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中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)及其制劑應(yīng)用研究進(jìn)展

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2025-08-11 17:53

中藥揮發(fā)油是芳香中藥所蘊(yùn)含的一類(lèi)揮發(fā)性成分,在抗菌、抗氧化、抗炎等方面療效顯著,但存在易揮發(fā)、易氧化降解等問(wèn)題,極大影響了中成藥制劑質(zhì)量品質(zhì)。因此,創(chuàng)新中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。系統(tǒng)總結(jié)了中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)的研究進(jìn)展,包括環(huán)糊精包合技術(shù)、乳化技術(shù)、微囊包封技術(shù)、多孔吸附技術(shù)等,并綜述了以上技術(shù)在含揮發(fā)油液體制劑、半固體制劑與固體制劑中的應(yīng)用,同時(shí)簡(jiǎn)要論述了中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)轉(zhuǎn)化、成分檢測(cè)與控制以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化方面存在的問(wèn)題與挑戰(zhàn),為中藥揮發(fā)油穩(wěn)定技術(shù)的制劑轉(zhuǎn)化應(yīng)用提供參考。

 

中藥揮發(fā)油是芳香植物中所蘊(yùn)含的一類(lèi)揮發(fā)性化學(xué)成分,具有顯著的抗菌、抗氧化、抗炎、抗病毒和抗過(guò)敏等[1]生物活性,廣泛用于醫(yī)藥、化妝品、芳香療法等領(lǐng)域。《中國(guó)藥典》2020年版[2]數(shù)據(jù)顯示,其收載的1 574種中藥制劑中,超過(guò)30%含有揮發(fā)油或揮發(fā)性成分。然而,該類(lèi)成分易受溫度、光照和氧氣等外界因素影響,導(dǎo)致其藥理活性變化甚至產(chǎn)生毒性。如香芹酚和麝香草酚[3]在光照條件下可能發(fā)生反應(yīng),引發(fā)皮膚炎癥和潰瘍。因此,提高中藥揮發(fā)油成分的穩(wěn)定性已成為中藥制劑研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。目前,環(huán)糊精包合、乳化、微囊化和多孔吸附技術(shù)已取得顯著進(jìn)展,這些技術(shù)不僅提高了揮發(fā)油的穩(wěn)定性,增強(qiáng)了其藥理活性,且在改善制劑的成型性與緩控釋性能方面發(fā)揮了重要作用。本文系統(tǒng)總結(jié)了中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)及其在不同劑型中的應(yīng)用進(jìn)展,重點(diǎn)論述了各類(lèi)制劑中所采用的穩(wěn)定化技術(shù)策略(圖1),為中藥揮發(fā)油的穩(wěn)定化及其在制劑學(xué)中的應(yīng)用提供參考。

中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)及其制劑應(yīng)用研究進(jìn)展

圖 1 中藥揮發(fā)油的穩(wěn)定化技術(shù)及制劑應(yīng)用示意圖

 

Part.01中藥揮發(fā)油的理化特性及其存在的問(wèn)題

中藥揮發(fā)油是芳香性中藥中的一類(lèi)獨(dú)特化學(xué)成分,主要由萜類(lèi)、芳香族和脂肪族化合物組成。其化學(xué)組成特征直接決定其理化性質(zhì),多數(shù)具有特征性芳香氣味(少數(shù)含硫、氮化合物存在異味),常溫下多呈無(wú)色至淡黃色液態(tài),含蒎烯類(lèi)成分者常具低相對(duì)密度(0.85~1.06 g/cm3),而含氧化合物(如醇、酮類(lèi))則呈現(xiàn)高折射率(1.45~1.56)及低濁度特性。

中藥揮發(fā)油成分結(jié)構(gòu)的多樣性賦予其抗菌、抗病毒、抗炎、鎮(zhèn)痛、止癢、鎮(zhèn)靜、止咳和平喘等藥理作用[4]。如單萜類(lèi)化合物(如檸檬烯)通過(guò)增強(qiáng)膜滲透性發(fā)揮抗菌效應(yīng);苯丙素類(lèi)化合物(如丁香酚)通過(guò)調(diào)控環(huán)氧合酶-2信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)抗炎作用;倍半萜類(lèi)化合物(如姜黃酮)則通過(guò)激活瞬時(shí)受體電位香草素1型受體介導(dǎo)產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效果。然而,由于分子結(jié)構(gòu)中存在不飽和鍵及活性基團(tuán),單萜類(lèi)揮發(fā)油表現(xiàn)出顯著的熱力學(xué)不穩(wěn)定性和光敏性,在制劑過(guò)程中易發(fā)生氧化聚合、異構(gòu)化等降解反應(yīng)。如丁香酚在避光條件下于25℃保存96 h后保留率為(80.3±1.5)%,而在紫外照射下僅存(2.9±0.3)%,其光降解動(dòng)力學(xué)符合一級(jí)反應(yīng)模型[5]。光照、氧氣、溫度和金屬雜質(zhì)等環(huán)境因素會(huì)顯著影響揮發(fā)油的穩(wěn)定性,導(dǎo)致有效成分分解并增加刺激性,從而限制了其臨床應(yīng)用[6-7]。因此,在含中藥揮發(fā)油的制劑開(kāi)發(fā)與應(yīng)用過(guò)程中,應(yīng)綜合考慮揮發(fā)油的理化特性及其與制劑劑型的匹配性,制定針對(duì)性的穩(wěn)定化技術(shù)策略,以確保其理化穩(wěn)定性和臨床療效。

 

Part.02改善中藥揮發(fā)油穩(wěn)定性的制劑技術(shù)及應(yīng)用

環(huán)糊精包合、乳化、微囊化及多孔材料吸附等技術(shù)[8-9]可顯著提高中藥揮發(fā)油的穩(wěn)定性。

2.1環(huán)糊精包合技術(shù)

環(huán)糊精包合技術(shù)是一種基于超分子化學(xué)原理的分子包埋方法,系利用環(huán)狀寡糖化合物環(huán)糊精作為主體分子,通過(guò)分子間作用力將揮發(fā)油等客體分子嵌入其疏水空腔形成穩(wěn)定包合物,常見(jiàn)類(lèi)型包括α-、β-、γ-環(huán)糊精等[11]。李娜等[12]針對(duì)四味土木香散揮發(fā)油易分解問(wèn)題,采用正交設(shè)計(jì)優(yōu)化β-環(huán)糊精包合工藝,并以包封率(78.16%)和包合率(74.12%)作為工藝評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。穩(wěn)定性對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明在強(qiáng)光、高濕和高溫條件下放置10 d后,物理混合物中的揮發(fā)油含量顯著下降40%~70%,而環(huán)糊精包合物中的含量?jī)H下降10%~20%。該研究證實(shí),環(huán)糊精包合技術(shù)能顯著抑制揮發(fā)油的氧化分解和揮發(fā)損失,為中藥復(fù)方揮發(fā)油的穩(wěn)定化提供了重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

Al-Shar’i等[13]對(duì)比了研磨法和超臨界流體技術(shù)(supercritical fluid technology,SFT)對(duì)β-環(huán)糊精包合香芹酚/芳樟醇包合物性能的影響。結(jié)果顯示,研磨法制備的包合物中香芹酚和芳樟醇含量分別達(dá)到(81±13)%和(84±9)%,顯著高于SFT法的(67±15)%和(70±14)%,說(shuō)明制備方法直接影響揮發(fā)油-環(huán)糊精包合物的成分穩(wěn)定性及包合效能。針對(duì)環(huán)糊精水溶性差的問(wèn)題,通過(guò)化學(xué)修飾策略,如通過(guò)羥基化修飾處理顯著提升了其溶解性能[14]。楊玉婷等[15]運(yùn)用羥丙基-β-環(huán)糊精包合物使川芎油中藁本內(nèi)酯溶解度提升15.57倍,且熱加速實(shí)驗(yàn)顯示,10 d后,藁本內(nèi)酯及洋川芎內(nèi)酯A在包合物中的相對(duì)保留率(90.36%)顯著高于物理混合物(43.03%)及游離揮發(fā)油(64.95%),證明功能化修飾在穩(wěn)定和增溶性方面具有雙重優(yōu)勢(shì)。

2.2乳化技術(shù)

乳化技術(shù)將含有揮發(fā)油的油相與水相在乳化劑的作用下混合,形成穩(wěn)定的乳液分散體系,解決中藥揮發(fā)油易氧化、難分散的遞送難題。如圖2所示,根據(jù)乳滴粒徑大小與穩(wěn)定劑類(lèi)型差異,可分為微乳、亞微乳及Pickering乳液3大類(lèi)。微乳體系具有自發(fā)形成特性,如馬書(shū)偉等[16]基于D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)法優(yōu)化復(fù)方甘草湯揮發(fā)油微乳處方,通過(guò)熱力學(xué)調(diào)控成功獲得粒徑[平均粒徑(16.29±0.12)nm]分布均一的穩(wěn)定體系。加速穩(wěn)定性結(jié)果表明,該微乳在4 000 r/min離心10 min后保持澄清且無(wú)分層,高溫(60℃)條件12 h后僅出現(xiàn)輕微粒徑增長(zhǎng)(49.2nm),且室溫儲(chǔ)存30 d后理化參數(shù)均符合微乳標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明該技術(shù)可有效提高復(fù)方揮發(fā)油的穩(wěn)定性。

Pickering乳液利用固體顆粒在油水界面形成不可逆吸附層,通過(guò)空間位阻效應(yīng)抑制揮發(fā)油乳滴間的聚結(jié)[17]。其制備方法多樣,主要包括高壓均質(zhì)法、超聲法和膜乳化法[18],需精確調(diào)控油水比[19]、固體顆粒[20]及油相性質(zhì)[21]等關(guān)鍵參數(shù)。Yu等[22]選用纖維素納米晶作為穩(wěn)定劑,采用機(jī)械-超聲協(xié)同均質(zhì)法制備丁香油Pickering乳液??咕鷮?shí)驗(yàn)表明,與原丁香油相比,該體系對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度分別降至128、64μg/mL,可能歸因于乳液提高丁香油的穩(wěn)定性,并使丁香油分散更為均勻,從而增強(qiáng)了其抗菌效果。

中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)及其制劑應(yīng)用研究進(jìn)展

圖2 不同乳液的結(jié)構(gòu)的示意圖

2.3微囊或微球包封技術(shù)

微囊技術(shù)通過(guò)成膜材料將揮發(fā)油等藥物封閉于微小囊體內(nèi),旨在掩味、減少刺激性及調(diào)控?fù)]發(fā)性油的釋放行為[23]。針對(duì)香薷揮發(fā)油(volatile oil from Mosla chinensis Jiangxiangru,MJO)易揮發(fā)特性,Su等[24]構(gòu)建了乙酰化精氨酸修飾的二氧化硅穩(wěn)定香薷揮發(fā)油Pickering乳液(MJO-RPE),并進(jìn)一步制備了包載MJO-RPE的菊粉基微囊。熱重分析結(jié)果表明,該體系最大失重溫度(204.6℃)和熱分解溫度范圍(196.9~255.3℃)均高于純MJO(164.88℃和40~190℃),有效抑制了高溫下?lián)]發(fā)性成分的損失。

微球技術(shù)是指將揮發(fā)油等藥物分散或吸附在高分子、聚合物基質(zhì)中形成的微粒分散體系。張煥煥等[25]選用共聚維酮與聚乙烯己內(nèi)酰胺-聚乙酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物雙載體策略,成功制備了肉桂油微球。透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡表征結(jié)果顯示,肉桂油成分在微球基質(zhì)中呈均勻分散狀態(tài)。體外釋放實(shí)驗(yàn)表明,該微球在3 h內(nèi)的累計(jì)釋放率可達(dá)93.36%,顯著高于環(huán)糊精包合物(80.26%)。加速穩(wěn)定性結(jié)果進(jìn)一步顯示,該微球在8 h內(nèi)肉桂醛的損失率較傳統(tǒng)包合物降低了30%,充分證明了該技術(shù)可顯著改善揮發(fā)油的穩(wěn)定性。

2.4多孔吸附技術(shù)

多孔吸附技術(shù)通過(guò)多孔材料的結(jié)構(gòu)特性,將客體分子限制在其外部或內(nèi)部孔壁內(nèi),成為中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化新的策略[26]。國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[27]將多孔材料按孔徑分為微孔、介孔和大孔材料,按孔隙結(jié)構(gòu)有序性則分為無(wú)序(如多孔淀粉[28])與有序(如納米羥基磷灰石、介孔二氧化硅[29]、金屬有機(jī)框架和介孔碳)多孔材料2類(lèi)(圖3)。其中介孔二氧化硅在改善中藥揮發(fā)油穩(wěn)定性方面優(yōu)勢(shì)顯著[30]:(1)有序且均一孔道精準(zhǔn)控釋?zhuān)唬?)高孔隙提高載藥;(3)高比表面強(qiáng)化吸附;(4)可修飾表面優(yōu)化裝載與釋放。為提高山蠟梅揮發(fā)油(Chimonanthus nitens Oliv.essential oil,CEO)的穩(wěn)定性和抗菌活性,Lai等[31]采用軟模板法構(gòu)建海綿狀多孔介孔二氧化硅(sponge-liked nanoporous silica particles,SNP)并負(fù)載CEO。熱穩(wěn)定性研究結(jié)果表明,CEO-SNP在4~210℃內(nèi)的殘留量為23.7%,而純CEO在160℃時(shí)的殘留量?jī)H為0.9%。穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)證實(shí),該體系40℃條件下2 h累積揮發(fā)率(82.02%)較純揮發(fā)油(93.28%)降低11.26%,熱穩(wěn)定化性能提升顯著。

中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)及其制劑應(yīng)用研究進(jìn)展

圖3 不同的多孔材料的分類(lèi)示意圖

天然多孔納米黏土(如蒙脫石、埃洛石、蛭石和沸石等[32])因其可調(diào)孔徑和獨(dú)特的層狀/管狀結(jié)構(gòu),通過(guò)插層吸附可顯著提高揮發(fā)油穩(wěn)定性。Perera等[33]采用沸石負(fù)載蕓香揮發(fā)油,傅里葉變換紅外光譜光譜特征峰強(qiáng)度隨儲(chǔ)存時(shí)間(0~90 d)呈梯度衰減,驗(yàn)證了蕓香揮發(fā)油在沸石孔道中的長(zhǎng)效緩釋特性。因此,天然多孔材料通過(guò)分子篩效應(yīng)和表面吸附雙重機(jī)制,可顯著延長(zhǎng)揮發(fā)油成分的穩(wěn)定時(shí)間。

2.5脂質(zhì)體技術(shù)

脂質(zhì)體是由磷脂雙分子層自組裝形成的囊泡結(jié)構(gòu),憑借其內(nèi)部脂核的疏水區(qū)域,已成為揮發(fā)油類(lèi)藥物遞送的理想載體[34]。馮詩(shī)楊等[35]采用熔融-超聲法制備艾葉揮發(fā)油納米脂質(zhì)體,獲得了粒徑(72.33±1.93)nm與-30.59 m V高電位穩(wěn)定體系,對(duì)主要成分(桉油精、樟腦和龍腦)的包封率最高可達(dá)(92.12±3.33)%,載藥量提升至(8.25±0.77)%。體外釋放結(jié)果證實(shí)其72 h的累積釋放率(61.12%)較原藥降低11.34%。Sebaaly等[5]采用乙醇注入法構(gòu)建了含飽和磷脂(磷脂80H和磷脂90H)及不飽和大豆磷脂(磷脂S100)的復(fù)合脂質(zhì)體。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著載藥濃度的增加,磷脂80H型脂質(zhì)體對(duì)丁香酚的包封率從(57.9±0.17)%顯著提升至(84.60±1.25)%。光降解數(shù)據(jù)進(jìn)一步表明,游離丁香酚96 h后僅剩余2.9%,而脂質(zhì)體保護(hù)組殘留率高達(dá)82%、91%和95%。這一現(xiàn)象可歸因于脂質(zhì)體雙分子層對(duì)藥物分子的物理包埋作用,有效防止揮發(fā)油受到紫外線降解,從而顯著提高揮發(fā)性成分的穩(wěn)定性。

2.6其他技術(shù)

除微囊、乳化、包封及多孔吸附技術(shù)外,抗氧化劑協(xié)同穩(wěn)定技術(shù)為揮發(fā)油保護(hù)開(kāi)辟了新思路。邰佳等[10]利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)性篩選7種抗氧化劑,發(fā)現(xiàn)麝香草酚和生育酚對(duì)姜黃揮發(fā)油熱穩(wěn)定性提升效果顯著,有效抑制了氧化過(guò)程中α-姜黃酮和芳姜黃烯等特征性成分的增加,突破了傳統(tǒng)抗氧化劑的局限性。此外,納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體(nanostructured lipid carriers,NLCs)[36-37]和聚合物膠束技術(shù)在實(shí)現(xiàn)揮發(fā)油的緩慢釋放方面具有應(yīng)用潛力。Keivani Nahr等[38]采用高速剪切-高壓均質(zhì)-超聲聯(lián)用技術(shù)制備小豆蔻揮發(fā)油NLCs(粒徑=118.7~141.7 nm,多分散性指數(shù)=0.271~0.468),差示掃描量熱法分析顯示,橄欖油和揮發(fā)油的協(xié)同作用可降低基質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的有序度、系統(tǒng)焓值達(dá)到最低,提高了包封率和穩(wěn)定性。聚合物膠束技術(shù)則通過(guò)兩親性嵌段共聚物的自組裝特性構(gòu)建核-殼納米結(jié)構(gòu),張壯麗等[39]運(yùn)用薄膜水化技術(shù)構(gòu)建了魚(yú)腥草揮發(fā)油膠束,包封率達(dá)87.26%,粒徑<100 nm,且該體系累積釋放度顯著低于直接分散法,80 h后仍保持在80%以下。Hu等[40]制備了β-欖香烯膠束納米粒,包封率與載藥量分別達(dá)(99.02±0.88)%和(4.71±0.04)%。體外釋放動(dòng)力學(xué)結(jié)果表明,2h內(nèi)累積釋放率僅為5%,顯著低于游離藥物的27%。表1總結(jié)了這些穩(wěn)定化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及其主要應(yīng)用。

表1 不同中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)分析與應(yīng)用

中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)及其制劑應(yīng)用研究進(jìn)展

 

Part.03中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)在中藥制劑中應(yīng)用研究

隨著中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)的發(fā)展,已廣泛用于各種中藥制劑中。本文將這些制劑分為液體制劑、半固體制劑和固體制劑3類(lèi)[41-42],并分別闡述各類(lèi)制劑的具體應(yīng)用情況。

3.1液體制劑

中藥揮發(fā)油通常難溶于水,乳化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)中藥揮發(fā)油在液體制劑中的應(yīng)用,如微乳憑借熱力學(xué)穩(wěn)定特性,可在溫和條件下形成納米級(jí)乳滴[43-44],便于揮發(fā)油在水溶液中的分散穩(wěn)定。鐘芮娜[45]成功制備了石菖蒲揮發(fā)油納米乳,體外溶出動(dòng)力學(xué)顯示,該體系10 min累積溶出度達(dá)92%,顯著高于單獨(dú)揮發(fā)油在60 min時(shí)的溶出度(56%),證實(shí)其穩(wěn)定性良好。Perez-Roman等[46]構(gòu)建苦艾揮發(fā)油微乳體系,發(fā)現(xiàn)其在胃液中15 min內(nèi)迅速分散,形成約10 nm的液滴,顯著提高了揮發(fā)油成分的水分散性。藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,該乳液可有效減少95.7%的腸道寄生蟲(chóng),而苦艾提取液僅減少了86.5%,為中藥揮發(fā)油抗寄生蟲(chóng)治療提供了高效遞送策略。

3.2半固體制劑

中藥揮發(fā)油的穩(wěn)定化技術(shù)也廣泛用于半固體制劑中,如將揮發(fā)油藥物成分與凝膠化輔料結(jié)合,并協(xié)同微乳、微囊等制劑技術(shù)可制備凝膠劑[47]。為提高揮發(fā)油的經(jīng)皮吸收率,周欣等[48]制備了川芎揮發(fā)油微囊凝膠,體外透皮研究結(jié)果表明,氮酮協(xié)同作用下藁本內(nèi)酯24 h透皮速率從3.057 2μg/(cm2·h)增至5.129 7μg/(cm2·h)。同時(shí),微囊技術(shù)憑借其對(duì)揮發(fā)油的包封作用,解決了凝膠膏劑易泛油的問(wèn)題,提高了川芎揮發(fā)油的穩(wěn)定性。Wang等[49]利用納米珍珠粉作為穩(wěn)定劑,并嵌入白術(shù)多糖基納米凝膠基質(zhì),成功制備了白術(shù)揮發(fā)油Pickering乳劑凝膠(Pickering emulsion based nanogel loaded with Atractylodes macrocephale essential oil,AMO-PEG)。體外透皮釋放結(jié)果表明,AMO-PEG的釋放速率相較于純AMO和AMO-PE體系更為緩慢,符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。同時(shí),AMO-PEG在皮膚中的保留量是AMO-PE的1.37倍,表現(xiàn)出緩慢釋放特性。

3.3固體制劑

《中國(guó)藥典》2020年版統(tǒng)計(jì)[2],常用中藥固體制劑(片劑[50]、膠囊、顆粒等)中近20%成方制劑含有中藥單體揮發(fā)油。然而,中藥揮發(fā)油在光、熱、濕及氧氣條件下易揮發(fā)或氧化降解,導(dǎo)致其在制劑工藝環(huán)節(jié)或儲(chǔ)存過(guò)程中易損失或變質(zhì),難以制備質(zhì)量穩(wěn)定可控的制劑產(chǎn)品。環(huán)糊精包合等技術(shù)可有效改善中藥揮發(fā)油在固體制劑中的穩(wěn)定性。如Arrais等[51]將百里香揮發(fā)油包合到β-環(huán)糊精中并制備成片劑。熱重分析數(shù)據(jù)顯示,在100~300℃具有良好的熱穩(wěn)定性。芪術(shù)顆粒處方中麩炒蒼術(shù)、廣陳皮主要成分為單萜和倍半萜類(lèi)化合物,易嵌入β-環(huán)糊精的內(nèi)部空腔形成包合物,王炳琪等[52]通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化包合參數(shù),可使包合物包合率達(dá)到90.68%。差示掃描量熱法分析結(jié)果顯示,100℃處的吸熱峰消失,表明包合物形成伴隨結(jié)晶水置換,230℃時(shí)熔融峰消失,證明β-環(huán)糊精的熱穩(wěn)定性增強(qiáng),顯著提高了顆粒中揮發(fā)油的穩(wěn)定性。表2匯總了中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)在不同制劑中的應(yīng)用實(shí)例。

表2 中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)在不同制劑應(yīng)用實(shí)例

中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化技術(shù)及其制劑應(yīng)用研究進(jìn)展

 

Part.04問(wèn)題與挑戰(zhàn)

4.1中藥揮發(fā)油穩(wěn)定技術(shù)轉(zhuǎn)化受限,迫切需要闡明穩(wěn)定化技術(shù)的共性規(guī)律

目前研究較多的穩(wěn)定化技術(shù)(環(huán)糊精包合、微囊化及乳化技術(shù))雖可改善揮發(fā)油穩(wěn)定性,但其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用仍面臨關(guān)鍵性技術(shù)障礙。在制劑工藝層面,普遍存在的包封效率低下(通常<80%)、載藥量不足(多數(shù)體系<15%)等缺陷,暴露出制備工藝參數(shù)的精準(zhǔn)調(diào)控尚未實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。需系統(tǒng)考察載體分子結(jié)構(gòu)與制備工藝參數(shù)的適配性,特別是臨界包合溫度、剪切速率與乳化劑親水親油平衡值等關(guān)鍵工藝參數(shù)的協(xié)同作用機(jī)制。在制劑穩(wěn)定性方面,揮發(fā)油多組分體系中萜烯類(lèi)物質(zhì)的高揮發(fā)性(蒸氣壓>0.1 k Pa)與氧化敏感性(過(guò)氧化值易超標(biāo)),在濕熱加速試驗(yàn)中常導(dǎo)致載體材料相變(如脂質(zhì)體雙分子層結(jié)構(gòu)坍塌)及化學(xué)降解(如環(huán)氧化產(chǎn)物生成)。因此,在揮發(fā)油制劑開(kāi)發(fā)中需建立基于質(zhì)量源于設(shè)計(jì)理念,通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(如響應(yīng)面法、正交試驗(yàn))系統(tǒng)優(yōu)化制備工藝參數(shù),開(kāi)發(fā)新型功能性載體材料,如改性環(huán)糊精、納米多孔材料等,提高對(duì)揮發(fā)油的包封能力和載藥量,或結(jié)合多種穩(wěn)定化技術(shù)(如微囊化與乳化聯(lián)用),發(fā)揮協(xié)同作用,構(gòu)建適合中藥揮發(fā)油特點(diǎn)的穩(wěn)定化技術(shù)體系。

4.2中藥揮發(fā)油成分難以檢測(cè)與控制,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化面臨諸多挑戰(zhàn)

現(xiàn)代制劑技術(shù)雖已實(shí)現(xiàn)揮發(fā)油在片劑、顆粒劑、透皮貼劑、乳膏劑等制劑的應(yīng)用,但全鏈條質(zhì)量控制仍存在顯著短板。中藥揮發(fā)油原料端質(zhì)量控制難,不同基原、不同批次藥材揮發(fā)油中特征成分存在顯著差異,且現(xiàn)行提取工藝(水蒸氣蒸餾法)對(duì)熱敏性揮發(fā)性成分保留率不足60%。其次,中藥揮發(fā)油的穩(wěn)定化制劑缺乏專(zhuān)屬質(zhì)控指標(biāo),如需建立包封率測(cè)定方法等。更嚴(yán)峻的是,《中國(guó)藥典》2020年版中尚未建立揮發(fā)油制劑氧化產(chǎn)物的系統(tǒng)檢測(cè)方法(如過(guò)氧化值限度和特征降解產(chǎn)物質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)),迫切需要運(yùn)用多光譜技術(shù),建立基于理化性質(zhì)和生物活性的多維質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,并建立揮發(fā)油制劑過(guò)氧化值的檢測(cè)方法和限度標(biāo)準(zhǔn),全面評(píng)價(jià)揮發(fā)油成分的質(zhì)量與安全性。

綜上,中藥揮發(fā)油在復(fù)雜制劑體系中如何維持穩(wěn)定仍存在諸多未解難題,特別是在不同溫濕度條件下,這些成分與載體材料之間的相互作用規(guī)律尚未完全闡明。在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化方面,實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的中藥揮發(fā)油穩(wěn)定化制劑工藝往往難以直接用于工業(yè)化生產(chǎn),難以實(shí)現(xiàn)小試到中試的放大轉(zhuǎn)變,需通過(guò)優(yōu)化載體材料與揮發(fā)油成分的分子匹配度,建立從原料到成品的全流程質(zhì)量監(jiān)控體系,提升含揮發(fā)油中藥制劑的質(zhì)量穩(wěn)定性與可控性。

 

Part.05結(jié) 語(yǔ)

中藥揮發(fā)油因其顯著的療效廣泛用于中成藥制劑,具有重要的臨床和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。然而,其固有的揮發(fā)性特征及物理化學(xué)穩(wěn)定性不足,導(dǎo)致在制劑加工與貯存過(guò)程中易發(fā)生揮發(fā)和氧化分解,已成為制約相關(guān)制劑質(zhì)量提升的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。本文系統(tǒng)總結(jié)了中藥揮發(fā)油的穩(wěn)定化技術(shù)及其制劑應(yīng)用,重點(diǎn)介紹了環(huán)糊精包合、多孔材料吸附、微囊化及乳化等技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),并分析了這些技術(shù)在固體、半固體等制劑劑型中的應(yīng)用現(xiàn)狀。隨著現(xiàn)代藥劑學(xué)與計(jì)算化學(xué)、材料科學(xué)的交叉融合,正加速推進(jìn)中藥揮發(fā)油制劑的高質(zhì)量發(fā)展,該領(lǐng)域的技術(shù)突破不僅可提升傳統(tǒng)中藥制劑質(zhì)量,還將進(jìn)一步拓展其在精準(zhǔn)給藥體系構(gòu)建、功能食品開(kāi)發(fā)及生物醫(yī)藥創(chuàng)新等領(lǐng)域的應(yīng)用,為中藥現(xiàn)代化進(jìn)程提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

 

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