一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于医药技术领域，具体涉及一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系及其制备方法和应用。


背景技术：

2.痤疮是最常见的皮肤疾病之一，主要发生在在颜面部、胸背部等皮脂腺丰富区域。痤疮的发病机制较为复杂，其中微生物的定值被认为是影响痤疮发病的关键因素。苏北某医院对痤疮患者的皮损皮肤进行了菌群的鉴定和分析，发现痤疮丙酸杆菌检出率和构成比均高于正常人群。此外，有研究显示当皮肤微环境改变后痤疮丙酸杆菌会大量繁殖，痤疮丙酸杆菌产生的脂酶分解皮脂生成游离脂肪酸，同时趋化炎症细胞和介质，最终诱导并加重炎症反应。痤疮的临床治疗中维a酸类药物和抗菌类药物是治疗痤疮的首选一线用药，但这两类药物存在刺激性大、有潜在的致畸危险和易产生耐药性等问题，而传统中药的作用温和副作用少，不易产生耐药性，因此，中药治疗痤疮有着广阔的产品开发前景。
3.丹参酮胶囊临床上常用于痤疮的治疗，但是服用量大，口感差，临床使用患者依从性较差。丹参酮提取物中多含有难溶性及脂溶性等有效成分如丹参酮ⅱa、丹参酮i、隐丹参酮、甲基丹参酮等，它们水溶性极低，导致有效成分难以被有效利用。现代科学使用脂质体、固体分散体、微囊等技术增加其溶解度，但同时也存在了许多隐患，如：卵磷脂中的溶血磷脂；吐温-80中残留过氧化氢；合成的表面活性剂或高浓度的表面活性剂产生胃肠道刺激或毒性等问题屡见不鲜。而安全性更高的外用制剂作为皮肤科最常用的制剂，不仅避免了口服给药存在的首过作用，而且可减轻药物的不良反应，符合“内病外治”的理念。本研究拟将丹参酮胶囊中的主要活性成分丹参酮提取物制备成外用制剂，提高患者依从性。由于丹参酮提取物脂溶性强，几乎不溶于水，透皮吸收性差，为了使其更好的服务于临床，考虑将丹参酮提取物制备成微乳以增加其溶解度，便于临床使用。
4.微乳(microemulsion)，是由油相、水相、表面活性剂及助表面活性剂以适当比例混合形成的一种粒径小于100nm、透明或半透明的热力学稳定体系。大量资料表明，微乳具有制备过程简单、增大难溶性药物溶解度、提高易氧化药物稳定性和药物生物利用度、防止药物酶解、易于保存等优点，已被证明可以增加经皮渗透。但微乳流动性强，作为经皮给药载体黏附性差，皮肤涂展性差，滞留作用时间短。将微乳载入凝胶剂可以提高微乳的黏度，改善微乳与皮肤的黏附性和涂展性，因此微乳凝胶系统在经皮给药领域具有巨大潜力。壳聚糖是一种高度不溶的天然高分子物质，其溶解性和化学反应性低，但经过化学改性(如羧基化)的壳聚糖可以使得其在水溶液中的溶解性大大提高，并且由于其具有极低的抗原性，良好的生物降解性和无毒性，很适合应用在生物医学领域。基于席夫碱反应的改性壳聚糖水凝胶是近年来创伤敷料领域的研究热点。这种拥有抑菌活性的功能型水凝胶在接触皮肤的微酸性环境时会发生化学反应，水解成对应的醛和胺，当环境为中性或者碱性的时候保持稳定。因此将微乳载入壳聚糖水凝胶可以在保持微乳和凝胶基质优点的同时使制剂的生
物黏附性增强，增加微乳稳定性，以便于临床给药。


技术实现要素：

5.本发明的第一个目的在于公开了一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系的制备方法。
6.本发明的第二个目的在于公开了上述制备方法制备得到的丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系。
7.本发明的第三个目的在于公开了丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系的用途。
8.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
9.一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系的制备方法，包括以下步骤：
10.(1)、将乳化剂、助乳化剂和油相按质量比混合，加入质量分数为0.16％w/w丹参酮提取物原料药，37℃水浴下搅拌混匀，缓慢滴加溶剂即得丹参酮提取物微乳；所述油相选自辛癸酸甘油酯、薰衣草精油、佛手柑精油或肉豆蔻酸乙酯中的一种；
11.所述溶剂选自蒸馏水、生理盐水、培养液或各种缓冲溶液中的一种；
12.所述乳化剂与助乳化剂的体积比为1：2、1：1或2：1；
13.所述乳化剂与助乳化剂质量总和与油相、溶剂的质量比为3:1:8；
14.(2)、将2.0g透明质酸溶于50ml蒸馏水中，37℃水浴以600r
·
min-1
的速度搅拌直至完全溶解，冷却至25℃后加入1.3g高碘酸钠，在25℃水浴条件下持续搅拌12h后加入1ml乙二醇淬灭未反应的高碘酸钠，将反应再搅拌1h，用蒸馏水透析产物48h，然后冷冻干燥，即得氧化透明质酸(oha)；
15.(3)、将cmc(羧甲基壳聚糖)粉末溶解在丹参酮提取物微乳中，使cmc溶液的终浓度为20mg
·
ml-1
～40mg
·
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，得到载药cmc溶液；
16.将步骤(2)制备的氧化透明质酸溶于水中得到浓度为10mg
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～30mg
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的氧化透明质酸溶液；
17.将载药cmc溶液与氧化透明质酸溶液在37℃水浴下均匀混合；静置即得丹参酮提取物微乳水凝胶。
18.上述技术方案所述的制备方法，其中：所述乳化剂为吐温80，所述助乳化剂为peg400，所述油相为辛癸酸甘油酯，所述溶剂为蒸馏水；吐温80与peg400的体积比为2:1；吐温80、peg400、辛癸酸甘油酯和蒸馏水的质量比为6:3:1:8。
19.上述技术方案所述的制备方法，其中：步骤(3)中的cmc溶液的终浓度为40mg
·
ml-1
；步骤(2)制备的氧化透明质酸溶液的浓度为30mg
·
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。
20.上述技术方案所述的制备方法制备得到的一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系。
21.上述技术方案所述的一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系，其中：丹参酮提取物微乳粒径为52.24nm
±
0.50nm，分散系数为0.149
±
0.009，粒度分布均匀。
22.上述技术方案所述的一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系，其中：丹参酮提取物微乳水凝胶具有ph响应性。
23.上述技术方案所述的一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系，其中：丹
参酮提取物微乳水凝胶在ph5.0和ph5.5的pbs缓冲液中，72h内tanⅱa的释放度分别为88.30％和77.17％。
24.上述技术方案所述的一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系，其中：丹参酮提取物微乳水凝胶具有药物缓释效果和较好的生物相容性。
25.上述技术方案所述的一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系在制备治疗皮肤病药物中的应用。
26.上述技术方案所述的应用，其中：所述皮肤病为银屑病、痤疮或皮炎。
27.本发明具有以下有益效果：
28.1、本技术利用oha和cmc溶液的自组装现象，原位交联包裹丹参酮提取物微乳并制成微乳水凝胶，反应条件温和，制备工艺简单，不使用有机溶剂。本院的医院制剂抗痤霜制备工艺成熟，在临床使用效果良好，据使用者反馈存在乳膏基质略油腻的问题，因此考虑开发基于水凝胶体系的微乳凝胶，改良使用感。
29.2、相比于丹参酮ⅱa微乳凝胶，本技术使用符合药典标准的丹参酮提取物为治疗药物，原料价廉易得，且符合中药复方协同作用的治疗理念。
30.3、相比于口服剂型的丹参酮ⅱa/壳聚糖ph敏感固体分散体，本技术为ph敏感型的外用制剂，凝胶基质本身具有抑菌活性，与丹参酮提取物微乳联合作用适用于多种皮肤疾病的治疗，应用范围更加广泛，剂型更加安全。
附图说明：
31.1、图1高效液相色谱法色谱图。
32.2、图2为丹参酮ⅱa在各辅料中的平衡溶解度。
33.3、图3为丹参酮提取物微乳的外观示意图。
34.4、图4为丹参酮提取物微乳的粒径分布图。
35.5、图5为丹参酮提取物微乳的透射电镜图。
36.6、图6为氧化透明质酸的红外光谱。
37.7、图7为不同浓度的溶液形成水凝胶的成胶时间。
38.8、图8为不同交联度的水凝胶基质成胶状态示意图。
39.9、图9为丹参酮提取物微乳水凝胶的外观示意图。
40.10、图10为丹参酮提取物微乳水凝胶的扫描电镜图。
41.11、图11为不同交联度的水凝胶的细胞毒性测试结果。
42.12、图12为丹参酮提取物微乳水凝胶的离心稳定性考察示意图。
43.13、图13为丹参酮提取物微乳水凝胶的光稳定性考察示意图。
44.14、图14为丹参酮提取物微乳水凝胶的ph响应性体外释放度考察示意图。
45.15、图15为丹参酮提取物微乳水凝胶对痤疮丙酸杆菌的抑菌圈检测示意图。
46.16、图16为丹参酮提取物微乳水凝胶合成及抗菌示意图。
具体实施方式：
47.为使本发明的技术方案便于理解，以下结合具体试验例对一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系及其制备方法和应用作进一步的说明。
48.实施例1：一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系的制备：
49.(1)、称取1.5g吐温80，0.75g peg-400和0.25g辛癸酸甘油酯，将吐温80、peg400和辛癸酸甘油酯混合，加入质量分数为0.16％w/w丹参酮提取物原料药，37℃水浴下搅拌混匀，缓慢滴加2ml蒸馏水(即2g蒸馏水)即得丹参酮提取物微乳；
50.(2)、将2.0g透明质酸溶于50ml蒸馏水中，37℃水浴以600r
·
min-1
的速度搅拌直至完全溶解，冷却至25℃后加入1.3g高碘酸钠，在25℃水浴条件下持续搅拌12h后加入1ml乙二醇淬灭未反应的高碘酸钠，将反应再搅拌1h，用蒸馏水透析产物48h，然后冷冻干燥，即得氧化透明质酸(oha)；
51.(3)、取丹参酮提取物微乳1ml加入等体积的cmc(羧甲基壳聚糖)溶液混合均匀，使cmc溶液的终浓度为40mg
·
ml-1
，得到载药cmc溶液；
52.将步骤(2)制备的氧化透明质酸溶于水中得到浓度为30mg
·
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的氧化透明质酸溶液；
53.将载药cmc溶液与氧化透明质酸溶液在37℃水浴下均匀混合；静置即得丹参酮提取物微乳水凝胶。
54.以下通过具体试验例来说明本发明一种丹参酮提取物微乳水凝胶新型纳米载药体系所具有的优点。
55.试验例1：丹参酮ⅱa在微乳成分中的溶解度测定：
56.一、hplc分析方法的建立：
57.使用inerteil ods-3色谱柱(4.6mm
×
250mm,5μm)；流动相为乙腈-0.1％磷酸水溶液(80：20)；柱温30℃；体积流量1ml
·
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；检测波长254nm；进样量20μl，运行时间20min。
58.精密吸取对照品储备液适量，用甲醇按不同比例稀释，得质量浓度为0.25，0.50，1.50，2.50，5.00，10.00，25.00μg
·
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系列标准溶液，按色谱条件进样测定，记录峰面积。如图1所示，丹参酮ⅱa和隐丹参酮的保留时间分别为11.802min和8.312min，丹参酮提取物中的其他组分对丹参酮ⅱa的测定无干扰。以丹参酮ⅱa质量浓度(x)为横坐标、峰面积(y)为纵坐标进行线性回归，标准曲线为y＝89364x-196.39，r2＝0.9995。线性范围为0.25-25.00μg
·
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。
59.二、丹参酮ⅱa在微乳成分中的溶解度测定
60.取各辅料1g于2ml ep管中，分别加入过量丹参酮ⅱa，涡旋混匀5min后超声4h助溶，静置过夜后，5000r
·
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离心10min，取上清液用甲醇稀释至适当浓度，使用hplc法测定丹参酮ⅱa在各辅料中的平衡溶解度。结果如图2所示。
61.试验例2：伪三元相图的绘制：
62.将确定的乳化剂和助乳化剂分别按重量比为3：1、2：1、1：1和1：2的比例混合，然后将油相和混合乳化剂按1：9、2：8、3：7、4：6、5：5、6：4、7：3、8：2、9：1比例加入西林瓶中，于37℃水浴下搅拌混匀，缓慢滴加纯水到西林瓶中，至溶液呈透明或半透明后观察流动性，判断是否形成空白微乳，记录加入纯水的体积，以该点为相图中可形成微乳的边界点。用origin7.5软件绘制伪三元相图，比较不同比例油相、乳化剂、助乳化剂所形成微乳区域的大小。根据伪三元相图优选吐温80和peg400比例为2：1，最终确定丹参酮提取物微乳的最佳处方为吐温80-peg400-辛癸酸甘油酯-水(6：3：1：8)。
63.试验例3：丹参酮提取物微乳的制备和表征：
64.按处方量加入乳化剂、助乳化剂和油相，混匀后加入适量的丹参酮提取物原料药，37℃水浴下搅拌混匀，缓慢滴加2ml蒸馏水即得丹参酮提取物微乳。丹参酮提取物微乳外观如图3所示，为澄清透明的暗红色液体，没有沉淀或絮凝。
65.制备3批丹参酮提取物微乳，取0.5g稀释20倍后加入比色皿，用激光粒度分析仪测定其粒径大小并计算平均粒径。结果如图4所示，丹参酮提取物微乳粒径为(52.24
±
0.50)nm，分散系数为0.149
±
0.009，粒度分布均匀。将丹参酮提取物微乳稀释20倍后滴于覆有支持膜的铜网上，静止10min后，再滴加入质量分数为1％的磷钨酸溶液于铜网上负染10min，自然挥干，透射电镜观察微乳外观。结果如图5所示丹参酮提取物微乳的乳滴被均匀分散，呈类圆形，粒子间无粘连。
66.试验例4：氧化透明质酸的制备：
67.采用高碘酸钠氧化法制备氧化透明质酸(oha)，将2.0g透明质酸溶于50ml蒸馏水中，37℃水浴以600r
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的速度搅拌直至完全溶解，室温冷却后加入1.3g高碘酸钠，在25℃水浴条件下持续搅拌12h后，加入1ml乙二醇淬灭未反应的高碘酸钠，继续搅拌1h，随后将产物装入透析袋，以蒸馏水透析48h，然后冷冻干燥得到oha。取少许新鲜制备的oha于研钵中，加入100倍左右的溴化钾粉末，研磨后压片利用红外吸收光谱对合成产物进行表征。如图6所示，与ha的红外光谱图对比，1726处醛基的特征吸收峰表明使用该方法成功制备氧化透明质酸。
68.试验例5：丹参酮提取物微乳水凝胶的制备和表征：
69.凝胶的成胶时间的测定：成胶时间的记录采用倾斜法：两种溶液接触后就开始计时，并轻轻摇晃，使溶液混合均匀。然后倾斜西林瓶，观察溶液的流动情况，待西林瓶倒置时溶液不再流动，并固化成一定形态，则已经形成水凝胶，停止计时，该时间即为oha-cmc的成胶时间。
70.空白水凝胶基质的制备：取制备好的oha粉末溶解在pbs中，形成浓度为10mg
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、20mg
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和30mg
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均匀溶液，cmc溶解在pbs中，形成浓度为10mg
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、20mg
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、30mg
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和40mg
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的均匀溶液。将等体积的oha和cmc溶液在37℃水浴下混合均匀，并保持在37℃直至成胶。形成的空白基质根据组成基质的初溶液浓度进行命名，例如20mg
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的oha溶液和30mg
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的cmc溶液形成的空白基质命名为o2c3。不同浓度的溶液形成水凝胶的成胶时间如图7所示，不同交联度的水凝胶基质成胶状态如图8所示。
71.载药水凝胶的制备：取制备好的oha粉末用丹参酮提取物微乳溶解，将载药的oha溶液与等体积的cmc溶液在37℃水浴下均匀混合，即得丹参酮提取物微乳水凝胶。丹参酮提取物微乳水凝胶的形态如图9所示，为红色的透明半固体。取适量样品涂抹在锡箔纸上，室温晾干后置于扫描电镜下观察其形态，结果如图10所示，丹参酮提取物微乳均匀的分布在水凝胶基质中。
72.试验例6：细胞毒性测试：
73.相同浓度的o1c1、o1c2、o1c3、o1c4、o2c1、o2c2、o2c3、o2c4、o3c1、o3c2、o3c3和o3c4水凝胶的细胞毒性使用cck-8法进行检测。选择小鼠胚胎成纤维(3t3-l1)细胞作为实验细胞，以每孔5
×
105个细胞的密度接种到96孔板上，将细胞放置在co2浓度为5％的37℃恒温培养箱中培养12h，含有100μg
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干凝胶的培养基(含10％fbs的dmem)添加至孔板中，含药培养基培养细胞24h后加入10μl的cck-8溶液孵育2h。使用酶标仪检测每孔在450nm波
长时的吸光度。
[0074][0075]
其中od1为给药组的吸光度，od2为不加药物组的吸光度，od3为加入培养基不加细胞组的吸光度。如图11所示，每组待测样品在浓度为100μg
·
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时细胞活性皆高于96％，其中o3c4和o1c3组的细胞活性最高，超过100％。细胞毒性的结果进一步证明了水凝胶基质具有较低的细胞毒性，并且具有一定的促进细胞增殖的能力。
[0076]
试验例7：丹参酮提取物微乳水凝胶的稳定性考察：
[0077]
离心稳定性：将丹参酮提取物微乳和丹参酮提取物微乳水凝胶以10000r
·
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的速度离心20min，观察离心后其外观是否有变化。如图12所示，离心20min后丹参酮提取物微乳仍然澄清透明，未产生分层破乳现象，但是有少量药物析出沉积在底部，而丹参酮提取物微乳水凝胶经过离心处理没有药物析出，表明丹参酮提取物微乳水凝胶离心稳定性良好。
[0078]
稀释稳定性：将丹参酮提取物微乳用蒸馏水分别稀释10倍，50倍，100倍后未观察到分层和絮凝现象，而丹参酮提取物微乳水凝胶在水中会缓慢溶胀，完全溶胀后未观察到分层和絮凝现象，表明丹参酮提取物微乳和丹参酮提取物微乳水凝胶均具有良好的稀释稳定性。
[0079]
光稳定性：tanⅱa作为一种具有醌式结构的化合物，易被氧化，并且有研究显示其光稳定性较差，因此我们对丹参酮提取物微乳水凝胶的光稳定性进行了考察，并与丹参酮提取物微乳和丹参酮提取物乙醇溶液进行对比。将丹参酮提取物乙醇溶液、丹参酮提取物微乳和丹参酮提取物微乳水凝胶置于透明西林瓶中，并在25℃、日光灯下(4500lx)保存。分别于0h、0.5h、1h、1.5h、2h、4h、6h、8h、12h、24h、36h、48h和72h取样0.5g，用10倍甲醇稀释并超声后定容至10ml，用hplc法测定tanⅱa含量。
[0080]
如图13所示，在25℃、日光灯下(4500lx)保存3d后，丹参酮提取物的乙醇溶液中tanⅱa的含量下降了49.10％，丹参酮提取物微乳中tanⅱa的含量下降了30.32％，而丹参酮提取物微乳水凝胶的药物含量变化最小，tanⅱa的含量仅下降了6.22％。说明将丹参酮提取物制备成微乳水凝胶能显著提升它的光稳定性。
[0081]
试验例8：丹参酮提取物微乳水凝胶的ph响应性释放：
[0082]
皮肤表面的ph值与许多因素有关，有研究显示，痤疮患者的面部皮肤表面ph在5.03～5.63的范围内，因此我们选择考察丹参酮提取物微乳水凝胶在ph为5.0、5.5和7.4的缓冲溶液中的释放。取4g丹参酮提取物微乳水凝胶置于烧杯中，在烧杯中加入50ml不同ph的缓冲液，将烧杯放置在37℃的摇床中以60rpm
·
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的速度振摇，以预定的时间间隔(30min，1h，2h，4h，6h，8h，10h，12h，24h，32h，48h，54h，72h，)收集0.5ml烧杯中的溶液，并用立即补充0.5ml新鲜缓冲液，收集的样品过0.45μm滤膜后用hplc法进行检测，计算tanⅱa(丹参酮ⅱa)的累积释放量。结果如图14所示，在ph5.0和5.5的pbs缓冲液中，72h内tanⅱa的释放度分别为88.30％和77.17％。而在ph为7.4的缓冲溶液中，72h内tanⅱa的释放度仅为45.46％。由此可知丹参酮提取物微乳水凝胶的释放具有明显的酸响应性。
[0083]
试验例9：抑菌效果评价：
[0084]
痤疮丙酸杆菌于培养平板上活化后将两种菌转移到硫乙醇酸盐培养基中并在37℃培养箱进行无氧培养，然后将痤疮丙酸杆菌菌环使用无菌水稀释，使所含活菌量在105～106cfu
·
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，作为供试菌液备用。使用移液枪精密量取150μl供试菌液，将供试菌液在培养
基用涂布棒均匀的涂抹，并平行制备三份。使用直径为0.5cm的圆形模圈在含菌培养基表面分别涂抹约0.1g样品水凝胶、阳性对照和空白凝胶基质后于37℃培养箱内进行无氧培养48h，观察测量各给药部位的直径，并按如下抑菌圈评判标准进行评判：
[0085]
1.抑菌圈直径大于20mm，为极度敏感，给予4分；
[0086]
2.抑菌圈直径小于20mm，大于或等于15mm，为高度敏感，给予3分；
[0087]
3.抑菌圈直径小于15mm，大于或等于10mm，为中度敏感，给予2分；
[0088]
4.抑菌圈直径小于10mm，大于或等于7mm，为低度敏感，给予1分；
[0089]
5.抑菌圈直径小于7mm，为不敏感，给予0分。
[0090]
结果如图15所示，阳性药红霉素抑菌圈大小为(31.50
±
0.89)mm，敏感程度评分4级。丹参酮提取物微乳水凝胶的抑菌圈大小为(23.74
±
0.71)mm，敏感程度评分4级，o3c4空白凝胶的抑菌圈大小为(17.80
±
0.83)mm，敏感程度评分3级。丹参酮提取物微乳水凝胶对痤疮丙酸杆菌具有良好的体外抑菌活性。
[0091]
图16为丹参酮提取物微乳水凝胶合成过程及抗菌示意图，如图所示，cmc中的氨基和oha中的醛基发生自组装交联形成水凝胶，将oha粉末溶解在纳米乳中后，纳米乳微粒被包裹入水凝胶空穴中。形成的水凝胶为淡红色固体，表面致密均匀。对于痤疮丙酸杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌效果。
[0092]
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上和实质上的限制，凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用以上所揭示的技术内容，而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。