楊 東,畢建云,劉媛媛
(1. 濰坊市益都中心醫(yī)院,山東 濰坊 262500;2. 山東中醫(yī)藥大學(xué),山東 濟(jì)南 2503553)
早在五代的《日華子本草》中就有蛋黃炒取油和粉敷頭瘡的記載。明李時珍在《本草綱目》中也引用了眾多的蛋黃油驗(yàn)方。劉禹錫《傳信方》用亂發(fā)雞子膏治兒童熱瘡?!都?yàn)方》記載用蛋黃油治湯火燒瘡等[1]。現(xiàn)臨床外涂常用于治療濕疹、燒燙傷、皮膚瘙癢、口腔潰瘍等疾病[2],內(nèi)服可用于治療腹瀉、高血脂、胃潰瘍、慢性胃炎等疾病[3]。蛋黃油的制備方法在傳統(tǒng)干餾法基礎(chǔ)上,逐漸衍生了醇提法、超臨界提取法、烘焙法、減壓蒸餾法等[4-5]。本研究采用傳統(tǒng)干餾法制備蛋黃油,本著干凈實(shí)用、防腐耐用的原則,將蛋黃油制備成軟膏劑[6]。并采用Box-Behnken設(shè)計-響應(yīng)面法(BBD-RSM)分別優(yōu)選出水包油型(O/W型)和油包水型(W/O型)蛋黃油軟膏的最佳成型工藝,并制備3批小試產(chǎn)品,驗(yàn)證兩種軟膏制備工藝的可行性。
BS-202型雙目生物顯微鏡(上海長方光學(xué)儀器有限公司);TDL80-2B型臺式離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);HH-2型兩孔水浴鍋(江蘇東鵬儀器制造有限公司);JY1002電子天平(上海天美天平儀器有限公司)。
雞蛋(濟(jì)南啟動科貿(mào)有限公司);硬脂酸(批號:20181110,天津市鼎盛鑫化工有限公司);單硬脂酸甘油酯(批號:20170801,天津市大茂化學(xué)試劑廠);月桂氮酮(批號:20181028,鄭州市津北化工有限公司);尼泊金乙酯(批號:20150110,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);甘油(批號:20090930,上海運(yùn)佳黃浦制藥有限公司);三乙醇胺(批號:20160722,北京高純科技有限公司);液狀石蠟(批號:20161110,吉林市吉化江城油脂有限責(zé)任公司);醫(yī)用凡士林(批號:20180501,天津市大茂化學(xué)試劑廠);司盤-40(上海麥克林生化科技有限公司);羊毛脂(批號:20150630,天津市大茂化學(xué)試劑廠);十二烷基硫酸鈉(批號:160701,上海展云化工有限公司);十八醇(批號:20170710,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);吐溫-80(批號:20120615,天津廣成投資集團(tuán)有限公司);蓖麻油(批號:20150108,天津富宇精細(xì)化工有限公司);乳化劑OP(批號:20120805,天津福晨化學(xué)試劑有限公司);切片石蠟(批號:20180330,上海市標(biāo)本模型廠);檸檬味香精E-14547(批號:1121547,云南諧和實(shí)業(yè)有限公司);蜂蠟(河南譽(yù)洋蠟業(yè)有限公司);硼砂(天津市北辰方正試劑廠)。
取5~7個熟雞蛋黃稱重,記為m1;將蛋黃置于柄皿內(nèi)搗碎,文火加熱使蛋黃均勻受熱,除盡水分后武火熬制并不斷攪拌防止蛋黃燒焦;約20 min后產(chǎn)生白煙,蛋黃顏色變深并有香味溢出;約40 min時白煙最濃,蛋黃變?yōu)楹谏砀酄?,有黑褐色蛋黃油流出,同時散發(fā)出腥臭氣味;待蛋黃全部變黑后停止加熱,冷卻至室溫后將蛋黃油濾出[7],稱重記為m2;放入玻璃瓶中密封,置于干燥陰涼處保存。按下式計算出油率(Y)[8]。
干餾法提取蛋黃油的平均出油率為21.54 %。
2.2.1 基質(zhì)篩選標(biāo)準(zhǔn) 軟膏劑的主要組成部分是藥物和基質(zhì)[9],其中軟膏劑的成型和藥效的發(fā)揮與基質(zhì)的種類密切相關(guān)。本研究從O/W型和W/O型兩種軟膏劑基質(zhì)入手,分別從顏色、硬度、皮膚涂抹均勻性、顯微鏡觀察、離心、耐寒試驗(yàn)、耐熱試驗(yàn)7個方面對軟膏進(jìn)行綜合評分,選出最優(yōu)方案[10]。
綜合評分標(biāo)準(zhǔn)具體見下表[11-13](單項(xiàng)滿分10分,總分70分)。
表1 綜合評分標(biāo)準(zhǔn)
2.2.2 O/W型基質(zhì)的篩選 經(jīng)查閱文獻(xiàn),篩選出7種不同的O/W型基質(zhì)處方[14-15]。取油相試劑,置于潔凈干燥燒杯中,置于80 ℃恒溫水浴鍋中加熱熔融;另取一潔凈干燥燒杯,加入水相試劑,置于80 ℃恒溫水浴鍋中;待兩相均熔融后,先取少量水相迅速倒入油相中,邊加邊攪拌至形成乳白色初乳;再將剩余的水相全部倒入油相中,邊加邊攪拌至形成均勻稠膏狀O/W型基質(zhì);然后再按總基質(zhì)用量的15 %加入定量蛋黃油,攪拌均勻后靜置,冷卻至室溫,得到棕褐色軟膏[16]。具體處方[17]及綜合分?jǐn)?shù)見表2。
表2 O/W型基質(zhì)處方篩選
由表2可知,處方三脂肪酸硫酸鈉法得分最高,為59分,制備的軟膏各項(xiàng)考察因素均比其他其他處方效果好,故選用該處方做后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
2.2.3 W/O型基質(zhì)的制備 處方見表3。取油相試劑與蛋黃油合并,置于潔凈干燥燒杯中,置于80 ℃恒溫水浴鍋中加熱熔融;另取一潔凈干燥燒杯,加入水相試劑,置于80 ℃恒溫水浴鍋中;待兩相均熔融后,先取少量油相迅速倒入水相中,邊加邊攪拌至形成乳白色初乳;再將剩余的油相全部倒入水相中,邊加邊攪拌至形成均勻稠膏狀W/O型基質(zhì)[18]。
表3 W/O型基質(zhì)處方初選
2.3.1 因素水平表的建立 根據(jù)2.2.2項(xiàng)下所得最優(yōu)處方,以十八醇用量(A)、白凡士林用量(B)、十二烷基硫酸鈉用量(C)、甘油用量(D)為考察因素[19],以綜合評分(R)為評價指標(biāo),進(jìn)行四因素三水平星點(diǎn)設(shè)計,建立因素水平表[20],見表4。
表4 O/W型軟膏星點(diǎn)設(shè)計-響應(yīng)面法因素及水平
2.3.2 星點(diǎn)設(shè)計-響應(yīng)面法試驗(yàn) 采用Design-Expert 11軟件隨機(jī)安排試驗(yàn),方案及結(jié)果見表5。
表5 星點(diǎn)設(shè)計-響應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計和結(jié)果
2.3.3 模型擬合 應(yīng)用Design-Expert 11軟件,根據(jù)表4進(jìn)行擬合[21],得到綜合評分(R)的二次多項(xiàng)式回歸模型。
2.3.4 方差分析 結(jié)果見6。
表6 O/W型二次多項(xiàng)式模型的方差分析
由表6可見,P<0.05表示總模型方差是顯著的,模型擬合程度較高,較好地反映了綜合評分與十八醇、白凡士林、十二烷基硫酸鈉、甘油用量之間的關(guān)系[22],各考察因素對綜合評分的影響程度A>C>B>D,十八醇用量對該制劑的成型性影響顯著;失擬項(xiàng)不顯著(P=0.0686>0.05),說明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)良好,綜合評分誤差較小,該模型可用于對O/W型蛋黃油軟膏制備基質(zhì)優(yōu)選進(jìn)行分析和預(yù)測。
2.3.5 工藝優(yōu)化與預(yù)測 根據(jù)二次多項(xiàng)式回歸方程,應(yīng)用Design-Expert 11軟件繪制響應(yīng)值與4個因素的三維響應(yīng)面圖(見圖1),通過響應(yīng)面圖可直觀看出4個因素對綜合評分的影響及變化趨勢[23]。此次試驗(yàn)結(jié)果的最佳落點(diǎn),在試驗(yàn)考察區(qū)域內(nèi),結(jié)合軟件給出的最佳預(yù)測點(diǎn),確定最佳制備處方為:十八醇2.94 g,白凡士林2.59 g,十二烷基硫酸鈉0.20 g,甘油1.24 g,蒸餾水10 g,蛋黃油2.55 g。取十八醇、白凡士林、蛋黃油,置于潔凈干燥燒杯中,置于80 ℃恒溫水浴鍋中加熱熔融為油相;另取一潔凈干燥燒杯,加入十二烷基硫酸鈉、甘油、蒸餾水,放于80 ℃恒溫水浴鍋中;待兩相均熔融后,先取少量水相迅速倒入油相中,邊加邊攪拌至形成乳白色初乳;再將剩余的水相全部倒入油相中,邊加邊攪拌至形成均勻稠膏狀O/W型蛋黃油軟膏,此時的理論綜合分?jǐn)?shù)為60.23。
圖1 綜合評分與O/W型基質(zhì)配比的三維響應(yīng)面圖
2.4.1 因素水平表的建立 根據(jù)2.2.3項(xiàng)下W/O型處方,以液狀石蠟用量(A)、硬脂酸用量(B)、蜂蠟用量(C)、硼砂用量(D)為考察因素,以綜合評分(R)為評價指標(biāo),進(jìn)行四因素三水平星點(diǎn)設(shè)計,建立因素水平表,見表7。
表7 W/O型軟膏星點(diǎn)設(shè)計-響應(yīng)面法因素及水平
2.4.2 星點(diǎn)設(shè)計-響應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計及結(jié)果 采用Design-Expert 11軟件隨機(jī)安排試驗(yàn),方案及結(jié)果見表8。
表8 星點(diǎn)設(shè)計-響應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計和結(jié)果
2.4.3 模型擬合 應(yīng)用Design-Expert 11軟件,根據(jù)表7進(jìn)行擬合,得到綜合評分(R)的二次多項(xiàng)式回歸模型。
2.4.4 方差分析 結(jié)果見表9。
表9 W/O型二次多項(xiàng)式模型的方差分析
由表9可見,P<0.05表示總模型方差是顯著的,模型擬合程度較高,較好地反映了綜合評分與液狀石蠟、硬脂酸、蜂蠟、硼砂用量之間的關(guān)系,各考察因素對綜合評分的影響程度C>D>A>B,蜂蠟用量對該制劑的成型性影響為顯著;失擬項(xiàng)不顯著(P=0.0676>0.05),說明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)良好,綜合評分誤差較小,所以該模型可用于對W/O型蛋黃油軟膏制備基質(zhì)優(yōu)選的分析和預(yù)測。
2.4.5 工藝優(yōu)化與預(yù)測 根據(jù)二次多項(xiàng)式,應(yīng)用Design-Expert 11回歸方程繪制各響應(yīng)值與4個因素的三維響應(yīng)面圖(見圖2),通過響應(yīng)面圖可直觀看出4個因素對綜合評分的影響及變化趨勢。此次試驗(yàn)結(jié)果的最佳落點(diǎn),在試驗(yàn)考察區(qū)域內(nèi),結(jié)合軟件給出的最佳預(yù)測點(diǎn),從而確定最佳工藝為:液狀石蠟3.87 g,硬脂酸0.25 g,蜂蠟1.62 g,硼砂0.09 g,水是1.65 g,石蠟1.3 g,蛋黃油1.32 g,按2.2.3項(xiàng)下制備工藝制得W/O型蛋黃油軟膏,此時的理論綜合分?jǐn)?shù)為59.71。
圖2 綜合評分與W/O型基質(zhì)配比的三維響應(yīng)面圖
根據(jù)2.3.5和2.4.5項(xiàng)下兩種最佳工藝分別制備3批蛋黃油軟膏(O/W型軟膏批號為:20223281,20223282,20223283;W/O型軟膏批號為:20223291,20223292,20223293),對其進(jìn)行初步質(zhì)量檢查,結(jié)果見表10、表11。按下式計算驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中預(yù)測值與實(shí)際得分的偏差,如小于10 %,表明該回歸模型真實(shí)可信,建立的數(shù)學(xué)模型具有良好的預(yù)測性,優(yōu)選的最佳成型工藝合理可行、穩(wěn)定可靠,篩選出的軟膏符合《中華人民共和國藥典》制劑通則項(xiàng)下軟膏劑的各項(xiàng)規(guī)定[24]。
表10 O/W型軟膏最佳成型工藝驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果
表11 W/O型軟膏最佳成型工藝驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果
偏差(%)=|預(yù)測值-實(shí)測值|/預(yù)測值×100
由表10、表11可見,W/O與O/W型軟膏最佳成型工藝驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)與預(yù)測值偏差均小于10 %。與W/O型軟膏相比,O/W型軟膏顏色較淺且沒有油膩感。顯微鏡下觀察,O/W型軟膏油滴較小,分布較均勻且密集;W/O型軟膏油滴較大,分布較為不均勻且比較稀疏,見圖3、圖4。
圖3 O/W型成品顯微觀察
圖4 W/O型成品顯微觀察
蛋黃油外用具有多種功效,制成O/W型軟膏可用于成人、嬰幼兒濕疹,制成W/O型軟膏可用于哺乳期乳頭皴裂、表皮增厚及角化等的軟化、抗菌等,因此本文考察了兩種蛋黃油類型軟膏的制備工藝。
干餾法為傳統(tǒng)的蛋黃油提取工藝。綜合評估不同工藝的操作效果、難度及實(shí)驗(yàn)室條件等因素,最終采用干餾法提取蛋黃油。基質(zhì)的制備過程受溫度的影響較大,制備過程中要嚴(yán)格控制溫度,防止基質(zhì)混合不均,同時混合過程中的攪拌方向、時間、力度均有影響。關(guān)于蛋黃油的用量,預(yù)實(shí)驗(yàn)時只加入了1 ml蛋黃油,雖能較充分地混合均勻,但顯微鏡下觀察油滴少且稀疏,主藥用量不足;后改為按基質(zhì)用量的30 %添加,此時蛋黃油與基質(zhì)無法混合均勻,出現(xiàn)明顯的油水分層,主藥用量嚴(yán)重超載;最后按基質(zhì)用量15 %左右添加蛋黃油,此時油水混合均勻,顯微鏡下油滴圓整、分布均勻,主藥用量適宜。所以最終選擇按基質(zhì)用量約15 %添加蛋黃油??稍谥苽浠|(zhì)過程中向水相中加入適量檸檬香精進(jìn)行矯味。后續(xù)研究中還可采用動物實(shí)驗(yàn)對其處方及藥理作用進(jìn)行進(jìn)一步考察,為蛋黃油軟膏的深入研究及大規(guī)模生產(chǎn)提供參考。