唐 林 鹿愛(ài)娟王璐 肖望重 張水寒楊磊?王相
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院, 湖南 長(zhǎng)沙410007; 2.湖南省中醫(yī)藥研究院, 湖南 長(zhǎng)沙410208)
止癢潤(rùn)膚乳源于湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院皮膚科席建元教授臨床經(jīng)驗(yàn)方,由當(dāng)歸、制何首烏、生地黃、瓜蔞霜、苦參、地膚子等藥材組成,功效養(yǎng)血潤(rùn)燥、祛風(fēng)止癢,臨床用于治療血虛風(fēng)燥型濕瘡、白疕、風(fēng)瘙癢等皮膚病,歷史悠久,療效顯著,無(wú)明顯不良反應(yīng),治愈后復(fù)發(fā)率低[1?2],具有明顯抑制角質(zhì)形成細(xì)胞增殖,減少血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子分泌的作用[3],但其劑型為外用湯劑,煎煮費(fèi)時(shí),貯存不便,從而大大限制了進(jìn)一步應(yīng)用。O/W 型乳膏劑能將中藥提取液溶解于乳膏劑的水相基質(zhì)中,而且易涂布,無(wú)油膩性,藥物釋放穿透較快,易儲(chǔ)存和清除[4],故選擇其作為止癢潤(rùn)膚乳劑型。
D?最優(yōu)混料設(shè)計(jì)法針對(duì)多因素多水平工藝合理地選擇少量實(shí)驗(yàn)點(diǎn),快速獲得盡可能全面的處方配比,了解特征指標(biāo)與處方配比之間的因果關(guān)系,預(yù)測(cè)參數(shù)更加精確,近年來(lái)在藥劑工藝研究中廣泛應(yīng)用[5?6]。為了確定止癢潤(rùn)膚乳合理的制劑工藝參數(shù),保證其臨床療效,本實(shí)驗(yàn)采用層次分析法?熵權(quán)法確定權(quán)重系數(shù),D?最優(yōu)混料設(shè)計(jì)優(yōu)化該制劑成型工藝,以期為其后續(xù)研發(fā)生產(chǎn)提供依據(jù)。
DF?101B 數(shù)顯集熱式磁力攪拌器(金壇市大地自動(dòng)化儀器廠);RY101 電子天平(長(zhǎng)沙百思得電子科技有限公司);SevenExcellence 多參數(shù)測(cè)試儀[梅特勒?托利多儀器(上海)有限公司];TG16?WS 臺(tái)式高速離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司);DZF?6020 真空干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)儀器有限公司);THR300?28 高速數(shù)顯乳化機(jī)(拓赫機(jī)電科技上海有限公司)。
硬脂酸(批號(hào)104820210901)、輕質(zhì)液狀石蠟(批號(hào)101520210801)、甘油(批號(hào)000120210801)、單雙硬脂酸甘油酯(批號(hào)105620201001)、聚山梨酯?80(批號(hào)101720210501)(湖南爾康制藥股份有限公司);十二烷基硫酸鈉(SDS,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號(hào)20210427);白凡士林(南昌白云藥業(yè)有限公司,批號(hào)20210607)。
當(dāng)歸、制何首烏、生地黃等10 味藥材飲片均購(gòu)自湖南南國(guó)藥都有限公司,經(jīng)湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院制劑中心張?jiān)C窠淌阼b定為正品,均符合2020 年版《中國(guó)藥典》要求。
2.1 藥液制備 稱(chēng)取處方量飲片,加水煎煮2次,第1 次加10 倍量水,浸泡1 h 后煎煮1.5 h;第2 次加8 倍量水,煎煮1 h,濾過(guò),合并濾液,即得,濃縮至相對(duì)密度為1.15~1.20(60 ℃)。
2.2 止癢潤(rùn)膚乳制備 取油相(硬脂酸、白凡士林、輕質(zhì)液狀石蠟、薄荷腦)、水相(三乙醇胺、甘油、蒸餾水、藥液、吐溫?80)適量,分別水浴加熱至80 ℃,將水相緩慢加到油相中,邊加邊攪拌至完全乳化,冷卻至室溫,即得。
2.3 指標(biāo)評(píng)價(jià) 參考文獻(xiàn)[7] 報(bào)道,以外觀性狀、涂展性、離心穩(wěn)定性、耐熱穩(wěn)定性為指標(biāo),并進(jìn)行評(píng)分。其中,外觀性狀為肉眼觀察是否色澤均勻、是否細(xì)膩、是否有粗顆粒、軟硬度是否適中;涂展性為取適量樣品涂抹于手部皮膚,觀察是否能迅速涂抹均勻,油膩感是否明顯;離心穩(wěn)定性為6 000 r/min 離心20 min,觀察是否有油水分層,性狀是否改變;耐熱穩(wěn)定性為將樣品置于80 ℃烘箱中放置4 h,觀察是否有油水分層現(xiàn)象,具體見(jiàn)表1。
表1 各指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
2.4 單因素試驗(yàn)
2.4.1 乳化劑 在文獻(xiàn)查閱及預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇液狀石蠟2.5 g、白凡士林6.5 g、硬脂酸20 g 作為油相,甘油17.5 g、蒸餾水48 g、藥液12 g 作為水相,SDS、三乙醇胺、氫氧化鉀、單雙硬脂酸甘油酯、三乙醇胺+吐溫?80 作為乳化劑,按“2.2”項(xiàng)下方法制備乳化劑,按“2.3”項(xiàng)下方法評(píng)價(jià),結(jié)果見(jiàn)表2。由此可知,氫氧化鉀耐熱穩(wěn)定性較差,而將三乙醇胺+吐溫?80 與單雙硬脂酸甘油酯混合時(shí)各指標(biāo)理想。
表2 乳化劑種類(lèi)對(duì)各指標(biāo)評(píng)分的影響(n=3)
再分別對(duì)三乙醇胺(0.5、1.5、2.5、3.5 g)、吐溫?80(1、1.5、2、2.5 g)、單雙硬脂酸甘油酯(0、1、2、4 g)用量進(jìn)行考察,結(jié)果見(jiàn)圖1。由此可知,隨著三乙醇胺用量增加,各指標(biāo)均有所改善,但不宜超過(guò)3.5 g,否則制劑pH 過(guò)大會(huì)對(duì)皮膚存在刺激性;隨著吐溫?80 用量增加,離心穩(wěn)定性、涂展性顯著改善,在2.5 g 時(shí)最明顯;隨著單雙硬脂酸甘油酯用量增加,離心穩(wěn)定性顯著改善,但大于2 g時(shí)乳膏較硬,油膩感明顯,故以1 g 為佳。
圖1 乳化劑用量對(duì)各指標(biāo)評(píng)分的影響(n=3)
2.4.2 油相基質(zhì) 固定三乙醇胺用量為3 g,單雙硬脂酸甘油酯用量為1 g,吐溫?80 用量為2.5 g,油相中液狀石蠟用量為2.5 g,白凡士林用量為6.5 g,以17.5 g 甘油、48 g蒸餾水、12 g 藥液為水相,對(duì)硬脂酸用量(10、20、30、40 g)進(jìn)行考察,結(jié)果見(jiàn)圖2A。由此可知,硬脂酸用量對(duì)乳膏成型性影響較大,當(dāng)超過(guò)40 g 時(shí)膏體較硬,外觀性狀、穩(wěn)定性均不符合要求,而小于10 g 時(shí)膏體耐熱穩(wěn)定性較差。
固定油相中白凡士林用量為6.5 g,硬脂酸用量為20 g,對(duì)液狀石蠟用量(2、3、4、5 g)進(jìn)行考察,結(jié)果見(jiàn)圖2B。由此可知,液狀石蠟用量對(duì)乳膏耐熱穩(wěn)定性、外觀性狀影響較大,當(dāng)大于5 g 時(shí)乳膏偏軟,而小于2 g 時(shí)乳膏較硬,涂展性、外觀性狀不符合要求。
固定油相中液狀石蠟用量為2.5 g,硬脂酸用量為20 g,對(duì)白凡士林用量(3.5、6.5、9.5、12.5 g)進(jìn)行考察,結(jié)果見(jiàn)圖2C。由此可知,白凡士林用量對(duì)乳膏涂展性、耐熱穩(wěn)定性影響較大,當(dāng)大于12.5 g 時(shí)不易涂抹,油膩感明顯,而小于3.5 g 時(shí)膏體加熱出現(xiàn)油水分離現(xiàn)象。
圖2 油相基質(zhì)用量對(duì)各指標(biāo)評(píng)分的影響(n=3)
2.4.3 水相基質(zhì) 固定三乙醇胺用量為3 g,單雙硬脂酸甘油酯用量為1 g,吐溫?80 用量為2.5 g,以6.5 g 白凡士林、20 g 硬脂酸、2.5 g 液狀石蠟為油相。再固定水相中蒸餾水用量為48 g,藥液用量為12 g,對(duì)甘油用量(7.5、12.5、17.5、22.5 g)進(jìn)行考察;固定甘油用量為17.5 g,藥液用量為12 g,對(duì)蒸餾水用量(38、48、58、68 g)進(jìn)行考察,結(jié)果分別見(jiàn)圖3A~3B。由此可知,甘油用量對(duì)乳膏涂展性、外觀性狀影響較大,而對(duì)穩(wěn)定性無(wú)明顯影響,當(dāng)?shù)陀?.5 g 時(shí)顆粒感嚴(yán)重,涂展性油膩感明顯;當(dāng)蒸餾水用量大于68 g 時(shí)易出現(xiàn)油水分離現(xiàn)象,導(dǎo)致穩(wěn)定性變差。
2.5 載藥量篩選 固定三乙醇胺用量為3 g,單雙硬脂酸甘油酯用量為1 g,吐溫?80 用量為2.5 g,以6.5 g 白凡士林、20 g 硬脂酸、2.5 g 液狀石蠟為油相,17.5 g 甘油、48 g蒸餾水為水相,分別加入5、12、15、20 g 藥液后進(jìn)行考察,結(jié)果見(jiàn)圖3C。由此可知,載藥量為12 g 時(shí)各指標(biāo)評(píng)分均較高。
圖3 水相基質(zhì)用量、載藥量對(duì)各指標(biāo)評(píng)分的影響(n=3)
2.6 D?最優(yōu)混料設(shè)計(jì)
2.6.1 設(shè)計(jì)方案 在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,得到各主要基質(zhì)用量范圍,分別為液狀石蠟(A)3~5 g,硬脂酸(B)10~30 g,白凡士林(C)4~10 g,甘油(D)7~17 g,三乙醇胺(E)1~3 g,水與藥液(F)50~70 g,載藥量為水與藥液總量的20%,固定基質(zhì)總量為105 g,計(jì)算綜合評(píng)分,公式為綜合評(píng)分=0.11W+0.11X+0.49Y+0.29Z,其中W、X、Y、Z分別為外觀性狀、涂展性、離心穩(wěn)定性、耐熱穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù){ [(實(shí)測(cè)值-最小值)/(最大值-最小值)] ×100},再采用Design?Expert 13.0 軟件進(jìn)行D?最優(yōu)混料設(shè)計(jì),結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
2.6.2 指標(biāo)權(quán)重確立
2.6.2.1 層次分析法 參考文獻(xiàn)[8] 報(bào)道,將離心穩(wěn)定性、耐熱穩(wěn)定性、外觀性狀、涂展性這4 個(gè)指標(biāo)分為3 個(gè)層次,并確定優(yōu)先順序?yàn)殡x心穩(wěn)定性>耐熱穩(wěn)定性>外觀性狀=涂展性,構(gòu)建成對(duì)比較的判斷優(yōu)先矩陣(表4)并進(jìn)行歸一化處理,測(cè)得權(quán)重系數(shù)()分 別0.48、0.30、0.11、0.11,最大特征根(λ)為4.02,一致性指標(biāo)(CI)為0.006 7,由矩陣階數(shù)為4 得到隨機(jī)一致性指標(biāo)(RI)為0.9,一致性比率(CR)為0.007 4(<0.1),表明矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn),權(quán)重系數(shù)有效。
表4 各指標(biāo)成對(duì)比較的判斷優(yōu)先矩陣
2.6.2.2 熵權(quán)法 參考文獻(xiàn)[8] 報(bào)道,現(xiàn)有m個(gè)樣本,n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),建立原始數(shù)據(jù)矩陣(X)=(Xij)m×n,根據(jù)公式1 將原始矩陣轉(zhuǎn)換為概率矩陣(P),公式2 計(jì)算信息熵(Hj),公式3 計(jì)算第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)()。
2.6.2.3 層次分析法?熵權(quán)法 參考文獻(xiàn)[8] 報(bào)道,分別采用層次分析法、熵權(quán)法計(jì)算相關(guān)權(quán)重系數(shù),按公式4 計(jì)算復(fù)合權(quán)重(Wj),結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 各指標(biāo)復(fù)合權(quán)重
2.6.3 模型擬合 采用Design?Expert 13.0 軟件對(duì)表3 數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得方程為綜合評(píng)分=647.60A-5.19B-61.77C-5.34D+293.89E-0.86F-6.53AB-8.56AE-6.57AF+0.82BC+0.14BD- 3.11BE+0.12BF+0.53CD- 0.25CE+0.70CF-2.73DE+0.12DF-2.66EF(R2=0.98),方差分析見(jiàn)表6。由此可知,模型具有高度顯著性(P<0.01);失擬項(xiàng)P>0.05,表明模型擬合度良好,可用于預(yù)測(cè)。
表6 方差分析
2.7 驗(yàn)證試驗(yàn) 以綜合評(píng)分最高值為優(yōu)化目標(biāo),采用Design?Expert 13.0 軟件優(yōu)化成型工藝,得最優(yōu)工藝為液狀石蠟用量3 g,硬脂酸用量14 g,白凡士林用量5 g,三乙醇胺用量3 g,甘油用量17 g,水與藥液總量63 g,綜合評(píng)分為101.13 分。按上述優(yōu)化工藝進(jìn)行3 批驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表7,可知該工藝合理、穩(wěn)定、可行。
表7 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n=3)
D?最優(yōu)混料設(shè)計(jì)考察因素水平范圍的選擇對(duì)順利獲得最優(yōu)試驗(yàn)方案(或工藝條件)具有重要意義,一般需先通過(guò)單因素試驗(yàn)對(duì)考察因素及水平進(jìn)行篩選,得到具有顯著影響的因素及合理的因素水平范圍[9]。本實(shí)驗(yàn)采用單因素試驗(yàn)對(duì)影響乳膏劑成型的乳化劑、油相基質(zhì)、水相基質(zhì)進(jìn)行考察,從而篩選出對(duì)止癢潤(rùn)膚乳影響較大的基質(zhì)及用量,其中輔助乳化劑吐溫?80、單雙硬脂酸甘油酯因其用量較小,可通過(guò)該方法直接確定其用量,故未納入D?最優(yōu)混料設(shè)計(jì)。
乳膏劑的評(píng)價(jià)指標(biāo)需要結(jié)合外觀性狀、涂展性、耐寒穩(wěn)定性、耐熱穩(wěn)定性等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[10],課題組前期研究發(fā)現(xiàn),止癢潤(rùn)膚乳耐寒穩(wěn)定性好,不受各因素水平的影響,因此本實(shí)驗(yàn)未將其列入評(píng)價(jià)指標(biāo),并且由于涉及多個(gè)指標(biāo),故確定權(quán)重系數(shù)尤為重要。目前,計(jì)算權(quán)重系數(shù)的方法主要包括客觀賦權(quán)法、主觀賦權(quán)法,前者中的熵權(quán)法基于對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的充分分析,減少了主觀因素對(duì)結(jié)果的干擾,但忽略了評(píng)價(jià)指標(biāo)的輕重關(guān)系[11?12];后者中的層次分析法可避免冗長(zhǎng)的信息交流和反饋修正過(guò)程,實(shí)現(xiàn)將復(fù)雜的問(wèn)題系統(tǒng)化、層次化,但具有一定的主觀性[13?14]。本實(shí)驗(yàn)將層次分析法與熵權(quán)法聯(lián)合使用,可實(shí)現(xiàn)兩者各自?xún)?yōu)點(diǎn)的最大化,增強(qiáng)總體評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和合理性,可為其他中藥復(fù)方制劑處方篩選提供參考。