白昀川,馬貝娜,宋萍,劉雄,2,高建德,2
1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué),甘肅 蘭州 730000;2.省部共建教育部西北中藏藥協(xié)同創(chuàng)新中心,甘肅 蘭州 730000
中藥揮發(fā)油又稱精油,是一類可隨水蒸氣蒸餾的揮發(fā)性油狀液體總稱,也是芳香中藥所含的代表性有效組分,由于具有芳香、矯味、發(fā)汗、止痛、抗焦慮、鎮(zhèn)靜安神、抗抑郁等藥理活性,在臨床、食品、化妝品等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。然而,中藥揮發(fā)油存在沸點(diǎn)低、易揮發(fā)、水溶性差、制劑內(nèi)難保留等缺陷,使其應(yīng)用受到諸多限制。近年來,隨著制劑現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn),許多固化方法及載體系統(tǒng),如環(huán)糊精包合、脂質(zhì)體、納米乳等在防止中藥揮發(fā)油揮發(fā)方面取得良好效果。茲就近年有關(guān)中藥揮發(fā)油固化方法及載體系統(tǒng)的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析評(píng)述,為中藥揮發(fā)油的穩(wěn)定固化研究提供參考。
中藥揮發(fā)油大多存在于中藥材表皮的腺毛、油細(xì)胞、油室、油管中,少數(shù)以苷的形式或與樹脂共存。我國(guó)古代對(duì)處方含有揮發(fā)油較多的藥材,一般以原粉入藥,劑型以丸劑或散劑為主,且現(xiàn)配現(xiàn)用;若以湯劑入藥,一般要求“后下”。這些防止中藥揮發(fā)油揮發(fā)措施為揮發(fā)油的現(xiàn)代研究開發(fā)提供了重要參考。
液態(tài)藥物固化技術(shù)是指通過加入特定固化載體材料,將液體藥物轉(zhuǎn)變成干燥的固體混合物過程。由于液態(tài)固化后能增加藥物溶解度,減少揮發(fā),以及減少或消除藥物不良?xì)馕?,降低藥物毒性和不良反?yīng),便于制劑。因此,液態(tài)藥物固化技術(shù)作為一門正在發(fā)展、潛力極大的新興技術(shù)而備受研究開發(fā)者青睞。
環(huán)糊精因具有“內(nèi)疏水外親水”特性,利用自身較大的空穴結(jié)構(gòu),能將中藥揮發(fā)油容納在內(nèi),使液體揮發(fā)油固體化,增加中藥揮發(fā)油的穩(wěn)定性和溶解度,在藥劑學(xué)中應(yīng)用非常廣泛。目前研究較多的有α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精,其中α-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精在水中溶解性較大,不易得到結(jié)晶、成本高、安全性較低、有潛在毒性,而β-環(huán)糊精在人體胃中不易分解,無蓄積作用,且安全無毒,故β-環(huán)糊精研究和應(yīng)用最為廣泛。呂荷等研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)歸揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物穩(wěn)定性明顯優(yōu)于單純當(dāng)歸揮發(fā)油,具有一定的抗光解性、熱穩(wěn)定性和濕穩(wěn)定性。盧惠敏等采用β-環(huán)糊精飽和水溶液法包合茶樹精油,增強(qiáng)了茶樹精油的穩(wěn)定性,延緩了茶樹精油的揮散。丁銳等采用β-環(huán)糊精包合羅勒精油,所制得的微囊對(duì)光、熱和氧氣均有很好的穩(wěn)定性。一些研究表明,環(huán)糊精衍生物更有利于容納中藥揮發(fā)油,可改善環(huán)糊精的某些性質(zhì),如親水性環(huán)糊精有更強(qiáng)的增溶能力,可讓親脂性藥物擁有更好的水溶性。Lu等研究β-環(huán)糊精與羥丙基-β-環(huán)糊精對(duì)多酚白藜蘆醇的包合能力,結(jié)果羥丙基-β-環(huán)糊精包合能力明顯強(qiáng)于β-環(huán)糊精。楊玉婷等使用羥丙基-β-環(huán)糊精對(duì)川芎揮發(fā)油進(jìn)行固化,顯著提高了川芎揮發(fā)油的穩(wěn)定性和溶解度。雖然中藥揮發(fā)油經(jīng)環(huán)糊精包合后揮發(fā)油保留可得到改善,但包合所用輔料量較大、相對(duì)載油量較低,制備工序繁瑣,因此仍需要進(jìn)一步優(yōu)化。
脂質(zhì)體可將中藥揮發(fā)油包裹于類脂質(zhì)雙分子層內(nèi),形成微型包囊體,使中藥揮發(fā)油固化,提高其穩(wěn)定性。胡一晨等以卵磷脂和膽固醇作為載體材料,將姜黃揮發(fā)油制成脂質(zhì)體,使姜黃揮發(fā)油固化,提高了姜黃揮發(fā)油的穩(wěn)定性。此外,將中藥揮發(fā)油制成脂質(zhì)體后,所得產(chǎn)物還可起到靶向作用。張壯麗等利用聚乙二醇對(duì)魚腥草揮發(fā)油脂質(zhì)體進(jìn)行修飾,避免了魚腥草揮發(fā)油在到達(dá)靶器官之前就被清除,從而延長(zhǎng)魚腥草揮發(fā)油在血液循環(huán)時(shí)間,增加魚腥草揮發(fā)油在靶器官的濃度。有報(bào)道,使用可可脂和Tween 80作為脂質(zhì)載體包合小茴香揮發(fā)油,可提高小豆蔻精油穩(wěn)定性,且包封能夠保護(hù)小豆蔻精油的抗菌活性。盡管脂質(zhì)體可增強(qiáng)揮發(fā)油穩(wěn)定性、增強(qiáng)藥物的抗菌作用,并使藥物起到靶向作用,但仍存在磷脂易氧化、藥物貯存穩(wěn)定性差等問題。
納米乳是一種熱力學(xué)穩(wěn)定的均相分散體系,可利用乳化劑將揮發(fā)油包裹在水相內(nèi),形成乳滴,從而提高揮發(fā)油穩(wěn)定性,改善藥物溶解度。因納米乳具有緩釋,制劑粒徑小,藥物分散性好,增加膜通透性,促進(jìn)藥物吸收,提高藥物的生物利用度,降低藥物對(duì)腸道、皮膚刺激性,載藥量大等優(yōu)點(diǎn),已受到業(yè)界廣泛關(guān)注。鐘鈺等使用普索與卡必醇作為乳化劑和助乳化劑,制備紫蘇精油納米乳,結(jié)果顯示,紫蘇精油納米乳在離心穩(wěn)定、稀釋穩(wěn)定、長(zhǎng)期穩(wěn)定、溫度穩(wěn)定、藥物穩(wěn)定、藥物滲透性實(shí)驗(yàn)等方面均有良好性能。目前,納米乳載藥技術(shù)作為提高難溶藥物的溶解度和生物利用度、實(shí)現(xiàn)靶向給藥的一種新途徑和方法,正在被廣泛重視,但制作過程中乳化劑用量較大,使其大多停留在實(shí)驗(yàn)室和小規(guī)模使用,如何進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)、減少乳化劑的用量,還需深入研究。
納米粒是一種膠態(tài)粒子,中藥揮發(fā)油可被包裹在納米粒粒子內(nèi)部,或耦合于粒子表面,從而提高其穩(wěn)定性。如青花椒揮發(fā)油水溶性差,生物利用度低,不穩(wěn)定,易被氧化,而氧化后對(duì)皮膚有致敏性,阻礙了青花椒揮發(fā)油的臨床應(yīng)用。王茹嫣等使用硬脂酸聚乙二醇甘油酯作為脂質(zhì)載體,將青花椒揮發(fā)油制成納米粒后有效避免被氧化,降低對(duì)人體的毒性。同時(shí),納米粒具有肝臟被動(dòng)靶向作用,可通過靜脈注射使其被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬,聚集于肝臟,從而減輕藥物對(duì)其他臟器的影響。有報(bào)道,將莪術(shù)油制成載藥納米粒,增強(qiáng)了莪術(shù)揮發(fā)油抗肝癌活性,減少藥物用量,顯著改變藥物在體內(nèi)的分布,達(dá)到肝靶向,且工藝簡(jiǎn)便、可行、重復(fù)性好,所用有機(jī)溶媒能在攪拌過程中輕易除去。另外,劉曉靜利用介孔硅納米技術(shù)制備負(fù)載莪術(shù)油納米粒,不僅解決載藥量較小的問題,且有效防止揮發(fā)油揮發(fā),所制備的莪術(shù)揮發(fā)油-介孔硅納米粒具有較好的緩釋作用。如何處理納米粒載藥量小、儲(chǔ)存穩(wěn)定性差等問題仍需繼續(xù)探究。
納米膠囊化由于能保持生物活性物質(zhì)的活性及穩(wěn)定性,通過擴(kuò)散過程控制生物活性物質(zhì)向納米膠囊周圍釋放,在食品、藥品、護(hù)膚品等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。龍蒿精油具有助消化、開胃、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、控制血糖、止痛等功效,在醫(yī)藥、護(hù)膚及食品等領(lǐng)域備受重視。但因揮發(fā)性較強(qiáng)、難溶于水而使其在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。梁英等以龍蒿精油為芯材,殼聚糖為壁材,采用離子凝膠法制備龍蒿精油納米膠囊,采用差示掃描量熱分析表明,龍蒿精油納米膠囊具有良好熱穩(wěn)定性。另外,百里香精油可作為天然防腐劑用于食品保鮮。研究表明,將百里香精油制成納米膠囊,可提高其穩(wěn)定性,且使其具備更高的抗菌活性和較低的最低抑菌濃度。
微膠囊化后藥物具有穩(wěn)定性較高、可避免首過效應(yīng)、掩蓋特殊氣味與緩解藥物刺激性、降低毒副作用、提高生物利用度等優(yōu)勢(shì),在醫(yī)藥、食品、化妝品、農(nóng)藥等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。許多天然高分子材料,如玉米醇溶蛋白、乳清蛋白、殼聚糖及海藻酸鈉等都被用作微膠囊載體材料。韓光濤使用復(fù)凝聚法,以殼聚糖和阿拉伯膠作為復(fù)合壁材,將廣藿香揮發(fā)油微囊化后,在保持其本身藥效基礎(chǔ)上,增強(qiáng)揮發(fā)油穩(wěn)定性,掩蓋揮發(fā)油本身的強(qiáng)烈氣味,同時(shí)達(dá)到控制揮發(fā)油釋放速率目的。采用微囊化技術(shù)可將穩(wěn)定性差的揮發(fā)油類藥物進(jìn)行微單元分隔和保護(hù),從而減少光、氧等環(huán)境因素對(duì)揮發(fā)油類藥物穩(wěn)定性造成的不良影響。王盈盈等使用阿拉伯膠及明膠,通過復(fù)凝聚法將菊花揮發(fā)油制備成微囊,不但改善菊花揮發(fā)油不便貯存和運(yùn)輸?shù)娜秉c(diǎn),還防止菊花揮發(fā)油氧化和揮發(fā)。崔鳳燁等針對(duì)蘄艾揮發(fā)油易揮發(fā)、利用率低等問題,使用聚乙烯醇及液體石蠟,采用界面聚合法將蘄艾揮發(fā)油制成微膠囊,提高了蘄艾揮發(fā)油的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。盡管微囊化技術(shù)在揮發(fā)油類化學(xué)成分固化和穩(wěn)定領(lǐng)域取得豐碩成果,但制備過程大量使用有機(jī)溶劑易造成產(chǎn)品有機(jī)溶劑殘留;某些揮發(fā)油類化學(xué)成分自身特性對(duì)制備工藝有特殊要求,不利于工業(yè)化大生產(chǎn)等,限制了微囊化技術(shù)在揮發(fā)油穩(wěn)定固化領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,相關(guān)工藝仍需進(jìn)一步完善。
該技術(shù)是利用一些具有高吸附性能的載體材料將中藥揮發(fā)油吸附固化的一種方法。由于制備工藝簡(jiǎn)單,成本較低,無需進(jìn)行繁瑣加工,還可避免因高溫加工對(duì)揮發(fā)油產(chǎn)生的不利影響,且載藥量較大,因而吸附固化技術(shù)備受關(guān)注,一些載體材料如介孔二氧化硅、多孔淀粉、多孔羥基磷灰石、介孔氧化鋅及氧化鋁等已應(yīng)用其中。馬琍琍等將多孔淀粉與肉桂揮發(fā)油混合制成固體粉末,不僅提高指標(biāo)成分體外溶出度,且產(chǎn)品固化效果好,熱穩(wěn)定性良好。張茜等使用多孔淀粉對(duì)杜香精油進(jìn)行固化,固化后產(chǎn)物緩釋持香效果明顯高于未固化精油。任桂林等使用介孔二氧化硅固化陳皮、青皮揮發(fā)油,制備工藝簡(jiǎn)便,且產(chǎn)物有穩(wěn)定緩慢釋放的作用。嚴(yán)紅梅等利用氧化石墨烯吸附固化丁香油與莪術(shù)油,在不影響有效成分溶出基礎(chǔ)上,提高了揮發(fā)油的熱穩(wěn)定性。劉勝等對(duì)比膠態(tài)二氧化硅與β-環(huán)糊精對(duì)丁香油的固化效果,結(jié)果顯示,使用膠態(tài)二氧化硅可吸附更多丁香油,輔料用量少,操作方法簡(jiǎn)便,但熱穩(wěn)定性不如β-環(huán)糊精包合物。
中藥揮發(fā)油水溶性差、易揮發(fā)等為共性問題,適宜載體系統(tǒng)和固化方法已成為研究熱點(diǎn)。隨著新輔料和新技術(shù)發(fā)展,中藥揮發(fā)油固化取得不少進(jìn)展,但現(xiàn)有揮發(fā)油固化技術(shù)仍存在不足,如固化輔料用量大、固化產(chǎn)品載油率低、固化產(chǎn)品有機(jī)溶劑殘留,許多固化方法仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段,距離工業(yè)化生產(chǎn)還有較長(zhǎng)距離。揮發(fā)油固化工藝及其載體材料研究任重道遠(yuǎn),實(shí)現(xiàn)中藥揮發(fā)油高效利用尚需研究者共同努力。