馮世德，武 瑞

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)理學(xué)院，黑龍江 大慶163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)理學(xué)院動物科技學(xué)院，黑龍江 大慶163319）

自20世紀40年代，膜劑被作為一種新的劑型提出來，并在之后的幾年中迅速地發(fā)展起來，如工業(yè)、醫(yī)藥業(yè)及食品業(yè)等。［1］隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，成膜劑的組方、工藝的選擇及優(yōu)化已經(jīng)是成熟的技術(shù)。但目前在獸藥領(lǐng)域關(guān)于膜劑的研究甚少，還屬于初級階段。特別是對膜質(zhì)量標準定位還是模糊不清，據(jù)2010年藥典［2］對膜劑質(zhì)量要求記載基本都是立足于藥物本身，而無關(guān)于膜性能的研究標準。膜的性能不但影響藥物的療效，而且影響皮膚正常功能的發(fā)揮［3］，所以其也應(yīng)是成膜質(zhì)量標準研究中不可缺少的一部分。本試驗旨在研制一種新型的中藥成膜劑，及對該成膜劑膜的性能進行研究，制定其膜的質(zhì)量標準，為此類獸藥制劑的研究提供依據(jù)。

1 試驗材料

1.1 試驗藥品 中藥溶液（由蒲公英、金銀花、青皮、牛蒡子、當歸、連翹、瓜蔞組成，通過水提醇沉提取，最后濃縮得到生藥濃度為1g／mL的中藥液）；脫皮劑（取硫化鈉8g，加入40mL乙醇溶解，再加入蒸餾水至100mL）；甘油購自天津市百世化工有限公司；吐溫－80購自天津市瑞金特化學(xué)藥品有限公司；羧甲基纖維素購自沈陽市華東試劑廠；氮酮、PVA（聚乙烯醇）均購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司；無水CaCl2、NaNO2購自天津市永大化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗儀器 ACCULAB型電子分析天平，沈陽市龍騰電子稱量有限公司；DRP－9272型電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海森信實驗儀器有限公司；DK－S12型電熱恒溫水浴鍋，上海森信實驗儀器有限公司；20分尺型游標卡尺，上海量具刃具廠；DJ1C增力電動攪拌器，江蘇環(huán)保儀器廠；SC－279CA型冷藏柜，青島海爾電冰柜有限公司。

1.3 試驗動物及處置 3～4個月伊麗莎白兔2只，均購自長春生物制品研究所。將兔兩側(cè)腹部用脫毛劑進行脫毛，觀察24h后無損傷即可使用。

1.4 離體兔皮制備 用脫毛劑將兔腹部進行脫毛，12h之后，觀察兔皮是否有損傷，如有損傷不可使用；若完好，則將兔子處死，取兔腹部皮，將皮下脂肪去除干凈，用生理鹽水洗凈，浸泡在生理鹽水中存放于4℃冰箱中，需在24h內(nèi)使用。

2 試驗方法

2.1 中藥成膜劑制備組方優(yōu)化

2.1.1 聚乙烯醇（PVA）濃度的篩選 分別量取1 g、2g、3g、4g和5g的PVA五組，置于5個錐形瓶內(nèi)，并分別加入100mL中藥充分攪拌，放置48h使充分溶脹，95℃水浴鍋中攪拌使其完全溶解，將溶液用40目鋼塞過濾，向濾液中加入4.33mL氮酮，攪拌均勻即可。抽取2mL溶液，均勻涂抹于3×4 cm2兔腹部，記錄每組成膜時間并對外觀質(zhì)量（見表1）進行評分。評分標準＝（30－成膜時間）＋外觀質(zhì)量，設(shè)PVA的最適濃度為A。

表1 外觀質(zhì)量評分標準

2.1.2 吐溫－80用量范圍的選擇 量取由2.1.1得出濃度為A的PVA中藥液3組，每組50mL，依次加入0.5mL、0.75mL和1.0mL的吐溫－80，放置40℃水浴鍋中攪拌均勻，待常溫時，加入4.33 mL氮酮，攪拌均勻即可。抽取2mL溶液，均勻涂抹于3×4cm2兔腹部，記錄每組成膜時間與外觀質(zhì)量進行評分，選取吐溫－80的用量為BmL。再量取PVA復(fù)方中藥液分為4組，每組50mL，依次加入吐溫－80（B－0.10）mL、（B－0.05）mL、（B＋0.05）mL和（B＋0.10）mL，處理同上，記錄每組成膜時間與外觀質(zhì)量進行評分。評分標準＝（30－成膜時間）＋外觀質(zhì)量，設(shè)評分最高組吐溫－80用量為CmL。

2.1.3 甘油用量范圍的選擇 量取由2.1.1得出濃度為A的PVA中藥液5組，每組50mL，依次加入吐溫－80CmL，放置40℃水浴鍋中攪拌均勻，再依次加入0mL、2.5mL、5mL、7.5mL和10mL的甘油，再次放入40℃水浴鍋中攪拌均勻，待常溫時，加入4.33mL氮酮，攪拌均勻即可。抽取2mL溶液，均勻涂抹于3×4cm2兔腹部，記錄每組成膜時間與外觀質(zhì)量進行評分，選取甘油的用量為D mL。再量取PVA中藥液分為4組，每組50mL，依次加入吐溫－80CmL，放置40℃水浴鍋中攪拌均勻，再依次加入甘油（D－1.5）mL、（D－1.0）mL、（D－0.5）mL和（D＋0.5）mL，處理同上，記錄每組成膜時間與外觀質(zhì)量進行評分。評分標準＝（30－成膜時間）＋外觀質(zhì)量，設(shè)評分最高組甘油用量為E mL。

2.1.4 羧甲基纖維素鈉濃度范圍的選擇 由試驗2.1.1～2.1.3得出的試驗結(jié)果配制溶液分為5組，每組50mL，將溶液放于55℃水浴鍋中預(yù)熱，分別加入1.7%、1.8%、1.9%、2.0%和2.1%用無水乙醇浸潤的羧甲基纖維素鈉，充分攪拌直至完全溶解。抽取2mL溶液，均勻涂抹于3×4cm2兔腹部，記錄每組成膜時間與外觀質(zhì)量進行評分，評分標準＝（30－成膜時間）＋外觀質(zhì)量。

2.1.5 正交試驗選擇最優(yōu)組方 本試驗選取L9（3）3正交試驗表，以成膜時間與外觀質(zhì)量為評分標準，對吐溫－80、甘油及羧甲基纖維素鈉3個因素進行篩選，正交試驗因素與水平見表2按正交試驗獲得3因素最適用量。

表2 正交試驗因素與水平

2.2 中藥成膜劑膜性能研究

2.2.1 膜粘附力的測定 按照以上試驗結(jié)果配制3組中藥成膜劑，每組取樣3次，分別將9組藥液均勻涂在3×4cm2兔腹部。成膜之后，將靠近腹內(nèi)側(cè)一端膜掀起大約0.5cm左右，用夾子夾住下方，夾子上系一塑料袋，用點滴管將水勻速滴入塑料袋中，直到膜破裂為止，記錄重量。

2.2.2 膜透氣性試驗 將中藥成膜劑均勻涂抹在6×6cm2兔腹部，待完全成膜后，整張取下，選取厚度達到0.1μm～0.2μm之間的膜進行試驗。將無水CaCl25g放入自制透氣裝置中，用藥膜將瓶口封住。放入RH≥65%（放入飽和NaNO2水），溫度37℃的恒溫箱中。每1h稱量1次，記錄重量變化。透氣裝置隨著時間重量而發(fā)生變化的速率，反映了水蒸氣在藥物膜中的透過速率。以時間為橫坐標，質(zhì)量變化為縱坐標，繪制直線獲得斜率。從直線的斜率可求出薄膜的透氣量：

式中：S為直線的斜率；A為試樣的測試面積。

2.2.3 中藥液紫外吸收波長的選擇 將中藥液用0.9%生理鹽水稀釋，使生藥濃度達到25mg／mL，注入比色皿中，用0.9%生理鹽水做空白對照，在400～470nm波長范圍內(nèi)掃描吸收光譜，并繪制紫外吸收光譜圖，選擇最大吸收波長。

2.2.4 線性關(guān)系的考察 將中藥液用0.9%生理鹽水稀釋，分別配制生藥濃度為25mg／mL、20mg／mL、15mg／mL、10mg／mL、5mg／mL和0mg／mL中藥溶液。在418nm處測定吸收值，以吸收值為縱坐標，生藥濃度為橫坐標繪制標準曲線。

2.2.5 膜釋藥性試驗 自制釋藥裝置，用生理鹽水填充皮下內(nèi)環(huán)境，將裝置放置37℃水浴鍋中，在兔皮表面3×4cm2面積上均勻涂2mL藥液，每隔0.5h在取藥口抽取5mL液體，再抽取5mL生理鹽水補充。將抽出液注入比色皿中，于418nm處進行紫外掃描，根據(jù)2.2.4中得到的線性方程進行計算得到釋藥濃度。

3 結(jié)果與分析

3.1 中藥成膜劑制備組方優(yōu)化結(jié)果

3.1.1 中藥成膜劑組方篩選用量范圍結(jié)果 通過單因素對成膜時間及外觀質(zhì)量的影響，得出當PVA濃度為5%時，成膜性、完整性好，且綜合評分最高。按照相同的評分標準得出吐溫－80最適用量范圍1.4%～1.6%；甘油最適用量范圍6%～8%，羧甲基纖維素鈉最適用量范圍1.9%～2.1%。

3.1.2 正交試驗選擇最優(yōu)組方結(jié)果 由表3可知第5組試驗綜合評分最高。經(jīng)正交試驗助手Ⅱ直觀分析可見，因素c對試驗結(jié)果的影響較大，因素b次之，各因素的最優(yōu)組合初步確定為a2b2c3，即按體積分數(shù)甘油占7%、吐溫－80占1.5%及羧甲基纖維素鈉占2.1%。

表3 正交試驗表及結(jié)果

3.2 中藥成膜劑膜性能的研究結(jié)果

3.2.1 膜粘附力測定試驗結(jié)果 粘附力的大小決定了藥物的吸收，以及藥物的作用時間［4］。該中藥成膜劑膜粘附力的范圍在144.71g～204.68g之間，可知該藥的吸收和作用時間都較長。結(jié)果見表4。

表4 中藥成膜劑膜粘附力的大小

3.2.2 膜透氣性試驗結(jié)果 透氣裝置隨著時間的變化重量發(fā)生變化的速率，反映了水蒸氣在藥物膜中的透過速率。以時間為橫坐標，質(zhì)量變化為縱坐標，所得標準曲線如圖1所示。線性回歸方程式為y＝0.005x－0.0017，R2＝0.968，時間在0h～4h內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。根據(jù)線性回歸方程得到直線斜率為0.005。由斜率與透氣量的計算公式得出膜的透氣量在7.92g／h·m2～8.46g／h·m2之間，結(jié)果見表5。

3.2.3 中藥液紫外吸收波長的選擇結(jié)果 利用紫外吸收光譜對中藥溶液進行定性分析，將中藥溶液在400～470nm波長范圍內(nèi)進行掃描，發(fā)現(xiàn)隨著中藥溶液生藥濃度的不同，紫外吸收圖譜形狀一致，均在波長為418nm處出現(xiàn)最大吸收峰。中藥溶液的紫外吸收圖譜如圖2所示，因此選擇418nm為該藥的檢測波長。

圖1 透氣性試驗質(zhì)量變化與時間的標準曲線

表5 透氣性試驗

圖2 中藥溶液紫外掃描圖譜

3.2.4 線性關(guān)系的考察結(jié)果 根據(jù)以上試驗結(jié)果，故選取紫外波長在418nm處測定不同濃度中藥溶液的吸光度。以中藥液的生藥濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線如圖3所示。線性回歸方程為y＝0.0942x－0.3161，R2＝0.9544。濃度在5g／mL～25g／mL范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。

圖3 中藥液的生藥濃度與吸光度的標準曲線

3.2.5 釋藥性試驗結(jié)果 應(yīng)用中藥溶液生藥濃度標準曲線對該藥成膜劑的釋藥性進行測定。隨著時間的增加釋藥量逐漸增加，但在330min之后該中藥釋藥量達到平衡。測定結(jié)果如圖4所示。

圖4 膜釋藥性試驗

4 討論

4.1 中藥成膜劑制備組方優(yōu)化 中藥成膜劑的成膜材料首選聚乙烯醇（PVA），PVA成膜性能如抗拉強度、柔軟性、吸濕性和溶水性最好，而且無毒、無副作用，已經(jīng)被廣泛用于生物醫(yī)用材料［5］。為了保證膜的質(zhì)量、穩(wěn)定性及舒適性，還需向成膜材料中加入增塑劑－甘油、表面活性劑－吐溫－80及抗氧化劑等添加劑。據(jù)最新資料顯示，含有黃酮類的中藥也具有強抗氧化的能力，并且呈明顯的量效關(guān)系［6］。而本中藥提取液中正含有此類物質(zhì)，從而減少了此類添加劑的使用。

4.2 膜性能的研究 Schroeder等［7］通過試驗證明，無論是溶液的抗拉強度、斷裂伸長率等機械性能指標與皮膚的親和力之間的相關(guān)性，還是水蒸汽透過性與體內(nèi)外相關(guān)性都不好，所以目前對膜性能的研究應(yīng)以在活體皮膚上進行的考察結(jié)果為標準。李得堂［8］在離體皮膚冷凍保存對LJM中芍藥苷經(jīng)皮滲透行為的影響的試驗中表明，離體皮膚冷凍保存應(yīng)該在24h內(nèi)使用，否則離體皮膚的透皮速率和增滲倍數(shù)都有所增加，使得藥物釋藥性試驗結(jié)果受到影響。

［1］崔福德.藥劑學(xué)［M］.北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2008：157－160.

［2］國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（一部擬增修訂附錄）附錄Ⅳ：1［S］.2010年版，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

［3］劉建芳.呂慧英，侯艷寧.涂膜劑的研究進展［J］.國醫(yī)院藥學(xué)雜志，2010，30（4）：325－327.

［4］孫黎，范玉玲，喬喜芹.體外粘附力測定方法的研究［J］.黑龍江醫(yī)藥，2005，18（6）：434－435.

［5］萬四華.環(huán)保型改性聚乙烯醇載藥膜的制備及其性能研究［D］.武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

［6］Yang Ping，Kong Xiang Zhen.Synthesis and biological evaluation of 8－substituted and deglucuronidated scutellarin and baicalin analogues as antioxidant responsive element activators［J］.Science China Chemistry，2011，54（10）：1565－1575.

［7］Schroeder I，F(xiàn)ranke P，Schaefer U，et al.Development andcharacterization of film forming polymeric solutions for skindrug delivery［J］.Eur J Pharm Biopharm，2007，65（1）：111－121.

［8］李得堂.中藥經(jīng)皮給藥制劑療筋涂膜劑的研制［D］.廣州：廣州中醫(yī)藥大學(xué)，2009.