劉龍云,何曉梅,方麗波,劉修樹,何曉麗
(1 合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程學(xué)院,安徽 合肥 230000;2 皖西學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院,安徽 六安 237012)
隨著醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展,藥物劑型越來越多種多樣。經(jīng)皮給藥系統(tǒng)逐漸被廣泛應(yīng)用,越來越多藥物的研究方向開始轉(zhuǎn)向經(jīng)皮給藥系統(tǒng)。巴布劑是用水溶性的高分子聚合物作為基質(zhì)骨架材料的外用貼劑,由于具有載藥量大、給藥方便、無刺激、可以隨時終止給藥、反復(fù)揭貼、劑量準確等優(yōu)點,在醫(yī)藥行業(yè)也得了快速發(fā)展[1]。
丹皮酚是從毛茛科牡丹花的根皮中提取出來的一種中藥材,具有催眠、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、解熱、抗炎、抗菌等藥理作用[2]。除此之外,丹皮酚還廣泛應(yīng)用于日化用品,這是由于丹皮酚還能有效抑制細胞內(nèi)O2·自由基的產(chǎn)生,有使皮膚增白的作用,可將皮膚中沉積得色素還原,使其退色,具因此有消淤淡斑、消炎、消腫、止痛、抗過敏、抗病毒的作用[3]。目前市場上有丹皮酚片劑和丹皮酚軟膏劑。片劑順應(yīng)性差,有首過效應(yīng);軟膏劑使用方便,但劑量不易控制。丹皮酚巴布劑屬于中藥的新型改良劑型,能夠改善機體的耐受性,易吸收,劑量易于控制,穩(wěn)定性好,能夠彌補目前市售劑型的缺點,提高丹皮酚的用藥安全性和使用順應(yīng)性[4]。
本文通過單因素和正交實驗研究丹皮酚巴布劑基質(zhì)的處方配比,希望為丹皮酚巴布劑的研究奠定基礎(chǔ)。
甘油、丙二醇、聚乙烯醇、三乙醇胺、檸檬酸、檸檬酸鈉等試劑均為分析純;高嶺土、明膠、羧甲基纖維素鈉、卡波姆940等藥品均為藥用級;蒸餾水(娃哈哈集團);丹皮酚提取物。
電子天平,上海實驗儀器廠;ZK-82A真空干燥箱,上海實驗儀器廠;DF-1集熱式磁力攪拌器,江蘇金城國勝實驗儀器廠;BC-W201恒溫水浴鍋,上海貝凱生物化工設(shè)備有限公司;初黏力測定儀,持黏力測定裝置,測試用鋼球。
首先將蒸餾水、甘油、丙二醇混合成均勻溶液,取適量卡波姆940加入混合溶液過夜充分溶脹后,用三乙醇胺調(diào)pH至8.0。另娶等量明膠、聚乙烯醇、CMCNa加混合溶液,攪拌溶脹。再取高嶺土加混合溶液后混合成均勻的懸濁液。最后將溶脹后的卡波姆940溶液,明膠、聚乙烯醇、CMCNa混合溶液,高嶺土混懸液和檸檬酸及檸檬酸鈉混合,水浴攪拌,涂布。用該法制作成的巴布劑形性比較好,工藝方法簡單,操作方便[6]。本處方中高嶺土為賦形劑 ;明膠,CMCNa,聚乙烯醇為增粘劑;甘油,丙二醇,卡波姆940為保濕劑;檸檬酸,檸檬酸鈉為交聯(lián)劑。
以各組分不同配比形成巴布劑基質(zhì)的初黏力、持黏力和感官綜合評價得分作為評價指標,進行綜合評分[7-9]。感官指標測試人員由五人組成,結(jié)果取平均值,三項之和記為感官綜合評分,最高總分是25分。
初黏力測定方法:把初粘性測試儀中的傾斜板調(diào)整角度,至與水平面成30度角,將供試品巴布貼劑的粘性面向上,固定在初粘性測試儀的傾斜板上。用不銹鋼球置于傾斜板上的鋼球放置區(qū),調(diào)整好初始位置后釋放鋼球,球會滾動并經(jīng)過巴布貼劑的黏性面,能夠粘住的最大球號鋼球,記為初黏力評價指標。
持黏力測定方法:把貼有供試品巴布劑的實驗板垂直吊掛在持黏力測定儀的實驗架上,按照標準操作,下端懸掛上規(guī)定重量的砝碼,供試品巴布劑完全脫離實驗架的時間記為巴布劑的持黏力評價指標。
感官綜合評價:考慮到涂展性和均勻性是可以通過涂布機的參數(shù)控制的,所以選擇圖展性、皮膚追隨性、基質(zhì)殘留度和反復(fù)揭帖性為供試品巴布劑的性能評價指標。每一項的檢測的具體方式如下:圖展性采用粘基力判別方法,涂布時膏體不斷條為10分,段條嚴重以至于無法涂布為0分,其余對比滿分和零分,酌情給分;皮膚追隨性是日本評價巴布劑的常用方法,將供試品巴布劑貼于成年男性手腕背部,用大力甩10下,不脫落者為10分,甩8下脫落為8分,依次為6分、4分、2分;基質(zhì)殘留度根據(jù)每次揭帖后均留住皮膚的基質(zhì)殘留的多少,完全無基質(zhì)殘留在皮膚者為10分,根據(jù)由少到多依次遞減8分、6分、4分、2分;反復(fù)揭帖性是將成型巴布劑反復(fù)揭開、黏貼于手腕背部,重復(fù)3次,揭開或黏貼的間隔為5 min。第三次黏貼于背部后大力甩10下不脫落者為10分,甩8下脫落為8分,如此遞減依次為6分、4分、2分。
在丹皮酚巴布劑的制作過程中,輔料分為兩種,第一種輔料如甘油、丙二醇等,在同類實驗中常被用到,已有較理想的配方范圍[10],且他們不是重要的影響因素,故預(yù)先通過單因素實驗確定用量,不納入正交實驗考察范圍。第二種輔料是影響重大的,他們的用量會影響丹皮酚巴布劑的各項評價指標,如卡波姆940、CMC-Na、高嶺土和明膠。
根據(jù)輔料的不同作用,設(shè)計不同輔料的評價指標。高嶺土為賦形劑(骨架材料),明膠、CMCNa、聚乙烯醇為增粘劑,甘油、丙二醇、卡波姆940為保濕劑,以圖展性、皮膚追隨性、反復(fù)粘貼性、膜殘留量為考察指標。依據(jù)“2.1”巴布劑基質(zhì)的制作工藝流程,除考察因素外,其他因素固定不變,根據(jù)評價指標,確定各種輔料的用量范圍,單因素考察結(jié)果如表1所示。
表1 單因素考察結(jié)果Table 1 Results of single factor investigation
結(jié)果確定各基質(zhì)的用量分別為高嶺土23~29 g,明膠1.5~3.5 g,卡波姆1.5~4.5 g,甘油30~40 g,丙二醇30~40 g。
2.5.1 正交實驗設(shè)計
故本實驗定甘油、丙二醇、水、聚乙烯醇、檸檬酸和檸檬酸鈉的用量分別為35.0 g、35.0 g、40.0 g、1.0 g、0.5 g、0.5 g。將卡波姆940、CMC-Na、高嶺土和明膠定為考察因素,以初黏力、持黏力以及感官綜合評價綜合評分為考察指標,根據(jù)上述工藝流程,在單因素考察的基礎(chǔ)上,各設(shè)定三個實驗水平,采用L9(34)設(shè)計方案進行正交實驗(表2),以確定巴布劑基質(zhì)中各組分的最佳處方[11-13]。
表2 正交實驗因素水平表Table 2 Orthogonal test factor level table
2.5.2 正交實驗結(jié)果及分析
正交實驗結(jié)果見表3。采取綜合平衡法進行分析:對于巴布劑初黏力,最優(yōu)水平組合為A1B2C3D3,而根據(jù)極差R可知,各因素對初黏力的影響順序依次為:卡波姆940(A)>高嶺土(C)>CMC-Na(B)>明膠(D),A因素即卡波姆是影響初黏力最主要因素,隨著卡波姆用量的增加,巴布劑的初黏力也不斷增加;對于持黏力,最優(yōu)水平組合為A2B2C3D2,而根據(jù)極差R可知,各因素對持黏力的影響順序依次為:CMC-Na(B)>卡波姆94(A)>高嶺土(C)>明膠(D),B因素是影響持黏力的主要因素;對于感官綜合評價,最優(yōu)水平組合A2B1C3D1,而根據(jù)極差R可知,各因素對感官綜合評價的影響順序依次為:高嶺土(C)>卡波姆940(A)>CMC-Na(B)>明膠(D),C因素即高嶺土是影響巴布劑感官綜合評價的主要因素[14]。綜合考慮初黏力、持黏力以及感官綜合評價確定最優(yōu)處方為A2B2C3D1,即確定最優(yōu)處方中卡波姆940 3.0 g,CMC-Na 3.5 g,高嶺土29.0 g,明膠1.5 g。
表3 正交實驗結(jié)果及分析Table 3 Orthogonal test results and analysis
2.5.3 驗證實驗
表4 驗證實驗結(jié)果Table 4 Verification test results
用最佳處方制備4批樣品,在制備成型后分別進行初黏力、持黏力以及感官綜合評分測定,結(jié)果如表4所示,綜合考慮初黏力、持黏力以及感官綜合評價確定最佳配方應(yīng)為A2B2C3D1,即卡波姆3 g,CMC-Na 3.5 g,高嶺土29 g,明膠1.5 g時制備的巴布劑基質(zhì)效果最好,按優(yōu)化配方制備出來的巴布劑,無論是初黏力、持黏力還是感官綜合評價均很好,符合巴布劑制備要求。
巴布劑基質(zhì)最優(yōu)配方為:甘油35.0 g、丙二醇35.0 g、水40.0 g、聚乙烯醇1.0 g、檸檬酸0.5 g,檸檬酸鈉0.5 g,卡波姆940 3.0 g,CMC-Na 3.5 g,高嶺土29.0 g,明膠1.5 g,此配方具有良好的初黏力、持黏力,感官綜合評價得分較高。本實驗考察巴布劑基質(zhì)中幾種主要輔料的的用量對酚巴布劑的初黏力、持黏力和感官綜合評價的影響,從中篩選較優(yōu)處方,是丹皮酚巴布劑能夠達到較高的質(zhì)量水平,同時使巴布劑使用舒適,保濕性,成型性,反復(fù)結(jié)貼性等較強。實驗設(shè)備簡單,方法易操作,可驗證性強。
卡波姆940,明膠的溶脹時間和加入混合溶液的量對實驗有顯著影響,溶脹時間過短或加入混合溶液的量不足,會導(dǎo)致巴布劑成形性較差,有流膏的現(xiàn)象,通過實驗發(fā)現(xiàn),卡波姆940 3.0 g加混合溶液45 mL,溶脹24 h,明膠2.5 g混合溶液15 mg溶脹12 h,制得的丹皮酚巴布劑初黏力、持黏力、和感官綜合評價均較佳。本實驗初期,在卡波姆的溶脹時間方面把握不準確,當溶脹時間不足,會出現(xiàn)卡波姆濃度不均勻,直接影響主藥丹皮酚的含量均勻度。造成在含量分析的時候,所取的樣品含量差異較大。加長溶脹時間至24 h后,此問題沒有再出現(xiàn)。
由于本實驗是丹皮酚巴布劑系列實驗中的一部分,僅研究承載丹皮酚的巴布劑的處方。另已通過方法學(xué)實驗證明將丹皮酚提取物加入巴布劑基質(zhì)處方中,涂布制成巴布劑后,經(jīng)含量檢測,丹皮酚含量不變,穩(wěn)定性較好[5]。說明基質(zhì)處方中的輔料與丹皮酚份相容性較好,所得的處方能夠滿足丹皮酚巴布劑的承載需求。