于丽，高玉红

（黑龙江职业学院，哈尔滨 150080）

纳米乳的制备及评价研究进展

于丽，高玉红

（黑龙江职业学院，哈尔滨 150080）

文章通过对乳化剂、助乳化剂、油相、低能乳化法和高能乳化法的介绍，综述了纳米乳的组成、制备方法和质量评价体系，及纳米乳的研究和应用前景。研究开发无毒的生物相容性乳化剂和助乳化剂，同时探索出一套准确高效的研究方法和检测手段，是纳米乳研究的关键。

纳米乳；制备方法；评价体系

纳米乳是由水相、油相、乳化剂及助乳化剂等组成，粒径为10～100 nm的乳滴分散在另一种溶液中形成的胶体分散系统。纳米乳不仅可以增加脂溶性及难溶性药物的溶解度，某些透皮吸收的纳米乳还可增强药物的渗透作用[1]。将水溶性药物制成的油包水（W/O）型纳米乳后，药物分散性好，可有效延长药物释放的时间，更利于药物的吸收。孙玉静等制备了肿瘤特异性抗原MA-GE1-HSP70融合蛋白疫苗纳米乳，其具有靶向性，可减少全身毒副作用[2]。纳米乳不仅能提高药物的生物利用度，有的制剂还可以刺激免疫因子的产生，提高疫苗效果。有研究制得的水包油型纳米乳H5N1疫苗佐剂增强了H5N1疫苗的免疫原性，不仅引起更高和持久的抗体反应，还增加了白细胞介素（IL-6）和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）的产生[3]。由于纳米乳对药物有较好的增溶、缓控释作用及靶向性和生物利用度高等优点，在药学领域中的应用也日益广泛。

1 组成成分

1.1 水相

水相与油相在乳化剂的作用下形成弯曲的油水界面膜包裹药物。一般采用去离子水或双蒸水，有时需要调节生理环境所需的pH和张力，也可采用缓冲液或等张调节剂等成分。

1.2 油相

油相对药物的增溶对纳米乳的结构有较大的影响。选择的油相应对人和动物无害、无刺激作用，再结合药物的溶解情况进行综合考虑。有些油相本身具有一定的药理作用，如肉桂醛作为一种抗真菌药物，也能最大限度提高载药量，与盐酸萘替芬联合用药提高制剂的抗真菌能力，减少药物使用剂量，降低成本[4]。

通常情况下，油相的碳氢链的长度越短，有机相穿入界面膜也就会越深，纳米乳越稳定。因此，油相在配方筛选中常选择短链或中长链的植物油，如橄榄油、花生油和大豆油等作为油相，也有用油酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯（IPM）、油酸或中链脂肪酸三酰甘油等作为油相[5]。其中，IPM属非脂性润肤剂，不易被氧化、水解和酸败，有很好的溶解能力，更有强大的促透效果，极易被皮肤吸收，在透皮制剂中广泛应用，可用作透皮促进剂[6]。

1.3 乳化剂

乳化剂能够降低表面张力，促使纳米乳的形成。纳米乳乳滴小，界面积大，需要更多的乳化剂才能乳化，用量约为油相的20%～30%，用量较大时会有一定的毒性。阴离子乳化剂和阳离子乳化剂溶血作用较强，相比阳离子乳化剂，阴离子型乳化剂毒性较低，但对黏膜有刺激性。

非离子乳化剂溶血作用小，与其他类型乳化剂相容性好还具有稳定性高，不易受强电解质影响等优点，在纳米乳制备中应用广泛。毒性较低的是聚乙二醇类，还有糖酯、泊洛沙姆、Span和Tween应用较多。

近年来，聚氧乙烯蓖麻油（Cremophor EL）、聚氧乙烯氢化蓖麻油（Cremophor RH40）、聚乙二醇十二羟基硬酯酸酯（Solutol HS）等常用来提高难溶性药物的溶解度和增加药物的生物利用度。Cremophor EL是蓖麻油乙氧基化生成的，HLB值为12～14，具有低毒性和高乳化性的特点，应用广泛，研究表明其作为乳化剂的纳米乳液通过抑制UGT代谢能够极大地增强大黄素的跨细胞渗透，提高大黄素的口服生物利用度[7]。Cremophor RH40几乎无味，HLB值为14～16，口服制剂中常以Cremophor RH40代替Cremophor EL。Kiss等用0.1～50 mg·mL-1浓度范围的Cremophor EL和RH40处理人hCMEC/D3脑内皮和Caco-2上皮细胞，Cremophor RH40比Cremophor EL引起的内皮和上皮毒性相对小些[8]。Solutol HS的突出特点是在高温下性质较稳定，有利于制剂后期的灭菌处理。

维生素E聚乙二醇琥珀酸酯（TPGS）是维生素E的衍生物，将其用作乳化剂制备纳米乳，可减少传统乳化剂因浓度高而引起的胃肠道刺激和慢性毒性，也可提高制剂的稳定性和包封率。TPGS作为一种生物降解材料，无毒无刺激性，有较高LD50值，更加安全可靠[9]。

1.4 助乳化剂

助乳化剂可插入乳化剂的界面膜，降低界面张力，增大乳化剂的溶解度，有利于纳米乳的稳定。理想的助乳化剂可调节乳化剂的HLB值，降低油水界面张力，使乳剂形成更小的乳滴，并对纳米乳体系的稳定性无影响。常用助乳化剂有乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇和聚甘油酯等。鲍艳等分别以正辛醇、异辛醇、十二醇作为助乳化剂，研究脂肪醇的加入对蓖麻油乳化稳定性的影响，结果表明，随助乳化剂脂肪醇碳链长度的增加，蓖麻油的乳化稳定性提高[10]。也有研究表明，纳米乳中加入乙二醇能提高胰蛋白酶对温度的稳定性并改变纳米乳骨架的刚性[11]。

2 制备方法

目前，处方组成及配比主要采用HLB值、相转变温度、盐度扫描法等确定，其中HLB值法应用较多。根据组分的性质及所制备的纳米乳类型，也可制备准确可靠的伪三元相图来确定各个组分的比例。根据相图确定处方后，选择合适的制备工艺，现主要分为高能乳化法和低能乳化法。

2.1 高能乳化法

高能乳化法纳米乳的形成需要外加能量，一般来自机械设备。高能量制备方法有超声法、高压均质法和剪切搅拌法等。

超声通常采用探头超声仪，通过控制超声的频率和时间，可以制备不同粒径的纳米乳，调节乳滴分散度，方法高效、简便，较适合试验研究中少量样品的制备[12]。聚合单体的疏水性越强，所需超声时间越长[13]。王文苹等通过单因素试验和响应面法逐步优化超声乳化工艺，工艺条件为葵花籽油5%、乳化剂9.5%、超声时间25 min，所得乳滴粒径为（85.4±27.3）nm[14]。

高压均质法是让粗乳液经过工作阀，通过在高压条件下产生强烈的剪切、撞击和空穴作用得到纳米乳，制备的纳米乳有很好的均一性，在工业生产中应用较多[15]。李梅云等采用高压均质法制备氨甲环酸纳米乳，并进一步制得氨甲环酸纳米乳膏，制备简单，制剂稳定性好。荧光标记后发现该药物经皮吸收后可透过角质层和表皮层到达真皮层，透皮效果显著[16]。

剪切搅拌法利用特殊设计的高剪切均质乳化机转子和定子，在电机的高速驱动下，产生的高线速度和高频机械效应，生成纳米乳[17]。沈锦秋等采用剪切搅拌法制备氟比洛芬酯纳米乳，与离子敏感型凝胶材料混合后制得氟比洛芬酯纳米乳-原位凝胶，此种剂型能有效降低原形药物氟比洛芬对眼部的刺激，并能够显著延长药物在眼表留存时间，发挥缓释作用，提高药物的眼部生物利用度[18]。

2.2 低能乳化法

低能乳化法所消耗的能量要小的多，不仅节能，而且由于其大大缩短冷却过程，因此也可提高乳化的效率，应用广泛，有很大的发展前景。主要包括相转变温度法、相转变组成法、逐滴滴加法、自发乳化法等方法。目前，这些方法在水包油型纳米乳中应用较多，油包水纳米乳液的制备主要采用的方法是相转变温度法、相转变组成法和逐滴滴加法。

2.2.1 相转变温度法

相转变温度法（PIT）是利用非离子型乳化剂在不同温度下亲水性和疏水性变化的特性，将水相和油相一次性混合在一起。这类乳化剂的疏水性随着温度的升高而增强，当温度低于体系的相转变温度时，非离子型乳化剂亲水，形成水包油型乳液，当温度高于体系相转变温度时，乳液发生相反转，变成油包水型乳液。在PIT乳化法中，温度是最重要的影响因素，储存温度应该保持在体系相转变温度以上。龚明涛等运用相变温度法制备的羟基喜树碱纳米乳注射液对癌细胞的抑制能力比注射液组大幅提高，对Heps的肿瘤生长抑制作用可增加145%[19]。

2.2.2 相转变组成法

相转变组成法（PIC）是温度恒定，通过改变体系的组成形成纳米乳[20]。在制备过程中，随着水的加入，体系会先进入油包水的微乳液区、双连续区，滴加过程中会有相转变发生，最后形成具有较高动力学稳定性的水包油纳米乳。在适当的温度、搅拌速率及滴加速度情况下，纳米乳液粒径基本取决于乳化剂与油的比例。Usón等研究表明，只有稳定相态为层状液晶相的体系组成下才能形成纳米乳液，在＜30℃将油相逐滴滴加到乳化剂的水溶液中，当聚氧乙稀蓖麻油和氢化蓖麻油的含量为1∶2～1∶9时，能够得到60～90 nm的油包水型纳米乳液，纳米乳液在5个月内没有明显的相分离[21]。

2.2.3 逐滴滴加法

逐滴滴加法指温度一定的情况下，将乳液的内相逐渐滴加到体系中，与相转变组成法操作类似，但由于滴加的是内相，因此滴加过程中体系不会发生相反转。Porras等采用此方法将水逐滴滴加到乳化剂油溶液中，能制得内相含量很低的油包水纳米乳液[22]。

2.2.4 自发乳化法

自乳化药物传递系统（SEDDS）包含油相、乳化剂和助乳化剂的固体或液体剂型，药物溶解于载体中，经胃肠道内水分稀释及温和搅拌的情况下能自发形成水包油乳剂。油相的黏度以及乳化剂的HLB值、浓度和结构等是影响自动乳化法的重要因素。研究制备纳豆激酶的自双乳化药物递送系统，具有较高的自乳化能力（自乳化时间＜2 min）。纳豆激酶的包封率高达86.8%±8.2%。在8 h内纳豆激酶的累积释放为约30%，表现出缓释作用。与纳豆激酶溶液相比，纳豆激酶的SDEDDS可显著延长小鼠的全血凝固时间（P＜0.05）[23]。

沈莹将胰岛素微乳和壳聚糖复合，制得具生物粘附性的固体粉末。在鼻腔的湿润环境中自乳化成纳米乳，易于透过鼻黏膜内丰富的毛细血管和淋巴管进入体内，初步药物动力学研究表明，血药浓度升高与血糖浓度下降趋势相符[24]。

3 纳米乳的评价体系

纳米乳的质量评价主要有结构类型、形态观察、粒径分布、稳定性、载药量及体外释放度等方面。纳米乳的质量评价指标取决于纳米乳的大小、结构和特有的理化性质、油的性质、乳化剂类型及药物的油水分配系数等因素。采用准确高效的研究方法和检测手段对制备出的纳米乳进行方便、客观的评价，利于改进制备工艺。

3.1 结构类型

纳米乳的微观结构类型常采用稀释法、染色法、电导法等方式进行鉴别。稀释法取适量纳米乳加入蒸馏水稀释，若纳米乳能与蒸馏水混合均匀，且能被蒸馏水无限稀释，则判定其为水包油（O/W）型；若蒸馏水稀释后不能均匀混合，则为油包水（W/O）型[25]。染色法是根据油溶性的染料苏丹红和水溶性的染料亚甲兰在微乳中扩散的速度判断微乳的类型，红色的扩散速度大于蓝色的扩散速度，则为W/O型纳米乳，蓝色扩散更快则为O/W型纳米乳。由于水和油的导电性不同，通过电导法可判断纳米乳的连续相或外相是油相还是水相。如果是O/W型，外相是水相，纳米乳的导电率较高；如果是W/O型，外相是油，则纳米乳的导电率接近或微大于油的电导，应该为电中性。

3.2 形态观察及粒径分布

透射电镜（TEM）法是目前实验室观察纳米乳形态常用的方法，将纳米乳稀释后，再加OSO4溶液固定15min，固定后的乳剂薄层做透射电镜测定。方法简便，用扫描电镜检测可得乳滴的三维图像。周莹等将制成复方联苯苄唑纳米乳，滴加在覆盖碳膜的铜网上经质量分数2.0%的磷钨酸复染30s，待干燥后，在透射电子显微镜下观察纳米乳形态，纳米乳呈圆球形，无黏连[26]。

粒径分布是鉴定纳米乳的重要指标，也是评价纳米乳稳定性的重要参数，纳米乳的外观、结构及药效等性质会受粒径大小的影响。研究表明，不同粒径的纳米乳在小鼠体内的分布情况，200 nm的纳米粒在血液和组织中持续时间较短，15～50 nm的纳米粒可以通过血脑屏障，15 nm的纳米粒则可广泛分布于各个组织[27]。

理想的纳米乳要粒径小且分布均匀。张晓燕等采用激光粒度测定仪（Malvern Zetasizer Nano ZS）测所研制复方吡喹酮纳米乳的粒径及其分布，结果表明，平均粒径为11.2 nm，粒径低于9 nm＜15%，高于20 nm＜2.5%，9～20 nm约占82.5%，制备的纳米乳粒径较均匀，分布范围窄，纳米乳澄清透明，稳定性良好[27]。

3.3 稳定性

纳米乳的不稳定因素有很多，如很多乳化剂、油相和药物不耐热，在高压蒸汽灭菌时结构和性质会发生改变；由于分子小，很容易挥发，导致性质不稳定；稀释不稳定性，导致纳米乳在体内经胃液或血液稀释后结构不稳定等，纳米乳的稳定性也是考查纳米乳是否适合应用的重要指标。

目前，稳定性的考察项目通常检测纳米乳在温度、湿度、光线影响下随时间的变化规律，主要包括高温实验、高湿度实验、强光照射实验等加速实验和长期实验的考察，通过处理后纳米乳是否仍为澄清透明、有无药物析出和分层等现象检测其稳定性。王娜等制备了甘草黄酮纳米乳，并通过高温、高湿、恒温加速试验是否有分层和浑浊现象以检验其稳定性，试验表明，甘草黄酮纳米乳仍为澄清透明纳米乳状液，未出现分层现象，表明纳米乳稳定性良好[28]。

3.4 载药量

载药量的大小影响药物的临床用药剂量。纳米乳中药物的含量测定主要通过溶剂提取法，使药物最大限度地溶解于溶剂中，再采用高效液相色谱法进行检测。理想的溶剂对主药的溶解度大，而对其他杂质的溶解度小，且溶剂本身不干扰测定。提取后主要通过高效液相色谱法（HPLC）对样品进行检测。吕慧怡等建立了丹参酮纳米乳的HPLC指纹图谱方法，方法简便、可靠、专属性强[29]。

3.5 体外释放度

体外释放度是评价纳米制剂质量的重要指标。目前，纳米乳制剂体外释放度评价方法主要有取样分离法、透析法、流通池法、弗朗茨扩散池法和结合法以及电化学法、非电化学法和微渗析法等新方法。陈学梁等通过高效液相色谱法对纳米乳体外释放样品进行测定，采用动态膜透析法分析表明，制备溴吡斯的明磷脂复合物纳米乳（PPNE）在体外释放行为与溴吡斯的明相近，表明将溴吡斯的明制备成为PPNE并不会使药物的释放速度成为吸收的限速过程。使用DAS软件（2.1.1版）进行非室模型（统计矩）拟合，并用SPSS 19.0对PPNE与溴吡斯的明的各项药动学数据进行统计处理，磷脂复合物纳米乳的口服生物利用度为溴吡斯的明的208.1%[30]。

4 小结

纳米乳在透皮给药、口服给药、黏膜给药、注射给药等多个给药途径中比普通乳剂有明显的优势。随着纳米乳材料和技术的深入研究，纳米乳在靶向给药和疫苗等方面的作用也被逐渐显现，纳米乳作为良好的药物载体系统，有着巨大的开发应用潜力[31]。继续开发无不良药理作用、无刺激的生物相容性乳化剂；降低生产成本，将实验室制备向工业化生产转化；增加纳米乳的储存稳定性和稀释稳定性将会使纳米乳应用前景更加广阔。

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Progress in Preparation and Evaluation of Nanoemulsion

YU Li,GAO Yuhong

（Heilongjiang Vocational College,Harbin 150080,China）

The composition,preparation and evaluation system of nanoemulsion were summarized by literature review of surfactant,cosurfactant and oil phase,low energy emulsification method,high energy emulsification method and evaluation of the system.Research and development of non-toxic biocompatible surfactants and cosurfactants is the key.At the same time,it needs to explore a set of accurate and efficient research methods and detect methods for nano-milk preparationmethodsto providethe basisforimprovement.

nanoemulsion;preparation method;evaluation system

TQ460.6；R944.9

A

1001-0084（2016）11-0035-05

2016-09-09

重点培育课题基金项目（YJP 201508）

于丽（1985-），女，黑龙江虎林人，硕士，讲师，主要从事药学研究及教学。