基于Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化白芍總苷脂質(zhì)體凝膠的制備工藝

夏清瑤 魏新堯 張愛(ài)民 劉成琳

通化師范學(xué)院，吉林 通化 134002

白芍為毛茛科植物芍藥(PaeonialactifloraPall)的干燥根，味苦、酸，性微寒，歸肝、脾經(jīng)；具有養(yǎng)血調(diào)經(jīng)、斂陰止汗、柔肝止痛、平抑肝陽(yáng)之效[1]。白芍總苷(total glucosides of paeony，TGP)是白芍干燥根部的提取有效部位[2]?，F(xiàn)代研究[3]表明其具有調(diào)節(jié)免疫功能、對(duì)抗炎癥、修復(fù)皮膚屏障等藥理作用；白芍總苷水溶性較差，所以其傳統(tǒng)劑型膠囊劑、片劑等起效慢、生物利用度低。前期查閱文獻(xiàn)[4-5]發(fā)現(xiàn)白芍總苷具有修復(fù)皮膚屏障作用，可治療皮膚方面的疾病，考慮到白芍總苷水溶性較差，無(wú)法達(dá)到治療的效果，所以開(kāi)發(fā)新型白芍總苷外用制劑尤為重要。

脂質(zhì)體凝膠劑由脂質(zhì)體混懸液分散在高分子凝膠基質(zhì)中制備得到，是較理想的皮膚局部給藥載體[6]。具有生物相容性好、易涂抹、易清除等優(yōu)點(diǎn)，臨床中常用于局部經(jīng)皮給藥[7-8]。脂質(zhì)體凝膠劑不僅能夠長(zhǎng)時(shí)間駐留于皮膚，可以在接觸皮膚時(shí)快速潤(rùn)濕皮膚表層，有效提高藥物的透皮吸收率和延長(zhǎng)藥物在皮膚表面的滯留時(shí)間，更為其藥物貯庫(kù)效應(yīng)增強(qiáng)了藥物的緩釋性及穩(wěn)定性[9]。因此，本文通過(guò)Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化白芍總苷脂質(zhì)體凝膠的制備工藝，為今后白芍總苷脂質(zhì)體凝膠地應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與試劑

1.1.1 材料 白芍(吉林大藥房)；D101大孔吸附樹(shù)脂(天津光復(fù)精細(xì)化學(xué)研究所)。

1.1.2 試劑 甲醇(色譜純)；乙腈(色譜純 德國(guó)Merck公司)；磷酸(天津大茂化學(xué)試劑廠)；水為娃哈哈純凈水。

1.1.3 儀器 賽默飛高效液相色譜儀(包括自動(dòng)取樣器、四元泵系統(tǒng)、紫外檢測(cè)器、工作站)；精密電子分析天平(天津天馬恒基儀器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 樣品溶液的制備

1.2.1.1 TGP提取物的制備 精密稱取白芍100 g，置1000 mL圓底燒瓶中，加70%乙醇提取3次，加醇量依次為10倍、8倍、6倍，提取時(shí)間分別為2 h、1.5 h、1 h，合并3次提取液，回收至無(wú)醇味，減壓濃縮至2 g/mL即得白芍總苷溶液。通過(guò)預(yù)處理的D101大孔吸附樹(shù)脂，首先用8倍樹(shù)脂體積量的水洗脫，棄去洗脫液，接著用5倍樹(shù)脂體積量的60%乙醇洗脫，最后收取洗脫液，減壓濃縮至干燥，既得TGP提取物。

1.2.1.2 TGP脂質(zhì)體的制備 采用薄膜分散法制備TGP脂質(zhì)體，分別取TGP提取物0.07 g和大豆卵磷脂0.8 g、膽固醇0.8 g，置燒杯中加20 mL甲醇，超聲溶解后，置梨形瓶中，40 ℃旋蒸揮去溶劑，直到梨形瓶中形成均勻的薄膜，加入適量pH7.4的PBS溶液，在50 ℃水浴中水化一段時(shí)間，取出在冷卻至室溫既得TGP脂質(zhì)體。

1.3 TGP脂質(zhì)體凝膠的制備及質(zhì)量評(píng)價(jià)

1.3.1 響應(yīng)面法優(yōu)化凝膠處方 根據(jù)2020版《中國(guó)藥典》規(guī)定，制備的凝膠劑外觀應(yīng)均勻、細(xì)膩并且在室溫下不液化或干涸。采用綜合加權(quán)評(píng)定的方法計(jì)算OD值，OD=均勻度×0.4+透明度×0.3+流動(dòng)性×0.3。

采用Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計(jì)對(duì)凝膠處方進(jìn)行優(yōu)化，將卡波姆用量設(shè)為(A)，甘油用量設(shè)為(B)、三乙醇胺用量設(shè)為(C)。首先取適量卡波姆940，用適量水浸泡過(guò)夜，攪拌使溶脹，加入適量甘油制成凝膠基質(zhì)，另取1g TGP脂質(zhì)體凍干粉加水溶解，攪拌下加入凝膠基質(zhì)中，加水10 mL攪勻。凝膠處方篩選綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1，Box-Behnken Design試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表見(jiàn)表2、試驗(yàn)設(shè)計(jì)與計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3、回歸模型方差分析見(jiàn)表4，效應(yīng)曲面圖如圖5所示。

影響TGP脂質(zhì)體凝膠的制備工藝因素卡波姆用量設(shè)為(A)，甘油用量設(shè)為(B)、三乙醇胺用量設(shè)為(C)經(jīng)回歸擬合，得到回歸方程：Y(OD)=1.9A+0.450B+2.10C+0.900AB+0.0625AC+0.0400BC+4.62A2+3.58B2+0.5084C2，R2=0.9982，P<0.0001，表明模型的差異性顯著；失擬項(xiàng)P>0.05失擬項(xiàng)不顯著，說(shuō)明該模型擬合度和可信度均有效，試驗(yàn)誤差小，因此，可用此模型對(duì)影響卡波姆用量，甘油用量、三乙醇胺用量進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

表1 凝膠處方篩選綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表

表2 Box-Behnken Design試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表

表3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果表

表4 方差分析表

1.3.2 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 按照上述各因素最佳水平進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，最優(yōu)處方為卡波姆用量為2 g，甘油用量為90 g，三乙醇胺用量為30 g，制備三批樣品，經(jīng)檢測(cè)均勻度(均勻細(xì)膩)；透明度(表面光滑，有光澤)；流動(dòng)性(適中)，OD值分別為8.3、8.7、8.7，RSD值為2.7%，上述結(jié)果說(shuō)明，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果重現(xiàn)性好，制備工藝穩(wěn)定。結(jié)果見(jiàn)表5。

圖1 各因素對(duì)白芍總苷脂質(zhì)體凝膠制備的響應(yīng)面圖

表5 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

2 討論

皮膚科疾病主要與免疫、細(xì)胞因子相關(guān)。TGP可以通過(guò)調(diào)節(jié)免疫功能、改善細(xì)胞因子水平達(dá)到治療皮膚類疾病的目的，并廣泛應(yīng)用于臨床治療[10]。脂質(zhì)體凝膠兼具脂質(zhì)體劑型和凝膠劑型的優(yōu)點(diǎn)，如：無(wú)刺激性、易涂抹、易清、生物相容性良好等，是近年來(lái)關(guān)注度高、快速發(fā)展的一種新興劑型，為局部用藥劑型提供了一個(gè)新的發(fā)展方向[8]。

現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)白芍總苷脂質(zhì)體進(jìn)行了制備工藝優(yōu)化，但并無(wú)對(duì)白芍總苷脂質(zhì)體凝膠進(jìn)行制備工藝優(yōu)化的相關(guān)文獻(xiàn)[4]。因此，本試驗(yàn)在查閱相關(guān)資料后決定采用Box-Behnken響應(yīng)面分析法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，響應(yīng)面法是一種將試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)學(xué)建模相整合的優(yōu)化試驗(yàn)的方法[11]?，F(xiàn)廣泛應(yīng)用于中藥的提取工藝、炮制工藝以及制劑工藝等工藝的優(yōu)化方案之中[12]。以卡波姆用量、甘油用量、三乙醇胺用量為考察因素，均勻度、透明度、流動(dòng)性為質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)計(jì)算多元二次回歸方程來(lái)擬合因素和響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系，得出最佳白芍總苷脂質(zhì)體凝膠制備工藝的卡波姆用量，甘油用量和三乙醇胺用量。

試驗(yàn)結(jié)果和驗(yàn)證性表明，優(yōu)化后的白芍總苷脂質(zhì)體凝膠制備工藝制備出的白芍總苷脂質(zhì)體凝膠，外觀均勻、透明度高、流動(dòng)性好。本文為白芍總苷新劑型的制備提供了理論依據(jù)，可以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步研究白芍總苷脂質(zhì)體凝膠的透皮吸收效果和藥物代謝動(dòng)力學(xué)等，進(jìn)一步完善白芍總苷脂質(zhì)體凝膠的用藥依據(jù)，為今后白芍總苷脂質(zhì)體凝膠的開(kāi)發(fā)以及臨床應(yīng)用提供參考。