季文瑩 劉效栓 李季文 畢映燕 胡茹英 劉欣鈺
(1.甘肅中醫(yī)藥大學, 甘肅 蘭州730000; 2.甘肅省中醫(yī)院, 甘肅 蘭州730050)
雙活風濕凝膠貼膏處方源于甘肅省中醫(yī)院協(xié)定處方,原方為傳統(tǒng)中藥洗劑,主要組方藥材包括羌活、獨活、紅花、防風、荊芥等,臨床用于祛風止痛、散寒除濕,療效顯著,但傳統(tǒng)方劑使用不方便,藥液在皮膚表面保留時間短,大大地限制了療效和使用范圍。為增加雙活風濕方吸收及作用持續(xù)時間,增強對風濕寒性關節(jié)痛的療效,本實驗擬將其制成一種質量可控、使用方便、順應性好的凝膠貼膏[1?4],并采用Box?Behnken 響應面法進行優(yōu)化,以期為進一步相關開發(fā)奠定基礎。
1.1 儀器 BLD?200N 電子剝離試驗機、CZY?2S 持黏力測試儀、初黏力測試儀(濟南蘭光機電技術有限公司);AR522CN 電子天平[奧豪斯儀器(上海)有限公司]。
1.2 試劑與藥物 聚丙烯酸鈉(NP)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙二胺四乙酸(EDTA,批號20170619)、苯甲酸鈉(批號20200801)、甘油(批號20200302)、高嶺土(批號20190416)(天津市大茂化學試劑廠);酒石酸(天津市凱信化學工業(yè)有限公司);甘羥鋁(批號20160201,陜西太白山制藥有限責任公司)。
2.1 凝膠貼膏制備 按最優(yōu)輔料配比(浸膏粉、NP、甘羥鋁、PVP、酒石酸、高嶺土、甘油、苯甲酸鈉、EDTA 比例4∶5.5∶0.2∶1.5∶0.2∶1∶35∶0.1∶0.05),稱取NP、甘羥鋁、高嶺土分散到甘油中,攪拌均勻,作為甘油相;酒石酸、苯甲酸鈉、EDTA、PVP 溶解到適量蒸餾水中,作為水相,將水相加入到甘油相中充分攪拌,待交聯(lián)完全后加入處方量浸膏粉,攪勻,涂布,靜置,即得。
2.2 評價指標檢測
2.2.1 初黏力 采用滾球斜坡停止法[5]測定。將凝膠貼膏背襯用雙面膠固定在傾斜板(傾斜角15°)上,上端位于傾斜板的水平線下位置,黏性面向上,沿斜面方向的長度為5 cm,鋼球起始位置與供試品上端距離為1 cm,將鋼球自斜面自由落下,記錄能粘住鋼球的最大球號。
2.2.2 持黏力 將凝膠貼膏黏性面粘貼于試驗板與加載板中部不銹鋼板(長125 mm,寬125 mm,厚2 mm)表面,2 000 g 壓輥來回滾壓3次,在鋼板上粘貼后室溫放置30 min,固定于試驗架上,垂直放置,沿其長度方向懸掛280 g 砝碼,記錄滑移直至脫落的時間。
2.2.3 剝離強度 采用180°剝離強度試驗法[5]測定。將凝膠貼膏用雙面膠固定在不銹鋼板(長125 mm,寬50 mm,厚2 mm)上,黏性面與潔凈的聚酯薄膜粘接,2 000 g壓輥來回滾壓3次,粘貼后室溫放置30 min,記錄電子剝離試驗機示數(shù)。
2.2.4 綜合評分 對凝膠貼膏的均勻性、涂展性、滲布程度、皮膚追隨性、膜殘留進行感官評分[6?8],標準見表1。
表1 感官評分標準
2.3 單因素試驗 選擇NP(3.50、4.25、5、5.75、6.5 g)、PVP(1、2、3、4、5 g)、甘羥鋁(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g)、EDTA(0.025、0.05、0.075、0.1、0.125 g)、甘 油(20、25、30、35、40 g)用量進行單因素試驗。
2.4 Box?Behnken 響應面法 按“2.1”項下方法制備凝膠貼膏,在單因素試驗基礎上,選擇聚丙烯酸鈉(A)、聚乙烯吡咯烷酮(B)、甘羥鋁(C)、甘油(D)用量作為影響因素,初黏力、持黏力、剝離強度的綜合評分作為評價指標,采用Box?Behnken 響應面法進行優(yōu)化,因素水平見表2,結果見表3。
表2 因素水平
表3 試驗設計與結果
2.5 信息熵賦權法 設有m個評價對象,n個評價指標,組成1 個評價指標系統(tǒng),其原始指標的數(shù)據(jù)矩陣為X=(Xij)mn,建立原始數(shù)據(jù)矩陣,包括29 次試驗所得的初黏力、持黏力、剝離強度[9?11]。
2.5.1 (Xij)mn建立 結果見X矩陣。
2.5.2Pij計算 轉化原始評價矩陣為概率矩陣Pij,表示第j次實驗在第i個評價指標下的概率,公式為Pij =(0≤Pi≤1),結果見P矩陣。
2.5.3Hi計算 公式為Hi =,k= 1/lnn,結果Hi=(0.982 4 0.967 6 0.973 3)。
2.5.4Wi計算 公式為Wi =(1- Hi)/,結果Wi=(0.229 6 0.422 5 0.347 9)。
2.5.5 綜合評分計算 公式為綜合評分Y=(Y1/Y1max×0.229 6+Y2/Y2max×0.422 5+Y3/Y3max×0.347 9)×100,結果見表3。
3.1 單因素試驗 單因素試驗[12]中,各輔料用量范圍分別為NP 5.00~6.50 g(圖1A)、PVP 1~3 g(圖1B)、甘羥鋁0.2~0.4 g(圖1C)、甘油25~35 g(圖1D)。
3.2 基質處方優(yōu)化 通過Design?Expert 11.0 軟件進行多元線性回歸和二項式擬合,得方程為Y=-1 297.657 35+263.546 74A+82.624 83B+570.985 00C+26.805 57D+0.543 333AB+7.966 67AC- 1.503 33AD- 0.750 000BC-2.047 50BD- 12.650 00CD- 19.304 74A2- 4.615 17B2-491.141 67C2-0.129 007D2,方差分析見表4。由此可知,各因素影響程度依次為D>C>B>A,其中甘油用量(D)更顯著(P<0.01);方程有高度顯著性(P<0.05),失擬項不顯著(P>0.05);判定系數(shù)R2=0.746 6,=0.493 2,表明方程擬合度良好,失擬項干擾小,可用于預測。
表4 方差分析
響應面分析見圖2,得最優(yōu)基質處方為NP 用量5.526 g,PVP 用量1.497 g,甘羥鋁用量0.2 g,甘油用量35 g,初黏力為86.383,持黏力為73.794 s,剝離強度為52.987。
圖2 各因素響應面圖
為便于實際生產(chǎn)需求,將上述優(yōu),化基質處方修正為NP 用量5.5 g,PVP 用量1.5 g,甘羥鋁用量0.2 g,甘油用量35 g,進行3 批驗證試驗,結果見表5。由此可知,初黏力、持黏力、剝離強度均與預測值接近,表明該處方具有較好的穩(wěn)定性和重復性。
表5 驗證試驗結果(n=3)
基質的配方和比例以及基質原料的選擇是凝膠貼膏成型的關鍵[13],直接影響著凝膠貼膏的成型質量,由于影響因素較多,故要進行多次摸索[14]。本研究以星點設計結合Box?Behnken 響應面法簡化了篩選工序,不但試驗次數(shù)少、精度高,而且考察了處方各基質原料之間的交互作用[15?16],結果發(fā)現(xiàn)NP、PVP、甘油及甘羥鋁對凝膠貼膏的性能影響較大。
現(xiàn)有的凝膠貼膏評價指標如感官評價指標(包括均勻性、涂展性、稠度、皮膚追隨性等)雖有一定指導意義,但存在主觀因素大、個體差異、影響因素多等問題[17],制約了其發(fā)展。因此,本研究在感官評價的基礎上增加了使用電子剝離試驗機、持黏性測試儀和初黏性測試儀測定的剝離強度、持黏力及初黏力,而且剝離強度、持黏力及初黏力與使用者的感官評價直接相關,因此可以提高凝膠貼膏感官評價的可信度。此外,本研究通過信息熵賦權法,通過加權加和將多指標的試驗結果轉化為單指標[18],依據(jù)客觀的實驗數(shù)據(jù),賦予各指標權重,能真實反映客觀規(guī)律。
另外,攪拌速度、攪拌時間及涂布前放置時間對凝膠貼膏成品外觀性狀有較大影響,操作不當會產(chǎn)生大量氣泡,在今后研究中應加以重視。