谈多目标同步优化黄马缓释喷雾膜剂的基质处方

　　黄马酊是重庆市中医研究院经典医院制剂，由酒黄连和制马钱子两味药材组成，具有疏通经络、活血止痛、解毒消肿、消淤散结的功效，临床上主要外用于血管栓塞性脉管炎( 即中医脱疽) 、疮痈、丹毒、褥疮等皮肤痒痛证的治疗。酊剂具有制备简单、释药迅速等优点，但有流动性大，含醇量高，对溃疡面具强烈刺激性，以及较短时间内需重复用药等缺点而影响其临床使用。本研究采用喷雾膜剂技术对黄马酊进行剂型改革。喷雾膜剂兼顾喷雾剂和膜剂的双重优点，既可呈雾状喷出，同时快速成膜，可有效保护溃疡面，减小刺激性并缓慢长效释放药物，携带方便，从而提高临床疗效及患者用药的顺应性。本研究采用正交设计，以PVA17-88、乙醇和甘油用量为考察因素，以制剂的成膜性能、士的宁及盐酸小檗碱在8 h 内的累积释放率为综合评价指标，优选出膜剂的最佳基质配方，并对其体外释放及经皮渗透等作用进行考察。
　　1 仪器与材料
　　1. 1 仪器
　　安捷伦1260 高效液相色谱仪; DAD 紫外检测器; AB204-E 型分析天平( 瑞士梅特勒-托利公司) ; RYJ-6A 型药物透皮扩散试验仪( 上海黄海药检仪器厂) ; A01-10mL 喷雾瓶( 陕西博迪塑胶有限责任公司) 。
　　1. 2 试药
　　实验用酒黄连( 批号: 913-8902) 、制马钱子( 批号: 121201) 药材购自四川欣康中药饮片有限公司，由笔者刘新教授鉴定均为正品。士的宁( 批号: 110705-200306) 、盐酸小檗碱( 批号: 110713-200609) 对照品均购自中国食品药品检定研究院;聚乙烯醇( PVA17-88，分析纯，批号: 2013101701，成都市科龙化工试剂厂) ; 水为超纯水; 甲醇、乙腈为色谱纯; 其余试剂均为分析纯。
　　1. 3 实验
　　动物清洁级健康SD 大鼠，雄性，体质量( 250 20) g，由重庆医科大学实验动物中心提供，生产许可证号: SCXK-( 渝) 2014-0001。
　　2 方法与结果
　　2. 1 色谱条件
　　色谱柱: ODS-3 C18柱( 250 mm 4. 6 mm，5 流动相: 甲醇-乙腈-( 0. 1 mol /L磷酸二氢钠-0. 025 mol /L 十二烷基硫酸钠溶液) =50  25  25; 检测波长: 254 nm; 柱温: 30  ; 流速: 1. 0mL /min; 理论板数以士的宁峰计应不低于5 000。
　　2. 2 黄马缓释喷雾膜剂的制备
　　取处方量PVA17-88 加适量水溶胀，溶解，加入处方量甘油、酒黄连与制马钱子的70% 乙醇渗漉提取液、乙醇适量，搅拌均匀，最后以水补足量，即得。另同法制备不含药液的空白膜溶液作为对照。
　　2. 3 检测溶液制备
　　精密称取士的宁和盐酸小檗碱对照品适量，加甲醇制成每1 mL 含士的宁0. 012mg、盐酸小檗碱0. 015 mg 的混合对照品溶液; 取扩散池透析液1 mL，稀释1 倍后用0. 45 m 微孔滤膜滤过，取续滤液，作为释放度试验供试品溶液; 同法制备空白供试品溶液。
　　2. 4 方法学考察
　　2. 4. 1 专属性试验: 照上述色谱条件，分别取2. 3项下各检测溶液注入高效液相色谱仪。结果表明辅料及溶剂对测定无干扰。
　　2. 4. 2 线性关系考察: 分别精密称取对照品士的宁6. 2 mg、盐酸小檗碱8. 6 mg，置50 mL 量瓶中，分别用甲醇稀释成士的宁、盐酸小檗碱浓度为124 和172 g /mL 的母液。再分别精密量取士的宁和盐酸小檗碱母液，加甲醇稀释成浓度分别为6. 2、12. 4、24. 8、37. 2、49. 6、74. 4 g /mL 的士的宁对照品溶液和浓度分别为8. 6、17. 2、34. 4、51. 6、68. 8、103. 2g /mL 的盐酸小檗碱对照品溶液。精密吸取上述对照品溶液各10 L，注入液相色谱仪，测定士的宁及盐酸小檗碱的峰面积。得到士的宁的回归方程为: Y1 = 16. 348X1 + 5. 4444( r1 = 0. 9999) ，表明士的宁在6. 2   74. 4 g /mL 的浓度范围内呈良好的线性关系; 盐酸小檗碱的回归方程为Y2 = 24. 665X2 +9. 2345( r2 = 0. 9998 ) ，表明盐酸小檗碱在8. 6  103. 2 g /mL 的浓度范围内呈良好的线性关系。2. 4. 3 精密度试验: 取同一对照品溶液，重复进样6 次，结果士的宁和盐酸小檗碱峰面积的RSD 分别为0. 3%、0. 7%，表明仪器精密度良好。
　　2. 4. 4 稳定性试验: 取按2. 3项下方法制备的同一供试品溶液，分别于0、1、2、4、8 和12 h 进样检测，记录峰面积。结果士的宁和盐酸小檗碱峰面积的RSD 分别为0. 2%、0. 8%，表明供试品溶液在12h 内稳定性良好。
　　2. 4. 5 加样回收率试验: 精密量取已优化好基质处方的喷雾膜剂样品6 份，每份精密加入高、中、低三种不同浓度的士的宁、盐酸小檗碱对照品溶液，各平行试验2 次，按2. 3项下方法制备供试品溶液，依法测定，计算平均加样回收率。测得士的宁的平均加样回收率为97. 8%，RSD 为1. 1%; 盐酸小檗碱的平均加样回收率为99. 3%，RSD 为1. 2%。2. 5 体外释放度的测定
　　采用改良Franz 扩散池进行测定。试验前先将半透膜用NaHCO3和EDTA活化，待用。试验时，扩散池加满接收液( 含30%乙醇的生理盐水) ，将半透膜夹在2 室中间，给药，排除气泡，恒温水浴加热，温度( 35 0. 2)  ，磁力搅拌( 300 r /min) ，于各时间点取出部分接收液并补充相应体积的空白接收液。按2. 3项下方法制备供试品溶液并依法测定，计算累积释放率。
　　2. 6 正交试验设计
　　2. 6. 1 因素水平表: 以制剂的成膜性能( 喷雾效果、成膜时间、膜的性能) 、士的宁和盐酸小檗碱在8h 内的累积释放率为评价指标，经各项因素预试验显示，PVA17-88、乙醇和甘油用量在一定范围内其可喷雾性、快干性、成膜性、膜柔韧性、保湿性等符合临床要求，故选择PVA17-88、乙醇和甘油用量作为考察因素，采用L9( 34 ) 正交试验设计进行试验，因素水平见表1。因方中仅含两味主药，指标成分含量可用一种色谱方法测定，结合处方比例，将盐酸小檗碱和士的宁的累计释放率含量的权重系数定为。
　　2. 6. 2 成膜性能评分: 喷雾效果，满分30 分，以喷出均匀雾状液体为佳，评分在30   25 分之间，雾滴状液体次之，评分在25   15 分之间，线状最次，评分在15 分以下; 成膜时间，在25  ，75% 的相对湿度下，喷约0. 2 mL 本品于( 3 3) cm2 竖直去毛大鼠皮肤表面，以溶液不再流动的时间为成膜时间，总分40 分，以成膜时间最短者记满分，其余每增加1 min 减5 分; 膜的性能，满分30 分，考察药膜的黏附性、柔韧性，权重设为1  1，柔韧性以成膜后的最大拉伸长度计分。成膜性能评分结果。
　　2. 6. 3 试验结果: 正交试验结果见。分析可知，成膜性能和综合释放率的影响因素顺序均为甘油 PVA17-88 乙醇，成膜性能最好的组合为C3A2B3; 而综合释放率最高的组合为C2A2B2。可知: A、B、C 三个因素均对成膜性能有显著的影响，各因素影响大小顺序为C B，最优制剂组成是C3A2B3; 因素C、A 对释放率有显著的影响，各因素影响大小顺序为C B，B 无显著影响，最优制剂组成是C2A2B2，考虑到有效成分的释放率及制剂对皮肤的刺激性，乙醇用量对释放率影响不大，但对皮肤的刺激性影响大，故选择C3A2B2，即PVA17-88 5%，乙醇用量15%，甘油6%。2. 6. 4 最优处方的验证: 依据优选的最佳处方制备3 批制剂，同法进行体外释放试验。结果膜剂成膜性能平均评分为84. 3，士的宁8 h 内累积释放率平均值为71. 8%，盐酸小檗碱8 h 内累积释放率为72. 3%，综合累积释放度为72. 1%。实验表明所选工艺条件合理可行，工艺稳定且重现性较好。分别以零级动力学方程、一级动力学方程、Higuchi 方程对膜剂体外释药数据进行拟合，结果见表5。由表5 可知，一级动力学方程的相关系数较好，故确定膜剂体外释放曲线的最佳拟合方程为Ln( 100 - Q) = - 0. 3134t + 4. 446，r = 0. 99。以时间t为横坐标，释放率R 为纵坐标作释放曲线，见图1。由图1 可知，药物在初始阶段快速释放，约3 h 即释放50%，而在后阶段释放速率减慢，约5 h 达60%，8 h 达72%。
　　2. 7 体外透皮试验
　　2. 7. 1 离体皮肤的制备: 取健康大鼠，用8% Na2S溶液脱毛，取无毛腹部皮肤，处理，冷藏备用。
　　2. 7. 2 供试品溶液的制备: 将鼠皮固定在Franz 扩散池装置上，角质层朝上，以含30% 乙醇的生理盐水为接受液。取膜剂0. 5 mL 注入扩散室，恒温水浴加热( 35 0. 2 )  ，平衡30 min 后搅拌( 300 r /min) ，分别在1、2、4、6、8、12、24 h 取接收液1 mL，同时补加等体积的接收液。按2. 3项下方法测定士的宁及盐酸小檗碱的含量，计算累积渗透率Q，结果见表6。以Q 对t 进行线性回归，得士的宁回归方程: Ln( 100 - Q) = - 0. 06t + 4. 446( r = 0. 99) ，盐酸小檗碱回归方程: Ln( 100 - Q) = - 0. 05t + 4. 443( r= 0. 99) ，均符合一级动力学方程。实验显示药物的透皮过程是药物经皮吸收的主要限速因素。
　　3 讨论
　　3. 1 成膜基质的选择通过查阅文献以及对常用水溶性成膜材料PVA、PVP、CMC-Na、卡波姆等的考察，PVA17-88 在成膜性、膜的柔韧性等方面均较好，性质稳定，药物在其中能均匀分散。在样品制备过程中要控制好乙醇的加入工艺，甘油对膜的形成、膜的柔软性和保湿性影响较大，但用量过大时则影响膜的成形。
　　3. 2 处方评价及优化综合考虑，将膜剂体外释放考察时间设定为8 h。评价喷膜剂质量的指标较多，包括喷雾效果、成膜性、膜的柔韧性、均匀性、黏附性和释放度等，本研究采用成膜性能和释放度结合考虑，通过正交设计试验，实现了喷膜剂多个评价指标的同步优化。其中甘油为保湿剂，PVA17-88 为成膜材料，因制剂本身含醇量 20%，故不再加抑菌剂。透皮试验中曾加入氮酮、PEG400、1，2-丙二醇等促透剂，单因素试验结果显示这些促透剂对透皮吸收有促进作用，但与不加促透剂时相比，透皮促进作用不显著，故不再加入。士的宁及盐酸小檗碱的释放和透皮均符合一级动力学方程，并反映了体外释放速率与经皮渗透速率间的关系。
　　3. 3 制剂的性能特点黄马酊含醇量较高，对破损皮肤刺激性大且无长效缓释作用; 改进后的膜剂含醇量降低，皮肤刺激性实验、过敏性、毒性等安全性实验显示，本制剂符合安全用药规定，可以用于完整皮肤和破损皮肤。剂型改进后，药液喷涂后迅速成膜，不仅可以有效保护创面，并能缓释给药，降低给药次数，提高了制剂的顺应性和安全性。相关的药效学实验已在进行中。