迷迭香（Rosmarinus officinalis L.）CO2提取物栓剂工艺优化及母菊蓝（chamazulene）体外释放评价

《Molecules》：Optimization of the Technology of Suppositories with CO2 Extract of Rosmarinus officinalis L. and In Vitro Evaluation of Chamazulene Release

　　

本研究在采用既往研发的处方基础上，探究了含迷迭香（Rosmarinus officinalis L.）CO₂提取物（CO₂ extract）的栓剂（suppositories）制造工艺条件，并评估了配备火焰离子化检测器（FID）的气相色谱法（GC–FID）用于定量标志物测定。研究人员评估了关键制备参数的影响，确定基质（base）制备的最优条件为70 °C、120 rpm、12 min；将搅拌速度提高至150 rpm并未缩短处理时间。提取浓缩物（extract concentrate）制备在37 °C和60 rpm条件下需25 min方可达到目视评估的均质（homogeneity）状态。在60 rpm下，预先制备浓缩物可将栓剂基质在考察温度（37、45和60 °C）下的后续混合时间从100 min缩短至20 min，但不包括浓缩物制备所需时间。基于机械强度（mechanical strength）测定结果，选择8 °C冷却60 min作为成型条件。琼脂扩散（agar diffusion）实验仅提供了着色提取物成分扩散的对比评估，而非母菊蓝（chamazulene）释放或生物利用度（bioavailability）的定量测定。研究结果确定了候选制备条件，供进一步评价。在可靠的产物标准化得以建立之前，还需确认标志物身份（marker identity）、分析有效性（analytical validity）、定量含量均匀度（quantitative content uniformity）及长期稳定性（long-term stability）。

现代制药科学将基于天然植物源原料的有效且安全药品的开发列为优先领域。迷迭香（Rosmarinus officinalis L.）作为重要的药用植物，富含酚酸、黄酮类和二萜类化合物，这些活性物质共同赋予其显著的抗氧化、抗炎、抗菌及细胞保护特性，在药用制剂领域展现出重要潜力。近年来，超临界CO₂提取（supercritical CO₂ extraction）技术因其能在保留热敏成分的同时获得高浓度提取物，且无需使用有机溶剂，已成为植物提取的主流方法，为现代草药药品的开发提供了高质量的原料基础。然而，尽管迷迭香化学成分与药理活性的研究已取得显著进展，基于其CO₂提取物的标准化剂型（尤其是栓剂（suppositories））的研究仍显不足。栓剂作为一种兼具局部与全身作用的现代剂型，可通过黏膜途径有效输送生物活性成分，在一定程度上避免肝脏首过效应，确保给药剂量准确，并有助于保护热敏成分的稳定性；同时，活性物质的局部释放还可降低全身性副作用风险，提升用药安全性。因此，开发迷迭香CO₂提取物栓剂制备工艺，并建立相应的生物活性成分定量测定方法，对于满足现代制药技术的监管要求与质量保证需求具有重要的现实意义。

基于前期在处方筛选、理化表征及药理学评价方面的工作，研究人员进一步聚焦于含迷迭香CO₂提取物的栓剂制造工艺研究，旨在通过系统优化热学与机械处理参数，建立可确保产品质量均一、工艺重现的制备流程，同时验证关键质量标志物的定量分析方法。本研究的开展填补了迷迭香CO₂提取物栓剂从处方设计向工业化制备过渡的技术空白，为将该制剂引入药品实践提供了初步的实验依据与科学框架。

研究人员采用超临界CO₂提取技术，于50 °C、200 bar条件下获取迷迭香地上部分提取物；通过单因素实验系统考察温度、搅拌转速及混合时间对基质制备、提取浓缩物及栓剂基质混合过程的影响；利用机械强度（mechanical strength）测定法筛选最优冷却制度；采用配备火焰离子化检测器（FID）的气相色谱法（GC–FID）对栓剂中母菊蓝（chamazulene）进行定量测定与定性鉴别；并运用琼脂扩散（agar diffusion）实验对不同基质处方中着色提取物的体外扩散行为进行相对比较。研究用植物样本采集于2024年7月，来源于哈萨克斯坦突厥斯坦地区。

研究人员通过优化栓剂基质制备参数，发现在70 °C、搅拌转速120 rpm条件下混合12 min即可使黄蜂蜡（yellow beeswax）与可可脂（cocoa butter）等基质充分融合，达到均匀状态；当温度降至60 °C时，即便延长混合时间或提高转速，在180 min内仍未达到目视终点，表明该温度下蜡质成分难以有效分散；将温度进一步升至80 °C虽可略微缩短时间，但70 °C与120 rpm的组合已能满足工艺需求，继续提高转速至150 rpm亦未带来显著的时间效益。

研究表明，将CO₂提取物与96%乙醇及部分亚麻籽油（linseed oil）预先制成浓缩物，在37 °C、60 rpm条件下混合25 min即可达到目视均质；预先制备该浓缩物后，栓剂基质在37 °C至60 °C各考察温度下的后续混合时间均可从100 min大幅缩短至20 min。相比之下，若不经过浓缩物预制备而直接将提取物加入基质，则需在高转速下混合1.5 h或在低转速下混合2–2.5 h方可达到均质，提示预浓缩步骤是提升工艺效率的关键技术环节。

研究人员系统考察了不同冷却温度与时间组合对栓剂机械强度的影响。结果显示，在6–8 °C范围内，栓剂可获得最大机械强度；其中8 °C冷却60 min时，栓剂强度约为3000 G，接近冷却75 min与90 min的水平；而冷却30 min时强度仅约2600 G，不足以满足要求。当温度高于12 °C时，栓剂强度显著下降，即使延长冷却时间至20 °C亦无法保证足够的硬度。据此，研究确定8 °C、60 min为最优冷却条件，该渐进式冷却制度有助于基质形成稳定的结晶结构，防止相分离，并确保热敏性成分均匀分布。

利用GC–FID法，研究人员测得每枚栓剂中母菊蓝含量为0.0029 g。通过对比样品与对照品色谱峰保留时间（61.52 min），结合标准加入法，确认了母菊蓝的存在，空白基质色谱进一步排除了辅料的干扰。色谱数据同时显示，母菊蓝在栓剂基质中分布高度均一，这一结果佐证了前述制备工艺与渐进冷却流程的有效性，提示母菊蓝含量有潜力作为该栓剂质量控制与标准化的评价指标。

通过琼脂扩散实验，研究人员比较了不同栓剂基质中着色成分在37 °C条件下的扩散范围。含可可脂、植物油、吐温-80（Tween 80）及迷迭香CO₂提取物的处方表现出相对较广的着色扩散区。然而，研究人员特别指出，该实验所观察到的着色区仅源于CO₂提取物中色素类成分的扩散，由于未对琼脂介质中的化合物进行化学鉴定或定量分析，因此该结果不能视为母菊蓝释放、释放动力学或生物利用度的证据。

综合讨论认为，迷迭香CO₂提取物栓剂的质量取决于处方组成与工艺参数的协同作用。研究所确定的基质制备参数（70 °C、120 rpm）、提取浓缩物预制备步骤以及渐进冷却制度（8 °C、60 min），共同保障了栓剂基质的工艺稳定性、含量均匀性与批间重现性。关于母菊蓝作为标志物的适用性，讨论指出该化合物并非迷迭香提取物的特征性主要成分，其作为质量控制指标的选择需进一步论证，未来研究应考虑采用更具代表性的替代标志物，如卡诺酸（carnosic acid）、鼠尾草酚（carnosol）或1,8-桉叶素（1,8-cineole）等。在体外释放评价方面，尽管琼脂扩散实验可提供有用的对比数据，但其未能充分复现直肠生理环境，建议后续研究采用生物相关性介质与离体模型，并结合气相色谱-质谱联用（GC–MS）或高效液相色谱法（HPLC）对接受介质中的化合物进行特异性定量分析。研究结论强调，本项工作作为初步研究，已明确了关键制备参数：基质于70 °C、120 rpm制备12 min；提取浓缩物于37 °C、60 rpm制备25 min；栓剂基质于60 rpm混合20 min；并于8 °C冷却60 min。其主要技术优势在于通过预先制备提取浓缩物，将基质混合时间从100 min缩短至20 min。然而，鉴于标志物身份尚未最终确证、GC–FID方法未完全验证、定量含量均匀度与长期稳定性尚未建立，且现有体外扩散数据无法提供化合物特异性的释放或生物利用度信息，上述结果仍应视为候选条件，需在后续研究中通过标志物确证、分析方法全面验证、单剂含量均匀度评价、规定储存条件下的稳定性研究以及生物相关性释放试验加以完善，方能实现可靠的产物标准化。