洪靜,劉黎瑤,,通信作者,王慶奎
(天津農(nóng)學院 a.基礎(chǔ)科學學院,b.天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點實驗室,天津 300384)
煙酰胺,化學名為吡啶3-甲酰胺[1],參與機體內(nèi)多種氧化還原反應(yīng)[2-4],臨床上多用來治療代謝相關(guān)疾病,如唇炎、口角生瘡、肝臟疾病等[5-7]。研究表明,煙酰胺具有多種皮膚科藥理作用,能有效降低皮膚癌發(fā)病率,經(jīng)皮給藥之后具有抗自由基氧化、抑制黑色素轉(zhuǎn)移以及消炎等作用[8-10],可用于開發(fā)抗衰老及局部治療的外用制劑。但是,由于煙酰胺具有酰胺的結(jié)構(gòu),在空氣中長期放置會被氧化成煙酸,繼而對皮膚產(chǎn)生一定的刺激性[11],因此,本研究中采用水中乳化的方式將煙酰胺制備成油包水型(W/O)乳膏劑,將煙酰胺包載于內(nèi)水相中以增加其穩(wěn)定性[12],提高其經(jīng)皮給藥順應(yīng)性。在研究過程中,通過單因素影響試驗,以離心穩(wěn)定性為評價指標,對油/水比例、乳化劑以及輔助乳化劑加入量(質(zhì)量分數(shù))的范圍進行篩選,在保證乳膏劑具有較高離心穩(wěn)定性的前提下,通過正交篩選的方法,以外觀均一性、涂布延展性、離心穩(wěn)定性以及耐寒耐熱性的綜合評分作為考察指標,篩選出處方中油/水比例、乳化劑及輔助乳化劑最適加入量,確定制備乳膏劑的最優(yōu)工藝處方。根據(jù)該優(yōu)選處方,平行制備3批煙酰胺乳膏劑,初步研究25 ℃條件下煙酰胺乳膏劑的放置穩(wěn)定性,為其后期進一步應(yīng)用奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。
電子天平(Sartorius,BSA 223S);超聲波清洗儀(昆山禾創(chuàng)儀器有限公司,KH5200B型);紫外-可見分光光度計(北京普析通用儀器有限公司);離心機(長沙湘儀儀器有限公司,H1650型);電熱恒溫鼓風干燥箱(賽默飛世爾科技有限公司,DHG-9240A型);醫(yī)用冷藏箱(青島海爾特種電器有限公司,HYC-360型);恒溫水浴鍋等。
煙酰胺(江西兄弟醫(yī)藥有限公司,純度99%);煙酰胺標準品(中國藥品生物制品檢定院,HPLC≥98%);凡士林(天津奧淇洛譜商貿(mào)有限公司,分析純);Span-60、Tween-80(天津市風船化學試劑有限公司,分析純);其他試劑均為分析純。
采用水中乳化法制備空白乳膏劑(基質(zhì))以及載藥乳膏劑[13]。分別稱量處方量的蒸餾水與凡士林作為水相和油相,將其置于80 ℃的水浴條件下進行保溫。之后,將處方量的乳化劑以及輔助乳化劑分別加至油相中充分溶解。在磁力攪拌條件下將油相逐滴加至水相中并逐漸放冷,即得空白乳膏劑。
在制備載藥乳膏劑的過程中,取處方量的煙酰胺溶于水相中,后續(xù)制備過程與空白基質(zhì)相同。
2.2.1 紫外光區(qū)全波長掃描
稱取煙酰胺標準品10 mg置于容量瓶中,加入蒸餾水超聲溶解并稀釋至適當質(zhì)量濃度之后,使用紫外-可見分光光度計測定其在200~400 nm波長區(qū)域內(nèi)的紫外吸收情況,并記錄該區(qū)域內(nèi)的掃描光譜圖。根據(jù)全波長掃描光譜圖選擇含量測定的最適波長。
2.2.2 標準曲線繪制
準確稱量煙酰胺標準品10 mg置于容量瓶中,加入蒸餾水超聲溶解并定容至100 mL,配制得到質(zhì)量濃度為100 μg/mL的儲備液。精密量取適量儲備液,并用蒸餾水稀釋得到5、10、15、20、25、30 μg/mL梯度質(zhì)量濃度的標準溶液。采用紫外分光光度法,在最適吸收波長條件下,測定上述系列標準溶液的吸光度。以標準溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標,以吸光度為縱坐標繪制標準曲線,并通過最小二乘法擬合出線性回歸方程。
2.2.3 精密度測定
取2.2.2部分的低、中、高質(zhì)量濃度的線性樣品連續(xù)測定5次,測定其在最適波長下的吸光度,記錄吸光度數(shù)值并計算相對標準偏差(RSD%)。
2.2.4 加樣回收試驗
精密稱取空白乳膏劑基質(zhì)10 g,向其中加入已知質(zhì)量濃度的煙酰胺標準溶液,使得其中煙酰胺的質(zhì)量濃度分別為 5、15、30 μg/mL,10 000 r/min離心10 min,將水層和油層完全分離,分取水層后測定其在最適波長下的吸光度,使用標準曲線的回歸方程計算水層中煙酰胺的質(zhì)量濃度及其加樣回收率。
2.3.1 油相/水相質(zhì)量比例范圍的篩選
根據(jù)前期試驗結(jié)果,在保持乳化劑 Span-60以及輔助乳化劑 Tween-80的加入量均為 1% 的前提下,設(shè)定油相與水相的質(zhì)量比例分別為7/3、6/4、5/5、4/6、3/7,以離心穩(wěn)定性(6 000 r/min×20 min)對油相/水相的質(zhì)量比例進行篩選。以篩選出能夠形成穩(wěn)定乳膏劑的油相/水相質(zhì)量比例范圍。
2.3.2 乳化劑Span-60用量范圍的篩選
在保持油相/水相的質(zhì)量比例為5/5以及輔助乳化劑Tween-80的加入量為1%的前提下,設(shè)定Span-60的加入量為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%,以離心穩(wěn)定性(6 000 r/min×20 min)對 Span-60加入量的范圍進行篩選,以篩選出能夠形成穩(wěn)定乳膏劑的Span-60用量范圍。
2.3.3 輔助乳化劑Tween-80用量范圍的篩選
在保持油相/水相的質(zhì)量比例為5/5以及乳化劑 Span-60的加入量為 1% 的前提下,設(shè)定Tween-80的加入量為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%,以離心穩(wěn)定性(6 000 r/min×20 min)對Tween-80加入量的范圍進行篩選,以篩選出能夠形成穩(wěn)定乳膏劑的Tween-80用量范圍。
根據(jù)單因素影響試驗結(jié)果,乳膏劑的穩(wěn)定性受油相/水相質(zhì)量比例(A)、乳化劑Span-60用量(B)以及輔助乳化劑 Tween-80用量(C)的影響。因此,進行三因素三水平的正交試驗,正交設(shè)計因素水平表如表1所示。
表1 正交設(shè)計因素水平表
本試驗以乳膏劑綜合評分[14-15](根據(jù)外觀均一性、涂布延展性、離心穩(wěn)定性、耐寒性以及耐熱性的綜合評價)為指標進行篩選,以得到制備乳膏劑的最佳處方工藝。其中,外觀均一性、涂布延展性、離心穩(wěn)定性、耐寒及耐熱性的具體考察方法為:
(1)外觀均一性評價:取適量乳膏劑,目檢外觀是否均一,記錄結(jié)果并按照表2評分。
(2)涂布延展性評價:取適量乳膏劑,均勻涂布于濾紙上,觀察涂布過程是否細膩順滑,記錄結(jié)果并按照表2評分。
(3)離心穩(wěn)定性評價:取約0.5 g乳膏劑,置于離心管中,6 000 r/min離心20 min,觀察有無分層以及破乳現(xiàn)象,記錄結(jié)果并按照表2進行評分。
(4)耐寒性評價:取約2 g乳膏劑,于-20 ℃條件下保存24 h,觀察是否出現(xiàn)破乳分層,記錄結(jié)果并按照表2進行評分。
(5)耐熱性評價:取約2 g乳膏劑,于60 ℃條件下保存24 h,觀察是否出現(xiàn)破乳分層,記錄結(jié)果并按照表2進行評分。
W4#=0.6(0.6415,0.1279,0.7428,0.1056,0.0961)+0.4(0.2509,0.2159,0,0,0)T=(0.4853,0.1631,0.4457,0.0634,0.0577)T
表2 處方篩選各項考察指標評分表
在優(yōu)選處方工藝下,制備3批煙酰胺乳膏劑,于25 ℃條件下密封放置0、1、2、3個月,分別對其煙酰胺含量、外觀均一性、涂布延展性、離心穩(wěn)定性、耐寒及耐熱性進行評價,并對該優(yōu)選處方下放置穩(wěn)定性進行評價。
3.1.1 紫外全波長掃描
按照既定試驗方法,使用紫外分光光度計測定煙酰胺溶液在200~400 nm波長區(qū)域內(nèi)的紫外吸收情況,并繪制該區(qū)域內(nèi)的掃描光譜圖,如圖1所示。根據(jù)紫外全波長掃描光譜圖可知,測定煙酰胺含量的最適波長為260 nm。
圖1 煙酰胺溶液的紫外全波長掃描光譜圖
3.1.2 標準曲線繪制
按照既定的試驗方法,配制不同質(zhì)量濃度的煙酰胺標準品系列溶液,依法用紫外分光光度法進行檢測,并繪制標準曲線。如圖2所示。
圖2 煙酰胺標準品系列溶液標準曲線
由圖2可知,以吸光度(縱坐標,y)對濃度c(μg/mL,橫坐標,x)進行線性回歸,擬合得出的回歸方程為y= 0.026 1x+ 0.007 3(R2=0.999 45),煙酰胺標準品系列溶液在0~30 μg/mL的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
3.1.3 精密度測定
按照既定的試驗方法,低、中、高質(zhì)量濃度的煙酰胺標準品溶液的精密度測定結(jié)果如表 3所示。
表3 精密度試驗結(jié)果
測定結(jié)果表明,對低、中、高質(zhì)量濃度對照品溶液分別連續(xù)重復(fù) 5次測定的RSD值均小于2%,表明該測定方法的精密度良好。
3.1.4 加樣回收率試驗
依法對煙酰胺對照品進行回收率測定,測定結(jié)果如表4所示。試驗結(jié)果表明,在既定的測定方法下,低、中、高質(zhì)量濃度樣品的回收率均大于95%,并且平均回收率的RSD值均小于2%,表明該測定方法下煙酰胺對照品的回收率合格。
表4 加樣回收率測定結(jié)果
3.2.1 油相/水相質(zhì)量比例范圍的篩選
按既定試驗方法,以離心穩(wěn)定性(6 000 r/min×20 min)為評價指標,在保持乳化劑Span-60以及輔助乳化劑 Tween-80的加入量均為 1% 的前提下,對油相/水相的質(zhì)量比例范圍進行篩選,以篩選出能夠形成穩(wěn)定乳膏劑的油相/水相質(zhì)量比例范圍。結(jié)果表明,當油相/水相的質(zhì)量比例為7/3、6/4、5/5時,乳膏劑的離心穩(wěn)定性良好,如表 5所示。
表5 油相/水相質(zhì)量比例篩選表
3.2.2 乳化劑Span-60用量范圍的篩選
根據(jù)既定試驗方法,以離心穩(wěn)定性(6 000 r/min×20 min)為評價指標,在保持油相/水相質(zhì)量比例為5/5以及輔助乳化劑Tween-80的加入量為1%的前提下,對Span-60加入量的范圍進行篩選,以篩選出能夠形成穩(wěn)定乳膏劑的Span-60用量范圍。結(jié)果表明,當Span-60加入量為1%~2%時,乳膏劑的離心穩(wěn)定性良好。如表6所示。
表6 乳化劑Span-60用量范圍篩選表
3.2.3 輔助乳化劑Tween-80用量范圍的篩選
按既定試驗方法,以離心穩(wěn)定性(6 000 r/min×20 min)為評價指標,在保持油相/水相質(zhì)量比例為5/5以及乳化劑Span-60的加入量為1% 的前提下,對Tween-80加入量的范圍進行篩選,以篩選出能夠形成穩(wěn)定乳膏劑的Tween-80用量范圍。
結(jié)果表明,當Tween-80加入量為0~1%時,乳膏劑的離心穩(wěn)定性良好。如表7所示。
表7 輔助乳化劑Tween-80用量范圍篩選表
通過三因素三水平(L9,34)正交設(shè)計,以乳膏劑外觀均一性、涂布延展性、離心穩(wěn)定性、耐寒耐熱性的綜合評分作為評價指標,對油相/水相質(zhì)量比例(A)、乳化劑Span-60用量(B)、輔助乳化劑Tween-80用量(C)進行正交篩選,篩選出制備煙酰胺乳膏劑的最佳處方,正交分析結(jié)果如表8所示。
結(jié)果表明,在影響該乳膏劑成型性的三大因素中,乳化劑Span-60用量對乳膏劑成型性的影響最大,其次是輔助乳化劑Tween-80用量和油相/水相質(zhì)量比例。通過正交極差分析得出最優(yōu)處方為 A2B1C2,即油相/水相質(zhì)量比例為 6/4、乳化劑Span-60用量為1%(m/m)、輔助乳化劑Tween-80用量為0.5%(m/m)。在該優(yōu)選處方下,乳膏劑成型性(外觀均一性、涂布延展性、離心穩(wěn)定性、耐寒性耐熱性的綜合評分)最優(yōu)。
表8 乳膏劑處方篩選的正交試驗結(jié)果
按最優(yōu)處方條件制備了3批煙酰胺乳膏劑,并對其放置穩(wěn)定性進行了初步性評價表征,結(jié)果如表9所示。
表9 煙酰胺乳膏劑的放置穩(wěn)定性評價(4 ℃)
結(jié)果表明,優(yōu)選處方下,所制備的3批煙酰胺乳膏劑載藥量為(3.3±0.51)%,外觀呈均勻的乳白色膏體,涂抹延展時細膩無顆粒感,離心穩(wěn)定性、耐寒及耐熱性均良好。將上述3批載藥乳膏劑置于25 ℃條件下進行放置穩(wěn)定性評價,結(jié)果表明,放置3個月內(nèi)的煙酰胺乳膏劑穩(wěn)定性良好,藥物含量、外觀均一性、涂布延展性、耐寒耐熱性以及離心穩(wěn)定性均未發(fā)生顯著變化。
根據(jù)油水比例及所使用乳化劑的性質(zhì)和用量的不同,乳膏劑可分為水包油(O/W)型和油包水(W/O)型,經(jīng)查閱大量文獻,本研究擬制備煙酰胺油包水(W/O)型乳膏劑。原因主要為以下兩點:
(1)增加主藥煙酰胺的化學穩(wěn)定性。研究表明,煙酰胺中的酰胺鍵在水溶液中不夠穩(wěn)定,容易受pH和氧氣的影響而生成煙酸,不僅會導(dǎo)致有效成分煙酰胺的藥理活性降低,同時所生成的煙酸具有一定的刺激性,對于某些敏感人群造成過敏反應(yīng)。而在油包水(W/O)型軟膏劑中,通過復(fù)合乳化劑的作用,形成油相包覆水相的乳化結(jié)構(gòu),外層油相能夠?qū)?nèi)層水相與空氣隔離開,從而避免內(nèi)層有效成分煙酰胺在貯存過程中發(fā)生氧化反應(yīng)。因此本研究將煙酰胺乳膏劑制成油包水(W/O)型,使之更好地發(fā)揮多種藥理作用的同時降低其可能產(chǎn)生的不良反應(yīng)。
(2)油脂保護作用。在實際應(yīng)用中,外用油包水(W/O)型軟膏劑相較于水包油(O/W)型乳膏劑不易揮發(fā)、失水,因此作用時間更持久,且能夠在皮膚表層覆蓋一層油脂膜,增強皮膚的水合作用,易于有效成分經(jīng)皮遞送。因此,將煙酰胺制成油包水(W/O)型外用乳膏劑更利于其發(fā)揮藥理作用。
本研究中選擇Span-60作為乳化劑,但由于其親水親油平衡值較低,可能會造成乳膏劑分層、不穩(wěn)定等不良后果,因此,在乳膏劑制備過程中多采取加入輔助乳化劑的形式,通過乳化劑復(fù)配來調(diào)節(jié)Span-60的親水親油平衡值至適宜的范圍,有利于形成更穩(wěn)定的乳膏劑。
本研究中通過系統(tǒng)的處方篩選制備了煙酰胺乳膏劑,采用油包水型乳膏劑的形式,增加了煙酰胺的穩(wěn)定性,并有利于其經(jīng)皮遞送,具有很大的發(fā)展空間以及實際應(yīng)用價值。在后期研究中,會考慮向其中加入其他抗氧劑,以進一步增加煙酰胺的貯存穩(wěn)定性。