陳佳麗 陳欣欣 馬月光
1.杭州市第一人民醫(yī)院中藥房,浙江杭州 310006;2.浙江中醫(yī)藥大學藥學院,浙江杭州 311403
靜脈炎是靜脈輸液治療中出現的靜脈血管急性無菌性炎癥,表現為沿靜脈走向的條索狀硬結,伴局部紅、腫、熱、痛,增加患者的痛苦,影響療效;急性乳腺炎是乳房的急性化膿性感染伴急性疼痛,影響產后哺乳,甚者可并發(fā)全身化膿性感染,危及生命[1-3]。近年來,玄明粉、冰片外敷用于靜脈炎、急性乳腺炎的治療取得了較好的效果[4-6]。但現行臨床用藥形式是將兩者粉末混合置于紗布袋內外敷,因其難以貼合患病部位,透皮效果欠佳,影響藥效。目前還未有該兩味藥聯(lián)合應用的其他劑型,探索新制劑開發(fā)具有一定的意義。涂膜劑具有無首關效應、生物半衰期長、藥物毒副作用小等優(yōu)點,可提高患者依從性[7-8]。故根據臨床需要,開發(fā)冰玄涂膜劑,以期為臨床應用與新藥研發(fā)提供參考。
TGL-16B 高速離心機(上海安亭科學儀器廠);CP225D 十萬分之一電子分析天平(德國Sartorius 公司);DF-101S 集熱式恒溫磁力攪拌器(鄭州生化儀器有限公司);TT-8D 型藥物透皮吸收儀(天津市正通科技有限公司);SX3-1.5-10 馬弗爐(杭州卓馳儀器有限公司)。
玄明粉(220701)購于浙江中醫(yī)藥大學中藥飲片有限公司;冰片(Z51022577)購于四川青神康華制藥有限公司;聚乙烯醇(PVA-124,O18HS197971)、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na,S03HS193486)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB,S26HS196170)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30,M26HS179475)、殼聚糖(CS,25HS185658)、甘 油(S30HS196634)均購于上海源葉生物科技有限公司。
4 周齡SPF 級雄性SD 大鼠15 只(200±20 g),合格證編號:20220004008850,由上海斯萊克實驗動物有限責任公司提供,許可證號:SCXK(滬)2022-0004。12 h 明暗循環(huán),(25±2)℃環(huán)境下飼養(yǎng),相對濕度為(50±15)%,自由飲水。所有實驗方案已獲浙江中醫(yī)藥大學醫(yī)學倫理委員會批準。
精密量取涂膜液1 ml,均勻涂抹于3 cm×3 cm的玻璃板上,以滿分10 分評價成膜時間(a)、成膜性(b)、涂展性(c)、柔韌性(d)、色澤(e)、質地(f),再進行多指標綜合加權評分,成膜時間權重為40%,其余性能的總權重為60%,計算綜合得分Y=0.4a+0.6(b+c+d+e+f)[9-12]。
2.2.1 成膜材料篩選 據文獻報道,分別選擇PVA-124、CMC-Na、PVB、PVP-K30、CS 以不同濃度溶脹溶解后與藥液混合,觀察兩者的互溶性及成膜性[12-13]。結果顯示,以不同濃度的PVA-124 為成膜材料評分最高,故以PVA-124 為成膜劑。見表1。
表1 成膜材料篩選結果
2.2.2 增塑劑篩選 根據“2.2.1”項下結果及涂膜劑的制作成本和經濟效益,選擇60 g/L 的PVA-124 為成膜材料。以“2.1”項下評分標準來量化評價,通過單因素實驗篩選常用增塑劑:甘油、鄰苯二甲酸二丁酯、1,3-丙二醇[14-15]。結果顯示,各增塑劑得分分別為12.2、20.8、14.0 分。故以鄰苯二甲酸二丁酯為最優(yōu)增塑劑,其成膜柔韌性最佳,且質地均勻。
2.2.3 載藥量考察 綜合“2.2.1”“2.2.2”項下結果,以臨床應用劑量為參考,制備不同載藥量的冰玄涂膜劑(50、100、200 mg/ml)。當載藥量為200 mg/ml 時,靜置2 h 后有玄明粉析出;當載藥量為100 mg/ml 時,冰玄涂膜劑成膜完整連續(xù),易于涂布,無藥物析出。故以涂膜劑最優(yōu)載藥量為100 mg/ml。見圖1。
圖1 不同濃度冰玄涂膜劑的載藥量
2.3.1 響應面法設計 由于冰玄涂膜劑中冰片溶于乙醇,乙醇揮發(fā)造成不同程度的結晶和縮孔現象,影響成膜,為確保制劑的穩(wěn)定,結合單因素試驗及其他互作條件的影響程度,故選取成膜材料用量(A)、增塑劑用量(B)、溶劑含醇量(C)作為影響因素,以涂膜劑成型綜合評分為響應值,進行響應面實試驗[16]。因素與水平見表2。
表2 因素與水平表
2.3.2 響應面法結果分析 利用Design Expert 8.0.6 軟件進行響應面法的擬合與分析,對相關實驗結果進行二次多元擬合,以綜合評分為評價指標,對各因素水平進行二項回歸分析[17]。結果顯示,擬合方程為Y=5.400+0.625AB-0.375C-0.500AB+1.750AC-0.500BC+1.170A2+0.425B2+0.675C2;模型預測結果顯示,P=0.045 1,具有顯著性;復相關系數=0.809,模型擬合度良好;增塑劑用量對處方工藝影響最大;A、B 兩個因素對涂膜劑的性狀具有交互作用,而C 獨立發(fā)揮作用。見表3~4。
表3 實驗設計與結果
表4 方差分析結果
根據回歸方程繪制響應面法立體分析圖及等高線,考察所擬合的響應曲線形狀結果[18]。采用擬合方程進行工藝參數優(yōu)化,最終得到優(yōu)化處方為PVA-124用量為10%,鄰苯二甲酸二丁酯用量為3%,含醇量為60%。見圖2。
圖2 響應面法優(yōu)化處方結果
取10%PVA-124 用60%乙醇過夜溶脹,在90℃下加熱2 h,溶解后加入3%鄰苯二甲酸二丁酯混勻。將乙醇和水分別溶解的冰片、玄明粉加入成膜材料中混勻,即得冰玄涂膜劑,重復制備3 批[19]。3 批涂膜劑的綜合評分分別為24.4、24.6 和24.4 分,平均值(24.5 分)與預測值(24.4 分)接近(RSD=0.47%),表明該方法穩(wěn)定可靠。
對上述3 批涂膜劑進行質量評價。每批樣品均分為3 份,分別考察穩(wěn)定性(于5 000 r/min 離心30 min,有效離心半徑為15 cm)、耐熱性(于恒溫水浴箱中以55℃水浴24 h)、耐寒性(于-20℃的冰箱中72 h)[20]。3批涂膜劑均能完整成膜,質感細膩,易涂布,易揭膜,柔韌性佳,無明顯分層現象,色澤均勻。見圖3。
圖3 質量評價結果
2.6.1 分析方法建立 按《中華人民共和國藥典》[21]的方法測定冰玄涂膜劑中玄明粉的含量。取樣品于105 ℃干燥,加鹽酸適量,加熱至微沸,不斷攪拌,并緩緩加入熱氯化鋇溶液,至無沉淀產生后持續(xù)加熱30 min。冷卻至室溫,濾過,沉淀用水洗至無氯化物的反應后灼燒至恒重,精密稱定后乘以沉淀重量法換算因數得供試品中玄明粉含量。實驗結果以平行測定3 次結果的平均值為準,在重復性條件下獲得的2 次獨立測定結果的絕對差值均<0.3%。
2.6.2 體外透皮滲透實驗 將臨床劑型(紗布袋)與涂膜劑進行對比。采用Franz 擴散池法考察離體皮膚滲透特性[22]。選擇大鼠皮膚作為實驗動物皮膚,去除毛發(fā)、剝離皮膚,剪取合適大小皮膚固定于供給池和接受池之間,使角質層面向供給池(圖4A),以磷酸鹽緩沖液為接受液,接收池水浴溫度為32 ℃,池內磁力攪拌轉速為400 r/min,平衡后上樣,于0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、24.0、36.0 h 取樣1 ml,并及時補加等體積的接收液[23]。
圖4 體外透皮實驗結果
2.6.3 皮膚藥物滯留研究 取下用于滲透實驗施藥36 h后的皮膚,用生理鹽水沖凈皮膚內外表面,并用濾紙將皮膚表面水分吸干,即得含藥皮膚樣品。將樣品皮膚均分為兩等分(長×寬為3 cm×3 cm),取其中任意一份,用3M 膠帶粘去角質層側皮膚,累積粘貼20次,即得去角質層皮膚,用于測定去角質層皮膚藥物滯留量;另一份皮膚不做處理,用于測定未去角質層的皮膚藥物滯留量,相關結果見圖4。將皮膚組織以1/5(w/v)加入適量磷酸鹽緩沖液勻漿后超聲提取并在12 000 r/min 下離心15 min,有效離心半徑為15 cm,取上清經處理后測定玄明粉含量。累計滲透量和藥物皮膚滯留計算公式如下:Qn=(VCn+CiVi)/V,Q=VC/A。A 為有效擴散面積,V 為接受液總體積,Cn 為第n 次取樣時接受液中藥物濃度,Ci 為第i 次取樣時接受液中藥物濃度,Vi 為第i 次取樣體積[14]。
經測定后計算藥物累積透過量(Qn),以時間為橫坐標,Qn 為縱坐標繪制滲透曲線。透皮實驗結果見圖4B。36 h 后涂膜劑累計透過量為1 536.62 μg/cm2;滲透率為256.47 μg/(cm2·h)是紗布袋的4.25 倍。
成膜材料溶液是藥物載體,通過成膜減少皮膚水分蒸發(fā),促進皮膚水合作用,使藥物更好地釋放和揮發(fā)藥效,因此成膜材料的篩選非常關鍵,PVA-124 可為理想的涂膜劑成膜材料。不同聚合度的PVA-124對藥物的釋放速率和透皮效果有不同的影響,根據實驗結果選用10%的PVA-124 效果最佳。
本研究在體外透皮實驗時,曾用氣相色譜法檢測冰片含量,但由于制劑本身含冰片量較少,制備涂膜劑時冰片溶于乙醇,乙醇揮發(fā)后形成膜,冰片隨之揮發(fā)去一部分,透皮后檢測液中冰片含量較低,低于氣相色譜的檢測下限,未測及具體含量??紤]制劑中玄明粉與冰片的比例為9∶1,玄明粉為該涂膜劑的主藥,故測定玄明粉的含量來反映涂膜劑的體外透皮情況。但體外透皮實驗結果無法完全反映體內生物環(huán)境,需要進一步進行體內研究及臨床驗證。
響應面法對因素與響應值直接建立模型,通過數據擬合,得到預測性好的實驗分析結果[24-25]。在優(yōu)化處方的研究中,選擇合理的評價指標是重要前提。本研究以涂膜劑成膜時間、成膜性、涂展性、柔韌性、色澤、質地等多角度建立綜合評價指標,通過單因素考察不同成膜材料、增塑劑、溶劑含醇量,再結合響應面法優(yōu)化處方組成為10%的PVA-124,3%的鄰苯二甲酸二丁酯,溶劑含醇量為60%,經驗證該處方工藝穩(wěn)定可靠。該涂膜劑可以彌補外敷紗布袋裝置的不足且具有更優(yōu)的透皮能力,加快藥物吸收,增強疾病治療效果,可為臨床治療提供更多的選擇。
利益沖突聲明:本文所有作者均聲明不存在利益沖突。