天芷金黃凝膠膏劑制備工藝的優(yōu)化

王賢兒， 譚娥玉， 張玉娥， 李綺婷， 關(guān)琴笑

(江門市五邑中醫(yī)院，廣東 江門 529000)

天芷金黃膏為江門市五邑中醫(yī)院臨床使用多年的院內(nèi)制劑，由大黃、黃柏、天花粉、姜黃等10味中藥組成，原方出自《外科正宗》中的如意金黃散[1]，具有清熱解毒、消腫止痛之功效，可用于熱毒瘀滯肌膚所致的瘡瘍腫痛、丹毒流注及跌打損傷，癥見紅、腫、熱、痛均可用。課題組旨在克服原劑型涂布不便、污染衣物等缺點(diǎn)，將其研制成應(yīng)用輕便、貼敷舒適、與皮膚相容性好、易于透皮吸收的凝膠膏劑[2]，前期已采用層次分析結(jié)合正交設(shè)計(jì)篩選最優(yōu)提取工藝[3]，采用一測(cè)多評(píng)法對(duì)其有效成分含量進(jìn)行測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)將在此基礎(chǔ)上，采用有限制的混料均勻設(shè)計(jì)結(jié)合主成分分析優(yōu)化天芷金黃凝膠膏劑制備工藝，以期為其他多指標(biāo)中藥制劑制備工藝的優(yōu)選提供借鑒。

1 材料

1.1 儀器 ME104電子分析天平[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司]；WH-800超聲波清洗機(jī)(濟(jì)寧萬和超聲電子設(shè)備有限公司，功率800 W，頻率40 kHz)；Best-S30超純水機(jī)(芷昂儀器上海有限公司)；DF-101S集熱式恒溫磁力攪拌器、TGL-16 GB高速臺(tái)式離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)；RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)；初黏力、持黏力、剝離強(qiáng)度鋼板測(cè)試裝置(自制)。

1.2 試劑與藥物 天芷金黃膏由江門市五邑中醫(yī)院制劑室提供(粵藥制字Z20070176)，組方藥材天花粉、黃柏、大黃、姜黃、白芷、厚樸、陳皮、蒼術(shù)、制天南星、甘草均購(gòu)自廣州市集芝寶中藥有限公司，經(jīng)江門市五邑中醫(yī)院藥學(xué)部張玉娥主任中藥師鑒定為正品。聚丙烯酸鈉(NP-700)購(gòu)自日本昭和電工株式會(huì)社；甘羥鋁、聚乙烯薄膜購(gòu)自廣州拜澳生物科技有限公司；PVP-K90購(gòu)自山東優(yōu)索化工科技有限公司；甘油購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；DL-酒石酸購(gòu)自天津市永大化學(xué)試劑有限公司。水為超純水；乙醇為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 提取液制備 參考文獻(xiàn)[3]報(bào)道，按處方比例稱取陳皮22 g、厚樸22 g、制天南星22 g、蒼術(shù)22 g、甘草22 g、姜黃56 g、大黃56 g、黃柏56 g、天花粉112 g，加10倍量80%乙醇提取2次，每次30 min，合并提取液，減壓濃縮至相對(duì)密度為1.2(70 ℃)，即得。經(jīng)HPLC法測(cè)定，鹽酸小檗堿、姜黃素、蘆薈大黃素、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚含量分別不低于150、110、15、20、30、12 μg/mL。

2.2 凝膠膏劑制備 參考文獻(xiàn)[4-5]報(bào)道，稱取處方量NP-700、甘羥鋁，分散于處方量甘油中，作為A相；取適量純化水，依次加入PVP-K90、酒石酸，充分溶解后加入“2.1”項(xiàng)下提取液，作為B相，將B相緩慢加入到A相中，攪拌，涂布于無紡布上，室溫下放置成型，即得。

2.3 質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo) 查閱2015年版《中國(guó)藥典》四部通則[6]和文獻(xiàn)[7-8]，將評(píng)價(jià)指標(biāo)分為2類以方便評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)，第1類為主觀非量化評(píng)價(jià)指標(biāo)，如基質(zhì)涂展性、外觀均勻性、賦形性、皮膚追隨性、反復(fù)揭貼性；第2類為客觀可量化評(píng)價(jià)指標(biāo)，如固化時(shí)間、膜殘留性、初黏力、持黏力、剝離強(qiáng)度。按照評(píng)分要求計(jì)算各指標(biāo)得分，采用主成分分析對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，總因子得分即為綜合評(píng)分。

2.3.2 評(píng)分要求

2.3.2.1 基質(zhì)涂展性 基質(zhì)極易攪拌，極易于涂布，為10分；基質(zhì)易攪拌，可涂布，為7.5分；基質(zhì)攪拌、涂布稍困難，為5分；基質(zhì)攪拌非常困難，可涂布，為2.5分；基質(zhì)攪拌難，無法涂布，為0分。

2.3.2.2 外觀均勻性 基質(zhì)均勻細(xì)膩，無白色顆粒狀、表面光滑平整，為10分；基質(zhì)均勻，有少量白色顆粒，表面不平整，為7.5分；基質(zhì)不均勻，有較多白色顆粒，表面凹凸不平整，為5分；基質(zhì)色澤不均勻，有白色結(jié)塊，為2.5分；基質(zhì)有塊狀物突起，為0分。

2.3.2.3 賦形性 取凝膠膏劑1片，置于溫度37 ℃、相對(duì)濕度64%的恒溫恒濕箱中30 min，取出，用夾子將其固定在平整鋼板上，鋼板與水平面的傾斜角為60°，放置24 h，觀察膏面有無流淌現(xiàn)象，無流淌10分，流淌最嚴(yán)重0分，根據(jù)其嚴(yán)重程度依次遞減2分差額評(píng)分。

2.3.2.4 反復(fù)揭貼性 取凝膠膏劑1片，貼于健康青年手臂上，反復(fù)貼揭，在10次及10次以上后黏性仍較好為10分，8～9次為8分，依次遞減，0～1次為0分。

2.3.2.5 皮膚追隨性 取凝膠膏劑1片，貼于健康青年手腕上，用均一力量向下甩10次不脫落為10分，9次為9分，依次遞減，0次為0分。

移就修辭格的使用將楓葉“染色”的動(dòng)作運(yùn)用到本不能“染色”的“結(jié)局”之上，將“悲傷的結(jié)局”用更加生動(dòng)更加婉轉(zhuǎn)的方式訴說，使其擁有了無限的遺憾之美。

2.3.2.6 固化時(shí)間 第1、2天可揭膜為10分，第3天可揭膜為8分，第4天可揭膜為6分，第5天可揭膜為4分，第6天可揭膜的為2分，第7天及以后可揭膜為0分。

2.3.2.7 膜殘留性 取凝膠膏劑1片，揭去防黏層，另取7 cm ×5 cm防黏層，精密稱定質(zhì)量m1后將其覆蓋于膏體上，500 g金屬板壓20 min后揭開取下，精密稱定質(zhì)量m2，計(jì)算膜前后質(zhì)量差異，即為膜殘留性，殘留率=[(m2-m1)/m1]×100%，最小值為滿分10分，其余得分與其相比較[(最小值/測(cè)得值)×10]，即為其膜殘留性得分。

2.3.2.8 初黏力 根據(jù)2015年版《中國(guó)藥典》四部，將凝膠膏劑適當(dāng)剪裁，除去防黏層，置于長(zhǎng)30 cm、與水平面成30°的斜面滾球簡(jiǎn)易裝置中央，將不銹鋼球從光滑斜面同一起點(diǎn)處滾下，當(dāng)其經(jīng)過放有凝膠膏劑膏體黏著面時(shí)記錄可黏住質(zhì)量，最大值為10分，其余得分與其比較[(測(cè)得值/最大值)×10]，即得初黏力得分。

2.3.2.9 持黏力 將凝膠膏劑裁剪成7 cm×5 cm的塊狀，上端6 cm×5 cm為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，下端2 cm×5 cm為自由端，用于懸掛重物。揭開防黏層，將膏體黏輕貼于表面光潔的不銹鋼板上，500 g金屬板壓20 min后將實(shí)驗(yàn)板豎直放置，用綁住連接著200 g砝碼棉繩的輕質(zhì)小鉤針掛于下端自由端的邊界線處，測(cè)定凝膠膏劑基質(zhì)開始脫落所需時(shí)間，以最大值為10分，其余與其比較[(測(cè)得值/最大值)×10]計(jì)算得分。

2.3.2.10 剝離強(qiáng)度 將凝膠膏劑剪成7 cm×5 cm塊狀，上端1 cm×5 cm作為自由端，下端6 cm×5 cm為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，揭去防黏層，膏體覆蓋于光潔的不銹鋼板上，用均一力度將500 g金屬筒在供試品上來回滾壓10次，將實(shí)驗(yàn)板豎直放置20 min，用綁住連接著20 g砝碼棉繩的輕質(zhì)小鉤針掛于上端自由端的邊界線處，測(cè)定凝膠膏劑基質(zhì)完全剝離不銹鋼板上所需時(shí)間，以最小值為10分，其余與其比較[(測(cè)得值/最小值)×10]計(jì)算得分。

2.4 制備工藝優(yōu)化

2.4.1 單因素試驗(yàn) 本實(shí)驗(yàn)比較了均勻設(shè)計(jì)法的幾種方式，最終選擇較為靈活的有限制混料均勻設(shè)計(jì)[9-10]。固定其他因素不變，改變其中1種因素，按照上述方法制備凝膠膏劑，以“2.3.1”和“2.3.2”項(xiàng)下綜合評(píng)分為指標(biāo)，確定各因素范圍分別為0.066≤X1(NP-700用量)≤0.138 6、0.001 5≤X2(甘羥鋁用量)≤0.005 6、0.587 5≤X3(甘油用量)≤0.689 5、0.066≤X4(PVP-K90用量)≤0.275 9、0.001 9≤X5(DL-酒石酸用量)≤0.012 3、0.125 1≤X6(純水用量)≤0.204 4、0.206 9≤X7(藥液用量)≤0.343 5,X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10=100%。

2.4.2 設(shè)計(jì)方案 參考文獻(xiàn)[9-10]報(bào)道，在“2.4.1”項(xiàng)限制條件下，采用U16(166)均勻設(shè)計(jì)表，通過DPS 7.05軟件安排試驗(yàn)[11]，結(jié)果見表1。

表1 有限制的混料均勻設(shè)計(jì)結(jié)果

2.4.3 數(shù)據(jù)處理 參考文獻(xiàn)[11]報(bào)道。

2.4.3.1 相關(guān)性分析 采用DPS7.05軟件進(jìn)行Bartlett球形檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)P<0.05，提示各指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)性，可進(jìn)行因子分析以評(píng)價(jià)各變量之間的共性。

2.4.3.2 主成分分析 參考文獻(xiàn)[12]報(bào)道。采用DPS7.05軟件對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，發(fā)現(xiàn)前5種成分的特征值大于1，累積方差貢獻(xiàn)率僅為80.377%，故最終提取前6種，此時(shí)累積方差貢獻(xiàn)率>85%，可反映各指標(biāo)大部分信息，結(jié)果見表2。

表2 主成分特征值及方差貢獻(xiàn)率

以主成分因子得分與其方差貢獻(xiàn)率乘積之和相加，作為得分F，計(jì)算公式為F=0.218 7F1+0.186 2F2+0.157 5F3+0.126 0F4+0.115 4F5+0.088 6F6。特征化向量矩陣見表3，采用DPS7.05軟件計(jì)算主成分系數(shù)，公式分別為F1=-0.263 9Z1+0.290 0Z2+0.090 7Z3+0.130 0Z4+0.082 0Z5+0.256 5Z6+0.014 7Z7+0.311 9Z8+0.108 5Z9-0.310 9Z10、F2=-0.122 6Z1-0.074 4Z2-0.244 9Z3+0.155 2Z4+0.372 7Z5+0.089 1Z6+0.367 8Z7+0.148 2Z8-0.204 0Z9+0.294 8Z10、F3=0.139 4Z1+0.110 9Z2+0.372 9Z3+0.382 8Z4+0.056 3Z5+0.016 2Z6+0.010 8Z7-0.231 2Z8-0.495 5Z9-0.122 0Z10、F4=-0.421 5Z1-0.144 8Z2+0.090 0Z3+0.130 7Z4+0.457 5Z5-0.071 3Z6-0.451 0Z7+0.372 0Z8+0.111 2Z9+0.040 5Z10、F5=0.333 1Z1+0.368 1Z2-0.324 2Z3+0.036 9Z4-0.267 4Z5+0.535 1Z6-0.219 5Z7+0.003 6Z8-0.132 4Z9+0.299 4Z10、F6=0.194 6Z1+0.484 9Z2+0.371 5Z3-0.663 6Z4+0.105 8Z5-0.200 6Z6+0.236 1Z7+0.279 4Z8-0.236 2Z9+0.189 5Z10，結(jié)果見表3。

表3 特征向量矩陣

表4 各因素對(duì)綜合評(píng)分的影響

2.5 驗(yàn)證試驗(yàn) 按“2.2”和“2.4.3.2”項(xiàng)下優(yōu)化工藝制備3批凝膠膏劑，按“2.4.3.2”項(xiàng)下方法測(cè)得綜合評(píng)分分別為5.912 3、5.941 3、5.931 5，平均值5.928 4，表明工藝穩(wěn)定可靠，而且所得制劑外觀平整光滑，黏性能滿足貼敷給藥需求。

3 討論

凝膠膏劑作為具有諸多優(yōu)良性能、可工業(yè)化生產(chǎn)的經(jīng)皮給藥劑型[13]，正成為近幾年經(jīng)皮給藥載體領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，它一般以水溶性高分子材料為基質(zhì)，而且種類在5種以上，簡(jiǎn)單正交設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足其制備工藝的優(yōu)選，而且相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，綜合加權(quán)評(píng)分法也不足以體現(xiàn)因素與因素、指標(biāo)與指標(biāo)之間的交互關(guān)系，以及因素對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的影響[9-11]。因此，本實(shí)驗(yàn)通過預(yù)實(shí)驗(yàn)確定各因素的上下限后，選擇應(yīng)用靈活、有限制的混料均勻設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合主成分分析進(jìn)行主成分因子分析得出綜合評(píng)分，再通過各因素對(duì)綜合評(píng)分的影響及實(shí)際試驗(yàn)情況，最終得到科學(xué)可信的最終優(yōu)選方案。

結(jié)果顯示，甘羥鋁、PVP-K90、DL-酒石酸用量對(duì)綜合評(píng)分有顯著性影響；NP-700與甘羥鋁、酒石酸用量之間均存在顯著交互作用，這與凝膠膏劑的交聯(lián)作用原理一致，NP-700作為主要高分子材料，承擔(dān)著膏體骨架作用，但它需要與甘羥鋁中的Al3+發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)才能具有一定黏性，故兩者用量關(guān)系緊密。但凝膠膏劑只有NP-700作為骨架材料往往是不夠的，通常會(huì)加入其他基質(zhì)(如明膠、卡波姆、PVPK-90、透明質(zhì)酸等)[14]，本實(shí)驗(yàn)采用PVPK-90，并以酒石酸作為水相交聯(lián)劑，發(fā)現(xiàn)可與NP-700等制成的油相形成穩(wěn)定的膏體系統(tǒng)。