方 媛，劉子修，馮明慶，吳 鵬，王培民，茆 軍

［南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院（江蘇省中醫(yī)院），江蘇 南京 210029］

三色散是江蘇省中醫(yī)院“易層” 貼敷的主要核心成分，具有溫經(jīng)通絡(luò)、散寒除濕、止痛的功效，臨床上可有效控制踝關(guān)節(jié)、足跟疼痛，急性軟組織損傷等［1-4］。凝膠貼膏系指原料藥物與適宜的親水性基質(zhì)混勻后涂布于背襯材料上制成的貼膏劑，具有載藥量大，皮膚適應(yīng)性好，維持血藥濃度平穩(wěn)等優(yōu)點［5-6］，故本實驗將三色散在傳統(tǒng)制備工藝的基礎(chǔ)上改善成凝膠貼膏。

凝膠貼膏通常以黏附力指標(biāo)、感官評價為其成型的評價標(biāo)準(zhǔn)，但無法準(zhǔn)確評價其粘彈性、保型性。流變學(xué)是研究物質(zhì)在力的作用下流動和變形的一門學(xué)科，其參數(shù)可作為皮膚局部半固體制劑的評價標(biāo)準(zhǔn)，對于制劑處方工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制、儲存運輸?shù)染哂幸欢ㄖ笇?dǎo)意義［7-10］。因此，本實驗將流變學(xué)與黏附力指標(biāo)相結(jié)合，采用正交試驗優(yōu)化三色散凝膠貼膏處方，以期為該制劑輔料篩選提供參考依據(jù)。

1 材料

1.1 儀器 ME3002TE/02 型電子天平［梅特勒-托利多儀器（上海） 有限公司］； TYG-Z2L 型真空捏合攪拌機、TYG-SⅢ型涂布機（涿州市滕源閣機械廠）； 分散機電動機（杭州齊威儀器有限公司）； DHR10 流變儀（美國TA 儀器沃特斯公司）。

1.2 試劑與藥物 甘油（山東瑞生藥用輔料有限公司，批號GY20210301）； EDTA （批號102320210301）、酒石酸（批號102620210601） （湖南爾康制藥股份有限公司）； 甘羥鋁（批號SG-0613）、AH-106 （批號106331）、EM-178（批號NC-1400-02）、AC-10H （批號5547）、四面彈力布（批號7011） （上海森磊生物科技有限公司）； 薄荷醇（黃山天目薄荷藥業(yè)有限公司，批號X210101）； 防腐劑（上海冠英生物科技發(fā)展有限公司，批號20210406）。三色散醇提物（自制）。水為超純水（自制）。

2 方法與結(jié)果

2.1 凝膠貼膏制備 將三色散組方藥材飲片用55%乙醇提取2 次，合并提取液，濃縮至2 g/mL。稱取處方量EDTA、甘羥鋁、AH-106、甘油，作為A 相，分散攪拌均勻； 稱取處方量EM-178、AC-10H、促滲劑、防腐劑、三色散醇提液、超純水，作為B 相，真空攪拌均勻； 稱取處方量酒石酸、超純水，超聲溶解，作為C 相，將A 相、C 相加到B相中，真空攪拌均勻后涂于四面彈力布上，即得。

2.2 初黏力測定 按照2020 年版《中國藥典》 四部黏附力測定法中的第一法。

2.3 持黏力測定 按照2020 年版《中國藥典》 四部黏附力測定法中的第二法，設(shè)置砝碼質(zhì)量為200 g，儀器溫度為37 ℃，時間為720 min。

2.4 感官指標(biāo)評價

2.4.1 滲透情況評分 涂布后立即透布，0 分； 涂布放置一定時間后透布嚴(yán)重，2 分； 涂布放置一定時間后部分透布，4 分； 涂布放置一定時間后略微透布，6 分； 涂布放置一定時間后完全不透布，8 分。

2.4.2 殘留情況評分 難以剝離，大片殘留，0 分； 較易剝離，較多殘留，2 分； 較易剝離，少量殘留，4 分； 易剝離，少量殘留，6 分； 易剝離，無殘留，8 分。

2.5 流變學(xué)指標(biāo)測定 對于性能良好的膠體，其儲能模量值不能大于1.0×105Pa，否則會失去初黏力。在低頻率狀態(tài)下，儲能模量與初黏力呈負(fù)相關(guān)，復(fù)合黏度與持黏力呈正相關(guān)［11］。蠕變掃描可反映貼劑變形的難易程度，蠕變?nèi)崃恐翟叫?，樣品越不易變形，J（t） 大于1.0×10-5時符合黏性標(biāo)準(zhǔn)［12-13］。

2.5.1 儲能模量 又名彈性模量，用于表征物體固體性質(zhì)，以G＇表示，其數(shù)值越大，初黏力越小，交聯(lián)程度、內(nèi)聚力越大，彈性越好，能承載的藥物越多，并且合適值能避免貼膏在儲存過程中發(fā)生冷流現(xiàn)象［14-15］。

2.5.2 損耗模量 又稱為黏性模量，用于表征物體流動性能，反映其發(fā)生形變時所損失的能量，以G″表示，其數(shù)值越大，貼膏流動性越好，黏性越大，與皮膚接觸適應(yīng)性越強，并可避免貼膏滑移、脫落［16］。

2.5.3 蠕變?nèi)崃?蠕變是反映貼膏在一定應(yīng)力條件下隨時間緩慢變形的過程，貼膏在蠕變過程中的應(yīng)變與應(yīng)力比值為柔量J，其隨時間變化的曲線為蠕變曲線。蠕變?nèi)崃恐礘（t）值越小，膏體形變程度越小，保型性、穩(wěn)定性越好，貼膏皮膚追隨性越理想，貼膏在使用、儲存、運輸過程中越穩(wěn)定［17-19］。

2.6 流變學(xué)特性研究

2.6.1 振幅掃描 動態(tài)振蕩試驗是在線性黏彈區(qū)（LVR）內(nèi)進行的，故需先對樣品LVR 進行確定。LVR 是指膏體產(chǎn)生的形變能完全恢復(fù)，其動態(tài)模量不隨應(yīng)力或應(yīng)變的變化而變化的區(qū)域，可在一定程度上反映膏體抗流動性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，其范圍越大，膏體內(nèi)部結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。本實驗采用20 mm 夾具，設(shè)置應(yīng)變力為1 ～5 000 Pa，頻率為1.0 Hz，對樣品進行振幅掃描，確定各輔料用量LVR 的最大剪切應(yīng)力值。

2.6.2 頻率掃描 在凝膠貼膏LVR 范圍內(nèi)，設(shè)置恒定應(yīng)變?yōu)?%，頻率掃描范圍為0.1～100 r/s，分析各輔料用量下值。

2.6.3 蠕變測試 在膏體LVR 的基礎(chǔ)上，設(shè)置應(yīng)變力為200 Pa，時間為300 s，恢復(fù)時間為600 s。

2.7 AH-106 用量對凝膠貼膏流變學(xué)性質(zhì)的影響 表1、圖1 顯示，膏體透布評分與AH-106 用量呈負(fù)相關(guān)，殘留情況好，根據(jù)感官評價結(jié)果，用量為60 g 時較理想； 在低頻率條件下，AH-106 用量為40 g 時G＇值最大，其次是60 g，46 g 時最小，與初黏力測定結(jié)果一致；?*值隨著AH-106用量增加無明顯變化，但持黏情況均達到設(shè)置參數(shù)，凝膠貼膏在此范圍內(nèi)具有較好的內(nèi)聚力； 在圖1C 振幅掃描范圍內(nèi)G＇值均大于G″值，表明凝膠貼膏彈性特征明顯，并且隨著輔料用量增加G＇值呈上升趨勢，其原因可能是AH-106在凝膠貼膏制備過程中充當(dāng)骨架材料的角色，與交聯(lián)劑相互交聯(lián)而形成穩(wěn)定的立體結(jié)構(gòu)，交聯(lián)骨架越多，立體結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，彈性越強，其用量為60 g 時G＇值最大，膏體最穩(wěn)定； 隨著AH-106 用量增加J（t） 值降低，表明當(dāng)前者用量為60 g 時膏體形變程度較小，具有較好的保型性。綜上所述，AH-106 用量范圍為60 g 左右。

圖1 不同AH-106 用量下三色散凝膠貼膏流變學(xué)曲線

表1 不同AH-106 用量下三色散凝膠貼膏流變學(xué)參數(shù)

2.8 甘羥鋁用量對凝膠貼膏流變學(xué)性質(zhì)的影響 表2、圖2 顯示，隨著甘羥鋁用量增加膏體透布情況明顯，為1 g 時難以從防粘層上剝離，殘留情況嚴(yán)重，根據(jù)感官評價可知為2.3 g 時較理想； 在低頻率條件下，隨著甘羥鋁用量增加G＇值、?*值升高，隨著G＇值增加初黏力降低，隨著?*值增加持黏力升高； 在圖2C 振幅掃描范圍內(nèi)G＇值大于G″值，前者依次為1.5 g＞2.3 g＞1.8 g＞1.0 g，甘羥鋁用量為1.5 g時膏體最穩(wěn)定，但易透布； 甘羥鋁用量為1.0 g 時J（t） 最大，易發(fā)生形變，而為2.3 g 時最小，膏體在存放過程中具有良好的保型性。甘羥鋁在三色散凝膠貼膏中作為交聯(lián)調(diào)節(jié)劑，在貼劑成型過程中提供Al3+與聚合物中骨架材料相結(jié)合，促使貼膏更容易涂布，在適宜用量范圍內(nèi)其用量越高，交聯(lián)密度、內(nèi)聚強度越高。綜上所述，甘羥鋁用量范圍為1.8～2.3 g。

圖2 不同甘羥鋁用量下三色散凝膠貼膏流變學(xué)曲線

表2 不同甘羥鋁用量下三色散凝膠貼膏流變學(xué)參數(shù)

2.9 甘油用量對凝膠貼膏流變學(xué)性質(zhì)的影響 表3、圖3顯示，隨著甘油用量增加膏體透布情況明顯，但均無嚴(yán)重殘留情況； 在低頻率條件下，凝膠貼膏G＇值、?*值降低，并且隨著甘油用量增加其初黏力升高，持黏力均達到“2.3” 項下條件； 在圖3C 振幅掃描范圍內(nèi)G＇值大于G″值，甘油用量為250 g 時G＇值最大，為350、400 g 時接近，可能在該范圍內(nèi)改變其用量時對貼膏無明顯影響； 在圖3D 甘油用量范圍內(nèi)J（t） 值接近，整體上呈升高趨勢，并且均表現(xiàn)出良好的保型性。甘油作為保濕劑，在延緩凝膠貼膏失水時的同時也可影響其柔韌性、初黏力，但其用量過大時會降低其黏附能力。綜上所述，甘油用量范圍為250 ～350 g。

圖3 不同甘油凝膠用量下三色散凝膠貼膏流變學(xué)曲線

表3 不同甘油用量下三色散凝膠貼膏流變學(xué)參數(shù)

2.10 酒石酸用量對凝膠貼膏流變學(xué)性質(zhì)的影響 表4、圖4 顯示，酒石酸用量為2.0 g 時透布情況最好，殘留情況良好； 在低頻率條件下，隨著酒石酸用量增加凝膠貼膏G＇值、?*值降低，并且其初黏力與G＇值呈負(fù)相關(guān)，持黏力均達到“2.3” 項下條件； 在圖4C 振幅掃描范圍內(nèi)G＇值大于G″值，前者依次為2.5 g＞3.5 g＞3 g＞2 g； 酒石酸用量為2.5 g 時J（t）值最小，具有較好的保型性，而為3.5 g 時最大，保型性較差。酒石酸作為交聯(lián)調(diào)節(jié)劑，可維持凝膠貼膏酸性環(huán)境，有助于Al3+解離，控制交聯(lián)速度，調(diào)節(jié)黏度、涂布情況，控制用量，改善膠體狀況。綜上所述，酒石酸用量范圍為2.0～3.0 g。

圖4 不同酒石酸用量下三色散凝膠貼膏流變學(xué)曲線

表4 不同酒石酸用量下三色散凝膠貼膏流變學(xué)參數(shù)

2.11 正交試驗 表5、圖5 顯示，在低頻率條件下，方案7 G＇值最高，凝膠貼膏初黏力最小，持黏力均達到所設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，最大剪切應(yīng)力值為依次為方案6＞方案5＞方案7＞方案8＞方案1＞方案2＞方案9＞方案4＞方案3，即方案6 最大，其次是方案5，均不易發(fā)生形變；J（t） 值依次為方案5＜方案2＜方案7＜方案9＜方案4＜方案8＜方案1＜方案6＜方案3，即方案5 最小，保型性良好，凝膠貼膏穩(wěn)定，可知最優(yōu)處方為方案5 （AH-106、甘油、甘羥鋁、酒石酸比例52 ∶300 ∶2 ∶2.5）。但按上述優(yōu)化處方制備凝膠貼膏固化時間較長，為了提高生產(chǎn)效率，本實驗在此基礎(chǔ)上對輔料用量進行微調(diào)，并進行流變學(xué)指標(biāo)測定、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評價，最終確定為AH-106、甘油、甘羥鋁、酒石酸比例55 ∶300 ∶2 ∶3。

表5 正交試驗下三色散凝膠貼膏流變學(xué)參數(shù)

2.12 驗證試驗 按“2.11” 項下優(yōu)化處方制備3 批樣品，進行驗證試驗，結(jié)果見表6。由此可知，各批樣品初黏力均為25 號小球，低頻率下G＇值接近，均無滲透、殘留情況，表明該工藝穩(wěn)定可行，所制備的凝膠貼膏符合預(yù)期效果。

表6 驗證試驗結(jié)果（n＝3）

3 討論

在凝膠貼膏制備過程中，AH-106 是影響其粘彈性、內(nèi)聚力的關(guān)鍵輔料之一； 甘羥鋁、酒石酸與AH-106 相結(jié)合形成交聯(lián)體系； 甘油具有保濕性，會對其柔韌性產(chǎn)生重要影響［20-22］。因此，本實驗選擇上述4 個輔料作為篩選指標(biāo)。

流變學(xué)可通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征反映貼膏粘彈性和流動性，黏附性則較為直觀的反映出貼膏的成型性。本實驗發(fā)現(xiàn)，AH-106 對三色散凝膠貼膏LVR、J（t） 值、黏附性、滲透殘留情況有較大影響； 甘羥鋁用量對凝膠貼膏G＇值、?*值、剪切應(yīng)力值、滲透殘留情況產(chǎn)生影響，過小時難以提供充足的Al3+與AH-106 相結(jié)合，在一定程度上降低了內(nèi)聚強度； 酒石酸可協(xié)助調(diào)節(jié)凝膠貼膏體系pH［22］，使甘羥鋁Al3+更易游離從而發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)； 甘油具有保濕性，可維持凝膠貼膏初黏力，方便其儲存，并且對其黏附性、滲透殘留情況產(chǎn)生一定影響。同時，正交試驗方案5 制備的三色散凝膠貼膏粘彈性、保型性、殘留情況等均較好，但固化時間較長，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低，故對其進行改良，最終得到最優(yōu)處方為AH-106、甘油、甘羥鋁、酒石酸比例55 ∶300 ∶2 ∶3。另外，儲存條件、運輸情況的差異會對三色散凝膠貼膏物理特性產(chǎn)生不同影響，今后將對其作進一步研究。