CN108310046A - 一种苦豆子总碱的靶向微囊及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种苦豆子总碱的靶向微囊，所述靶向微囊的芯材和壁材分别为苦豆子总碱和黄芪多糖，靶向微囊还含有凹凸棒粘土；并提供了其制备方法。该靶向微囊具有抗酸、抗消化、在大肠中易降解等特性，实现了大肠定位释药的效果，其制备工艺简单可行，是一种理想的动物饲料添加剂，可以替代传统的抗生素，能有效治疗仔猪黄白痢。

Description

一种苦豆子总碱的靶向微囊及其制备方法

技术领域

本发明属于兽药技术领域，具体地，涉及一种苦豆子总碱的靶向微囊及其制备方法。

背景技术

苦豆子别名布亚(维语译名)、苦豆草、苦甘草等，是豆科槐属多年生草本植物，主要分布于我国甘肃、内蒙古、宁夏、青海、新疆等西北省荒漠、半荒漠区内较潮湿地段，具有良好的沙生特性。苦豆子总碱是其有效活性成分，有广谱的抗菌效果，中药药理称苦豆子具有清热利湿、杀虫、平喘、抗癌等广泛的功效。临床上用于治疗急性菌痢、阿米巴痢疾的治愈率为90％，同时也用于妇科炎症的治疗。国内已经成功开发出苦豆子总碱制剂产品克痢灵片。但该药在动物疾病防治中实验研究报道甚少，且结果不尽一致，苦豆子总碱的靶向微囊也尚未见报道。鉴于该药在人医临床的应用前景，故开发治疗动物肠道病的药物，将有非常广泛的应用前景。

黄芪为豆科植物蒙古黄芪或夹膜黄芪的干燥根，为历代常用的补气中药。黄芪多糖是黄芪的主要活性成分，具有广泛的免疫调节作用，在医学临床上己经用于治疗病毒性等疾病，是研究较多的多糖之一，目前在抗病毒疾病的应用日益增多。

凹凸棒粘土是指以凹凸棒为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，帮晶体中含有不定量的Na⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，晶体呈针状、纤维状或纤维集合状。凹凸棒具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附能力。由于凹凸棒具有独特的晶体结构，使之具有许多特殊的物化及工艺性能。这些性质有助于改善胃肠环境，增加肠细胞修复，与其他药物复合增强其稳定性。

发明内容

本发明的第一个目的是为了提供一种苦豆子总碱的靶向微囊，该靶向微囊具有抗酸、抗消化、在大肠中易降解等特性，实现了大肠定位释药的效果。

本发明的第二个目的是为了提供上述靶向微囊的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种苦豆子总碱的靶向微囊，所述靶向微囊的芯材和壁材分别为苦豆子总碱和黄芪多糖，靶向微囊还含有凹凸棒粘土。

进一步的，所述苦豆子总碱和黄芪多糖的重量比为6-9:1，凹凸棒粘土和苦豆子总碱的重量比为3-6:8。

作为优选的，所述苦豆子总碱和黄芪多糖的重量比为8:1，凹凸棒粘土和苦豆子总碱的重量比为5:8。

上述苦豆子总碱的靶向微囊的制备方法，所述方法具体包括如下步骤：

(1)将黄芪多糖加入乙醇中，加热至60℃，保持2h；

(2)向步骤(1)得到的混合液中加入苦豆子总碱，继续加热0.5h；

(3)向步骤(2)得到的混合液中加入凹凸棒粘土，加热回流1h；

(4)对步骤(3)得到的混合料进行喷雾干燥，即得苦豆子总碱的靶向微囊。

进一步的，所述步骤(1)中，黄芪多糖和乙醇的质量体积比为1：20。

进一步的，所述步骤(4)中，喷雾干燥的均质压力为20-50MPa、进风温度为190-220℃。

作为优选的，所述步骤(4)中，喷雾干燥的均质压力为30Mpa、进风温度为200℃。

微胶囊技术是指利用天然的或者合成的高分子包囊材料，将固体、液体或气体物质包埋在微小的半透性或密封的胶囊内，使内容物在特定条件下以可控的速率进行释放的技术。通过微胶囊技术可以达到隔离活性成分，保护芯材免受环境影响，掩盖不良味道或气味，控制释放等目的。为深入研究和开发苦豆子在动物中应用产品,本发明首先制备其微囊制剂，因为苦豆子总碱苦味重，无法给猪给药，同时考虑到该药主要用于治疗仔猪的各种因细菌感染引起的肠道疾病，故制备苦豆子总碱的靶向微囊。本发明采用苦豆子总碱与黄芪多糖及凹凸棒粘土制备靶向微囊，达到了大肠定位释药的目的。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的苦豆子总碱的靶向微囊，具有抗酸、抗消化、在大肠中易降解等特性，实现了大肠定位释药的效果，其制备工艺简单可行，是一种理想的动物饲料添加剂，可以替代传统的抗生素，能有效治疗仔猪黄白痢。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

一、苦豆子总碱的靶向微囊的制备方法

1材料

苦豆子总碱：中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所药物研究室提取制备。

黄芪多糖55％：陕西昂盛生物医药科技有限公司。

凹凸棒粘土：甘肃靖远县昊地工贸有限责任公司。

2苦豆子总生物碱含量测定方法

2.1试剂的配制

(1)配制pH＝7.6的缓冲溶液：取0.1mol/l磷酸二氢钠溶液100mL，加0.1mol/L氢氧化钠溶液84.4mL，蒸馏水15.6mL，混匀用离子酸度计较正pH＝7.6。

(2)配制2×10^-4mol/L溴麝香草酚蓝pH7.6的缓冲液：称取溴麝香草酚蓝0.025g溶于上述200mL pH＝7.6的缓冲溶液中。

(3)配制1mg/mL苦参碱标准溶液：精确称取10.0mg苦参碱标准品，用乙醇定容于10mL的容量瓶中。

(4)配制Drogendroff试剂：称取0.85g硝酸铋溶于10mL乙酸后，加水50mL，然后加入40wt％的KI溶液10mL，最后将所得溶液与乙酸和水以体积比1:2:10混合。

2.2苦豆子总生物碱含量的测定

苦豆子中总生物碱的含量，以质量百分比表示，按下式计算：

生物总碱(％)＝(M×V1)/(V2×W)％

式中：M—测定浸出液中生物碱的量，g；V1—浸出液总体积，mL；V2—测定时的用液量，mL；W—试样质量，g；

根据药典生物碱测定方法，取苦豆子根、茎、种子各约0.1g，精密称定，分别置25mL量瓶中，加浓氨水约2mL混匀，密塞放置30min加氯仿，充分振摇，放置2h，加氯仿至刻度，放置过夜，过滤，滤液作提取液。用微量注射器吸取各提取液适量，置25mL量瓶中，加入溴麝香草酚蓝pH＝7.6缓冲液6.00mL、氯仿6.00mL，密塞振摇2min，注入酸式滴定管中，静置2h，分别取氯仿层，以pH＝5.6的醋酸—醋酸钠缓冲液25mL、6.00mL溴麝香草酚蓝pH＝7.6缓冲液和氯仿6.00mL同比操作，依法测定，结果见表1。

表1苦豆子中生物碱的测定结果

3苦豆子总碱靶向微囊的制备工艺

3.1苦豆子总碱微囊制备

本发明苦豆子总碱靶向微囊的制备：100mL的烧瓶中，加1g黄芪多糖、20mL乙醇(95vt％)中，电热套加热至60℃，维持2h，加8g苦豆子总碱后继续加热0.5h，加5g凹凸棒粘土加热回流1h，喷雾干燥，得苦豆子总碱的靶向微囊，置干燥器内保存备用。

对照品苦豆子总碱普通微囊的制备：100mL的烧瓶中，加1gβ-环糊精、20mL乙醇(95vt％)中，电热套加热60℃，维持2h，加8g苦豆子总碱后继续加热0.5h，加5g食用淀粉加热回流1h，喷雾干燥，得苦豆子总碱的微囊，置干燥器内保存备用。

3.2微囊包埋率的测定：包埋率由表面苦豆子总碱含量和苦豆子总碱总量确定，按以下公式计算。

包埋率(％)＝(m2-m1)/m2％

式中，m1为一定质量微胶囊颗粒中表面苦豆子总碱的质量，g；m2为一定质量微胶囊颗粒实际引入苦豆子总碱的质量，g。

3.3微胶囊表面生物碱含量的测定

准确称取10mg苦豆子总碱微囊溶于10.0ml乙腈中，置超声波发生器中超声10min后，5000r/min下离心5min后取上清液600.0μL，加400.0μL超纯水完全混匀，使乙腈与水的体积比为60/40，采用比色法进行测定。

3.4体外溶出度测定：按《中国药典》2010年版二部(转篮法)，评价苦豆子总碱微囊的体外释药性能。

3.5体外发酵实验

采集健康成年猪新鲜粪便200g溶于1000mL磷酸盐(0.1moL，pH6.5)缓冲液中，充分振荡(2min)制成200.0g/L的悬浮液，用尼龙筛网粗滤，去除颗粒状物质，粪便收集和处理应在1.0h内完成。所选猪近期内1个月内未服用过抗生素类的药物，未有腹泻和肠炎的病史。取50.0mL健康成年猪粪便悬浮液转移至试管中，加入一定量本发明的苦豆子总碱靶向微囊和磷酸缓冲液(0.1mol/L，pH7.8)，加塞，混匀，至恒温培养箱(37℃)厌氧培养，分别在培养5.0、10.0、15.0、20.0h取样分析。

3.6微胶囊质量评定

感官评定：对喷雾干燥后得到的微囊进行气味，色泽，组织状态评定；

水分含量、密度、颗粒等指标按照《中国药典》2010年版二部方法测定。

4苦豆子总碱的靶向微囊的制备工艺条件研究

4.1微囊制备最佳工艺条件的确定

以微囊中苦豆子总碱的包埋率作为评价指标，通过试验确定芯材与壁材W/W、凹凸棒粘土W/W、均质压力及喷雾干燥进风温度最佳工艺组合。试验条件同3.1苦豆子总碱靶向微囊的制备。试验结果见表2。

表2微囊制备最佳工艺条件的确定

由表2看出，芯材与壁材(W/W)、凹凸棒粘土与苦豆子总碱(W/W)、均质压力及喷雾干燥进风温度均是影响微胶囊包埋率的重要因素，芯材与壁材(W/W)：6:1—9:1，凹凸棒粘土与苦豆子总碱的(W/W)：3:8—6:8，均质压力/MPa：20-50，进风温度/℃：190-220的条件下均能生产出合格产品。其中，芯材与壁材(W/W)8:1，凹凸棒粘土与苦豆子总碱(W/W)5:8，均质压力/MPa：30，进风温度/℃200，包埋率、收率最高。

苦豆子总碱及凹凸棒难溶于水，均质压力大小影响胶体液的平均粒径，粒径大小直接影响微胶囊的包埋率。压力越大，越有利于芯材在壁材体系中均匀分散，均质后形成的液滴平均粒径越小，喷雾干燥后产品的包埋率也越高。凹凸棒粘土浓度也是影响产品包埋率的重要因素。凹凸棒粘土浓度过低，胶体液的稳定性较差，降低喷雾干燥的效率；固形物浓度提高，体系粘度的增加，减少了芯材向壁表面的扩散迁移，液滴雾化困难。进风温度低，微胶囊成膜速度降低，包埋效果差，同时产品的水分含量也会升高，流动性变差，影响产品的品质。提高进风温度，可较快的形成坚实的壁，有利于阻止芯材的损失，但进风温度过高时，水分散失速度过快，囊壁表面凹陷，同样影响产品的品质。喷雾干燥法制备苦豆子总碱微胶囊的最优工艺组合为：芯材与壁材比例W/W：8:1，凹凸棒比苦豆子总碱的W/W：5:8，均质压力/MPa：30，进风温度/℃：200，包埋率、产率最高，苦豆子总碱的包埋率为92.11％，收率90.12％。

以下涉及本发明苦豆子总碱微囊的研究为表2中6组的产品。

4.2苦豆子总碱微囊的物性分析

本发明方法得到的苦豆子总碱微囊气味纯正，浅综色，颗粒细小均匀，流散性好，没有明显的苦味，流散性、混合性良好；水分质量分数：2.11％，密度0.99g/cm³，粒度：大小在20-24μm。

4.3体外溶出度评价

取适量本发明和对照品苦豆子总碱微囊样品分别装于普通胶囊壳中，分别依次测定其在人工胃液(pH 1.2的稀盐酸)2.0h、人工小肠液(pH 6.8的磷酸缓冲液)4.0h的释放情况。转速为100r/min，介质温度为(37.0±0.5)℃，于规定时间，根据药物在不同模拟环境中停留时间不同，停留较短的则取样时间点较为密集，停留时间长的取样时间间隔较长，在人工胃液中分别于20、40、80、120min取样，人工小肠液中分别于30、60、120、240min取样，并迅速补充等体积等温度的溶出介质，0.45μm微孔滤膜滤过后，测定苦豆子总碱含量，结果见表3、表4。

表3在人工胃液体外溶出度

表4在人工小肠体外溶出度

如表3结果所示，在人工胃液对照组苦豆子总碱普通胶囊快速释放，溶出时间40min时，累计溶出度为70.47％，溶出时间80min时，累计溶出度达90.02％，几乎完全释放。表明普通胶囊壳在模拟人工胃液环境中可以迅速降解，苦豆子总碱迅速被释放出来。而本发明苦豆子总碱靶向微囊在人工胃液环境中有一定的释放且释放缓慢，表明喷雾干燥过程中，靶向微囊由于壁材具有较强的抗酸性能，苦豆子总碱不易被释放到外环境中去；在溶出时间80min时，累计溶出度为0.27％；在溶出时间120min时，累计溶出度为0.31％。如表4结果所示，在模拟人工小肠液环境中，对照组和本发明的微囊展现出和人工胃液中相似的释放规律：对照组快速释放，本发明的释放缓慢。当溶出时间240min时，对照组中苦豆子总碱的累计溶出度为91.32％，几乎完全释放，而靶向微胶囊中苦豆子总碱的累计溶出度0.91％。

模拟猪大肠的微生物菌群的自然分布，加入本发明方法得到的一定量苦豆子总碱微囊进行持续培养观察苦豆子总碱微囊在大肠环境的的释放情况，结果见表5。

表5苦豆子总碱微囊在大肠环境中的释放

发酵时间h	5	10	15	20
					靶向微囊释放量％	18.31	40.91	90.97	97.98

如表5所示，发酵过程大致可以分为3个阶段：发酵时间5-10h，苦豆子总碱微囊累计溶出度增加缓慢(18.31-40.91％)；发酵时间10-15h，苦豆子总碱微囊累计溶出度迅速增加(40.91-90.97％)；发酵时间15-20h，苦豆子总碱微胶囊累计溶出度趋于稳定(90.97-97.98％)，微囊中苦豆子总碱接近完全释放。苦豆子总碱累计溶出度取决于壁材黄芪多糖与凹凸棒粘土在大肠中被微生物的降解速度，猪肠道厌氧菌对多糖进行体外发酵试验时发现：发酵液中总厌氧菌在0-5h增殖较慢，为菌体生长滞后期，5-10h各个样品中总厌氧菌迅速增殖，为对数生长期。将某些口服蛋白类的药物、维生素和活性食品成分，完好地通过人体的消化系统输送至大肠释放出来，对于治疗和预防溃疡性结肠炎、结肠癌等肠道疾病具有重要意义。制药工业中常用虫胶、直链淀粉醋酸酯、醇溶蛋白、纤维素衍生物及甲基丙烯酸甲酯聚合物等作为微胶囊壁材对药物进行传递，但这些材料在通过胃和小肠时，易受pH值的剧烈变化和消化酶的影响，快速释放芯材，不能起到真正保护芯材的作用；或者，在大肠中降解速度缓慢影响释放效率和芯材的作用效果。以黄芪多糖壁材辅助凹凸棒粘土制备的苦豆子总碱进行微胶囊在模拟猪体胃、小肠环境中具有良好的抗酸、抗酶解性，在大肠中易被肠道微生物降解，释放充分等特性。

5结论

本发明提供一种苦豆子总碱的靶向微囊的制备方法，以黄芪多糖为壁材，苦豆子总碱为芯材，添加了凹凸棒粘土作为辅助，采用喷雾干燥法制备微胶囊。通过多试验确定了喷雾干燥法制备苦豆子总碱靶向微囊的最优工艺组合。苦豆子总碱与黄芪多糖质量比例，乳状液固形物质量分数，芯材与壁材W/W、凹凸棒粘土与芯材W/W、均质压力及喷雾干燥进风温度均是影响微胶囊包埋率的重要因素，芯材与壁材比例W/W：6:1-9:1芯材，凹凸棒粘土与苦豆子总碱W/W：3:8-6:8，均质压力/MPa：20-50，进风温度/℃：190-220的条件下均能生产出合格产品。其中，芯材与壁材比例W/W：8:1，凹凸棒粘土与苦豆子总碱W/W：5:8，均质压力/MPa：30，进风温度/℃：200；包埋率、产率最高。

通过药效学表明本发明的苦豆子总碱微囊具有抗酸、抗消化、在大肠中易降解等特性，达到了大肠定位释药的效果，且其制备工艺简单，可行，是一种动物饲料添加剂中最具潜力品种，大力提高苦豆子总碱的药效并且降低不良反应的缓释新剂型。产品气味纯正，没有明显的苦味，颗粒细小均匀，具有良好的流散性。在模拟人工胃、小肠环境中，与苦豆子总碱普通微胶囊相比，靶向微囊溶出缓慢，且累计溶出度低，表明靶向微囊具有抗酸的特性。模拟猪大肠环境中，靶向微囊易被肠道微生物降解，发酵时间15h累积溶出率达90.97％，20.0h累计溶出度97.98％，接近完全释放。

二、苦豆子总碱的两种微囊制剂对仔猪黄白痢防治效果的比较实验

抗生素已经成为目前畜牧兽医中最为主要的治疗方法，对于畜牧业的发展起到了巨大的推作用，对于大部分疾病来讲，抗生素都具有较好的效果。但是在我国畜牧业快速发展的今天，抗生素滥用现象已经十分突出，对于我国畜牧业的发展不但没有起到积极的推动作用，反而在一定程度上阻碍了我国畜牧业的快速发展。具体来讲抗生素滥用可能造成的结果是家畜产品中残留大量的抗生素，对于人类的身体健康产生了重大的影响，故急需寻找替代品。天然植物活性成分的主要特点有以下几个方面，毒性小且不易产生耐药性、抑制各种病菌在动物肠道中的生长、防止有害物质对动物肠道的攻击、改善动物肠道的吸收功能、提高动物抗应激的能力。但通常因为味重、制剂不稳定等限制其应用。下面对本发明苦豆子总碱靶向微囊和对照品苦豆子总碱普通微囊在仔猪黄白痢防治中的作用进行对比性的分析和研究。

1方法与材料

1.1实验方法

在实验分析的过程中，选取90头哺乳仔猪进行实验，将这90头仔猪随机进行分组，分为实验两组和对照组。实验两组每组包括40头仔猪，对照组10头，在实验的过程中，对实验组两组分别灌服苦豆子总碱的两种微囊制剂，对照组不饲喂任何药物。整个实验持续20d，在完成对比实验之后对结果进行分析，对照组和实验组的仔猪采用相同的饲养方法。

1.2实验材料

本实验中所选取的实验材料为本发明的苦豆子总碱靶向微囊和对照品苦豆子总碱普通微囊。实验中选择的仔猪为2日龄的仔猪90头，随机分组。

2结果与分析

采用以上的实验方法进行20d的实验，从20d的记录情况来看，实验两组明显好于对照组；靶向微囊组猪仔的状态明显要好于普通微囊组，具体来讲在精神状态，进食以及毛色等方面，靶向微囊组均要好于对照组与普通微囊组。在20d的实验过程中，实验两组和对照组的猪都有出现腹泻的症状，实验两组再继续灌服各自微囊，3d之后猪仔腹泻状态明显好转。这就说明苦豆子总碱的两种微囊制剂对于猪仔腹泻具有很好的治疗效果；而对照组的猪仔，在出现腹泻状况之后，采用土霉素、庆大霉素和氟苯尼考等抗生素进行治疗，在连续进行3d之后发现，猪仔腹泻状况虽然得到了一定的好转，但是效果并不明显，1头仔猪死亡.实验结果见表6示。

表6苦豆子总碱的两种微囊制剂防治仔猪黄白痢效果对比

组别	数量(头)	腹泻头数	总腹泻次数	腹泻率％
					靶向微囊组	40	1	3	2.5
普通微囊组	40	3	18	7.5
					对照组	10	2	16	20

从表6中可以看出，苦豆子总碱的两种微囊制剂防治仔猪黄白痢效果均好于对照组，靶向微囊组仔猪的状态明显要好于普通微囊组，通过靶向微囊，仔猪黄白痢平均发病率明显降低。

3讨论

仔猪黄白痢是我国畜牧养殖业中最为常见的一种疾病，长期困扰着我国畜牧养殖业的发展，特别是规模化的猪场来讲，仔猪黄白痢更是严重影响到仔猪的存活率，对其规模化的养殖产生了很大的负面影响，造成了巨大的经济损失。因此在这样的背景下，就需要使用一种能够代替传统抗生素的绿色添加剂。本发明的苦豆子总碱靶向微囊在防治仔猪黄白痢方面具有较好的效果，不仅能够很好的治疗仔猪黄白痢，同时能够大大提高仔猪的饲养效果，因此在未来我国规模化养殖产业的发展过程中，苦豆子总碱靶向微囊可以替代传统的抗生素，成为治疗仔猪黄白痢的有效添加剂。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种苦豆子总碱的靶向微囊，其特征在于，所述靶向微囊的芯材和壁材分别为苦豆子总碱和黄芪多糖，靶向微囊还含有凹凸棒粘土。

2.根据权利要求1所述的苦豆子总碱的靶向微囊，其特征在于，所述苦豆子总碱和黄芪多糖的重量比为6-9:1，凹凸棒粘土和苦豆子总碱的重量比为3-6:8。

3.根据权利要求2所述的苦豆子总碱的靶向微囊，其特征在于，所述苦豆子总碱和黄芪多糖的重量比为8:1，凹凸棒粘土和苦豆子总碱的重量比为5:8。

4.权利要求1-3任一项所述的苦豆子总碱的靶向微囊的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

(1)将黄芪多糖加入乙醇中，加热至60℃，保持2h；

(2)向步骤(1)得到的混合液中加入苦豆子总碱，继续加热0.5h；

(3)向步骤(2)得到的混合液中加入凹凸棒粘土，加热回流1h；

(4)对步骤(3)得到的混合料进行喷雾干燥，即得苦豆子总碱的靶向微囊。

5.根据权利要求4所述的苦豆子总碱的靶向微囊的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，黄芪多糖和乙醇的质量体积比为1：20。

6.根据权利要求4所述的苦豆子总碱的靶向微囊的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，喷雾干燥的均质压力为20-50MPa、进风温度为190-220℃。

7.根据权利要求6所述的苦豆子总碱的靶向微囊的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，喷雾干燥的均质压力为30Mpa、进风温度为200℃。