均勻設(shè)計(jì)篩選吲哚美辛親水凝膠貼劑的基質(zhì)處方Δ

謝偉杰，張永萍，徐 劍（貴陽中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，貴陽 550002）

·制劑與工藝·

均勻設(shè)計(jì)篩選吲哚美辛親水凝膠貼劑的基質(zhì)處方Δ

謝偉杰＊，張永萍#，徐 劍（貴陽中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，貴陽 550002）

目的：篩選吲哚美辛親水凝膠貼劑的基質(zhì)處方。方法：以外觀、初黏力、柔軟性、保濕性為指標(biāo)，利用混合水平的均勻設(shè)計(jì)篩選貼劑的基質(zhì)處方，并進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)和貼劑離體透皮試驗(yàn)評(píng)價(jià)貼劑質(zhì)量。結(jié)果：優(yōu)選基質(zhì)處方為聚乙烯醇7.686 g、聚乙烯吡咯烷酮9.662 g、甘油19.992 g、明膠9.999 g、羧甲基纖維素鈉13.997 g、卡波姆3.000 g、羥丙甲基纖維素1.500 g。所制貼劑表面平整光滑，基質(zhì)均勻，色澤良好，黏附力較強(qiáng)，柔軟性良好（失水率為11.9%）；能緩慢釋藥48 h，離體透皮釋放行為符合Higuchi動(dòng)力學(xué)模型（R2＝0.986 9）。結(jié)論：成功制得吲哚美辛親水凝膠貼劑，其能緩控藥物釋放，性質(zhì)良好。

均勻設(shè)計(jì)；吲哚美辛；貼劑；基質(zhì)處方；成型工藝

吲哚美辛為非甾體類抗炎、解熱、鎮(zhèn)痛藥，抗炎、解熱作用明顯，其抗炎作用較氫化可的松強(qiáng)2倍，臨床上對(duì)炎癥性疼痛有良好鎮(zhèn)痛作用，主要用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，但口服給藥具有嚴(yán)重的胃腸道不良反應(yīng)，同時(shí)可能引起神經(jīng)副作用、腎損傷等問題，限制了其在臨床上的應(yīng)用。吲哚美辛的分子量為357.79，熔點(diǎn)為155～162℃，在生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)（BCS）中屬于第二類“低溶解性高滲透性”[1-2]。為了減小其口服給藥毒副作用，目前采用經(jīng)皮給藥的研究報(bào)道較多。由于親水凝膠基質(zhì)制備工藝成熟、皮膚親和力較好、基質(zhì)構(gòu)成骨架、釋放易控制，故本研究采用親水凝膠基質(zhì)制備了吲哚美辛親水凝膠貼劑，以達(dá)到緩控藥物釋放及避免胃腸道不良反應(yīng)的目的。

1 材料

1.1 儀器

Agilent 1260型高效液相色譜儀（美國安捷倫公司）；TK-12B型透皮擴(kuò)散試驗(yàn)儀（上海鍇凱科技貿(mào)易有限公司）；初黏力測(cè)定裝置和中藥巴布劑成型機(jī)（由貴陽中醫(yī)學(xué)院藥物制劑實(shí)驗(yàn)室提供）。

1.2 藥品與試劑

吲哚美辛原料藥（批號(hào)：YY-17J6C1，純度：＞99.5%）和羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）、羥丙甲基纖維素（HPMC）、聚乙烯醇1750（PVA-1750）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）K30、卡波姆940均購于上海源葉生物科技有限公司，均為分析純；PVA-124（進(jìn)口分裝，廣州醫(yī)藥站化學(xué)試劑公司，批號(hào)：920315，分析純）；明膠、三乙醇胺、丙三醇、丙二醇均為分析純；純凈水為娃哈哈純凈水，其他用水為貴陽中醫(yī)學(xué)院藥物制劑實(shí)驗(yàn)室自制蒸餾水。

2 方法與結(jié)果

2.1 工藝路線

吲哚美辛親水凝膠貼劑制備流程圖見圖1。

圖1 吲哚美辛親水凝膠貼劑制備流程圖Fig 1 Preparation flow of Indomethacin hydrophilic gel patch

2.2 制備工藝

[3-6]，采用流涎法作為成型工藝。對(duì)基質(zhì)輔料處理及加入藥物過程為：（1）PVA-1750，用適量85%乙醇浸泡過夜，醇解后濾過，瀝干，重復(fù)1次，50℃烘干，備用；（2）稱適量（1）項(xiàng)下PVA-1750與明膠于6～8倍量水中溶脹過夜，85～90℃水浴加熱30 min，制成混合膠溶液A；（3）稱適量PVP K30、CMC-Na與卡波姆940，混合，于6～8倍量水中過夜溶脹，溶解，加熱至80℃，制成混合膠溶液B；（4）各取適量甘油與丙二醇，混合，按1 g卡波姆940∶1.35 g三乙醇胺的比例加入三乙醇胺，然后加入適量吲哚美辛原料藥，攪拌使藥物溶解完全，加熱至80℃保存，作為混合膠溶液C；（5）將混合膠溶液B、C對(duì)應(yīng)加入混合膠溶液A中，邊加邊攪拌，并加水至600 g，攪拌均勻，作為30貼制劑的混合親水凝膠液；（6）將混合親水凝膠液于50℃水浴保溫，靜置4 h，排除氣泡；（7）最后于每個(gè)空白貼劑膠圈中澆注含藥混合膠液20 g，延展，冷凍2 h，自然晾干50～60 h，形成厚度一致、均勻、色澤統(tǒng)一的貼劑薄片。貼劑規(guī)格：直徑7 cm的圓形貼片，載藥量為12.5 mg。

2.3 成型指標(biāo)評(píng)價(jià)

參閱文獻(xiàn)[4-6]，初步篩選采用貼劑基質(zhì)處方的成型性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別進(jìn)行外觀評(píng)價(jià)、初黏力測(cè)定、柔軟性評(píng)價(jià)、保濕性測(cè)定。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Tab 1 Scoring criteria

2.3.1 外觀性（Y1） 分別用“+”對(duì)貼劑的外觀進(jìn)行評(píng)價(jià)。貼劑表面光滑整潔、整體均勻一致記1個(gè)“+”，色澤好記1個(gè)“+”，反復(fù)折疊后表面平整、無褶皺記1個(gè)“+”，無氣泡、無顆粒團(tuán)塊記1個(gè)“+”，以上均不達(dá)標(biāo)記為“0”，如果貼劑難以成型、外觀差記為“-”。

2.3.2 初黏力（Y2） 貼劑應(yīng)有很好的黏性，貼于皮膚后不易揭離。參考2015年版《中國藥典》（四部）通則0952第一法，采用球斜坡法測(cè)定貼劑的初黏力，以所用小球的型號(hào)進(jìn)行評(píng)分，小球號(hào)數(shù)越大，初黏力越好。

2.3.3 柔軟性（Y3） 貼劑成型面體應(yīng)有一定彈性，堅(jiān)實(shí)且反折時(shí)沒有裂紋，貼于皮膚表面有舒適感。以反復(fù)折疊貼劑至出現(xiàn)折痕、斷裂、變形等現(xiàn)象的次數(shù)進(jìn)行評(píng)分，折疊次數(shù)越多，評(píng)分越高，柔軟性越好。

2.3.4 保濕性（Y4） 參考化妝品保濕性研究方法（失水率測(cè)定法）[5-6]評(píng)價(jià)保濕性。將貼劑置于35℃干濕條件下48 h后測(cè)定貼劑基質(zhì)失水量ΔM＝M0－M1，失水率ML＝ΔM/M0×100%，式中M0為初始質(zhì)量，M1為48 h后質(zhì)量?；贛L值大小，評(píng)價(jià)貼劑的保濕性，ML值越小，保濕性越好。

2.4 混合水平的均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)

2.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用混合水平的均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)[4-10]對(duì)基質(zhì)處方中主要輔料進(jìn)行初步篩選，即PVA-1750、PVP K30、甘油、明膠、CMC-Na、卡波姆940、HPMC用量；除以上因素外，各組處方中丙二醇量按與甘油量比例加入。利用均勻設(shè)計(jì)的混合水平因素表安排各輔料用量（用量為30貼的輔料量，每貼載藥量為12.5 mg），以成型指標(biāo)的綜合評(píng)分Y（Y＝Y(jié)1/Y1max×100×0.2+Y2/Y2max×100× 0.4+Y3/Y3max×100×0.1+Y4/Y4max×100×0.3）作為指標(biāo)，采用DPS 7.05軟件安排均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)?；旌纤降木鶆蛟O(shè)計(jì)因素與水平見表2，試驗(yàn)安排與結(jié)果見表3。

表2 混合水平的均勻設(shè)計(jì)因素與水平Tab 2 Factors and levels of mixed level of uniform design

表3 混合水平的均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)安排與結(jié)果（n＝3）Tab 3 Arrangement and results of mixed level of uniform design（n＝3）

2.4.2 回歸分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別以指標(biāo)Y1～Y4和Y作為因變量，各因素X1～X7作為自變量，利用DPS 7.05軟件進(jìn)行二次多項(xiàng)式逐步回歸法分析[11-13]。獲得因變量與自變量間的二次多項(xiàng)式回歸方程為：Y1＝15.400－1.189X3－0.490X5+0.034 7X32－0.032 3X1X5+0.047 1X1X6+ 0.014 0X2X6+0.086 5X3X5－0.007 48 X4X6－0.105X4X7－0.005 68X5X6（R＝0.999 9，P＝0.003 5）；Y2＝－6.823+ 2.020X1+0.210X5－0.111X1X1－0.029 8X52－0.160X1X7+ 0.049 6X2X3－0.037 9X3X4+0.784X4X6+0.041 8X5X6+ 0.288X5X7（R＝0.999 9，P＝0.009 8）；Y3＝15.338－1.505X2+0.164X5－1.245X62－0.038 2X1X5－0.474X1X6+ 0.450 4X1X7+0.587X2X7+0.988X3X6－0.746X3X7－0.056 6 X4X5（R＝0.999 9，P＝0.015 0）；Y4＝20.668－1.033X3－8.520 8X6－0.024 2X12－0.011 2X5X5+0.080 0X1X5－0.011 4 X2X5－0.022 2X2X7+0.784X3X6+0.047 5X4X5－0.139X5X7（R＝0.999 9，P＝0.003 5）；Y＝16.812+3.447X1+ 0.542X5－0.302X12－0.006 9X52+0.150X1X4+0.012 4X2X3－0.005 5X3X4+1.038X3X6－0.163X3X7+0.144X4X5（R＝0.999 9，P＝0.006 2）。綜合評(píng)分Y與自變量間二次項(xiàng)回歸分析結(jié)果見表4。

表4 二次項(xiàng)逐步回歸分析結(jié)果Tab 4 Quadratic regression analysis results

結(jié)合以上結(jié)果并本著“成本節(jié)約”原則，確定吲哚美辛親水凝膠貼劑的基質(zhì)處方：PVA-1750 7.686 g、PVP K30 9.662 g、甘油19.992 g、明膠9.999 g、CMC-Na 13.997 g、卡波姆940 3.000 g、HPMC 1.500 g。2.4.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 按篩選的基質(zhì)處方制備3批吲哚美辛親水凝膠貼劑，分別按“2.3”項(xiàng)下方法評(píng)價(jià)其成型指標(biāo)，結(jié)果貼劑表面平整、光滑、無褶皺，基質(zhì)均勻一致，色澤良好，無氣泡，黏附力較強(qiáng)，柔軟性良好，結(jié)果見表5。

表5 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Tab 5 Results of verification test

2.5 離體透皮試驗(yàn)

2.5.1 色譜條件 采用高效液相色譜法測(cè)定吲哚美辛含量。其中，色譜柱為Diamonsil C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動(dòng)相為乙腈-0.1%磷酸水（60∶40），流速為1 mL/min，紫外分光檢測(cè)器，檢測(cè)波長為228 nm，柱溫為35℃，進(jìn)樣量為10 μL。在該色譜條件下，吲哚美辛的出峰時(shí)間為（9.0±0.3）min，理論板數(shù)不低于4 000，其色譜峰與相鄰雜質(zhì)峰的分離度≥2.5。

2.5.2 透皮條件 采用Franz透皮擴(kuò)散裝置檢測(cè)6批次吲哚美辛親水凝膠貼劑的離體透皮情況。接收池體積為7.0 mL，接觸面積為2.92 cm2；以硝酸纖維素膜為透皮介質(zhì)，孔徑0.45 μm，用肉豆蔻酸異丙酯浸漬過夜，除去表面油脂后用于離體透皮試驗(yàn)；pH 7.3磷酸鹽緩沖液作為接收液，離體皮膚固定在擴(kuò)散池上，角質(zhì)層向外，剪取固定大小貼劑，緊貼于離體皮膚角質(zhì)層，確保無氣泡存在；水浴恒溫至（36±1）℃，電磁恒速攪拌320 r/min；分別于2、4、6、8、12、16、24、48 h取樣2 mL，同時(shí)補(bǔ)入等質(zhì)量空白接收液；將取的接收液用0.45 μm微孔濾膜過濾，作為供試品，進(jìn)樣測(cè)定吲哚美辛峰面積，計(jì)算累積透過量（Q）。，式中V為接收池體積（mL），A為接觸面積（cm2），cn為第n個(gè)取樣點(diǎn)的濃度，ci為第i個(gè)取樣點(diǎn)的濃度，V1為取樣體積（mL）。

2.5.3 結(jié)果 以Q（μg/cm2）對(duì)取樣時(shí)間t作圖，繪制透皮曲線，同時(shí)采用零級(jí)、一級(jí)、Higuchi動(dòng)力學(xué)模型對(duì)透過情況進(jìn)行擬合。吲哚美辛親水凝膠貼劑的離體透皮曲線見圖2，透皮動(dòng)力學(xué)模型擬合結(jié)果見表6。

圖2 吲哚美辛親水凝膠貼劑的離體透皮曲線（n＝6）Fig 2 in vitro transdermal curve of Indomethacin hydrophilic gel patch（n＝6）

表6 吲哚美辛親水凝膠貼劑的透皮動(dòng)力學(xué)模型擬合結(jié)果Tab 6 Kinetics model fitting of in vitro transdermal diffusion of Indomethacin hydrophilic gel patch

由圖2、表6可知，所制備的吲哚美辛親水凝膠貼劑能緩慢透皮釋放48 h，透皮釋放行為符合Higuchi動(dòng)力學(xué)模型（R2＝0.986 9）。

3 討論

經(jīng)皮給藥中甘油與丙二醇合用常用比例是1∶1、1∶2[3-6]。筆者對(duì)兩種比例進(jìn)行考察時(shí)發(fā)現(xiàn)，1∶1合用使吲哚美辛親水凝膠貼劑變得更柔軟、與皮膚更親和，因此決定按1∶1合用甘油與丙二醇。其中，卡波姆940需按1∶1.35加入三乙醇胺后才形成凝膠，隨pH增到7.3所制凝膠初黏力達(dá)到相關(guān)要求；由于吲哚美辛顯酸性，基于前期關(guān)于BCS理論研究，利用有機(jī)堿-三乙醇胺調(diào)節(jié)吲哚美辛的溶解度，使其全部溶解后再加入混合膠液中，可提高其透皮效果。因此，三乙醇胺用量為1.4倍卡波姆940的量。

筆者研究發(fā)現(xiàn)，HMPC使基質(zhì)呈現(xiàn)泛泡沫化，結(jié)合回歸模型分析，其對(duì)貼劑成型無顯著影響，故后期可以考慮從處方中去除HPMC。

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Matrix Formulation Screening of Indomethacin Hydrophilic Gel Patch by Uniform Design

XIE Weijie，ZHANG Yongping，XU Jian（School of Pharmacy，Guiyang College of Traditional Chinese Medicine，Guiyang 550002，China）

OBJECTIVE：To screen the matrix formulation of Indomethacin hydrophilic gel patch.METHODS：Using appearance，adhesion，softness，moisture retention as indexes，mixed level of uniform design was used to screen matrix formulation of patch，verification test and in vitro transdermal test were used to evaluate the patch quality.RESULTS：Optimized matrix formulation was as follow as PVA of 7.686 g，PVP of 9.662 g，glyceryl of 19.992 g，gelatin of 9.999 g，CMC-Na of 13.997 g，carbomer of 3.000 g，HPMC of 1.500 g.The prepared patch had smooth surface，uniform matrix，good color，strong adhesion，good softness（water loss rate of 11.9%）.It can be slowly released for 48 h.The in vitro transdermal release fitted the Higuchi model（R2＝0.986 9）.CONCLUSIONS：Indomethacin hydrophilic gel patch is successfully prepared，which can slowly release drug with overall good quality.

Uniform design；Indomethacin；Patch；Matrix formulation；Forming technology

O648.17；R971+.1

A

1001-0408（2017）10-1382-04

2016-07-07

2016-09-01）

（編輯：鄒麗娟）

貴州省高層次創(chuàng)新型“百層次人才”培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目（No.黔科合人才〔2015〕4030號(hào)）；貴州省普通高等學(xué)校工程研究中心項(xiàng)目（No.黔教合KY字〔2014〕22號(hào)）

＊碩士。研究方向：藥物新制劑與新劑型的開發(fā)。電話：0851-5652056。E-mail：76351383@qq.com

#通信作者：教授。研究方向：藥物新制劑與新劑型的開發(fā)。電話：0851-5652056。E-mail：642055255@qq.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.10.23