正交試驗法優(yōu)選活血消腫凝膠貼膏交聯(lián)型基質(zhì)配方與制備工藝*

胡兆流 ，王佛長 ，2，黃詩瑩 ，2，陳秋谷 ，鄭 平 ，易鐵鋼 ，2，張尚斌 ，2，陳劍平 ，2△

（1.廣東省深圳市中醫(yī)院·深圳市醫(yī)院中藥制劑研究重點實驗室，廣東 深圳 518033；2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第四臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 深圳 518033）

活血消腫散（曾用名加味雙柏散）為深圳市中醫(yī)院臨床經(jīng)驗方，組方為大黃、側(cè)柏葉、澤蘭、黃柏、薄荷，具有祛瘀止痛、熱散風(fēng)之功效，主要適用于跌打骨折、扭挫傷、筋肉腫痛，或瘀熱郁結(jié)所致胸脅疼痛、縮腳腸癰?；钛[散具有良好的抗炎作用，局部外敷能有效減輕炎性反應(yīng)引起的紅、腫、熱、痛癥狀；亦具有良好的止痛功效，通過局部外敷可有效緩解原發(fā)性肝癌、骨科術(shù)后引起的疼痛，能提高患者的睡眠質(zhì)量，降低心理負(fù)擔(dān)?；钛[散療效確切，不良反應(yīng)小，使用簡單易行［1-7］，但作為局部外敷的散劑，使用時需添加蜂蜜調(diào)制，給藥方式不便，且劑量不準(zhǔn)確，透皮吸收差，容易污染衣物等，嚴(yán)重影響其在臨床的廣泛使用。凝膠貼膏作為新型外用給藥載體，具有載藥量大，藥物透皮吸收率高，對皮膚具有親和性，透氣耐汗性，保濕性好，可重復(fù)揭帖，無刺激，無過敏，使用方便，不污染衣物等諸多優(yōu)點［8-10］。本試驗中首先采用正交試驗設(shè)計優(yōu)選活血消腫凝膠貼膏的基質(zhì)配方，并進(jìn)一步采用單因素試驗考察其制備工藝，擬將傳統(tǒng)散劑改進(jìn)研制成現(xiàn)代凝膠貼膏劑，不僅提供了切實可行的活血消腫凝膠貼膏的基質(zhì)配方和制備工藝，也為其后續(xù)開發(fā)、應(yīng)用提供了參考。

1 儀器與試藥

儀器：YP5002型電子天平（上海佑科儀器儀表有限公司）；CNY-1型初黏性測定儀（濟南三泉中石實驗儀器有限公司）；WKC-CM型黏附力測定儀（濟南賽成電子科技有限公司）；HTC-160型恒溫恒濕箱（上海三騰儀器有限公司）；HD-SⅢ型涂布機、HD-Z20L型真空攪拌機（北京信義惠達(dá)機電設(shè)備有限公司）。

試藥：聚丙烯酸鈉 NP-700（批號為812270A），1，2-丙二醇（批號為 C10101783），甘氨酸鋁（批號為MAYA-CR-5410），無水檸檬酸（批號為 MAYACR-3543），苯甲酸鈉（批號為 MAYA-CR-7130），卡波姆 940（批號為 MAYA-CR-3869），月桂氮酮（批號為MAYA-CR-4136），均購于深圳市欣海凌生物科技有限公司；甘油（湖南爾康制藥股份有限公司，批號為000120171101）；活血消腫散（廣東省深圳市中醫(yī)院，批號為20180802）；純化水。

2 方法與結(jié)果

2.1 制備工藝

在預(yù)試驗基礎(chǔ)上，初步確定以下制備工藝：稱取處方量甘油、1，2-丙二醇、月桂氮酮、聚丙烯酸鈉NP-700、甘氨酸鋁，攪拌均勻至無肉眼可見顆粒，作為A相；稱取處方量純化水、無水檸檬酸、苯甲酸鈉，待無水檸檬酸、苯甲酸鈉完全溶解后再加入卡波姆940，靜置，待卡波姆940完全溶脹后，加入處方量活血消腫散，混勻，作為B相。將A相加入B相中，置-0.1 MPa真空攪拌器中，以 80 r／min 轉(zhuǎn)速攪拌 10 min，以 40 r／min 轉(zhuǎn)速攪拌20 min，然后轉(zhuǎn)移至涂布機，采用延壓法涂布，厚度為1.5 mm；涂布完成后，靜置，晾干。

2.2 評價指標(biāo)

以綜合感官、初黏力、持黏力為評價指標(biāo)進(jìn)行綜合評分，綜合感官占60分，初黏力占20分，持黏力占20分。初黏力、持黏力的評價操作按2015年版《中國藥典（四部）》通則0952項下檢測。具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 評分標(biāo)準(zhǔn)

2.3 主要基質(zhì)單因素試驗

按2.1項下方法制備凝膠貼膏，以綜合感官為評價指標(biāo)，采用單因素試驗初選各基質(zhì)的最佳用量范圍，其中甘油（因素 A）50～80 g、聚丙烯酸鈉 NP-700（因素 B）6～12 g、甘氨酸鋁（因素 C）0.2 ～0.5 g、純化水（因素D）140 ～170 g、卡波姆 940（因素 E）1.5 ～4.5 g。根據(jù)單因素預(yù)試驗結(jié)果，采用正交試驗優(yōu)選最佳配方，因素水平表見表2。

表2 因素水平表（g）

2.4 正交試驗設(shè)計

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，以綜合感官、初黏力、持黏力為評價指標(biāo)，采用L16（45）正交試驗表對所選因素進(jìn)行考察，考察甘油（因素A）、聚丙烯酸NP-700（因素B）、甘氨酸鋁（因素 C）、純化水（因素 D）、卡波姆 940（因素E）5個因素用量對活血消腫凝膠貼膏成型的影響。根據(jù)正交試驗設(shè)計表，按2.1項下方法制備凝膠貼膏，按評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分。綜合評分＝綜合感官評分+初黏力評分+持黏力評分。

由表3可知，各因素對試驗結(jié)果影響大小順序為A＞C＞D＞B＞E。由表4可知，因素A和C對試驗結(jié)果有顯著影響（P＜ 0.05），因素 B，D，E 無明顯影響（P＞0.05）。從實際生產(chǎn)和資源利用綜合考慮，優(yōu)選的基質(zhì)配方最佳配比為A3B2C3D2E2，即甘油∶聚丙烯酸鈉 NP-700∶甘氨酸鋁∶純化水∶卡波姆 940＝70∶8∶0.4∶150∶2.5。

2.5 驗證試驗

根據(jù)正交試驗結(jié)果，按2.1項下方法制備3批（序號1，2，3）活血消腫凝膠貼膏，考察其綜合評分，結(jié)果見表5。3批驗證試驗樣品平均綜合評分為93分，與正交試驗結(jié)果一致，表明優(yōu)選的凝膠貼膏基質(zhì)配方工藝參數(shù)合理、可行。

2.6 工藝考察

攪拌方式：根據(jù)正交試驗結(jié)果，取50倍量基質(zhì)配方，按2.1項下方法制備8批樣品，考察不同攪拌速度和時間對樣品膏體的影響。結(jié)果采用不同轉(zhuǎn)速的攪拌方式優(yōu)于同一速率的攪拌方式，低速攪拌20 min和30 min綜合評分無明顯差異，故采用0～10 min時轉(zhuǎn)速為 80 r／min、10～30 min時轉(zhuǎn)速為 40 r／min的方式。結(jié)果見表6。

表3 正交試驗設(shè)計與結(jié)果

表4 方差分析結(jié)果

表5 驗證試驗結(jié)果（分，n＝3）

表6 攪拌方式考察結(jié)果

靜置條件：采用單因素試驗，考察溫度為（25±2）℃和相對濕度分別為（45±5）%、（55±5）%、（65±5）%、（75±5）%條件下靜置樣品的綜合評分（涂展性除外）；根據(jù)濕度考察結(jié)果，考察相對濕度為（55±5）%和溫度分別為（20±2）℃、（25 ±2）℃、（30±2）℃、（35±2）℃條件下靜置樣品的綜合評分（涂展性除外）。結(jié)果優(yōu)選的靜置條件為溫度（25±2）℃ 、相對濕度（55±5）% 。詳見表7。

表7 靜置條件考察結(jié)果

3 討論

3.1 劑型選擇

凝膠貼膏系原料藥物與適宜的親水性基質(zhì)混合均勻后涂布于背襯材料上制成的貼膏劑。與貼劑相比，凝膠貼膏的載藥量更大，更適用于成分復(fù)雜的中藥；制備時可直接使用處方粉末，制備方式簡單方便且經(jīng)濟。與橡膠貼膏相比，凝膠貼膏主要是親水性物質(zhì)，具有良好的保濕性、透氣性、不易引起皮膚過敏，同時制備過程中無加熱、低耗能、不產(chǎn)生有害物質(zhì)，更為綠色環(huán)保。與散劑相比，凝膠貼膏制備過程中加入的促滲劑可提高藥物的透皮吸收率，提高生物利用度［11-13］。故本研究中選用凝膠貼膏劑作為活血消腫散劑型改進(jìn)的方向。

3.2 基質(zhì)選擇

活血消腫凝膠貼膏采用交聯(lián)型基質(zhì)，其配方主要由親水性高分子骨架材料（聚丙烯酸鈉NP-700、聚丙烯酸鈉等）、交聯(lián)劑（甘氨酸鋁、氯化鈣等）和交聯(lián)調(diào)節(jié)劑（酒石酸、檸檬酸等）組成。相較于傳統(tǒng)的非交聯(lián)型基質(zhì)（阿拉伯膠、羧甲基纖維素鈉等），交聯(lián)型基質(zhì)利用化學(xué)交聯(lián)作用使基質(zhì)形成水不溶性的交聯(lián)凝膠結(jié)構(gòu)，提高了其內(nèi)聚程度，保證了良好的賦型性，使其具有穩(wěn)定的性能，能更適用于處方復(fù)雜的傳統(tǒng)中藥［14］。

本試驗中選取聚丙烯酸鈉型基質(zhì)作為凝膠骨架，比較了聚丙烯酸鈉型基質(zhì)-卡波姆940和聚丙烯酸鈉型基質(zhì)-羧甲基纖維素鈉2種不同聯(lián)用方式制備的凝膠貼膏的穩(wěn)定性，結(jié)果表明，長時間放置后，聚丙烯酸鈉型基質(zhì)-卡波姆940聯(lián)用制備的膏體的賦型性和穩(wěn)定性更好，而聚丙烯酸鈉型基質(zhì)-羧甲基纖維素鈉聯(lián)用制備的膏體則出現(xiàn)吸潮、變軟甚至滲出的現(xiàn)象。同時，聚丙烯酸鈉型基質(zhì)-卡波姆940聯(lián)用配方在醫(yī)院其他外用散劑制備成凝膠貼膏中發(fā)現(xiàn)，該組合適用范圍更廣泛、穩(wěn)定，凝膠貼膏靜置后容易成型，蓋襯與膏體易分開且無拉絲、爛膏面的現(xiàn)象。故選擇聚丙烯酸鈉型基質(zhì)-卡波姆940作為活血消腫凝膠貼膏的骨架基質(zhì)。

3.3 制備工藝考察

考慮膏體的物理性狀，除了基質(zhì)配方的選擇外，生產(chǎn)過程中還應(yīng)注意攪拌時間、速度的控制：攪拌時間過長、轉(zhuǎn)速太快會降低黏性；攪拌時間過短、攪拌速度太慢會導(dǎo)致混合不均勻［15］。本試驗中首先采用高轉(zhuǎn)速使基質(zhì)快速混合，促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行；然后采用低轉(zhuǎn)速繼續(xù)攪拌，避免降低膏體黏性。本試驗中考察了低轉(zhuǎn)速攪拌時間對膏體的影響，結(jié)果表明攪拌時間越長，膏體混合越均勻、細(xì)膩，所含氣泡越少，能提高產(chǎn)品得率。

本試驗中發(fā)現(xiàn)，制備過程中靜置條件對活血消腫凝膠貼膏產(chǎn)品優(yōu)劣也有影響。靜置過程中將背襯（無紡紗布面）朝上會縮短干燥時間。不同靜置溫度相比，溫度較高易導(dǎo)致失水量過多，出現(xiàn)膏體干硬，皮膚追隨性差、初黏力和持黏力降低的現(xiàn)象；溫度較低的環(huán)境下靜置的膏體柔軟、初黏力較好，膏面較光滑且使用后無殘留或殘留較少。不同相對濕度研究比較發(fā)現(xiàn)，低濕靜置的時間更短，但會導(dǎo)致膏體邊緣與中間干燥程度不一致的現(xiàn)象；高濕靜置則膏體難以成型，出現(xiàn)膏面爛面、蓋襯與膏體難以分離的現(xiàn)象。故本試驗中采用溫度（25±2）℃、相對濕度（55±5）%的條件靜置10～16 h。

卡波姆940靜置溶脹溫度對其影響較大，溫度較低會導(dǎo)致完全溶脹的時間變長，甚至出現(xiàn)不能完全溶脹導(dǎo)致膏面有小硬塊影響膏體外觀性狀；或者涂布時出現(xiàn)大硬塊導(dǎo)致涂布不完全，降低產(chǎn)品得率；本試驗中將溫度控制在30℃以上，保證卡波姆940完全溶脹。同時，攪拌時采用真空攪拌機能有效減少膏體所含氣泡，但在膏體轉(zhuǎn)移至涂布機及涂布過程中易引進(jìn)空氣，導(dǎo)致膏體靜置后有微小的氣泡，此為本試驗制備工藝的不足之處。

綜上所述，本試驗在小試基礎(chǔ)上進(jìn)行多次放大試驗，膏體涂布穩(wěn)定不斷條，涂布時造成的殘次率低，靜置后膏體柔軟，外觀良好且無殘留，持黏力、初黏力穩(wěn)定，為活血消腫凝膠貼膏提供了一種切實可行的基質(zhì)配方和制備工藝，也可為其他散劑的劑型改進(jìn)提供參考。