植物提取物超微粉体制备技术研究进展

植物提取物超微粉体制备技术研究进展摘要：植物提取物大都是脂溶性成分，因其水溶性差、生物利用度低，故其在临床上的推广应用受到了一定程度的限制。文章综述了有关能增强植物提取物水溶性的超临界流体技术、高压均质技术、液相可控沉淀技术、喷雾干燥技术、乳化溶剂扩散技术、机械研磨技术等超微粉体制备技术的研究进展。关键词：植物提取物；水溶性；生物利用度；超微粉体技术；综述中图分类号：S609.9；TQ460文献标志码：A文章编号：1003—8981(2015)02—0167—05我国拥有丰富的药用植物资源，已经从植物提取物中发现了大量具有显著生理或药理活性的有效成分。如姜黄素具有抗肿瘤[1-2]、抗炎[3]、抗氧化[4]多种生物活性；甘草酸抗炎[5]、保肝解毒[6]等方面有较好的疗效；紫杉醇对多种肿瘤细胞具有明显的抑制作用[7-8]；水飞蓟宾在诱导肿瘤细胞凋亡[9]、抗炎症[10]和抗氧化[11]等方面有显著疗效。但是，很多植物提取物中的有效成分往往存在水溶性差、生物利用度低、体内组织代谢转化迅速等问题[12]，这在一定程度上限制了植物提取物在临床上的推广应用[13]。随着药学科学的不断进步及各种超微粉体在药物制剂学方面的成功应用，超微粉体制备技术已成为人们关注的重点[14]。有关研究结果表明，超微粉体因为粒径小，比表面积大大增加，与大颗粒相比，药物颗粒具有更好的水溶性和更高的饱和溶解度[15]。目前国内外学者对如何解决植物提取物水溶性差等问题进行了一些卓有成效的研究，文中综述了植物提取物超微粉体制备技术的研究进展，以期为其深入研究与推广应用提供参考。1植物提取物超微粉体制备技术的研究进展1.1植物提取物超微粉体的超临界流体制备技术超微粉体的超临界流体制备技术原理是利用超临界流体与药物溶液混合后从喷嘴喷出，在喷出的瞬间形成超微粒子[16]。目前，用于制备超微粉体的超临界流体技术主要有超临界流体快速膨胀技术（SAS）和超临界流体抗溶剂结晶技术（RESS）及以这两种技术为基础而衍生出的气体抗溶剂结晶技术（GAS）、超临界流体干燥技术（SFD）、超临界反向结晶技术（RCM）、气体饱和溶液技术（PGSS）等技术。李庆勇等人[17]利用超临界抗溶剂技术制备了羟基喜树碱微粉，所制备的羟基喜树碱微粉的平均粒径为（150±40）nm，有效改善了羟基喜树碱的溶解度和抗肿瘤活性。薛淼等人[18]以芹菜素为原料，利用超临界抗溶剂法制备了芹菜素微粒，120min内，体外溶出速率达到70%，明显高于未经微粉化处理的芹菜素。汪雷等人[19]制备了平均粒径为81.2nm的银杏提取物超微粉体，体外实验结果表明，其溶出率明显高于原药，170min时累积溶出90.7%，而原药仅有21.3%。以甘草酸为原料制备的甘草酸超微粉体，其溶解度和溶出度均明显高于甘草酸原料，其溶解度比甘草酸原料的溶解度提高了7倍。同时，甘草酸超微粉体在大鼠血浆中的溶解度也高于原料，前者在0.5h达到最大值，而灌服甘草酸原料的大鼠其血浆中甘草酸的浓度则在1h后才达到最大值[20]。超临界流体技术虽然能够较好地控制药物颗粒的大小，但在工业化生产过程中存在成本较高、操作复杂、缺乏产业化规模的高压容器等缺点，这些缺点制约了超临界流体技术在植物超微粉体制备中的应用。1.2植物提取物超微粉体的高压均质制备技术高压均质法，即利用高压均质机在高压下形成的空穴和气穴效应，将药物粉碎为纳米尺度的粒子，同时降低药物粒子的多分散系数。高压均质法适用的范围广泛且制备过程简单，不需使用有机溶剂，对难溶于水和油的植物提取物都适用，而且工艺的重现性好，易于大规模工业化生产。靳世英等人[21]研究了黄芩苷纳米粉体（BC-NC）的制备及其溶出率与生物利用度。有关研究结果表明，黄芩苷纳米粉体的平均粒径为（248±6）nm，BC-NC生物利用度与原料药相比有显著提高，药时曲线下面积（AUC）提高了2.22倍，其体内吸收速率比原料药也有明显的提高。波棱甲素制成超微粉体后，体外累积溶出率20min即达到84.31%，而原药的最大累积溶出率仅为39.85%[22]。为了提高牡荆苷的水溶性和体外溶出度，郭东杰等人利用高压均质技术制备了牡荆苷纳米冻干粉，其平均粒径为（135.7±10.0）nm，Zeta电位为（－17.05±1.40）mV。有关体外溶出度的实溶解度迅速变化，从而诱导形成载药纳米粒。乳化溶剂扩散法适用于提取物中有难溶性和挥发油等成分的纳米微粒的制备，在扩散的过程中，可加入表面活性剂来控制粒子的增长，并增强其稳定性。采用此法制备的微粉，其晶型圆整、无粘连、粒径分布均匀，同时有较高的载药量和包封率。闫石等人[36]以叶黄素为原料，以乙酸乙酯为机相，运用乳化溶剂扩散法制备出叶黄素缓释微球，结果表明：叶黄素缓释微球外观圆整，其流动性好；包封率可达82.1%，且具有较好的缓释效果。刘明星等人[37]制备的雷公藤甲素聚合物纳米粒的粒径在150nm左右，其包封率大于74%，分散性指数小于0.1%。有关体外释放实验结果表明，前0.5h处于突释阶段，释放量为11.45%；此后为缓释阶段，24h末的释放量达到23.95%，缓释效果明显。为了提高南五味子的生物利用度，可将南五味子制备成粒子平均粒径为（36.7±4.4）nm、多分散性指数为（0.231±0.031）的纳米超微粉体，其体外累积释放量达到70%以上，相对生物利用度有较大提高[38]。乳化技术的特点是不需要特殊的反应设备，通过控制液滴的尺度就可以达到控制药物颗粒的粒度。但反应过程中需加入表面活性剂来维持体系的稳定，因此需以后处理步骤去除表面活性剂，以便得到较纯的药物。1.6植物提取物超微粉体的机械研磨制备技术机械研磨法是制备超微粉体的一种传统物理方法。其原理是通过研磨机器提供外力，破坏颗粒之间的分子内聚力，从而使物料被粉碎成纳米级粒子。机械研磨的成本低、工艺简单、生产能力强。陈军等人[39]为了提高莲心中的有效成分的溶出速率，运用气流粉碎技术制备了莲心超微粉体，并考察了SiO2添加量、粉碎压力、进料压力对制备莲心超微粉体的影响情况，所制备的超微粉粒子的粒径为4～18μm，微粉化明显提高了莲心有效成分在水和乙醇中的溶出速率。马林等人[40]以水飞蓟素为原料，以苷露醇和PVPK30为亲水载体材料，按1∶1∶1的比例混合，研磨6h，制备所得超微粉体的平均粒径为327.4nm，20min时，其体外药物累积释放达到80%，60min内，其体外药物累积释放接近100%。机械研磨技术虽然操作简单、生产能力强，但主要问题是碾磨过程中会出现碾磨介质的溶烛、脱落，其混入产品中会造成污染。1.7植物提取物超微粉体的多种制备技术的集成使用上述每种技术自身都存在一定的局限性，为了完善适用于各种用途的超微粉体制备技术，常把多种技术集成在一起。如孟丽等人[41]以甘草酸、羟基喜树碱为原料，利用乳化法与高压均质法相结合的方法，制备了平均粒径为157.5nm、电位为－22.51mV的肝癌靶向制剂，结果显示，其具良好的缓释性和抑制肝癌细胞的作用；靳世英等人为解决黄芩苷的生物利用度问题，利用喷雾干燥与高压均质法相结合的方法，制备了黄芩苷超微粉体，其在大鼠体肠内的吸收速率较原药提高了3.46倍，吸收半衰期也有所减小，同时大鼠体内的药代动力学试验结果也表明，黄芩苷药峰浓度增高了115%，生物利用度显著提高[42]。此外，还有沉淀法与其它方法相结合[43]、碾磨法与高压均质法相结合[44]的超微粉体制备技术。将多种技术集成使用，可以克服单一的超微粉体制备技术的缺点。如将碾磨技术与高压均质技术结合使用后，能制备出粒径更小的超微粉体；将沉淀技术与高压均质技术集成使用，能制备出形貌更规则的超微颗粒。2结论植物提取物具有来源天然，有确切的生物活性及毒性小等特点，通过后续加工可用作食品添加剂或药物，但因其大部分是脂溶性成分，溶解度差，这使其应用受到一定的限制。采用超微技术可有效提高植物提取物在水中的溶解度和生物利用度，为其应用奠定了良好的基础。(来源：中国知网)