯-单亚油酸甘油酯（1 ∶ 1， m/m）的质量百分数]（X1）与Km（X2）为考察因素，以自乳化时间（t）、透光率（T）、药物平衡溶解度（S）、5 min和60 min时药物的累积溶出度（Q5 min、Q60 min）为评价指标，采用星点设计筛选处方。因素与水平见表1。

各因素的极大和极小水平根据有效自微乳化区域确定，星点设计与结果见表2。

2.7.2 模型拟合 以t、T、S、Q5 min、Q60 min为因变量（Y），X1和X2为自变量，使用Statistic 7.0软件，分别对各因素的各水平进行多元线性回归和二项式方程拟合。结果表明，t、T、S、Q5 min、Q60 min的多元线性方程中相关系数（R）分别为0.424、0.845、0.975、0.346、0.585，普遍水平偏低，而各因变量与各自变量的各水平进行非线性拟合效果较好，其中二项式方程为：Y=b0+b1X1+b2X2+b3X1X2+b4X12+b5X22，二项式方程中各参数的数值和方程的相关系数见表3。

2.7.3 响应面优化 采用Origin 8.0软件，描绘不同自变量与因变量的响应面图，结果见图2。

由图2显示，固定X2时，随着X1的增加，自乳化速度呈现变慢的趋势，所需t延长。固定X2时，随着X1的增加，乳剂的T先增加后下降，当X1超过45%时，乳剂T小于60%，此时乳剂不再呈现透明或半透明，粒径也超出了微乳所限定范围；X1在10%～45%范围时，随着X2的增加T呈上升趋势。在X1固定时，随着X2的增加S呈增加趋势，但是当X1大于30%时，S的增加幅度大大下降；固定X2时，增加X1则会导致体系载药量下降。由“2.2”项下结果表明，UA在聚氧乙烯氢化蓖麻油中的溶解度最大，所以微乳对UA的增溶能力主要依赖于体系中乳化剂用量。当X1固定时，UA自微乳的Q5 min随X2的增加先增加后减小，Q60 min随X2的增加而增加；当X2固定时，UA自微乳的Q5 min随X1的增加先增加后减小，Q60 min随X1的增加先增加后减小。在X2较小而X1较大时，表面活性剂促进微乳形成的能力降低，粒径偏大，并且对药物增溶能力也随之降低，药物可能会在稀释过程中析出，因此降低了药物的累积溶出度。根据上述结果，综合考察指标，确定空白自微乳处方中X1为25%、X2为2，即处方中油相、乳化剂、助乳化剂的占比分别为25%、50%、25%。

2.7.4 验证试验 按“2.7.3”项下确定的处方量制备UA自微乳，考察其t、T、S、Q5 min、Q60 min，并以实测值与预测值的相对误差[%，（预测值-真实值）/预测值×100%]大小来考察所建数学模型的预测性。结果显示，t、T、S、 Q5 min、Q60 min实测值与预测值的相对误差均小于4%（RSD均小于3%，n=3），表明所建立的数学模型预测性良好，详见表4。

2.8 自微乳中UA加入量的确定

向优化的1 g空白自微乳中分别加入4、5、6 mg的UA原料药，考察其溶解時间和乳化后的粒径。结果表明，UA加入量分别为4、5 mg时，UA在空白自微乳中的溶解时间分别为37、45 min，乳化后粒径分别约为39.2、40.7 nm。UA加入量为6 mg时，3 h内UA无法完全溶解，乳化后粒径跨距较大，不利于载药自微乳的制备，药物在空白自微乳处方中溶解达到过饱和，易析出。在溶解时间和乳化后粒径差异不大的情况下，以最大的载药量为宜，因此确定自微乳的投药量为5 mg/g。

2.9 UA自微乳的制备

称取处方量的混合油相中链甘油三酯和单亚油酸甘油酯（1 ∶ 1，m/m）、聚氧乙烯氢化蓖麻油、二乙二醇单乙基醚置于具塞三角锥瓶中，在50 ℃水浴中混合均匀后，加入UA，置于37 ℃水浴中缓慢振荡直至形成透明、均一溶液，即得UA自微乳。

2.10 UA自微乳的含量测定

精密称取UA自微乳50 mg，平行3份，分别置于10 mL量瓶中，加甲醇超声10 min溶解后稀释至刻度，摇匀，经0.22 μm微孔滤膜滤过，按“2.1.1”项下方法测定UA峰面积，按外标法计算UA含量。结果显示，UA自微乳中UA含量分别为4.58、4.52、4.55 mg/g，平均含量为4.55 mg/g（RSD=0.66%，n=3）。

2.11 UA自微乳的形态观察

将UA自微乳用水稀释100倍后，经0.22 μm微孔滤膜滤过，点样于铜网，1%磷钨酸负染，滤纸吸干染液，采用透射电镜观察其形态。结果显示，UA自微乳经水稀释后形成较为均一的球形乳滴。透射电镜图见图3。

2.12 UA自微乳的粒径测定

将3批次的UA自微乳分别用超纯水稀释100倍形成微乳，使用激光粒度分析仪测定其粒径。结果显示，3批次的UA自微乳的粒径分别为38.0、40.0、40.2 nm（n=3），平均粒径为39.4 nm（RSD=3.09%，n=3）。粒径分布图见图4。

2.13 UA自微乳的体外溶出度测定

采用智能溶出仪，将UA自微乳（相当于4.55 mg/g UA）填装到胶囊中，每份0.5 g。分别以250 mL超纯水、0.1 mol/L的盐酸和pH 6.8磷酸盐缓冲液（PBS）为溶出介质，转速50 r/min，温度（37±0.5） ℃，分别于5、10、20、30、45、60、90、120、180 min时取样5 mL，并同时补足等温等量的溶出介质，取样液经0.45μm微孔滤膜滤过，进样测定UA含量，绘制体外溶出曲线。不同介质中UA自微乳的体外溶出曲线见图5。

由图5显示，在pH 6.8 PBS中90 min时，UA的溶出度Q90 min达到99.58%（n=3），在180 min内UA释放完全。UA自微乳的体外溶出研究应选择pH 6.8 PBS为溶出介质较为适宜。

3 讨论

UA自微乳的体外释放研究，测定的UA含量是体系中各种存在形式的药物含量的总和，包括游离药物、胶束中的药物和微乳乳滴中的药物，而不是单纯的游离药物[15]。因此，药物的自微乳化给药系统的溶出度试验不是传统意义上的药物分子从制剂体系中的溶出。从UA自微乳在不同溶出介质的体外溶出度数据可知，以水和0.1 mol/L的盐酸为溶出介质时，45 min后UA的含量明显下降，表明该系统经溶出介质稀释后，胶束和微乳乳滴在水和0.1 mol/L盐酸中不稳定，药物不断从胶束中和微乳乳滴中释放累积，而体系不具有较高的增溶能力，导致药物最终析出；而以pH 6.8 PBS为溶出介质时，自微乳中各种药物存在形式均较稳定，不易受到破坏而导致药物析出，因此UA自微乳的体外溶出度研究应选择pH 6.8 PBS为溶出介质较为适宜。

优良的自微乳不仅要求有很强的自乳化能力，同时也需要系统有较高的载药量，UA为典型的难溶性药物，在水中的溶解度小于0.01 g/100 mL，在前期试验研究中测得UA的油水分配系数为2.936，符合制备自微乳的条件。本文成功制得符合质量相关要求的UA自微乳，可为后续UA新型经皮给药系统的进一步研究开发提供一定参考。

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（收稿日期：2017-05-17 修回日期：2017-08-28）

（编辑：邹丽娟）