萬玲娟，付文芮，曾慶祥，魏舒暢，馮曉莉，劉曉霞，侯昕陽

甘肅中醫(yī)藥大學 甘肅省中藥制藥工藝工程研究中心，甘肅 蘭州 730000

在中藥貼膏劑的開發(fā)過程中，基質決定著制劑的性能和分類，因此中藥貼膏基質的研究一直是該領域的研究熱點。凝膠貼膏在繼承了傳統(tǒng)黑膏藥載藥量大優(yōu)點的同時也克服了橡膠膏的過敏性和刺激性，由于與皮膚相容性好、可反復揭貼，該劑型近年來受到了廣泛關注[1-2]。但目前凝膠貼膏基質在生產(chǎn)過程中，普遍存在著工藝復雜、交聯(lián)速度及程度難以控制的問題[3-4]。后交聯(lián)型凝膠貼膏基質是本課題組創(chuàng)建的一種新型基質平臺，該基質由于配方中不含水分，交聯(lián)反應發(fā)生于貼膏貼于皮膚之后，可有效解決凝膠貼膏生產(chǎn)時的交聯(lián)速度問題。在保留凝膠膏劑基質特點的同時，還具有制劑穩(wěn)定性好、工藝簡單等優(yōu)點。目前，祖師麻有黑膏藥和橡膠膏2 種劑型，但黑膏藥含有對人體有害的鉛元素[5]，橡膠膏過敏問題一直無法解決[6]。課題組前期將后交聯(lián)型凝膠貼膏基質用于祖師麻凝膠貼膏的開發(fā)，得到的后交聯(lián)型凝膠貼膏具有良好的黏附性、穩(wěn)定性和釋藥性[7-9]。

由于在后交聯(lián)型祖師麻凝膠貼膏的開發(fā)過程中祖師麻的提取工藝確定，因此其提取物的理化性質一定、載藥量一定。為了進一步提高后交聯(lián)型凝膠貼膏基質的適用性，使其能在中藥提取物理化性質不同、含藥量不同的情況下仍具有很好的適用性，本實驗開展了后交聯(lián)型凝膠基質的適用性研究。鑒于貼膏用中藥一般為乙醇提取，而乙醇濃度對中藥提取物（浸膏或流浸膏）的理化性質及出膏率起決定性作用，因此，本實驗通過改變乙醇體積分數(shù)提取祖師麻藥材，得到一組理化性質不同的提取物，再以該組提取物為模型藥物，考察后交聯(lián)型凝膠基質的黏彈性及釋藥性隨藥物理化性質及載藥量變化而變化的情況，并找出改善基質性能的方法，本實驗研究結果可為提高后交聯(lián)凝膠貼膏基質的適用性及為該新型基質用于不同中藥的開發(fā)提供有價值的參考。

1 儀器與材料

1.1 儀器

Waters e2695 型高效液相色譜儀，美國沃特世公司；DHC-6TD 型透皮擴散儀、DSC-800 型自動取樣控制器，美國LOGAN 公司；LC-XTG-1000 型連續(xù)式熱熔膠涂布貼合試驗機，上海立芩機械設備有限公司；NH-1D 型實驗捏合機，南通福斯特機械制造有限公司；MCR302 型高級流變儀，奧地利安東帕有限公司；YRT-3 型熔點儀，天津精拓儀器公司；C610M 型智能電子拉力機、CYZ-C 型初粘測定儀，濟南蘭光機電技術有限公司；Testo206 型pH 計，德國德圖公司。

1.2 材料

聚維酮K90（PVP K90），批號18528456P0，德國巴斯夫化工集團有限公司；卡波姆940，批號20190502，廣州康喬漢普藥業(yè)有限公司，聚乙二醇400（PEG400，批號20180601）、丙二醇（批號20180510），江西益普生藥業(yè)有限公司；無水乙醇，批號20220301，天津大茂化學試劑廠。祖師麻甲素對照品，批號110900-200405，質量分數(shù)以98.8%計，中國食品藥品檢定研究院。祖師麻藥材購于蘭州黃河藥材市場，經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學藥學院魏舒暢教授鑒定為瑞香科瑞香屬植物黃瑞香DaphnegiraldiiNitsche 的干燥根皮及莖皮。

2 方法與結果

2.1 祖師麻流浸膏的制備

稱取祖師麻藥材適量，用10 倍量不同體積分數(shù)乙醇（75%～95%，間距5%）滲漉提取，體積流量1 mL/min，將滲漉液濃縮至同一密度（1.08～1.11 g/mL）得到5 組不同體積分數(shù)（75%、80%、85%、90%、95%）乙醇滲漉提取的祖師麻流浸膏（D1～D5）。

2.2 祖師麻貼膏的制備

準確稱取處方量的PVP K90 和卡波姆940 等以等量遞增法混勻，得固體組分；取處方量的PEG 400、丙二醇與5 組不同祖師麻流浸膏混勻，得理化性質不同的液體組分，設定捏合機溫度及轉速，將固體與液體組分在捏合機混合均勻后，經(jīng)涂布制成含藥貼膏（S1～S5，表1）。

表1 5 組貼膏中祖師麻的乙醇滲漉提取體積分數(shù)Table 1 Extraction volume fraction by ethanol percolation of DGC in five groups of plaster

2.3 祖師麻流浸膏理化性質測定

2.3.1 出膏率測定 準確稱取“2.1”項下5 組流浸膏適量，每組3 份，置已干燥至恒定質量的蒸發(fā)皿中，于60 ℃真空干燥箱中恒溫減壓干燥24 h，移至干燥器中，冷卻30 min 后迅速精密稱定質量，計算出膏率。

2.3.2 軟化點測定 取“2.3.1”項各干燥品適量，研成細粉后加入少量到毛細管中，設定預置溫度為60 ℃，升溫速率3.0 ℃/min，觀察變化并記錄開始收縮軟化的溫度，即為軟化點。

2.3.3 pH 值測定 準確稱取各流浸膏適量，用純水稀釋至一定體積后用pH 計測定其pH 值。

2.3.4 測定結果 理化性質測定結果如表2 所示，流浸膏出膏率及pH 值隨乙醇滲漉體積分數(shù)的升高而降低，軟化點則隨之升高。乙醇體積分數(shù)較低時，提取出的水溶性雜質較多，導致出膏率高；軟化點是中藥制劑原料的固有屬性，用來表征物料的固-液轉變臨界溫度，軟化點會影響藥物與基質的混合均勻程度，從而影響制劑質量，中藥提取物軟化點過低時會導致制劑難以成型[10]；適宜的pH 值在一定程度上也可以改善制劑的穩(wěn)定性。

表2 祖師麻流浸膏理化性質測定結果 (±s, n = 3)Table 2 Determination of physicochemical properties of DGC liquid extract (±s, n = 3)

樣品 出膏率/% 軟化點/℃ pH 值D1 26.15±0.89 69.60±1.08 5.45±0.11 D2 24.70±2.20 80.00±2.38 5.21±0.11 D3 22.87±1.17 96.40±0.92 4.78±0.53 D4 19.14±0.99 110.70±1.76 4.46±0.13 D5 11.13±0.84 126.40±2.22 4.09±0.51

2.4 貼膏黏附力測試[11]

按照《中國藥典》2020 年版四部通則，在測試前先將樣品除去保護層，在（25±1）℃、相對濕度（50±5）%的恒溫恒濕箱中放置2 h。

2.4.1 初黏力測試 采用滾球斜坡停止法，取含不同藥物貼膏各3 片，除去保護層，調整傾斜板與水平面呈15°角，將貼膏黏性面向上，下端位于傾斜板水平下線位置，背襯固定在傾斜板上，依次將不同質量的鋼球自斜面頂端自由落下，記錄可粘住的鋼球號數(shù)及滾動距離。

2.4.2 剝離強度測定 除去貼膏蓋襯，將其固定在試驗板上，使二者平整貼合，用2 000 g 重壓輥在樣品上來回滾壓3 次，以確保粘接處無氣泡，將貼膏對折180°，把貼膏自由端和試驗板分別上、下夾持于試驗機上，設定速度（300±10）mm/min，測定剝離強度。

2.4.3 黏附力測定結果 初黏力測試得到5 組貼膏均能粘住的小球號數(shù)是10 號，以10 號小球在斜面上滾動到同一距離所用時間為參考，得到黏附力最大的是S1 樣品；剝離強度最大的是S5 樣品，測定結果見表3。

表3 黏附力測定結果 (±s, n = 3)Table 3 Results of adhesion test (±s, n = 3)

表3 黏附力測定結果 (±s, n = 3)Table 3 Results of adhesion test (±s, n = 3)

含藥貼膏 初黏力/s 剝離強度/(kN·m-1)S1 48.00±1.20 0.691±0.220 S2 47.00±1.24 0.682±1.180 S3 45.00±3.42 0.654±1.150 S4 40.00±2.50 0.855±0.470 S5 31.00±1.88 0.924±1.010

2.5 含藥膠料的流變學特性[7-8,12]

采用安東帕MCR302 流變儀，在溫度（32.0±0.1）℃下測試，轉子為平板PP25，夾具間距設定為1 mm。

2.5.1 振幅掃描 在應變?yōu)?.01%～100%，頻率1 Hz 的條件下，對樣品進行振幅掃描，確定樣品的線性黏彈區(qū)（linear viscoelastic region，LVR）及復合模量（complex modulus，G*）值，LVR 即動態(tài)模量不隨應變而變化的區(qū)域，LVR 越大，樣品內(nèi)部結構越穩(wěn)定，抗變形能力及剛性越強。從圖1 可以看出，不同流浸膏對膠料G*值有一定的影響，乙醇滲漉體積分數(shù)越高時，膠料的G*值越大，但5 組膠料的G*值均大于8.0 kPa，說明其均具有足夠的抵抗切應變的能力，G*值具體測定結果見表4。

圖1 膠料G＊隨應變的變化曲線Fig.1 Curve of G＊ of adhesive with strain

表4 流變學測試綜合評分結果Table 4 Results of comprehensive analysis of rheological test

2.5.2 頻率掃描 在LVR 內(nèi)，設定應變?yōu)?%，角頻率（ω）為100～0.1 rad/s，對樣品進行頻率掃描得到黏性模量（viscosity modulus，G″）和彈性模量（elastic modulus，G′）在不同頻率下的變化曲線（圖2），表征樣品在不同時間尺度下的強度特性，完全凝膠樣品一般G′＞G″，且G′和G″無交點。從圖2可以看出5 組樣品均完全符合凝膠特性。G′值與初黏力負相關，低頻下具有較低彈性模量的樣品初黏力更高，G值與剝離強度負相關，為樣品在高頻（ω＝100 rad/s）與低頻（ω＝0.1 rad/s）下彈性模量（G′）的比值，G′與G值可由頻率掃描獲得（表4）。

圖2 膠料的頻率掃描曲線Fig.2 Frequency sweep curve of the adhesive material

2.5.3 蠕變測試 根據(jù)振幅掃描確定的樣品LVR，設定恒定剪切應力為200 Pa，施加應力時間為300 s，回復時間600 s，進行蠕變測試，得到蠕變?nèi)崃浚↗t）。從圖3 可以看出，樣品受力發(fā)生形變，隨著受力時間的延長，形變逐漸增大，撤去應力后，形變開始回復，說明樣品具有較好的彈性性能。S5 樣品形變最小，說明其具有較好的尺寸穩(wěn)定性和負載能力。蠕變回復率（Jt%）可以反映樣品形變后的回復程度，其值為回復的應變與最大應變的比值，Jt%越大，表示回復程度越好，Jt%值結果見表4。

圖3 蠕變測試曲線Fig.3 Creep test curve

2.5.4 屈服應力（τ）測試τ是破壞凝膠三維網(wǎng)絡結構并導致其流動所需的臨界應力。τ能夠反映凝膠三維結構的穩(wěn)定性，τ越大，則樣品抗剪切能力越強，在貯存過程中越穩(wěn)定。設剪切應力范圍為1～1 000 Pa，測定樣品黏度隨剪切應力的變化曲線（圖4），得τ（表4）。

圖4 τ 測試曲線Fig.4 τ test curve

2.6 指標成分的含量測定[13]

2.6.1 色譜條件 色譜柱為Waters Symmebry-C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相為0.1%磷酸水溶液-乙腈，梯度洗脫：0～12 min，9%～19%乙腈；12～15 min，19%乙腈；15～30 min，19%～28%乙腈；體積流量1.0 mL/min；柱溫35 ℃；檢測波長327 nm；進樣量10 μL；色譜圖見圖5。

圖5 祖師麻甲素對照品溶液 (A) 和后交聯(lián)祖師麻貼膏的體外釋放接收液 (B) 的HPLC 圖Fig.5 HPLC of daphnetin reference substance solution (A)and in vitro release acceptor solution (B) of the postcrosslinking DGC plaster

2.6.2 對照品溶液的制備 精密稱取祖師麻甲素對照品適量，置25 mL 量瓶中，加85%甲醇溶解并定容，制成質量濃度為0.256 mg/mL 的對照品溶液。

2.6.3 供試品溶液的制備 在設定時間點取后交聯(lián)祖師麻貼膏的體外釋放接收液適量，用85%甲醇定容，搖勻，濾過，取續(xù)濾液，即得供試品溶液。

2.6.4 線性關系考察 精密吸取“2.6.2”項下的祖師麻甲素對照品溶液適量，稀釋成質量濃度分別為0.512、1.024、2.560、5.120、10.240、12.800 μg/mL的對照品溶液，按“2.6.1”項下色譜條件吸取10 μL進行HPLC 測定。以質量濃度為橫坐標（X），峰面積為縱坐標（Y）作線性回歸曲線，得祖師麻甲素線性回歸方程為Y＝22.169X＋2.260，r＝0.999 8，結果表明，祖師麻甲素在0.512～12.800 μg/mL 線性關系良好。

2.6.5 精密度試驗 精密吸取“2.6.2”項下對照品溶液10 μL，重復進樣6 次，計算得祖師麻甲素峰面積的RSD 為1.09%，結果表明儀器精密度良好。

2.6.6 穩(wěn)定性實驗 取祖師麻貼膏10 h 的體外釋放接收液作為供試品溶液，分別于0、2、4、8、12、24 h 進樣測定，結果祖師麻甲素峰面積的RSD 為1.77%，結果表明該供試品溶液在室溫條件下24 h內(nèi)穩(wěn)定。

2.6.7 重復性試驗 取同一祖師麻貼膏樣品，按“2.6.3”項下方法制備6 組供試品溶液并測定祖師麻甲素含量，計算得祖師麻甲素質量濃度的RSD 為2.31%，結果表明該方法重復性良好。

2.6.8 加樣回收率試驗 取己測定祖師麻甲素質量濃度的接收液適量，分別精密加入接收液中50%、100%、150%的祖師麻甲素對照品，每個質量濃度平行制樣3 份，按“2.6.1”項下色譜條件測定并計算加樣回收率。所得各質量濃度的平均加樣回收率分別為99.1%、98.9%、95.4%，RSD 分別為1.98%、2.04%、1.79%。

2.7 貼膏的體外釋藥性研究[14-15]

采用Franz 擴散池法，擴散池體積12 mL，面積1.767 cm2，接收液為pH 7.4 的PBS 溶液，超聲30 min 排除氣泡，磁力攪拌轉速為600 r/min，溫度32 ℃。將預處理的聚醚砜（PES）膜固定在擴散池與接收池之間。取已知祖師麻甲素含量的貼膏，將其緊密貼敷于擴散池的PES 膜上，分別于1、2、4、6、8、10 h 取樣，取出接收液，同時補加同體積的新鮮接收液，將接收液用0.22 μm 微孔濾膜濾過，取續(xù)濾液測定祖師麻甲素含量，繪制釋放曲線（圖6），并對其釋放行為分別進行零級、一級和Higuchi方程擬合，結果如表5 所示，5 組祖師麻貼膏中祖師麻甲素在10 h 內(nèi)的累積釋放率分別為68.52%、79.59%、81.43%、83.12%、85.36%，釋放率規(guī)律均符合一級釋放方程。

圖6 5 組祖師麻貼膏中祖師麻甲素的累積釋放曲線(±s, n = 10)Fig.6 Cumulative release curve of daphnetin in five groups of DGC plasters (±s, n = 10)

表5 5 組祖師麻貼膏中祖師麻甲素的體外釋放動力學方程Table 5 Kinetic equations for in vitro release of daphnetin in five groups of DGC plasters

2.8 綜合評分法評價基質性能

貼膏在使用時要有一定的初黏力來保證其在輕度按壓時能與皮膚緊密貼合，在貼敷過程中要有一定的內(nèi)聚力、抗變形能力及柔性來保持其原有形態(tài)，用后剝離時應有一定的剝離強度來保證其不殘留于皮膚，貼膏的這些性能可通過流變學指標G′、G*、τ、Jt%和G值來反映，對各指標進行加權[16-17]，權重各占20%，加權后計算綜合評分（Y）。

Y＝G*/12 691.4×0.2＋(1/G′)/0.000 65×0.2＋(1/G)/0.13×0.2＋τ/347×0.2＋Jt%/49.4×0.2。結果顯示（表4），S5 樣品綜合評分最高，證明其黏彈性最好，除S2 外，其余樣品評分均在0.8 分以上，說明后交聯(lián)基質對5 組理化性質不同的祖師麻流浸膏具有較好的容納能力。流變學測試與上述黏附力測試結果趨勢基本吻合，醇提體積分數(shù)低時初黏力大，高時剝離強度大，乙醇滲漉提取體積分數(shù)高時對基質內(nèi)聚力基本無影響，能夠有效抵抗貼膏與被黏物表面的界面分離，表現(xiàn)為較高的剝離強度值。與傳統(tǒng)的黏附力測試相比，能夠量化表征基質黏附性的流變學技術更加準確客觀。

2.9 Pearson 相關性分析

采用SPSS 24 軟件，對祖師麻提取物出膏率、軟化點、pH 值及5 個流變學指標進行皮爾遜相關性分析。結果（表6）表明，出膏率與膠料的G*及τ顯著負相關；軟化點與G*、G′及τ顯著正相關，與G顯著負相關；pH 值與G*、G′及τ顯著負相關，與G顯著正相關，3 者對Jt%及釋藥率的影響均無顯著性，出膏率、軟化點、pH 值與綜合評分間的相關性分別為-0.922*、0.836、-0.835，綜合評分與出膏率明顯相關。這說明祖師麻提取物3 個理化性質對后交聯(lián)基質的黏彈性及釋藥性有一定影響，但在75%～95%乙醇滲漉提取范圍內(nèi)，性能變化較為穩(wěn)定可控，體現(xiàn)了后交聯(lián)基質良好的載藥能力。

表6 Pearson 相關性分析結果Table 6 Results of Pearson correlation analysis

3 討論

后交聯(lián)祖師麻凝膠貼膏中祖師麻提取物是以一定體積分數(shù)的乙醇滲漉提取所得[18-20]，祖師麻在乙醇滲漉體積分數(shù)不同時，得到的流浸膏理化性質之間也存在較大差異，當乙醇體積分數(shù)由75%增大到95%時，提取物出膏率及pH 值相應減小，而軟化點則隨之升高，這是由于較低的乙醇體積分數(shù)可提出較多的水溶性雜質，導致出膏率增大；而此時的提取物軟化點較低，這可能是由于其黏度較大，受熱時分子間相互作用變?nèi)鯇е碌?；乙醇滲漉提取體積分數(shù)對提取物的酸堿性也有一定影響，體積分數(shù)低時pH 值較大，酸性較弱。本實驗比較了75%～95%祖師麻乙醇滲漉流浸膏對后交聯(lián)基質的性能影響，結果表明出膏率、軟化點及pH 值對基質的G*、τ、G、G′有顯著影響。出膏率較高時提取物黏度較大，將其加入到后交聯(lián)基質中會使分子間的交聯(lián)作用減弱，基質內(nèi)聚力下降；軟化點會影響藥物與基質的混合均勻程度，從而影響貼膏的成型質量；后交聯(lián)基質的交聯(lián)速度和程度與基質pH 值密切相關，不同提取物的加入會改變基質的pH 值，對基質成型造成一定的影響。采用綜合評分法對基質性能進行評價，發(fā)現(xiàn)綜合評分僅與出膏率顯著負相關，且評分結果相差不大，說明出膏率對基質性能影響較大，出膏率高會使基質復合模量及屈服應力下降，但同時基質初黏力會相應提高，因此綜合評分差異不大。

祖師麻流浸膏的加入在一定程度上能改善后交聯(lián)基質的黏彈性，這是因為藥物分子填充在高分子鏈彼此纏繞形成的三維網(wǎng)孔中，使這種物理凝膠交聯(lián)點位發(fā)生改變，從而降低膠料剛性，增加其柔性。較高的出膏率會限制高分子鏈形成凝膠的速度和程度，導致基質內(nèi)聚力下降，具體表現(xiàn)為G*及τ下降，這可通過適當增加骨架劑含量來改善。凝膠骨架材料只有在酸性條件下才會發(fā)生交聯(lián)形成具有穩(wěn)定三維結構的化學凝膠[21]，因此凝膠體系應具有較好的酸性環(huán)境，本實驗結果表明，乙醇滲漉提取體積分數(shù)越低時浸膏pH 值越大，但S1～S5 膠料的pH 值分別為4.86、4.85、4.83、4.81、4.73，整體波動不大，表明后交聯(lián)基質具有一定的pH 緩沖能力，可在一定范圍內(nèi)維持基質的穩(wěn)定性。

凝膠貼膏中藥物經(jīng)皮吸收首先要從基質脫離并擴散到皮膚表面，因此要求貼膏具有良好的藥物釋放性能。藥物從基質中釋放主要受基質三維網(wǎng)孔大小及交聯(lián)點密度的影響，當乙醇提取體積分數(shù)為75%時，祖師麻甲素的釋藥率最低，這可能是因為該體積分數(shù)下流浸膏中含有大量除藥效成分外的其他無效成分，這些成分導致浸膏在基質中分布不均勻，增大了骨架劑、交聯(lián)劑以及藥物分子之間的作用阻力，這種阻力使得貼膏出現(xiàn)局部交聯(lián)現(xiàn)象，同時也減緩了藥物從基質中的釋放。隨著乙醇滲漉提取體積分數(shù)的增大，祖師麻甲素釋藥率也相應增大，但質量體積分數(shù)大于80%時釋藥率變化不顯著，表明后交聯(lián)基質具有良好的載藥能力。中藥提取物以不同方式加入時也會對凝膠貼膏的成型質量產(chǎn)生不同程度的影響，本實驗主要是以祖師麻不同體積分數(shù)的乙醇提取物為模型藥物，研究了其對后交聯(lián)凝膠基質的性能影響，對于其以藥粉或藥粉和浸膏同時加入的影響還有待于進一步研究。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突