劉彤,王雪萌,劉黎瑤,,通信作者,王慶奎
(1.天津農(nóng)學(xué)院 基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院,天津 300384;2.天津農(nóng)學(xué)院 天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津300384)
與傳統(tǒng)中藥粉末外敷使用相比,將中藥提取物制備成軟膏劑的形式經(jīng)皮給藥之后,能夠增加表皮單位面積處藥物的有效成分含量,利于提高藥效。同時(shí),通過(guò)選擇適宜的軟膏劑類型,能夠?qū)χ兴幪崛∥镉行С煞值幕钚约右员Wo(hù),防止其在長(zhǎng)期放置過(guò)程中失活或者失效[1]。當(dāng)歸是傘形科當(dāng)歸屬的多年生草本植物,常以其干燥根入藥?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明:當(dāng)歸提取物中富含多種黃酮類等有效物質(zhì),外用具有清除自由基、抗氧化以及抗炎抗菌等作用,有利于皮膚損傷性疾病的防治與預(yù)防[2]。因此,本研究中,將當(dāng)歸提取物制備成易于外用給藥的油包水(W/O)型軟膏劑,以外觀均一性、涂抹延展性、離心穩(wěn)定性及耐寒耐熱性的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果作為考察指標(biāo)[3],通過(guò)正交篩選的方法,考察了處方中油相比例、乳化劑以及輔助乳化劑的用量對(duì)軟膏劑成型性的影響,并且確定了制備當(dāng)歸提取物軟膏劑的最優(yōu)工藝處方。
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(jì)(北京普析通用儀器有限公司)、磁力攪拌器(常州國(guó)華電器有限公司)、低速離心機(jī)(長(zhǎng)沙湘儀儀器有限公司,L550)、高速粉碎機(jī)、恒溫水浴鍋等。
中藥當(dāng)歸飲片(天津老百姓大藥房,產(chǎn)地:甘肅岷縣)、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(中國(guó)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、硬脂酸、羊毛脂、75%乙醇(天津市風(fēng)船化學(xué)試劑有限公司,分析純),其他試劑均為分析純。
稱取適量干燥至恒重的當(dāng)歸飲片,使用高速粉碎機(jī)粉碎,過(guò)80目篩,棄去粗渣,留細(xì)粉待用。按參考文獻(xiàn)[4]報(bào)道,在輔助加熱條件下對(duì)當(dāng)歸細(xì)粉進(jìn)行超聲提取。具體操作方法為:稱取30 g當(dāng)歸細(xì)粉置于250 mL三角瓶中,向其中加入150 mL 75%乙醇,在80 ℃水浴條件下進(jìn)行超聲提取30 min,放冷后使用濾紙過(guò)濾,棄去藥渣。將濾液在4 000 r/min的條件下離心15 min,取上清液進(jìn)行減壓濃縮,至提取物濃度約為1 g/mL,作為當(dāng)歸提取物浸膏,密封置于4 ℃條件下備用。
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
準(zhǔn)確稱量蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品10 mg置于容量瓶中,加入75%乙醇超聲溶解并定容至100 mL,配制得到濃度為100 μg/mL的儲(chǔ)備液。使用移液管精密移取適量?jī)?chǔ)備液,使用75%乙醇稀釋得到系列梯度濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。通過(guò)紫外-可見分光光度法,在260 nm波長(zhǎng)條件下,測(cè)定上述系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。以標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以吸光度為縱坐標(biāo),擬合得出線性回歸方程并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.2.2 精密度測(cè)定
取2.2.1項(xiàng)下低、中、高濃度的線性樣品連續(xù)進(jìn)樣5次,測(cè)定其在260 nm波長(zhǎng)下的吸光度,記錄吸光度數(shù)值并計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。
2.2.3 加樣回收試驗(yàn)
精密量取已知總黃酮含量的當(dāng)歸提取物浸膏,向其中加入適量蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液,并使用75%乙醇稀釋定容,使得其中蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品的濃度分別為1、5、10 μg/mL。經(jīng)微孔濾膜過(guò)濾后,通過(guò)紫外-可見分光光度法,測(cè)定續(xù)濾液在260 nm波長(zhǎng)下的吸光度,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)品的加樣回收率。
2.2.4 提取物中總黃酮含量測(cè)定
精密量取適量當(dāng)歸提取物浸膏至容量瓶中,使用75%乙醇稀釋定容。經(jīng)微孔濾膜過(guò)濾之后,取續(xù)濾液作為供試品溶液,通過(guò)紫外-可見分光光度法,測(cè)定其在260 nm波長(zhǎng)下的吸光度,使用標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程,計(jì)算當(dāng)歸提取物中總黃酮的含量。
2.3.1 處方篩選
根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研和前期試驗(yàn)結(jié)果,本研究中,以特定比例的羊毛脂-凡士林-硬脂酸(質(zhì)量比例為1∶3∶4)作為復(fù)合油相[3],以Span-60作為乳化劑,并且選擇了Tween-80作為輔助乳化劑。前期單因素研究發(fā)現(xiàn)油相比例、乳化劑以及輔助乳化劑的用量這3大因素對(duì)于軟膏劑的成型性影響較大,因此,擬通過(guò)3因素3水平(L9,34)的正交設(shè)計(jì),對(duì)上述3大因素進(jìn)行用量篩選。因素水平設(shè)計(jì)如表1所示。
表1 正交設(shè)計(jì)因素水平表(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %
2.3.2 考察指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法
在處方篩選的過(guò)程中,通過(guò)外觀均一性、涂抹延展性、離心穩(wěn)定性以及耐寒耐熱性作為評(píng)價(jià)指標(biāo),按照表2所示的考察指標(biāo)評(píng)分法進(jìn)行評(píng)分。各項(xiàng)考察指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法如下所示。
(1) 外觀均一性評(píng)價(jià):取適量樣品,目檢外觀是否色澤均勻、靜置是否發(fā)生自然分層,記錄目檢結(jié)果并評(píng)分。
(2) 涂抹延展性評(píng)價(jià):取適量樣品,在濾紙上小心涂抹,觀察其均勻涂布的難易程度,記錄結(jié)果并評(píng)分。
(3) 離心穩(wěn)定性評(píng)價(jià):分別取各處方下的軟膏劑樣品1 g,置于離心管中,于4 000 r/min的條件下離心30 min,觀察是否發(fā)生分層、變色等油水分離現(xiàn)象,記錄結(jié)果并評(píng)分。
(4) 耐寒性評(píng)價(jià):分別取各處方下的軟膏劑樣品1 g,置于離心管中,于-20 ℃條件下靜置24 h,觀察上述試驗(yàn)樣品是否發(fā)生分層、變色等油水分離現(xiàn)象,記錄結(jié)果并評(píng)分。
(5) 耐熱性評(píng)價(jià):另分別取各處方下樣品1 g置于離心管中,于60 ℃恒溫箱中靜置24 h,觀察上述試驗(yàn)樣品是否發(fā)生分層、變色等油水分離現(xiàn)象,記錄結(jié)果并評(píng)分。
對(duì)上述5項(xiàng)試驗(yàn)的得分進(jìn)行加和,作為最終綜合評(píng)分結(jié)果。
表2 處方篩選各項(xiàng)考察指標(biāo)評(píng)分表
根據(jù)正交設(shè)計(jì)得到的各個(gè)處方,通過(guò)乳化法來(lái)制備當(dāng)歸提取物軟膏劑,在制備過(guò)程中,各個(gè)處方的制備總量相同,并且其中當(dāng)歸提取物浸膏的加入量也保持一致,以便能夠更好地進(jìn)行平行比較。首先取處方量的油相,置于80 ℃水浴條件下,使油相受熱呈液體狀態(tài)后,向其中加入處方量的Span-60,繼續(xù)置于80 ℃水浴條件下,保溫待用。另取適量浸膏液,置于適量蒸餾水中,作為水相,并且向其中加入處方量的Tween-80,攪拌至分散均勻。在80 ℃水浴保溫的條件下,將油相滴加至水相中,全程保持勻速攪拌。至滴加結(jié)束后,于室溫條件下繼續(xù)保持勻速攪拌15 min,放涼即得。
在優(yōu)選的處方設(shè)計(jì)下,制備3批當(dāng)歸提取物軟膏劑,分別對(duì)其外觀均一性、涂抹延展性、離心穩(wěn)定性以及耐寒耐熱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。并且,于4℃條件下密封放置0、1、2個(gè)月,對(duì)該優(yōu)選處方下放置穩(wěn)定性進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。
3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
按照既定的試驗(yàn)方法,配制了不同濃度蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品系列溶液,依法使用紫外-可見分光光度法進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明:以吸光度Abs(縱坐標(biāo),y)對(duì)濃度c(μg/mL,橫坐標(biāo),x)進(jìn)行線性回歸,回歸方程為y=0.076 8x+0.013(R2=0.999 1)。線性測(cè)定結(jié)果(如圖1所示)表明:在既定測(cè)定方法下,蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品系列溶液在1.0~10.0 μg/mL的濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品系列溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線
3.1.2 精密度測(cè)定
按照既定的試驗(yàn)方法,低、中、高濃度的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液的精密度測(cè)定結(jié)果如表3所示。對(duì)低、中、高濃度對(duì)照品溶液分別連續(xù)重復(fù)5次測(cè)定的RSD值均小于2%,表明本法的精密度良好。
表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果
3.1.3 加樣回收率試驗(yàn)
依法進(jìn)行蘆丁對(duì)照品的回收率測(cè)定,測(cè)定結(jié)果如表4所示。
試驗(yàn)結(jié)果表明:在既定的測(cè)定方法下,低、中、高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%,表明既定測(cè)定方法的回收率合格。
表4 加樣回收率測(cè)定結(jié)果
3.1.4 提取物中總黃酮含量測(cè)定
依法對(duì)當(dāng)歸提取物中的總黃酮含量進(jìn)行了測(cè)定,測(cè)定結(jié)果表明:在輔助加熱的條件下,對(duì)當(dāng)歸細(xì)粉進(jìn)行超聲提取,提取物中總黃酮的含量為21.83 mg/mL。
通過(guò)3因素3水平(L9,34)正交設(shè)計(jì),以外觀均一性、涂抹延展性、離心穩(wěn)定性以及耐寒耐熱性評(píng)價(jià)的綜合評(píng)分作為評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)油相/水相比例、乳化劑以及輔助乳化劑的用量進(jìn)行了正交篩選,得出制備當(dāng)歸提取物軟膏劑的最佳處方,正交分析結(jié)果如表5所示。
表5 軟膏劑處方篩選的正交試驗(yàn)結(jié)果
分析結(jié)果表明:在影響該軟膏劑成型性的3大因素中,油相比例對(duì)成型性的影響較大,其次是乳化劑Span-60,再次是Tween-80。但是,在正交分析結(jié)果中,上述3者的極差值差異較小,尤其是因素A(油相比例)和因素B(乳化劑Span-60的用量)的極差值基本相同,表明上述3者對(duì)于成型影響的權(quán)重程度相差不大。通過(guò)正交極差分析得出最優(yōu)的處方為A2B2C3,即油相的比例為35.0%(w/w)、乳化劑Span-60的用量為4.0%(w/w)、輔助乳化劑Tween-80的加入量為4.5%(w/w)。
按照最優(yōu)處方條件制備了3批當(dāng)歸提取物軟膏劑,并且對(duì)其放置穩(wěn)定性進(jìn)行了初步的評(píng)價(jià),結(jié)果如表6所示。結(jié)果表明:優(yōu)選處方下,所制備的3批當(dāng)歸提取物軟膏劑中總黃酮的含量為0.22%±0.13%(w/w),目檢外觀完全均勻,涂抹細(xì)膩無(wú)顆粒,耐寒耐熱性評(píng)價(jià)結(jié)果良好,離心穩(wěn)定性良好,于4 000 r/min的條件下離心30 min,未發(fā)生分層、變色等油水分離現(xiàn)象。
表6 當(dāng)歸提取物軟膏劑的放置穩(wěn)定性評(píng)價(jià)(4 ℃)
將上述3批當(dāng)歸提取物軟膏劑置于4 ℃條件下,進(jìn)行放置穩(wěn)定性評(píng)價(jià),結(jié)果表明:優(yōu)選處方下當(dāng)歸提取物軟膏劑放置2個(gè)月以內(nèi)穩(wěn)定性良好,總黃酮含量、外觀、涂抹延展性、耐寒耐熱性以及離心穩(wěn)定性均未發(fā)生顯著變化。
按照乳化類型的不同,軟膏劑可分為水包油(O/W)型與油包水(W/O)型軟膏劑,在本項(xiàng)研究中,選擇將當(dāng)歸提取物制備成油包水(W/O)型軟膏劑。其主要原因包括下述兩方面。
(1)保護(hù)提取物中黃酮成分的穩(wěn)定性[6-7]。研究表明:黃酮類有效成分具有酚羥基結(jié)構(gòu),從而發(fā)揮抗氧化等作用。在油包水(W/O)型軟膏劑中,通過(guò)乳化劑以及輔助乳化劑的作用,形成油相包覆水相的乳化結(jié)構(gòu),外層油相能夠?qū)?nèi)層水相與外界隔離開,從而避免內(nèi)層有效成分在貯存過(guò)程中發(fā)生氧化等反應(yīng)。在本研究中,將當(dāng)歸提取物浸膏制備成油包水(W/O)型軟膏劑,能夠有效保護(hù)內(nèi)層水相中的總黃酮,避免其被空氣中的氧氣等因素所氧化失效,從而更好地發(fā)揮其抗氧化作用。
(2)油脂保護(hù)作用[8]。在實(shí)際應(yīng)用中,外用油包水(W/O)型軟膏劑后,能夠在皮膚表層覆蓋1層油脂膜,增強(qiáng)皮膚的水合作用,易于有效成分經(jīng)皮遞送。因此,將當(dāng)歸提取物浸膏制備成油包水(W/O)型軟膏劑,有利于其中總黃酮類成分的經(jīng)皮遞送發(fā)揮目標(biāo)作用[9]。
本研究中,加入了Tween-80用以調(diào)節(jié)主乳化劑Span-60的親水親油平衡值(HLB值)。主乳化劑Span-60是常用的油包水(W/O)型乳化劑,生物相容性良好。但是,在前期試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):由于Span-60的HLB值較高,單獨(dú)使用Span-60制備得到的油包水(W/O)型軟膏劑容易發(fā)生油水分離的現(xiàn)象,因此,加入了Tween-80以將其HLB值調(diào)節(jié)至適宜水平[10-12],并且在處方篩選中,通過(guò)正交設(shè)計(jì)對(duì)Tween-80的加入量進(jìn)行了篩選,從而得到性質(zhì)穩(wěn)定的軟膏劑。
根據(jù)前期預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)以及文獻(xiàn)調(diào)研,發(fā)現(xiàn)使用目前常用的油脂性基質(zhì)來(lái)制備軟膏劑時(shí),所形成的軟膏劑穩(wěn)定性差且過(guò)于油膩,流變性質(zhì)不符合軟膏劑的特征,因此,根據(jù)預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果,在本研究的處方篩選中,選擇使用羊毛脂-凡士林-硬脂酸(質(zhì)量比例為1∶3∶4)作為復(fù)合油相。該復(fù)合比例的油相黏度與硬度適中,利于后期軟膏劑的成型與涂布。
在傳統(tǒng)中藥的研究中,通常是將中藥研磨成細(xì)粉后,再混合于軟膏劑基質(zhì)中進(jìn)行外用給藥[13-15]。而本研究通過(guò)正交設(shè)計(jì)進(jìn)行了處方研究,將當(dāng)歸提取物制備得到軟膏劑,相對(duì)于中藥粉末直接給藥,此方法大大增加了單位給藥面積處的有效成分含量,并且更有利于有效成分經(jīng)皮遞送,具有很大的發(fā)展空間及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在后期的研究中,會(huì)對(duì)制劑處方進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,考慮在油相中加入維生素E等抗氧化成分,以達(dá)到充分保護(hù)當(dāng)歸提取物總黃酮成分活性的目的。