CN106420610B

CN106420610B - 一种离子液体微乳及其应用

Info

Publication number: CN106420610B
Application number: CN201610916555.XA
Authority: CN
Inventors: 王承潇; 郑璐瑶; 张定; 崔秀明; 杨晓艳; 熊吟; 杨野; 曲媛
Original assignee: Kunming University of Science and Technology
Current assignee: Kunming University of Science and Technology
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2019-06-11
Anticipated expiration: 2036-10-21
Also published as: CN106420610A

Abstract

本发明公开一种离子液体微乳及其应用，该离子液体微乳以亲水性离子液体的水溶液作为亲水相，以亲脂性离子液体和/或油作为亲油相，并辅以乳化剂，按质量百分比，亲水相比例为10%‑70%，亲油相比例为3%‑60%，乳化剂比例为20%‑40%，构建离子液体微乳，将原料药与离子液体微乳混合，得到载药微乳制剂；本发明工艺简单，所选用离子液体价格较为低廉，制备过程对设备要求较低，微乳中含有离子液体，具有调节体系黏度、增加体系稳定性的优点。

Description

一种离子液体微乳及其应用

技术领域

本发明涉及一种离子液体微乳，还涉及该离子液体微乳作为载药基质在经皮外用制剂中的应用，属于药物制剂领域。

背景技术

离子液体是一类离子液体(ionic liquid, ILs)，又称室温熔盐(RoomTemperature Molten Salt)或有机离子液体(Organic Ionic Liquid)，是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在100℃以下呈液态状态的盐类。离子液体具有传统溶剂所没有的很多特殊性能，包括：较宽的液体稳定范围，较强的溶解能力，较低的蒸气压，较适合的黏度，较高的导电性以及较强的催化活性。在有机合成、萃取分离、电化学、纳米材料、清洁燃料等领域得到了广泛的应用并迅速发展成为研究热点。

微乳是近年来得到广泛研究的一种新制剂，通常由乳化剂、助乳化剂、油相、水相组成的澄明的或带乳光的热力学稳定体系。微乳能够增加难溶性药物溶解度，提高药物生物利用度，还能改变药物在体内的吸收和分布，从而起到靶向给药的作用。在口服、注射和经皮给药制剂中研究广泛。特别地，由于微乳剂型粒径小、亲脂性强的特点，能够较易穿透皮肤角质层进入体内，从而极大的增加了药物的皮肤经皮吸收速率，是目前外用制剂中的研究热点。

经皮给药系统（Transdermal Drug Delivery System）是药物经完整皮肤吸收，进入全身血液循坏而产生疗效的一类剂型；它能避免静脉注射给药和口服给药的缺点，毒副作用低，是无创伤性给药的新途径；经皮给药制剂不仅可以局部作用，还可以全身作用，是外用制剂上研究的热点之一。经皮给药制剂的销售额已由1993年的16亿美元上升到2010年的215亿美元，年平均增长率达17.8%。相比之下，我国目前经皮给药制剂产业市场规模仍相对较小，年销售额粗略测算只有10亿元人民币左右，且其中大部分为传统的橡皮膏制剂，现代意义的经皮吸收制剂所占份额很小。透皮给药制剂技术与药用辅料产业落后，特别是拥有自主知识产权的经皮吸收促渗剂的匮乏，是制约我国经皮给药制剂发展的关键因素之一。因此，积极寻找和开发新型的经皮吸收促渗剂和外用制剂技术，对我国的经皮给药制剂的发展具有重要的意义。

离子液体引入微乳组分中，制备出离子液体微乳能具备双重特性：强溶解特性以及皮肤促渗活性，该制剂作为新型外用制剂同样具有研究价值。离子液体微乳具有以下优势：(1) 离子液体能够表现出对亲脂性药物和水溶性药物有较好的溶解度；(2) 离子液体具有表面活性剂的特点，能够通过合作用增加皮肤角质层的流动性，从而对药物起到增渗的作用；(3) 离子液体具有较好的液体稳定性、较低的蒸汽压、较适合的黏度等优点，加入到外用制剂中能使制剂更加稳定；(4) 离子液体还具有抑菌的作用，能够作为微乳制剂中的抑菌剂。

因此，离子液体可以制备液体制剂，尤其是微乳制剂的理想基质，它不仅能够增加难溶性药物（如睾酮）的溶解特性，也能促进水溶性药物（如三七总皂苷）的皮肤渗透量，该离子液体微乳能在一定程度上解决水溶性和亲脂性药物经皮给药途径中生物利用度低、制剂不稳定等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子液体微乳，以亲水性离子液体的水溶液作为亲水相，以亲脂性离子液体和/或油作为亲油相，并辅以乳化剂，按质量百分比，亲水相比例为10%-70%，亲油相比例为3%-60%，乳化剂比例为20%-40%，构建离子液体微乳。

所述离子液体微乳还包括质量百分比为5%-20%的助乳化剂。

所述亲水性离子液体的水溶液的质量百分比浓度为20%-50%。

所述亲水性离子液体为咪唑类离子液体[BMIM][Cl]、[EMIM][Cl]、[COOHEMIM][Cl]、[HOEMIM][Cl]中的一种或几种任意比例混合。

所述亲脂性离子液体为[BMIM][PF₆]或[OMIM][PF₆]。

所述油为油酸、豆蔻酸异丙酯、橄榄油、矿物油中的一种或几种任意比例混合。

所述乳化剂为离子液体[BMIM]C₁₂SO₃与非离子表面活性剂TX-100或吐温-80以任意比例混合。

所述助乳化剂为乙醇、丙二醇、甘油中的一种或几种任意比例混合。

所述离子液体微乳外观澄清透明，pH范围为4-8，乳滴平均粒径小于1µm。

所述离子液体微乳的制备方法，将亲水相、亲油相、乳化剂、助乳化剂按比例加入反应容器中，加入磁力搅拌子后，在30-60℃的恒温条件下，搅拌至体系澄清透明，搅拌子转速为200-400rpm，将澄清体系在15000rpm条件下离心5min，体系不分层，即制备得到离子液体微乳。

本发明的另一目的在于提供所述离子液体微乳作为载药基质在外用制剂中的应用，将原料药与离子液体微乳混合，原料药与离子液体微乳质量比不超过15%，在20-40℃，以200-400rpm转速搅拌30-60min，冷却至室温，即可得到载药微乳制剂。

本发明具有如下有益效果：

(1) 本发明微乳中含有离子液体，具有调节体系黏度、增加体系稳定性的优点。

(2) 将离子液体和微乳相结合，能够充分保证离子液体和微乳的各自特点，离子液体具有宽泛的溶解度窗口，能够对亲脂性和亲水性药物起到良好的增溶作用，同时离子液体还具有表面活性剂作用，能够破坏皮肤致密的角质层结构，有效减少皮肤角质层的屏障作用，从而增加药物的经皮吸收速率，提高生物利用度，除此之外，离子液体在体系中还可以起到抑菌效果；另一方面，微乳粒径较小，亲脂性强，能够有效穿透皮肤角质层间隙，进入体内循环且与皮肤的生物相容性高。

(3) 本发明工艺简单，所选用离子液体价格较为低廉，制备过程对设备要求较低。

(4) 本微乳组分不仅适合于亲脂性和亲水性药物，还能适合于中药复方成分及化学药物。

附图说明

图1为本发明实施例1多次给药的豚鼠皮肤病理学切片（左图为对比样，右图为给药样）；

图2本发明为实施例3多次给药的豚鼠皮肤病理学切片（左图为对比样，右图为给药样）。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例所述离子液体微乳，将10.0g[HOEMIM][Cl]加入到10.0g去离子水中，搅拌至体系澄清，作为亲水相；将3.0g油酸作为亲油相；将5.0g吐温-80和5.0g[BMIM]C₁₂SO₃混合均匀作为乳化剂，丙二醇作为助乳化剂，精确称取16.9g亲水相，1.2g亲油相，7.9g乳化剂，4.0g丙二醇，加入反应容器中，加入磁力搅拌子后，在30℃的恒温条件下，搅拌至体系澄清透明，搅拌子转速为200rpm，将澄清体系在15000rpm条件下离心5min，体系不分层，即制备得到离子液体微乳。

精确称取上述离子液体微乳10g，与118.4mg三七总皂苷混合，在20℃，以200rpm转速搅拌60min，搅拌至体系呈淡黄色透明粘稠液体，冷却至室温，即制备得到含11.84mg/g的三七总皂苷离子液体微乳。

实施例2-6

按照表1中给出的组成参数，精确称取原料，按比例加入反应容器中，加入磁力搅拌子后，在一定温度（实施例2为40℃，实施例3为50℃，实施例4为60℃，实施例5和6为50℃）的恒温条件下，搅拌至体系澄清透明，搅拌子在一定转速（实施例2为300rpm，实施例3和4是400rpm，实施例5和6为300rpm），将澄清体系在15000rpm条件下离心5min，体系不分层，制得实施例2-4中的离子液体微乳和实施例5-6普通微乳，将原料药与离子液体微乳和普通微乳混合，原料药与离子液体微乳质量比不超过15%，原料药与微乳混合后，在一定温度（实施例2为25℃，实施例3和4是40℃，实施例5和6为25℃），以一定转速（实施例2为300 rpm，实施例3和4是400 rpm，实施例5和6为300 rpm）搅拌一定时间（实施例2为30min，实施例3和4是50min，实施例5和6为30min），冷却至室温，即可得到载药微乳制剂（均含有11.84mg/g的药物）。

表1 实施例1-4离子液体微乳载药基质和实施例5-6普通微乳载药基质的组成

实施例1-4所得离子液体微乳的理化性质考察：

粒径的测定：离子液体微乳样品在测定之前静置存放12小时，以确保没有可见的宏观非均匀的物质存在，利用高灵敏Zeta电位及粒径分析仪测定微乳的粒径，将1.5 mL的样品加入测量杯中，在保证没有气泡的情况下，盖上盖子并缓慢的放入测量孔内，于室温下测定三次，每次3分钟，取其平均值，即为离子液体微乳的粒径，见表2。

粘度的测定：通过数字粘度计测定离子液体微乳样品的粘度，先加入约25mL的样品于测量筒中，依次分别将L1，L2，L3和L4号转子插入测量筒中，分别测定样品在该4个转子下的测量值，选取测量值在有效范围内（20-90%）的转子进行测定，于室温下测定三次，每次5分钟，取其平均值，即为离子液体微乳的粘度，见表2。

pH值的测定：采用pH计测定离子液体微乳的pH值，先用超纯水将pH计电极棒进行清洗并用滤纸轻轻擦干水，然后将电极棒插入离子液体微乳样品中，确保电极探针没于样品液面下，在室温下测定三次，取其平均值，即为微乳的pH值，见表2。

稳定性考察：本实验采用高速离心机将1mL的微乳样品加入离心管中，在25 °C，15000 rpm的转速下离心30分钟，观察离子液体微乳样品是否分层，另外将微乳分别置于4°C，25 °C 和40 °C的温度下，储存3个月，每隔1、 30、60、90天取样，通过测定其粒径大小、澄清度、相分离（分层）、颜色和pH值得来考察其理化性质的是否有变化，实施例1的离子液体微乳为淡黄色透明澄清液体，实施例2的为无色透明澄清液体，实施例3的为比实施例1淡的淡黄色透明澄清液体，实施例4的是与实施例1差不多的淡黄色透明澄清液体，且储存三个月后离子液体微乳样品未出现分层，通过测定其粒径大小、澄清度、相分离（分层）、颜色和pH值得来考察其理化性质，未发现大的变化。

表2 实施例1-4离子液体微乳的理化参数

实施例1-6载药微乳外用制剂的体外透皮评价：

取雄性昆明种小鼠（体重20±2g），断颈处死，剥离腹部皮肤，用电动剃毛刀剪去鼠毛，并去除皮下脂肪及结缔组织，用生理盐水反复冲洗干净，置于-20℃冰箱保存备用。

将鼠皮装在Franz扩散池上，鼠皮角质层面朝向供给池，供给池为1 mL含药微乳，接收池中注满0.01M（质量浓度）的PBS缓冲盐溶液（pH=7.4）接收液，使皮肤与接收液充分接触，池内水温36.5℃，恒温磁力搅拌，加样后平衡30min后开始计时，于2，4，6，8，10，12 h从样品接收池中取出1mL，同时补加等量同温的接收液至接收池，取出的接收液样品经0.45μm微孔滤膜过滤，用HPLC法测定各组微乳中药物释放的量，计算单位面积累计渗透量Q（μg.mL^-1）和稳态透皮速率J（μg.cm^-2.h^-1），其结果见表3。

表3 各药物离子液体微乳与普通微乳体外透皮渗透参数（n=4）

由上述表3结果可知，在保持相同药物量的情况下，对于水溶性药物三七总皂苷来说，其12小时内，实施例1和2中离子液体微乳中的三七总皂苷累积渗透量和透皮速率均大于实施例5中的普通微乳组，其中渗透效果最好的是离子液体微乳组1（油酸/吐温-80+[BMIM]C₁₂SO₃/丙二醇/50%[BMIM][Cl]-水）；对于水难溶性药物睾酮来说，该药物在实施例3和4中离子液体微乳中的皮肤渗透量和渗透速率均高于对照组实施例6的普通微乳，且渗透量最大的为离子液体微乳组4（[OMIM][PF₆]/吐温-80+ [BMIM] C₁₂SO₃/甘油/ [HOEMIM][Cl]+ [EMIM][Cl]+超纯水），以上结果表明，无论是亲水性药物三七总皂苷还是亲脂性药物睾酮，离子液体微乳的促渗作用均强于普通微乳，离子液体加入到微乳组分中，能明显增加微乳的皮肤促渗活性。

实施例1和3 载药微乳外用制剂的皮肤刺激性考察

动物分组：取豚鼠24只，分空白对照组、实施例1和3 载药微乳外用制剂给药组，每组8只。

实验方法：给药前24 h，采用刀片剃毛将各组动物腹部去毛，去毛面积约为体表面积的10%，为5×5 cm²，去毛后24 h检查去毛皮肤是否因去毛受伤，受伤的皮肤不宜作皮肤的刺激性实验，空白组每只受试动物去毛区给生理盐水3mL，离子液体组每只受试动物去毛区给离子液体载药微乳制剂3mL，将给药部位用无菌纱布及无刺激性医用胶布将涂药区加以固定，每天给药一次，每次给药时间不少于4小时，持续给药一周。

观察指标：

1、肉眼观察：给药1周后，将纱布移除，用温水洗净皮肤，于1 h、24 h、48 h、72 h肉眼观察并记录给药部位有无红斑和水肿等情况，按表4进行评分，按式1计算各组动物反应平均分值，并按表4对刺激强度做出评价。

刺激性分值=（红斑分值+水肿分值）/受试动物数 (1)

表4 皮肤刺激性反应评分标准

2、组织学检查：给药一周后，将豚鼠背部贴药皮肤剪下，并用10%福尔马林液固定，进行组织学检查。

试验结果：

1、肉眼观察：去除药物后1、24、48、72 h，各组皮肤刺激性程度如表5所示：

表5 离子液体微乳的皮肤刺激性

由上表5可见，去除药物后1、24、48、72 h后，空白对照组和实施例1和3的离子液体组受试动物给药部位皮肤在观察时间内均无出现皮肤刺激反应。

2、组织切片观察：

由图1、2所示，图1左图为空白对照样，图1右图为实施例1离子液体微乳给药样，图2左图为空白对照样，图2右图为实施例3离子液体微乳给药样，由图可知，空白对照组和离子液体给药组的给药部位相比，无明显区别，皮肤表面有角化，真皮可见毛囊、皮脂腺及毛发，复层鳞状上皮下为致密的纤维结缔组织，未见表皮细胞变性、坏死、糜烂、溃疡形成，真皮或皮下组织内血管无扩张、充血及嗜中性白细胞等病变，说明离子液体微乳和皮肤相容性较好，对皮肤不具有刺激性作用。

由上述测试例可发现，实施例1-4中所制备的载药离子液体微乳，能够显著提高水溶性药物和脂溶性药物的皮肤渗透量和渗透速率，显示出离子液体微乳具有较强的促渗作用，在一定程度上能提高药物的生物利用度；另一方面，通过皮肤刺激性反应发现，离子液体微乳不具有皮肤刺激性，生物相容性和安全性较高，因此，本发明所述离子液体微乳是一种较为理想的外用制剂载药基质，且离子液体作为皮肤促渗剂具有较好的开发价值。

当原料药与离子液体微乳质量比进行变化且不超过15%时，所述离子液体微乳作为载药基质在外用制剂均能体现出很好的效果。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种离子液体微乳，其特征在于，以亲水性离子液体的水溶液作为亲水相，亲水性离子液体为咪唑类离子液体[BMIM][Cl]、[EMIM][Cl]、[COOHEMIM][Cl]、[HOEMIM][Cl]中的一种或几种任意比例混合，以亲脂性离子液体作为亲油相，亲脂性离子液体为[BMIM][PF₆]或[OMIM][PF₆]，并辅以乳化剂，乳化剂为离子液体[BMIM]C₁₂SO₃与非离子表面活性剂TX-100或吐温-80以任意比例混合，按质量百分比，亲水相比例为10%-70%，亲油相比例为3%-60%，乳化剂比例为20%-40%，构建离子液体微乳。

2.根据权利要求1所述离子液体微乳，其特征在于，还包括质量百分比为5%-20%的助乳化剂。

3.根据权利要求1所述离子液体微乳，其特征在于，亲水性离子液体的水溶液的质量百分比浓度为20%-50%。

4.根据权利要求2所述离子液体微乳，其特征在于，助乳化剂为乙醇、丙二醇、甘油中的一种或几种任意比例混合。

5.权利要求1-4任意一项所述离子液体微乳在制备外用制剂载药基质中的应用。