一种青蒿素自乳化释药系统及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 一种青蒿素自乳化释药系统及其制备方法和应用 (Arteannuin self-emulsifying drug release system and preparation method and application thereof ) 是由 王云红 高思佳 杨炀 阳勇 郭延垒 张小梅 花雷 王计瑞 魏江平 秦伟瀚 陈敬财 于 2021-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及医药技术领域,公开了一种青蒿素自乳化释药系统及其制备方法和应用。本发明所述自乳化释药系统包括特定的油相、表面活性剂和助表面活性剂。本发明以特定的油相、表面活性剂以及助表面活性剂制备成一种适用于青蒿素的自乳化释药系统,本发明青蒿素自乳化制剂提高了青蒿素的渗透性,能促进青蒿素的体内吸收。与原料药相比的试验结果显示,其能够显著提高溶解度和生物利用度,对青蒿素溶解度提高约33倍,相对生物利用度比原料药提高了至少1.47倍。(The invention relates to the technical field of medicines, and discloses an artemisinin self-emulsifying drug delivery system, a preparation method and application thereof. The self-emulsifying drug delivery system comprises a specific oil phase, a surfactant and a cosurfactant. The self-emulsifying preparation of artemisinin improves the permeability of artemisinin and can promote the absorption of artemisinin in vivo. Compared with the bulk drug, the test result shows that the compound has the advantages that the solubility and the bioavailability can be obviously improved, the solubility of the artemisinin is improved by about 33 times, and the relative bioavailability is improved by at least 1.47 times compared with the bulk drug.)
技术领域
本申请涉及医药技术领域，尤其涉及一种青蒿素自乳化释药系统及其制备方法和应用。
背景技术
青蒿素是从传统中药青蒿中分离得到的具有抗疟活性的化合物，具有独特的含过氧基团倍半萜内酯结构，对各型疟疾特别是抗性疟表现出很好的疗效。青蒿素(Artemisinin)是一种无色的针状结晶，其分子式为C15H22O5，分子量为282.34，易溶于乙酸乙酯、氯仿、丙酮、苯及冰醋酸，在乙醚及石油醚、乙醇和甲醇中可溶解，但几乎不溶于水，熔点156～157℃。青蒿素作为长期内人类抗疟首选高效药，但由于水溶性不好，限制了其制剂的开发。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种青蒿素自乳化释药系统及其制备方法，使其用于青蒿素时能够显著促进青蒿素在肠胃中的吸收利用，提高生物利用度；
本发明的另外一个目的在于提供一种青蒿素自乳化释药系统及其制备方法，使其用于青蒿素时能够显著加快青蒿素血药达峰时间；
本发明的另外一个目的在于提供一种青蒿素自乳化释药系统及其制备方法，使其用于青蒿素时能够显著提高青蒿素在该系统中的溶解度；
本发明的另外一个目的在于提供一种青蒿素自乳化释药系统及其制备方法，使其用于青蒿素时能够具有较高的载药浓度；
本发明的另外一个目的在于提供一种青蒿素自乳化释药系统及其制备方法，使其用于青蒿素时能够具有较短的乳化时间；
本发明的另外一个目的在于提供上述自乳化释药系统在制备青蒿素自乳化制剂中的应用以及一种青蒿素自乳化制剂。
为了解决上述技术问题/达到上述目的或者至少部分地解决上述技术问题/达到上述目的，本发明提供了一种青蒿素自乳化释药系统，包括油相、表面活性剂和助表面活性剂，或由油相、表面活性剂和助表面活性剂组成；
所述油相选自中链甘油三酯、单油酸甘油酯、大豆油、玉米油、橄榄油、蓖麻油、油酸乙酯、油酸聚乙二醇甘油酯和油酸中的一种或两种以上；
所述表面活性剂选自吐温、司盘、肉豆蔻酸异丙酯、三乙醇胺、聚乙二醇单油酸酯、蓖麻油聚氧乙烯醚、棕榈酸异丙酯、油酰聚氧乙烯甘油酯、聚乙二醇-7-硬脂酸酯、聚氧乙烯氢化蓖麻油和辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯中的一种或两种以上；
所述助表面活性剂选自甘油、聚乙二醇、二乙二醇乙醚、二乙二醇单乙基醚、1,2-丙二醇和异丙醇中的一种或两种以上。
自乳化药物释药系统(Self-Emulsifying Drug Delivery System,SEDDS):是由油相、表面活性剂和助表面活性剂组成的固体或液体制剂，其基本特征是可在胃肠道内或环境温度适宜(通常指体温37℃)及温和搅拌的条件下，自发乳化形成的乳剂。乳剂可以在体液中分散，其增大的表面积显著提高药物的吸收度，SEDDS溶液可灌入胶囊(软胶囊和硬胶囊)、玻璃瓶等后用于商业销售。
作为优选，所述油相、表面活性剂和助表面活性剂的质量比为(0.2-0.8)：(0.2-0.8)：(0-0.3)，在此范围内均能够有效自乳化。更优选地，所述油相的比值为0.2、0.34、0.38、0.39、0.47、0.5、0.51、0.63、0.64或0.8，所述表面活性剂的比值为0.2、0.32、0.34、0.36、0.47、0.48、0.61或0.8，所述助表面活性剂的比值为0、0.05、0.15、0.17、0.19或0.3；在本发明
具体实施方式
中，所述油相、表面活性剂和助表面活性剂的质量比可参照如下表1：
表1
本发明提供的自乳化释药系统用于青蒿素自乳化制剂时，相比较原料药青蒿素，能够提高青蒿素在释药系统中的溶解度，具较高的载药量和不同长短的乳化时间；
在本发明具体实施方式中，本发明提供了一种具体自乳化释药系统，其油相为油酸聚乙二醇甘油酯，所述表面活性剂为聚氧乙烯氢化蓖麻油，所述助表面活性剂为二乙二醇单乙基醚。其中，油酸聚乙二醇甘油酯、聚氧乙烯氢化蓖麻油和二乙二醇单乙基醚的质量比为0.5:0.2:0.3(w/w/w)时能够更有效的提高青蒿素的溶解度，并具有较高的载药量和适宜自乳化时间。青蒿素在该释药系统中的溶解度介于0.8566-3.0688mg/mL，载药量介于25.5335-41.9705mg/g，乳化时间介入21-630s；油酸聚乙二醇甘油酯、聚氧乙烯氢化蓖麻油和二乙二醇单乙基醚的质量比在0.5:0.2:0.3时，各项指标综合最佳，载药量为41.556mg/g、溶解度为1.997mg/ml、自乳化时间为214s，与原料药相比，自乳化对青蒿素溶解度提高约33倍。
此外，利用上述具体释药系统制备的青蒿素自乳化制剂能够在蒸馏水、pH1.2盐酸溶液、pH4.5-7.4磷酸缓冲液中具有较佳的表观油水配布系数，0<logPapp<3，表明本发明释药系统能够使青蒿素很好的被肠胃吸收；同时，生物利用度实验结果也表明本发明青蒿素自乳化制剂在相同给药量前提下，生物利用度为青蒿素原料药灌胃的1.47倍，而且加快血药达峰时间。
基于以上优异的技术效果，本发明提出了所述自乳化释药系统在制备青蒿素自乳化制剂中的应用。
依据应用，本发明提供了一种青蒿素自乳化制剂，包括青蒿素(作为药物活性成分)和本发明所述自乳化释药系统，或由两者组成。
在制备过程中青蒿素加入量不会超过最大载药量，在成药品时为了保证稳定性，会减少加入量，以生物等效剂量入药。
此外，本发明还提供了所述自乳化释药系统的制备方法，其特征在于，取油相、表面活性剂和助表面活性剂涡旋混匀，获得所述自乳化释药系统。如需制备青蒿素自乳化制剂，按照所需加入即可。
由以上技术方案可知，本发明以特定的油相、表面活性剂以及助表面活性剂制备成一种适用于青蒿素的自乳化释药系统，本发明青蒿素自乳化制剂提高了青蒿素的渗透性，能促进青蒿素的体内吸收。与原料药相比的试验结果显示，其能够显著提高溶解度和生物利用度，对青蒿素溶解度提高约33倍，相对生物利用度比原料药提高了至少1.47倍。
附图说明
图1所示为空白溶液(A)、青蒿素对照品溶液(B)、供试品溶液(C)的HPLC色谱图；
图2所示为油酸聚乙二醇甘油酯(CS)—聚氧乙烯氢化蓖麻油(EL)—二乙二醇单乙基醚(TP)的三元相图；
图3所示为青蒿素载药量、自乳化时间、乳化时间与三种辅料的影响等高线图；
图4所示为处方组成对载药量影响的三维效应图；
图5所示为方组成对溶解度影响的三维效应图；
图6所示为处方组成对乳化时间影响的三维效应图。
具体实施方式
本发明公开了一种青蒿素自乳化释药系统及其制备方法和应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述工艺、应用和产品已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述工艺、应用和产品进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”、“步骤1”和“步骤2”以及“(1)”和“(2)”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明具体实施例中所涉及的试药、仪器、青蒿含量检测方法如下：
1、仪器
高效液相色谱仪(waters 2695-2998，PDA检测器，在线脱气，四元泵，waters公司)；BS-224S电子天平(十万分之一，赛多利斯公司)；Anke TGL-16C高速离心机(上海安亭仪器厂)；SK-1快速混匀器(金坛市城东新瑞仪器厂)；HZ-881S台式水浴恒温振荡器(江苏太仓市实验设备厂)；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(郑州市长城科工贸有限公司)；RC806溶出试验仪(天津市天大天发科技有限公司)；
2、试药
青蒿素对照品(中国食品药品检定研究院，批号：100202)；青蒿素原料药(昆药集团重庆武陵山制药有限公司，批号：C00120170701，含量99.5％)；油酸聚乙二醇甘油酯(Oleoyl Macrogolglycerides，批号：M01GS147525，厂家：源叶生物)；聚氧乙烯(40)氢化蓖麻油(Cremophor RH40，批号：Y23M10S83793，厂家：源叶生物)；二乙二醇单乙基醚(Transcutol P，批号：177546，厂家：天润药业)；甲醇为色谱纯，其余均为分析纯；
3、青蒿含量检测方法
(1)色谱条件
色谱柱：Target C18(2)(250×4.6mm，5μm)；流动相：乙腈-磷酸盐缓冲液(取磷酸二氢钾1.36g,加水900ml使溶解，用磷酸调节PH值至3.0,加水至1000ml)(44:56)；检测波长：216nm；流速：1mL/min；柱温：35℃；进样量：10μL。
(2)对照品溶液的制备
称取青蒿素对照品适量，加乙腈溶解，摇匀即得。
(3)供试品溶液的制备
取青蒿素自乳化制剂(聚乙二醇甘油酯-聚氧乙烯氢化蓖麻油-二乙二醇单乙基醚)0.09±0.01g，精密称定，置5mL量瓶，加乙腈溶解并稀释至刻度，摇匀，即得。
(4)空白溶液的制备
取称定未加青蒿素的空白自乳化制剂0.09±0.01g，精密称定，置5mL量瓶，加乙腈溶解并稀释至刻度，摇匀，即得。
(5)方法专属性考察
分别取空白溶液、青蒿素对照品溶液、供试品溶液，按上述色谱条件进样测定，结果见图1。如图可见，本发明自乳化释药系统对青蒿素的测定无干扰。
(6)线性关系考察
取青蒿素对照品溶液，配制成系列对照品溶液，测定并记录峰面积。以对照品质量浓度(μg/mL)为横坐标(x)，峰面积为纵坐标(y)进行线性回归，强制要求通过远点，得标准曲线方程为y＝317.42x，r＝0.999 99。表明在150.76～3015.2μg/mL范围内，青蒿素浓度与其峰面积呈良好的线性关系。
(7)方法学其他研究
分别进行了精密度试验、对照品溶液和供试品溶液24小时内的稳定性试验、重复性试验、加样回收试验。各项均符合要求，表明方法准确，对照品溶液和供试品溶液在24小时内均稳定。
以下就本发明所提供的一种青蒿素自乳化释药系统及其制备方法和应用做进一步说明。
实施例1：青蒿素自乳化制剂的制备
1、青蒿素在各辅料中溶解度测定
分别取不同的油相、表面活性剂、助表面活性剂约2mL于具塞刻度试管中,加入过量的青蒿素原料药，涡旋分散，于37℃恒温振荡箱震荡24h，10000r/min离心10min，按照供试品溶液制备方法制备供试品溶液，测定青蒿素在各种辅料中的溶解度，结果见表2；
表2青蒿素在不同油相、乳化剂、助乳化剂中的溶解度(n＝3)
2、三元相图的绘制
自乳化处方各相筛选范围：油相：20％～80％，表面活性剂：20％～80％，助表面活性剂范围0％～30％。在上述组成范围的基础上，分别称取不同比例的油相、表面活性剂、助表面活性剂，涡旋混匀。于室温放置24h，观察是否分层，舍去分层的配比。将不分层的处方比例分别称取0.5mL，加入到100mL 37±2℃的水中，磁力搅拌，观察是否成乳。分别以表面活性剂、助表面活性剂、油相各为一边，将能形成澄清透明且无漂浮油滴的比例确定为相图中有效自乳化区域，绘制三元相图；
一共进行了十八个系统的三元相图考察，具体情况见表3。
表3系统组成及三元相图情况
因此，本发明确定自乳化最佳组成为：油酸聚乙二醇甘油酯(CS)—聚氧乙烯氢化蓖麻油(EL)—二乙二醇单乙基醚(TP)，绘制的三元相图见图2(黑点代表实验点；黑线内区域代表有效自乳化区)，在考察范围内均可以乳化。
3、处方优化
在三元相图基础上，利用Design Expert 11中Mixture-Optimal(Custom)对处方组成进行优化。根据考察的范围，分别将油酸聚乙二醇甘油酯(CS,A)范围设置为20％～80％，聚氧乙烯氢化蓖麻油(EL,B)范围设置为20％～80％，二乙二醇单乙基醚(YP,C)范围设置为0％～30％，以青蒿素载药量、自乳化时间、乳化时间为指标进行设计，实验因素水平、设计及结果见表4和表5。按照星点设计表比例称取油酸聚乙二醇甘油酯、聚氧乙烯氢化蓖麻油、二乙二醇单乙基醚，并加入过量的青蒿素原料药漩涡混匀，测定载药量；分别移取各试验点样品200μl于2ml水中，加入过量青蒿素原料药，于37℃恒温振荡箱震荡24h，滤过，测定溶解度；同时在溶出试验仪上，取上述含药乳0.2mL加入到200mL 37℃水中，用桨法以桨转速50r/min轻微搅拌使自乳化，目测法用秒表记录乳化时间。
表4Mixture-Optimal(Custom)的因素及水平
表5Mixture-Optimal(Custom)设计与结果
模型拟合：
运用Design Expert 11软件，对数据进行模型拟合，拟合模型的回归方程：
drug loading＝24.4728A+29.9979B+67.0748C；
solustion＝3.7730A+0.4282B+0.0489C；
time＝-798.4724A-801.8871B+79.0604C+5613.8245A*B+1626.5823A*C-956.45780B*C；
各指标拟合情况见表6。
表6各指标拟合情况表
结果：
Mixture-Optimal(Custom)设计得到的三个评价指标与三种辅料的影响等高线图(图3)和效应面三维图(图4-6)，软件根据试验结果计算推测出来的最佳比例为油酸聚乙二醇甘油酯-聚氧乙烯氢化蓖麻油-二乙二醇单乙基醚＝0.5:0.2:0.3(w/w/w)。
4、最优处方预测与验证
本研究以载药量大、溶解度最大、自乳化时间最短对青蒿素自乳化制剂处方组成进行优化，预测的最佳处方配比为：油酸聚乙二醇甘油酯-聚氧乙烯氢化蓖麻油-二乙二醇单乙基醚＝0.5:0.2:0.3(w/w/w)。预测载药量38.358mg/g，溶解度1.987mg/ml，自乳化时间为212s。
以最佳预测的处方比例制备自乳化处方，测定载药量、溶解度和乳化时间。结果各指标的偏差绝对值均<10％，证实所建数学模型预测性良好，结果见表7。
表7最优处方验证(n＝3)
注：偏差％＝(预测值一实测值)/预测值×100％；在用Design Expert 11优化所得最优处方与设计过程中的第4个设计点相同(表2中)，但结果差异偏大。分析原因是由于在设计过程中称样量均为总和是1g，在做最优处方的时候称样总量增大了，这就导致相同称样误差做出的处方结果不同。
实施例2：表观油水分配系数的测定
采用摇瓶法进行测定：取适量青蒿素分别溶解于水、pH 1.2盐酸溶液、pH 4.5、pH6.8、pH 7.4的磷酸缓冲液饱和的正辛醇中，制成药物成饱和状态的正辛醇溶液，分别精密量取该溶液1.0mL置于5个具塞玻璃试管中，再依次加入用正辛醇饱和的水及相应的pH值缓冲液4mL，涡旋5min，于(37±2)℃恒温振荡24h后取出，静置30min，10 000r/min离心10min分离两相，分别取水层、醇层测定，计算青蒿素的浓度及logPapp值，计算公式如下：
上式中Papp为表观油/水分配系数；C0为药物在正辛醇中的初始浓度；Ct为药物分配平衡时在油相中测得的浓度。结果见表8。
表8青蒿素原料药表观油水配布系数试验结果
logPapp数值大小反应药物亲油亲水性能，越大越亲油，反之越小越亲水，logPapp<0时药物极不易被胃肠吸收；0<logPapp<3时药物可被胃肠吸收；logPapp>3时药物脂溶性较强，也不利于胃肠吸收。如上表所示，青蒿素原料药用水做介质时logPapp值在0～3之间，其他pH缓冲液做介质时原料药的logPapp值均小于0；在各pH为介质时，青蒿素自乳化制剂的logPapp均在0～3，表明青蒿素的自乳化制剂较原料药比更能被机体吸收。虽然青蒿素原料药在用水做介质时logPapp值适中，但机体内多为不同pH值的体液，因而不同pH缓冲液为介质预测的有水分配系数更为有意义。
实施例3：生物利用度比较
1、给药方案和血样采集
SPF级JVC大鼠(200±20g)12只雄性大鼠，实验前禁食12h(自由饮水)，随机分成两组：(1)以40mg/kg的剂量给大鼠灌服青蒿素自微乳；(2)以40mg/kg的等剂量灌服青蒿素原料药。分别于给药后10，30，60，90，120，240，360，480分钟取血，分离血浆50μl，以咖啡酸为内标，加入甲醇-乙腈(1：1，v/v)溶液400μL，涡旋混匀2min，12000rpm离心15min，取上清400μL于EP管中，氮气吹干，50μL甲醇-乙腈(1：1，v/v)超声复溶3min后，12000rpm离心15min，取上清，进样分析。
2、相对生物利用度研究
大鼠单剂量灌胃给予青蒿素SEDDS及青蒿素原料药灌胃后，用DAS 3.0药动学软件分析对生物利用度进行比较，结果见表9。
表9大鼠灌胃青蒿素SEDDS和原料药灌胃液的药代动力学参数(n＝6)
制备的青蒿素SEDDS能提高青蒿素的口服相对生物利用度，相同给药量的青蒿素SEDDS的相对生物利用度为青蒿素原料药灌胃的1.47倍。同时加快血药达峰时间。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。