1.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建 福州 350122;2.福建省中醫(yī)藥研究院,福建 福州 350003
十二時(shí)辰是閩東地區(qū)具有民族特色的畬藥,據(jù)黃澤豪等[1]考證,產(chǎn)于福建福安的畬藥十二時(shí)辰其原植物是重瓣鐵線蓮Clem-atisfloridaThunb.var.PlenaD.Don。該藥在《福安畬醫(yī)畬藥》[2]、《滇南本草》[3]、《全國(guó)中草藥匯編》[4]和《中華本草》[5]中均記載性溫、味辛。辛味能行,能活血祛瘀,性溫能溫通血脈,通則不痛,故在畬醫(yī)中取其良好的“通經(jīng)活絡(luò),活血止痛”等功效,用于治療跌打損傷所致的血脈經(jīng)絡(luò)不通,不通則痛之關(guān)節(jié)腫痛等,引申用于由于瘀血阻滯脈絡(luò)不通的糖尿病足(脫疽),以期達(dá)到瘀去絡(luò)通,從而達(dá)到改善或延緩糖尿病足的癥狀或進(jìn)程。根據(jù)糖尿病足的致病機(jī)制以及十二時(shí)辰的性味功效,開發(fā)研制十二時(shí)辰外用制劑,為畬藥十二時(shí)辰的進(jìn)一步研究利用提供理論依據(jù),促進(jìn)民族藥的開發(fā),同時(shí)也為糖尿病足治療提供新的途徑。胡娟等[6]研究畬藥十二時(shí)辰水煎劑對(duì)小鼠的急性毒性,初步評(píng)價(jià)十二時(shí)辰口服用藥的安全性,為十二時(shí)辰軟膏劑的安全性評(píng)價(jià)提供研究基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)以高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、離心實(shí)驗(yàn)和外觀性狀為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),比較不同基質(zhì)的軟膏劑處方的穩(wěn)定性,選出最佳基質(zhì)處方進(jìn)行單因素考察,在此基礎(chǔ)上采用Box-Behnken設(shè)計(jì),選出最佳軟膏基質(zhì)配比;以藥物與基質(zhì)的不同比例制備藥膏,確定十二時(shí)辰軟膏劑的最佳含藥量,并觀察軟膏劑的外觀性狀。
1.1 儀器 HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州國(guó)華電器有限公司);KQ-500DV數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);YP502N電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。
1.2 試劑 無水乙醇(批號(hào):180814,西隴科學(xué)股份有限公司);白凡士林(批號(hào):170809,西隴科學(xué)股份有限公司);丙三醇(批號(hào):20150407,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);十二烷基硫酸鈉(批號(hào):E1512039,上海阿拉丁生化科技股份有限公司);單硬脂酸甘油酯(批號(hào):C10214212)、羊毛脂(批號(hào):M58218033)、硬脂醇(批號(hào):C10003568)、吐溫-80(批號(hào):C10262067)、尼泊金乙酯(批號(hào):C10107393)均購自上海麥克林生化科技有限公司。
1.3 藥材 十二時(shí)辰藥材產(chǎn)自福建福安畬藥種植基地。
2.1 十二時(shí)辰藥液的提取 稱定十二時(shí)辰藥材(粉碎過三號(hào)篩)10.00 g,置錐形瓶中,加入50%乙醇,料液比(g/mL)為1∶30,浸泡20min,超聲提取30min,搖勻過濾,減壓濃縮至干,備用。
2.2 軟膏劑的制備 稱取處方量的羊毛脂、白凡士林、單硬脂酸甘油酯、硬脂醇作為油相,水浴加熱至80 ℃,稱取處方量的吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、甘油作為水相,用蒸餾水溶解十二時(shí)辰提取物與水相混合,水浴加熱至80℃,將油相緩緩加入水相中, 按同一方向攪拌至冷凝。
2.2.1 軟膏劑評(píng)價(jià)方法的建立 高溫實(shí)驗(yàn)(Y1)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):取膏體適量裝入西林瓶中,密封,于40 ℃恒溫箱中放置24 h后,取出恢復(fù)至室溫,取樣觀察是否出現(xiàn)軟化、油水分層等現(xiàn)象。無明顯變化3分,出現(xiàn)軟化2分,有油滴析出1分,油水分層0分。
低溫實(shí)驗(yàn)(Y2)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):取膏體適量裝入西林瓶中,密封,于20℃冰箱中箱中放置24 h后,取出,恢復(fù)室溫取樣觀察。無明顯變化3分,變硬2分,有油滴析出1分,油水分層0分。
離心實(shí)驗(yàn)(Y3)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):稱取軟膏適量,置于離心管中,以3500 r/min離心10 min,取樣觀察,是否出現(xiàn)油水分層、藥物沉淀等現(xiàn)象。無變化3分,變粗2分,析出油滴1分,油水分離、藥物沉淀0分。
外觀性狀評(píng)(Y4)分標(biāo)準(zhǔn):膏體均勻、細(xì)膩易涂布3分;膏體顆粒感、易涂布2分;膏體質(zhì)硬、不易涂布或膏體偏稀1分;油水分層0分。
以高溫實(shí)驗(yàn)、低溫實(shí)驗(yàn)、離心實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)分和外觀性狀多指標(biāo)綜合評(píng)分相加得到總分(Y)。Y=Y1+Y2+Y3+Y4
2.2.2 軟膏劑輔料及基質(zhì)的考察 軟膏劑是藥物與適宜基質(zhì)均勻混合制成的具有一定稠度的半固體外用制劑。其中基質(zhì)不僅是軟膏的賦形劑,同時(shí)對(duì)藥物的釋放和吸收有重要的影響,常用基質(zhì)分為油脂性、水溶性和乳劑型3類,本研究結(jié)合文獻(xiàn)方法[7-12]根據(jù)各組分的性質(zhì),以“2.2.1項(xiàng)”下建立的軟膏評(píng)價(jià)方法對(duì)基質(zhì)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)組方研究,篩選不同類型的軟膏劑基質(zhì),結(jié)果見表1。
表1 不同基質(zhì)類型處方篩選
由表1可知,在不同基質(zhì)的類型的處方中,以聚山梨酯為乳化劑的O/W型基質(zhì)在7組預(yù)實(shí)驗(yàn)中綜合得分較高,在此基礎(chǔ)上采用單因素設(shè)計(jì),以“2.2.1項(xiàng)”下建立的評(píng)價(jià)方法為標(biāo)準(zhǔn),選取單因素實(shí)驗(yàn)中對(duì)軟膏劑型影響較大的三種因素進(jìn)行Box-Behnken設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2.2.3 Box-Behnken設(shè)計(jì)優(yōu)化基質(zhì)處方 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以單硬脂酸甘油酯用量(A)、吐溫-80用量(B)、白凡士林用量(C)為3個(gè)考察因素,以Y為評(píng)價(jià)指標(biāo),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2。
2.3 Box-Behnken結(jié)果分析
2.3.1 線性擬合 采用Design ExPert 8.0.6軟件,對(duì)表2數(shù)據(jù)進(jìn)行Linear、2FI、Quadratic、Cubic模型擬合處理,以相關(guān)系數(shù)(R2)和置信度(P)為模型判斷標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)Quadratic模型置信區(qū)間P<0.0001,R2=0.9409,擬合的響應(yīng)面回歸模型具有極顯著差異,模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值的相關(guān)性高,可以很好地描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,擬合2次項(xiàng)方程:Y=11.06-0.25A+0.75AB+1.25AC+1.75BC-2.18A2-2.68B2-1.17C2。
2.3.2 方差分析 由表3可知,此模型P<0.0001,R2=0.9409,說明該模型非常顯著可以很好地描述試驗(yàn)結(jié)果。同時(shí)模型的失擬項(xiàng)P=0.4428>0.05,表明失擬項(xiàng)沒有顯著性差異,模型的實(shí)際值與預(yù)測(cè)值不擬合發(fā)生的概率低,該模型顯著且擬合方程對(duì)試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)性好。上述擬合方程中各項(xiàng)系數(shù)絕對(duì)值的大小直接反映了各因素對(duì)指標(biāo)值的影響程度,系數(shù)的正負(fù)反映了其影響的方向。各因素對(duì)模型影響順序依次為B>A>C,即吐溫-80>單硬脂酸甘油酯>白凡士林,其中B、C的P值均小于0.0001,對(duì)模型具有極顯著性影響,吐溫-80、白凡士林是影響軟膏劑的主要因素。在各因素交互作用中AB、AC、BC、A2、B2、C2的P值均小于0.05,表明各個(gè)因素之間存在較為顯著的交互作用。
表2 Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果 (n=3)
表3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)方差分析
續(xù)表3 表3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)方差分析
2.3.3 效應(yīng)面繪制及預(yù)測(cè) 效應(yīng)面3D圖以及二維等高線圖可直觀地反應(yīng)最優(yōu)條件下各因素的取值和因素間交互作用的強(qiáng)弱。二維圖等高線呈橢圓形且越密集,表明影響因素交互作用強(qiáng),響應(yīng)值大,響應(yīng)面3D圖越彎曲、陡峭表明交互作用明顯。反之,交互作用弱。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)“2.3.2項(xiàng)”下結(jié)果,繪制效應(yīng)面的3D圖及二維圖,見圖1。由二維圖可知各因素取值均在較佳范圍內(nèi),表明在單因素篩選的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)具有一定的科學(xué)性。其中A、B、C之間存在較強(qiáng)的交互作用和方差分析的結(jié)果相一致。A、B、C為影響軟膏的主要因素,Design-ExPert軟件優(yōu)選出軟膏最佳基質(zhì)單硬脂酸甘油酯:吐溫-8:白凡士林(0.8∶4∶3),共制備軟膏30 g。
2.4 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 為驗(yàn)證模型可靠性,按上述優(yōu)化工藝進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),平行制作三批軟膏劑,綜合評(píng)分分別為12、12、11,預(yù)測(cè)值為12,偏差為2.78%。說明該模型穩(wěn)定可靠,結(jié)果表明,Box-Behnken法建立的模型具有良好的預(yù)測(cè)性。
2.5 軟膏載藥性能的考察 在確保軟膏劑的外觀及穩(wěn)定性前提下,按照“2.2.2項(xiàng)”及“2.3.3項(xiàng)”下處方和方法分別制備不同載藥量(10%、20%、30%)的軟膏,對(duì)軟膏進(jìn)行綜合評(píng)分,考察軟膏的載藥性能,由表4可知,軟膏載藥量在10%~20%時(shí)軟膏外觀均勻細(xì)膩,易涂布,理化性質(zhì)穩(wěn)定,Y較高。軟膏的性能較為穩(wěn)定,當(dāng)載藥量達(dá)到30%時(shí),軟膏的性能變化明顯,載藥量初步定為20%。為了保證制劑的療效,應(yīng)盡可能減少基質(zhì)的用量,増加藥物的用量,最終確定載藥量為20%。
表4 載藥性能的考察
實(shí)驗(yàn)前期對(duì)十二時(shí)辰的提取方式進(jìn)行考察,以出膏率為評(píng)價(jià)指標(biāo),確定了以50%乙醇作為提取溶劑,料液比(g/mL)為1∶30,浸泡20min,超聲提取30min。
以綜合評(píng)分(Y)為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)不同基質(zhì)處方進(jìn)行篩選,確定以聚山梨酯為乳化劑的O/W型基質(zhì)最為穩(wěn)定,高、低溫實(shí)驗(yàn)無軟化、變硬、油滴析出等現(xiàn)象出現(xiàn),離心實(shí)驗(yàn)無油水分層且膏體細(xì)膩易于涂布,綜合評(píng)分最高。在單因素實(shí)驗(yàn)中,白凡士林、單硬脂酸甘油酯、吐溫-80、羊毛脂均對(duì)軟膏劑的成型及穩(wěn)定性有較大影響,選取影響最大的三個(gè)因素白凡士林、單硬脂酸甘油酯、吐溫-80進(jìn)行Box-Behnken設(shè)計(jì)。軟膏基質(zhì)配比為單硬脂酸甘油酯:吐溫-80:白凡士林(0.8∶5∶2),所得軟膏高溫實(shí)驗(yàn)油水分層,膏體較粘稠不易涂布;配比為0.6∶4∶4,高溫實(shí)驗(yàn)析出油滴,低溫變硬,膏體易于涂布但略有顆粒感;配比為0.8∶4∶3,此時(shí)十二時(shí)辰軟膏藥物混合均勻、基質(zhì)穩(wěn)定、膏體細(xì)膩易涂布。故確定軟膏基質(zhì)的最佳配比為單硬脂酸甘油酯:吐溫-80:白凡士林(0.8∶4∶3),制備軟膏30g。
軟膏劑的乳化溫度控制應(yīng)在80℃左右,溫度過高水相成分不穩(wěn)定,溫度過低融化時(shí)間較長(zhǎng)。基質(zhì)的加熱融化時(shí)間以30 min為準(zhǔn),時(shí)間過短則膏體偏于稀稠不易成型;時(shí)間過長(zhǎng)則膏體較硬不易于涂布。
綜上所述,軟膏的配方為白凡士林3g,單硬脂酸甘油酯0.8g,羊毛脂0.9g,硬脂醇1g,吐溫-804g,甘油3g,蒸餾水16g,十二烷基硫酸鈉0.5g。最佳載藥量為20%。本實(shí)驗(yàn)確定了十二時(shí)辰軟膏劑的初步成型工藝,為增加治療糖尿病足的制劑品種提供了一定的研究基礎(chǔ)。