辣椒碱纳米乳注射剂的制备及其体外评价
作者：卢秀霞 龙晓英 丁钢 袁飞 陈金爱 陈秋伟 张海龙
【摘要】 目的 研究辣椒碱纳米乳注射剂的处方和制备工艺，并对其质量进行评价。方法 以外观、粒径、包封率为指标，通过单因素试验筛选处方成分，包括油相、乳化剂、助乳化剂组成及比例，同时优化制备工艺。结果 优选得辣椒碱纳米乳处方组成为：中链脂肪酸三甘油酯∶吐温80∶豆磷脂∶丙二醇的质量比为1.5∶2.5∶1.25∶1.5;所制得纳米乳滴平均粒径6.16 nm，多分散系数0.307，包封率85.22％。结论 制得的辣椒碱纳米乳制备工艺简单，并符合纳米乳主要指标要求。
【关键词】 辣椒碱 纳米乳 粒径 含量测定 包封率
辣椒碱（capsaicin）是辣椒辛辣物质和具有药物活性的主要成分［1］。纯辣椒碱为白色针状晶体，熔点65～66 ℃；易溶于甲醇、乙醇、三氯甲烷、乙酸乙酯等有机溶剂及碱性水溶液，但难溶于水。
辣椒碱通过选择性拮抗神经肽P物质，减少炎性介质组胺、缓释肽和前列腺素生成、释放而发挥抗炎镇痛效果［2］，有效治疗带状疱疹后遗症神经痛、糖尿病神经痛、面部神经痛、风湿性关节炎和骨关节炎等疼痛，是新型非成瘾性镇痛药［3］。由于疗效肯定，美国药典24版已经收载。目前，市场上辣椒碱产品主要是皮肤局部用制剂［46］，起效慢、药物吸收不完全，且对皮肤刺激性大，病人顺应性较差。
纳米乳（nanoemulsion）是粒径为10～100 nm的乳滴分散在另一种液体中形成的胶体分散系统，属热力学稳定体系［7］。作为一种新型给药系统，纳米乳不良反应小、安全性高，对难溶性药物有较强增溶能力，有效提高药物的生物利用度而受到极大关注［8-11］。因此，本文将辣椒碱制成纳米乳注射剂，以增加辣椒碱的溶解度，减少刺激性，同时通过控制粒径（＜100 nm），避免网状内皮单核细胞吞噬系统（MPS）吞噬而延长辣椒碱体内作用时间，改善辣椒碱生物学性质，最终达到起效快、镇痛时间长、副作用低的目的，为扩大辣椒碱临床应用提供依据。
1 仪器与试药
1.1 仪器
JB2型恒温磁力搅拌器（上海智光仪器仪表有限公司），十万分之一电子分析天平（BP211D，德国赛多利斯），F4500 Hitachi 荧光分光光度计（日本日立公司），Zetasizer Nano ZS 90纳米粒度及Zeta电位分析仪（英国Malvern Instruments Ltd），JELIOOCXⅡ透射电镜(日本)，Shimadzu LC10A 高效液相色谱仪（日本岛津公司），Shimadzu RF10AXL荧光检测器（日本岛津公司）。
1.2 试药
辣椒碱原料（贵州安顺生达生物科技开发公司，纯度≥97%，批号20030503），辣椒碱对照品（SIGMA 公司，纯度≥97％，批号2069698），中链脂肪酸三甘油酯（MCT，德国 Sasol Germany GmbH，iv 级，批号061224），吐温80（上海申宇医药有限公司，药用级，批号080201），豆磷脂（上海金伴药业有限公司，药用级，批号021109），葡聚糖SephadexG50（北京拜尔迪生物公司，批号17004302），丙二醇（天津市富宇精细化工有限公司，批号071012），色谱甲醇（天津四友化学试剂厂），超纯水，其余试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 纳米乳处方筛选
2.1.1 纳米乳的制备 称取适量的药物、油、乳化剂、助乳化剂，搅拌混匀，50 ℃水浴加热溶解，得均匀透明的溶液；在磁力搅拌下将此溶液逐滴加入60～65 ℃蒸馏水中乳化。
2.1.2 油、表面活性剂种类 分别以大豆油、MCT、油酸乙酯为油相，吐温80、泊洛沙姆F68、豆磷脂为乳化剂，考察外观及700 nm透光率（此波长药物、辅料自身无吸收，透光率仅与乳滴大小成反比），初步筛选乳剂的组成，结果见表1。结果表明：乳化剂与油的质量比为4∶1时，乳化剂的乳化能力由强到弱排列是：吐温80＞泊洛沙姆F68＞豆磷脂，故选择吐温80为乳化剂；油相被乳化由强到弱排列是：油酸乙酯≈MCT＞大豆油，而MCT已被欧洲药典准许用于注射剂，且已有上市产品［12］436-439，故选择MCT为油相。
表1 油相、表面活性剂种类对粒径的影响（略）
Table 1 Effect of oil phase and surfactants on particle size
2.1.3 表面活性剂用量 吐温80与MCT按不同质量比，分别以4∶1、3∶1、2.5∶1、2∶1、1∶1混合，按“2.1.1”项制备，考察外观及700 nm透光率，结果见表2。结果表明：在MCT与丙二醇的量、制备工艺相同前提下，吐温80∶MCT≥2.5∶1时能形成微乳。因此，选择吐温80∶MCT=2.5∶1作为表面活性剂与油最低比例。
2.1.4 复合乳化剂比例 固定（吐温80+豆磷脂）∶MCT=2.5∶1，将吐温80与豆磷脂按不同质量比混合，考察方法同“2.1.3”项，结果见表3。结果表明：当吐温80∶豆磷脂≥2∶1时能形成微乳。为减少吐温80的用量，选择吐温80∶豆磷脂=2∶1为复合乳化剂比例。
2.1.5 油浓度 固定吐温80∶豆磷脂∶MCT=0. 25∶0.125∶0.15，按“2.1.1”项制备，考察MCT不同浓度时的包封率。由表4可见，辣椒碱纳米乳包封率随MCT浓度的增大而相应提高，当MCT浓度上升至1.50%，包封率为85.22%，符合药典的相关规定（包封率＞80%）。
2.2 纳米乳制备工艺优化
2.2.1 乳化温度选择 将药物、油、复合乳化剂、助乳化剂按处方量混匀，50 ℃水浴加热溶解，得均匀透明的溶液，在磁力搅拌下将此溶液分别逐滴加入60～65 ℃与常温（25 ℃）蒸馏水中乳化30 min。辣椒碱纳米乳包封率结果见表5。结果表明：60～65 ℃乳化的包封率略高于常温乳化。为简化生产工艺，选择常温（25 ℃）乳化。
表2 油与表面活性剂比例对粒径的影响（略）
Table 2 Effect of the proportion between oil and surfactants on particle size
表3 复合乳化剂比例对粒径的影响（略）
Table 3 Effect of the proportion of composite emulsifiers on particle size
表4 油浓度对辣椒碱纳米乳包封率的影响（略）
Table 4 Effect of oil concentration on entrapment efficiency of capsaicin nanoemulsion
2.2.2 油、水滴加顺序 将药物、油、复合乳化剂、助乳化剂按“2.2.1”项制备均匀透明的溶液，在磁力搅拌下，分别将此溶液逐滴加入25 ℃蒸馏水中，以及将25 ℃蒸馏水一次倾入该溶液中乳化30 min，包封率结果见表6。结果表明：油、水滴加顺序对包封率影响不大。考虑今后工业生产更简单，选择蒸馏水一次倾入油中乳化的方式。
表5 温度对辣椒碱纳米乳包封率影响（略）
Table 5 Effect of temperature on entrapment efficiency of capsaicin nanoemulsion
表6 制备工艺对辣椒碱纳米乳包封率影响（略）
Table 6 Effect of preparation technology on entrapmentefficiency of capsaicin nanoemulsion
2.3 辣椒碱纳米乳注射剂的制备
依据辣椒碱纳米乳处方设计与工艺研究结果，结合注射剂的制备工艺，拟定辣椒碱纳米乳注射剂制备工艺如下：按处方量称取辣椒碱、油、乳化剂、助乳化剂，50 ℃水浴加热溶解，得均匀透明的溶液；在磁力搅拌下，将常温蒸馏水（0.22 μm滤过灭菌）倾入该溶液乳化30 min，形成淡黄色、澄清透明的辣椒碱纳米乳。于洁净环境下，0.22 μm微孔滤膜过滤辣椒碱纳米乳，将续滤液灌装在已灭菌的2 mL、5 mL安瓿中，拉封。将灌封好的辣椒碱纳米乳注射剂121 ℃、0.1 MPa热压灭菌15 min，即得。
2.4 形态与粒径测定
2.4.1 形态测定 取适量辣椒碱纳米乳，滴在覆有支持膜的铜网上，静止10 min后用滤纸片吸干，滴加1～3％磷钨酸溶液于铜网上负染5 min，自然挥干，用透射电子显微镜观察并拍摄照片，结果见图1。结果表明:纳米乳剂中的乳滴呈类球形，粒径分布均匀。
图1 辣椒碱纳米乳透射电镜照片(×50 000)（略）
Figure 1 Transmission electron photograph of capsaicin nanoemulsion(×50 000)
2.4.2 粒径大小与分布测定 取辣椒碱纳米乳适量，采用动态光散射（dynamic light scattering,DLS）原理的Nicomp380/ZLS激光粒度/动电位分析仪测定，其粒径与粒度分布见图2。结果表明：辣椒碱纳米乳的平均粒径6.16 nm，多分散系数0.307，粒度分布均匀。
图2 辣椒碱纳米乳粒径分布图（略）
Figure 2 Particle size distribution of capsaicin nanoemulsion
2.5 动电位测定
采用电泳光散射（electrophoretic light scattering,ELS）法，取辣椒碱纳米乳适量，室温下置Nicomp380/ZLS激光粒度/动电位分析仪测定，动电位分布见图3。结果表明，所得辣椒碱纳米乳电位(ζ)平均值为－34.0 mV。
2.6 pH值测定
测定3批辣椒碱纳米乳的pH值，每批测定3次，取平均值。3批乳剂的pH值分别为5.45、5. 43、5.45，符合静脉注射剂对pH值的要求。
图3 辣椒碱纳米乳动电位分布图
Figure 2 Zeta potential microscope distribution of capsaicin nanoemulsion