苦参碱提取工艺及多种制剂的研究进展

           作者：徐今宁 张鹤明 赵秀花

【关键词】  苦参碱 提取工艺 制剂

　　苦参系豆科槐属植物苦参Sophora flavescens Ait.的干燥根,其主要成分是苦参碱与氧化苦参碱，具有抗肿瘤、抗心率失常、抗炎及抗病毒等多种药理作用被广泛应用于临床。尤其是在抗肿瘤,促进肝功恢复和抑制乙肝病毒复制方面有一定效果，是近年来药学领域研究开发的热门课题之一。现就苦参碱在提取工艺及制剂领域的研究开发进行综述及展望。

　　1  提取工艺

　　1.1  溶剂提取法苦参碱的溶剂提取法,常用水、酸水及乙醇等作为提取溶媒，提取方法多为浸渍、渗漉、煎煮、回流等经典方法。孔令明等［1］从酸水回流提取、乙醇回流提取两大苦参总碱方法的对比中发现，乙醇回流法在保证较高的苦参碱得率的情况下,出膏率相对较低，综合比较发现，乙醇回流法对苦参总碱的提取效果较好，是一种目前较为合适的苦参总碱溶剂提取方法。其最佳工艺参数为：采用筛分目数20～60目的苦参粉，以60%的乙醇溶液，料液比为1：2 ,回流提取2次。谭桂莲［2］分别对水煎法、乙醇回流法和渗滤法提取氧化苦参碱工艺进行优选研究，结果表明，渗滤法所得浸提物中，氧化苦参碱含量明显高于水煎法和乙醇回流法，故认为渗滤法为氧化苦参碱的最佳提取方法。选择浸泡时间、乙醇浓度、溶剂用量、流速4个因素，每因素3水平，用L9(34)正交表进行实验设计，以氧化苦参碱的含量为考核指标。结果分析：根据各因素的影响来看,其影响大小顺序是乙醇浓度>溶剂用量>浸泡时间>流速。因此，可推断最佳工艺为加10倍量65%乙醇，浸泡24 h渗滤，流速为5 ml/min。
   
　　表面活性剂有降低表面张力及增溶作用。在提取剂中加入表面活性剂，一方面相互聚集形成胶束，从而增加了提取剂对药材的浸提能力；另一方面可降低提取剂与药材间的界面张力，促进润湿，在胶束作用下有效成分易被解吸、提取。应用表面活性剂于苦参碱的提取，一般选用毒性相对较小，对皮肤刺激性较低的非离子型表面活性剂吐温类。鲁传华等［3］以多种浓度的乙醇、稀盐酸溶液、胶束分散系及水为提取溶剂，常温浸渍法提取苦参中苦参碱，考察表面活性剂吐温80的水及醇溶液正向胶束体系提取苦参碱的效率。结果表明，含有表面活性剂的提取剂能更快地达到最大提取量，提高生产率。李晓梅［4］在提取溶剂(水或乙醇)中分别加入0.2%吐温20或吐温80提取苦参碱，以苦参碱含量为考核指标，考察非离子型表面活性剂在苦参碱提取中的实际应用价值。结果表明，在苦参碱提取中应用吐温20和吐温80，可以降低药材与溶剂之间的表面张力，增加药材中细胞渗透性，使溶剂最大限度地溶解或增溶药材中有效成分，显著增加苦参碱提取率，降低成本，提高效益。

　　1.2  离子交换法利用生物碱盐通过强酸型阳离子交换树脂柱，使生物碱盐阳离子交换在树脂上，而非生物碱化合物则流出柱外，将交换后的树脂晾干，用氨水碱化，氯仿提取的原理。高拴平等［5］研究了离子交换法提取分离苦参碱的工艺过程，技术路线是：苦参粉→甲醇回流提取→回收溶剂→粗提物→稀硫酸溶解→脱脂→水层→除鞣→上201型阳离子交换树脂→碱化树脂→氯仿提取→回收溶剂→脱水→丙酮→苦参碱结晶。采用上述提取分离方法，苦参碱的产率高，结晶质量好。张存莉等［6］采用不同浓度的乙醇和阳离子交换树脂对苦参碱进行提取和纯化，并对不同的苦参碱纯化工艺进行比较和研究。结果表明，用60%的乙醇进行提取和用阳离子交换树脂进行纯化的工艺过程，生物碱收率较高，生产成本较低，工序较为简单，适宜化生产。

　　1.3  树脂吸附法吸附树脂是近十多年来起来的一类有机高分子聚合物，它具有物理化学稳定性高、吸附选择性独特、不受无机物存在的影响、再生简便、解吸条件温和、使用周期长、宜于构成闭路循环、节省费用等诸多优点。因此，它被广泛应用于中草药有效成分的提取分离。田成旺等［7］以大孔吸附树脂对苦参碱溶液的吸附行为为研究对象，采用分光光度法进行苦参碱浓度的测定，并由此用来研究苦参碱在01树脂上吸附平衡与吸附动力学，为利用01大孔树脂吸附苦参碱提供了可靠的实验数据和操作经验，从而为大孔吸附树脂应用于苦参碱的提取分离奠定了基础。高红宁等［8］考察微滤-大孔树脂法精制苦参中氧化苦参碱、苦参总黄酮的效果，并与水提醇沉法进行了比较，应用微滤膜进行处理后，再上AB-8大孔吸附树脂柱。结果显示微滤和大孔树脂吸附联用处理的氧化苦参碱、苦参总黄酮的保留率优于醇沉法；微滤-大孔树脂法处理的固形物去除杂质效果优于醇沉法。可见微滤-大孔树脂法较醇沉法能更有效地保留有效成分、去除杂质。

　　1.4  超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是近年来发展起来的新型提取分离技术，目前在中药有效成分方面的应用日益扩大。尽管超临界CO2流体萃取对生物碱类成分较难提取，或提取率较低，但通过优选适宜的夹带剂，即可解决难提取及提取率低的问题。葛发欢等［9］对采用超临界CO2流体提取苦参碱进行大量的研究，探讨了超临界CO2流体提取中，非离子表面活性剂吐温80、司盘80的多元醇混合体系对萃取苦参碱的影响。采用一次加料，一级萃取，二级分离，超临界CO2连续流动，萃取过程按一定速率注入夹带剂的方式。作者根据研究结果推测非离子表面活性剂的多元醇混合体系在超临界流体中可能形成类似微乳体系，此微乳体系的形成与表面活性剂浓度以及多元醇、CO2比例等因素有直接关系。刘喆等［10］对超临界CO2流体萃取苦豆子中氧化苦参碱进行验证实验。选择氨水作为碱化剂，选择42MPa为 CO2的萃取压力，以乙醇为夹带剂，选取4种浓度的乙醇溶液作为夹带剂分别进行实验，以67％浓度的乙醇作为夹带剂的提取率均高于以其他3种浓度碱提取率。结果表明，用该方法在选定条件下，氧化苦参碱的提取率为4%～5％，其各项数值均优于传统的回流萃取法，充分显示了超临界CO2流体萃取的先进性。

　　2  药物制剂
   
　　随着苦参碱、氧化苦参碱大量的药理和临床研究,各类制剂的研究开发已被广泛用于临床。苦参碱在制剂学领域的开发研究是近年来药学领域的热门课题之一。

　　2.1  注射制剂首先应用于临床的是肌注型苦参碱注射液及以氧化苦参碱为主要成分的苦参素注射液，临床广泛应用于慢性肝炎。研究数据显示苦参碱注射液对促进肝功恢复和抑制乙肝病毒复制均有一定效果。苦参素注射液被广泛评价为治疗慢性乙型肝炎安全、有效的药物，疗效与干扰素相近［11］。还有报道苦参碱联合应用茵栀黄治疗重度黄疸型肝炎［12］。研究报道用含有羟基喜树碱与吗特灵(苦参碱注射液)进行肝动脉灌注，有效降低原发性肝癌切除术后的复发几率［13］。吗特灵联合化疗对中晚期肿瘤具有减轻毒副反应，提高病人的生存质量,是一种治疗中晚期恶性肿瘤的好方法［14］。为了避免肌注造成的局部疼痛，现已研制出用于静脉滴注的苦参碱滴注液(斯巴特康)，并有苦参素的冻干粉针制剂研究完成。

　　2.2  口服制剂将苦参碱开发成口服制剂，可达到减轻病人痛苦和方便病人用药的目的。药效学研究证实口服苦参碱具有明显的降酶退黄作用，长期口服小剂量(3 mg·kg-1)的苦参碱，能保护肝细胞免受损伤，延缓DEN 诱发大鼠肝癌的发展［15］。大量的药理研究为苦参碱制成口服制剂提供了理论依据。现已开发的口服剂型主要用于治疗慢性乙型肝炎，有苦参碱片、苦参碱胶囊、苦参素软胶囊、苦参素分散片、苦参素葡萄糖胶囊、苦参碱肠溶片、苦参碱胶丸等。尹莉芳等［16］为延长苦参素的作用时间,降低肠道菌群的降解作用,制成苦参素胃内滞留缓释片。以HPMC 为骨架材料,十六醇为助漂剂,碱式碳酸镁为产气剂,制备了胃内滞留型缓释片,并进行体外累积释放度测定。体外释药量与释药时间具有良好的相关性,且起漂时间不超过5 min，缓释效果明显。

　　2.3  透皮制剂将苦参碱制成透皮吸收制剂，既可降低毒副作用，获得更加持久稳定的血药浓度，又可为用药提供方便。苦参总碱贴片是研究较早的外用透皮吸收制剂，用于治疗心律不齐。王建明等［17］应用Wistar大鼠研究了苦参总碱贴片经皮给药后的体内药物动力学,以测定苦参总碱的血药浓度,药动学参数。结果表明苦参总碱在体内为二室模型一级吸收过程。魏红等［18］研制苦参碱经皮吸收乳膏剂，建立家兔血清苦参碱的反相高效液相色谱分析法,测定乳膏中苦参碱药动学参数和绝对生物利用度,结果乳膏中苦参碱以零级药动学透过皮肤,可提供比注射剂稳定的血药浓度,生物利用度为80.82%。此项研究表明苦参碱可制成透皮性能更好，生物利用度更高的透皮吸收新剂型。谈宣忠等［19］采用高效液相色谱法和Franz扩展池法以小鼠皮为透过屏障测定了消瘤止痛巴布剂和消瘤止痛软膏中苦参碱的体外经皮渗透性,结果表明消瘤止痛巴布剂中苦参碱能透过小鼠皮肤,且巴布剂优于软膏剂(P<0.05)。

　　2.4  靶向制剂

　　2.4.1  脂质体为了提高苦参碱对肝脏的靶向性,使药物进入体液后能浓集于肝部, 魏铭等［20］研制了符合肝靶向要求的苦参碱脂质体,并对其稳定性进行了考察。以磷酸盐缓冲液（PBS）的pH 值，卵磷脂与胆固醇的重量比，苦参碱的量，水相溶剂的量4个因素,每个因素取3水平, 以包封率为指标，选用L9(34)正交实验进行处方筛选,最佳处方设计为pH 6.8的PBS 20 ml，卵磷脂与胆固醇的重量比为2:1, 苦参碱40 mg。同时采用不同工艺制备脂质体，对逆相蒸发法、薄膜分散法、二次乳化法、Korby方法、pH梯度法、硫酸铵梯度不同工艺制备的样品，测定包封率。结果逆相蒸发法的包封率最高。常明向等［21］为探究进一步提高苦参碱抗癌作用，将苦参碱制成多相脂质体,并进行了抗肿瘤活性对比研究。抗肿瘤实验结果表明,苦参碱制成脂质体后能明显地增强其抗肿瘤活性,这对苦参碱的进一步开发和利用,尤其是在抗肿瘤的应用方面将有十分重要的意义。

　　2.4.2  纳米粒应用纳米技术将药物的有效成分运送到人体的病患部位，可以降低其副作用，提高疗效，是抗癌药物的首选剂型。张耕等［22］以大豆磷脂为载体,采用薄膜超声分散法制备了稳定性好、亲和力强的苦参素大豆磷脂纳米粒。以制剂的含量测定、载药量、包封率及粒径为主要评价指标,对其质量进行考察。陈江飞等［23］以乳化蒸发—低温固化法制备苦参碱固体脂质纳米粒，采用均匀设计优化处方工艺，处方为药物—硬脂酸比1∶4、硬脂酸用量200 mg、泊洛沙姆浓度 12 mg/ml、乳化温度 66℃、搅拌速度1500 r/min、乳剂—分散相比1∶7。并用透射电镜观察外观形态，差示扫描量热法和 X—射线衍射分析法对优化得到的制品进行物相分析研究。

　　2.4.3  微球毫微粒给药系统是近年来起来的新剂型，一定粒径的毫微粒可靶向于肝。为了提高氧化苦参碱的指数，将其包封于高分子材料中，制成毫微粒可使其半衰期延长，增强对肝脏和淋巴系统的靶向疗效。卢曼等［24］采用乳化聚合法研制苦参碱肝靶向毫微粒。以粒径、包封率和载药量为综合评价指标,通过单因素试验初选、均匀设计法精选,优化处方和制备工艺，以高效液相色谱法测定毫微粒中氧化苦参碱的含量。确定了最佳处方及制备工艺。袁海龙等［25］采用乳化聚合法制备，以毫微粒的包封率作为考察指标，系统观察法优化最佳制备工艺。制备的氧化苦参碱聚氰基丙烯酸正丁酯毫微粒粒子均匀圆整，平均粒径在100～200 nm之间，包封率较高，平均为87.06%。结论：该工艺稳定可行，可作为肝靶向氧化苦参碱毫微粒生产工艺的。王静等［26］应用生物可降解材料聚乳酸为囊材,采用乳化溶剂挥发法,制备了苦参碱聚乳酸微球,采用正交实验设计,以包封率为评价指标,初步筛选了最佳制备工艺。用扫描显微镜观察微球表面形态,紫外分光光度法测定微球的包封率,并用差热扫描分析法观察微球粒径分布。结果显示，微球外观圆整,分散性好,平均粒径在3 μm左右,包封率在80%以上,最佳制备工艺重现性良好。张艳华［27］等以壳聚糖为囊材，采用乳化化学交联法制备苦参碱结肠靶向给药微球，以微球的粒径分布百分数、载药量及包封率为优化指标，对影响微球制备的主要因素用正交试验设计优化制备条件，并对最佳制备工艺制得的微球进行3种不同递质(人工胃液、人工肠液及大鼠结肠液)中的体外释放度评价。苦参碱壳聚糖微球几乎不在上消化道释药,而是在结肠靶向释药。

　　3  展望
   
　　苦参碱是传统中草药苦参、苦豆子的主要活性成分, 是一类具有广泛应用前景和巨大开发价值的中药, 目前,对苦参的研究有了一定基础, 但在提取工艺和制剂研究方面,还处于较低水平,苦参制剂品种较混乱,存在过多过杂的问题。需应用提取分离技术，提高分离效果并节约能源，对苦参碱的现有制剂进行现代化的改良,进一步加大研究和开发力度,研制新型的制剂以适应各种疾病的需要,提高其科技含量,将有助于提高其疗效。

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