正交試驗法優化黃芩巴布劑的基質配方

楊文娟， 李 楠， 常相娜， 施春陽， 杜 輝

(陜西科技大學 生命科學與工程學院， 陜西 西安 710021)

0 引言

中藥黃芩具有抗炎、抗菌、抗過敏、降壓和鎮靜等作用，其在抗氧化、抗腫瘤及調節免疫等多方面也有作用[1].黃芩傳統劑型有片劑、膠囊劑、顆粒劑等口服給藥劑型，但其主要活性成分黃芩苷存在首過效應，生物利用度低，要求用藥劑量大及頻繁給藥.巴布劑[2]因其含有一定量的水分，易使皮膚角質層軟化，有利于藥物的透皮吸收，延長藥物的給藥時間，維持血藥濃度平穩，起到緩、控釋作用，并具有對皮膚的生物相溶性、親和性、透氣性、耐汗性、重復使用性及不易過敏等優點，是中藥外用制劑研究領域重點研究開發的劑型[3].黃芩巴布劑系黃芩單味藥材經提取精制后所得浸膏細粉與適宜基質混勻涂布于背襯材料上制成的中藥新制劑，具有易清洗、載藥量大、貼敷性與保濕性好、無致敏與刺激性等優點，可以不經過肝臟“首過作用”和胃腸道的破壞, 維持穩定持久.本文采用正交設計法對黃芩巴布劑的基質配方進行優化，制備方法簡單，質量可控.

1 藥品與儀器

1.1 藥品

甘油(天津市天力化學試劑有限公司)；1,2-丙二醇(天津市天力化學試劑有限公司)；聚丙烯酸鈉(國藥集團化學試劑有限公司)；羧甲基纖維素鈉(CMC-Na，天津市天力化學試劑有限公司)；明膠(天津市天力化學試劑有限公司)，以上試劑均為分析純.黃芩浸膏(過六號篩，實驗室自制).

1.2 儀器

CZY-G型初黏性測試儀(濟南蘭光機電技術有限公司)；CZY-6S型持黏性測試器(濟南蘭光機電技術有限公司)；巴布劑涂布機(自制)；HH-2型數顯恒溫水浴鍋(常州國華電器有限公司)；JJ-1型精密增力電動攪拌器(常州國華電器有限公司)；SB-07A型粉碎機(上海浦恒信息科技有限公司).

2 方法與結果

2.1 黃芩浸膏的制備

取黃芩，加水煎煮，合并煎液，濃縮至適量，用鹽酸調節pH值至1.0～2.0.80 ℃保溫，靜置，濾過，沉淀物加適量水攪勻，用40%氫氧化鈉溶液調節ph值至7.0，加等量乙醇，攪拌使溶解，濾過，濾液用鹽酸調節ph值至1.0～2.0.60 ℃保溫，靜置，濾過，沉淀依次用適量水及不同濃度的乙醇洗至ph值至7.0，揮盡乙醇，干燥，即得.

2.2 巴布劑考察指標及評分標準

2.2.1 初黏性測定[4]

參照2010版《中國藥典》(一部)貼膏劑黏附力測定法第一法.采用滾球斜坡停止法測定初黏力.取供試品3片，置于傾斜角30 °傾斜板中央，膏面向上，斜面上部10 cm 及下部15 cm 用0.025 mm厚的滌綸薄膜覆蓋，中間留出5 cm 膏面，分別取不同規格的鋼球，自斜面頂端自由滾下.供試品中，3片應有2 片或2 片以上能在測試段上粘住鋼球，如有1 片不能粘住，再用較小一號的鋼球試驗，應能粘??；如有1 片能粘住，而另2片只能粘住較小一號的鋼球，則應另取3片復試.根據黏附鋼球結果設置得分區間為0～2.0分.

2.2.2 持黏性測定[4]

參照2010 版《中國藥典》(一部)貼膏劑黏附力測定法第二法.取巴布劑貼在垂直潔凈的不銹鋼板上，用2 Kg的橡膠壓輥均勻壓緊3 次，其下部末端3 cm 處掛上1 Kg 的砝碼.用秒表記數，記錄巴布劑滑移直至脫離的時間.根據脫離時間結果設置得分區間為0～2.0分.

2.2.3 感官指標[5]

感官指標(1)皮膚追隨性：取成型巴布劑3片，每次取一片貼于手背，用力甩動，記錄其脫落時甩手次數；(2)涂展性：拋錨性好，記錄涂布時膏體是否有斷條出現；(3)均勻性：肉眼觀察，記錄膏體色澤是否均勻，膏體表面是否光潔，是否有顆粒感；④透布程度：肉眼觀察巴布劑涂布時與交聯反應一定時間后，是否有透布現象出現，并記錄其透布程度.以上各指標根據感官結果設置得分區間分別為0～2.0分.

2.3 黃芩巴布劑載藥基質篩選預實驗

2.3.1 預實驗一[6]

取黃芩浸膏5 g加適量水，攪拌成膠體，作為A相 ；將三乙醇胺3 mL與適量水混合，攪拌，混勻，作為B相；將氫氧化鎂1 g研細后與甘油20 mL混合，攪拌均勻，作為C相；將聚乙烯吡咯烷酮2 g溶于水中使成50%的水溶液，緩緩加入氮酮2 g，攪拌均勻，作為D相；混合A相和B相，并攪拌均勻，再加入C相，最后加入D相，攪拌均勻，60 ℃低速攪拌2 h，涂布，晾干.

2.3.2 預實驗二[7]

取聚乙烯醇3 g，加水30 mL，90 ℃水浴溶解，明膠3.5 g加水20 mL，70 ℃水浴溶解，取甘油20 mL、1,2-丙二醇10 mL攪拌均勻后，加入聚丙烯酸鈉4 g、羧甲基纖維素鈉2.5 g，混合均勻，然后加入溶脹好的聚乙烯醇與明膠溶液，混勻后，60 ℃低速攪拌2 h，涂布，晾干.

2.3.3 預實驗三[8]

取明膠2 g，加水15 mL，60 ℃水浴溶解，然后取甘油12 mL，加入聚丙烯酸鈉3 g與羧甲基纖維素鈉2 g，混勻后，加入明膠溶液攪拌均勻，再加入黃芩浸膏3.75 g、吐溫-80 3 mL混合均勻，60 ℃低速攪拌1 h，最后用適量水調節其黏性，混勻后，均勻涂布于無紡布上，晾干.

2.3.4 預實驗四[9]

取明膠3 g，加水15 mL，60 ℃水浴溶解.量取甘油7 mL、1,2-丙二醇5 mL混勻，加入聚丙烯酸鈉5 g、羧甲基纖維素鈉2 g混合均勻后加入明膠溶液混勻，再加入黃芩浸膏5 g，混合均勻后，60 ℃低速攪拌1 h.用適量水調節其黏性，混勻后，均勻涂布于無紡布上，晾干.

將以上預實驗所制得的黃芩巴布劑分別測量其初粘性、持粘性及感官指標.測試結果如表1所示.

表1 載藥基質篩選預實驗結果

由表1結果可知，預實驗四所用基質與黃芩浸膏的兼容性較好，其初粘性、持粘性及感官指標都能滿足巴布劑的要求.故選用預實驗四所用處方作為黃芩巴布劑的基質進行進一步的正交試驗優選.

2.4 巴布劑載藥量的考察

按預實驗四中黃芩巴布劑的制備工藝及基質比例，選擇不同量的黃芩浸膏加入，對制備的黃芩巴布劑分別測試其初粘性、持粘性及感官指標.黃芩浸膏載藥量設計及測試結果如表2所示.

表2 載藥量考察結果

2.5 正交試驗優選黃芩巴布劑基質

在預實驗及單因素實驗的基礎上，確定單次實驗處方中甘油和1,2-丙二醇總量為12 mL，主藥黃芩浸膏為6.5 g，采用L9(34) 正交試驗設計對甘油與1,2-丙二醇的比例、聚丙烯酸鈉用量、羧甲基纖維素鈉和明膠用量進行優選.以巴布劑初黏性、持黏性及感官指標評分總和進行綜合考察.因素水平如表3所示，正交試驗及數據分析結果如表4、表5所示.

表3 因素水平表

表4 正交試驗結果

由表3、表4數據分析結果可知，黃芩巴布劑基質配方中各因素對膏體影響程度依次為A>D>B>C，其中因素A甘油與1,2-丙二醇比例對實驗結果影響顯著.正交試驗優選結果為A3B3C2D1，即甘油: 1,2-丙二醇:聚丙烯酸鈉:羧甲基纖維素鈉:明膠為8∶4∶4.5∶2∶3.

表5 方差分析表

注：F0.10(2,2)=9；F0.05(2,2)=19.

2.6 驗證實驗

用優選的基質配方制備3批樣品，進行綜合評定.配方中甘油:1,2-丙二醇:聚丙烯酸鈉:羧甲基纖維素鈉:明膠:黃芩浸膏的配比8∶4∶4.5∶2∶3∶6.5時，重復性良好、質量穩定.

2.7 穩定性考察實驗

將3批樣品密封后，置于40 ℃相對濕度75%的恒溫恒濕的條件下，分別于1、2、3月取樣，觀測其初黏性、持黏性和感官指標，結果表明在3個月內各指標均無明顯變化，穩定性較好.

3 結束語

巴布劑是一種外用透皮貼敷制劑，質量評價指標有感官、黏附性、賦形性、含膏量、體外藥物釋放度和透皮吸收率等[10,11].其黏附力和感官是巴布劑質量的關鍵問題之一.考慮到黃芩巴布劑中的藥物為中藥提取物藥粉，且每片巴布劑中承載的藥粉量較大，可能對巴布劑的感官和黏附力產生一定的影響，參考《中國藥典》(2010年版)及相關參考文獻[12-15]，選取了初黏性、持黏性和感官指標作為黃芩巴布劑的質量評價指標.由于感官為非客觀指標，判斷時可能會有一定的主觀傾向存在，故在評判時采用多人(3～4人)盲法評分以減少主觀意愿，減少誤差.

巴布劑基質的組分、用量配比及中藥提取物藥粉的加入量對巴布劑的黏附力和感官有很大的影響.本研究篩選出黃芩巴布劑基質的組分為甘油、1,2-丙二醇、聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素鈉和明膠.其中對保濕劑在預實驗中進行了考察，結果發現在保濕劑甘油中加入少量1,2-丙二醇不僅能增加黃芩巴布劑的粘性，還可以改善其涂展性，但加入量過多，會使巴布劑的透布性增強，影響巴布劑的感官指標，故將保濕劑甘油和1,2-丙二醇的比例作為正交試驗的考察因素之一.

考慮到基質所承載的藥粉的量對療效會有一定的影響，因此在預實驗中對巴布劑載藥量進行了考察.在保證巴布劑具有適宜的黏附力和感官的情況下盡量加大載藥量.實驗中發現，當載藥量加大至35%和40%時，膏體的黏性過大，膏面有藥液滲出，出現透背現象，并隨藥粉量的加大，滲液和透背現象加重.可能是藥粉用量的加大使膏體的內聚力變小所致[16].當載藥量降至30%時，膏體的黏性適中，彈性較好，無滲液和透背現象.本實驗未對黃芩巴布劑的體外藥物釋放度和透皮吸收率進行測定，這些內容有待進一步研究.

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