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多枝雾水葛凝胶膏剂制备工艺优化和总黄酮测定

2020-02-18陈求芳郭丽冰蔡东鹏刘泽德周丽莎王熙文

中成药 2020年1期
关键词:吡喃鼠李糖黄酮

陈求芳,郭丽冰,蔡东鹏,刘泽德,周丽莎,王熙文

(广东药科大学中药学院,广东 广州 510006)

多枝雾水葛Pouzolzia zeylanica(L.)Benn.var.microphylla(Wedd.)W.T.Wang.为荨麻科雾水葛属植物,为我国南方地区一种常用民族传统药物,主要用于急性乳腺炎及各种化脓性皮肤感染的治疗。前期研究结果表明,多枝雾水葛总黄酮提取物能抑制皮下脓肿增长,促进伤口愈合,是该植物活性部位[1],故本实验以其为原料研制一种治疗化脓性皮肤感染的凝胶膏剂,以载药量大的水溶性高分子材料为基质,可减小对皮肤过敏刺激反应,并能提高药物局部生物利用度。然后,选择初黏力、持黏力、外观、膜残留性等作为评价指标,正交试验优化基质配方,结合多枝雾水葛总黄酮提取物溶解性能,并针对交联速度、药粉用量、交联时间、干燥时间等因素通过均匀设计优化成型工艺,并建立HPLC 法测定总黄酮含有量,为其凝胶膏剂制备工艺和质量标准的研究提供依据。

1 材料

初黏力测试仪(华国精密检测设备厂);DK-5 胶带持黏性测试仪(深圳卫力实验设备有限公司);JJ-1 精密增力电动搅拌器(金坛区西城新精密仪器厂);SPD-20A 检测器、LC-20AT 高效液相色谱仪(日本岛津企业管理有限公司)。

多枝雾水葛总黄酮提取物(自制,总黄酮含有量58%)。聚丙烯酸钠(分子量500 万~700 万,上海阿拉丁生化科技有限公司);甘油、1,2-丙二醇、聚乙二醇800、羧甲基纤维素为分析纯(天津市致远化学试剂有限公司);D-山梨醇(天津市科密欧化学试剂有限公司);聚乙烯醇、氢氧化铝、三氯化铝、高岭土(天津市大茂化学试剂厂);卡波姆980(路博润特种化工有限公司);甘羟铝(日本协和化学株式会社)。芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-葡萄糖苷(质量分数≥98%)、槲皮素-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷(质量分数≥98%)、山柰酚-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷(质量分数≥98%)对照品均为自制。

2 方法与结果

2.1 含药凝胶膏剂制备 取总黄酮提取物1 g,超声分散于10.44 g 蒸馏水中,加入卡波姆980 搅匀,作为A 相;另取聚丙烯酸钠、甘羟铝、高岭土分散于甘油,搅拌,作为B 相,将A 相加到B 相中,搅拌均匀使其充分交联后均匀涂展于4 块5 cm×5 cm 无纺纱布背衬层,50 ℃烘箱中烘6 h,放冷,盖膜,铝塑薄膜袋封袋包装,即得。

2.2 质量评价

2.2.1 初黏力测定[2]采用初黏力测定仪。将供试品置于倾斜板(倾斜角30°)中央,膏面向上,斜面上部10 cm、下部15 cm 用0.025 mm 厚涤纶薄膜覆盖,中间留出5 cm,记录供试品能黏住的钢球号码。初黏力最强的为13 号小球,设定为100 分,12 号为90 分,11 号为80 分,以此类推,重复3 次,取平均值。

2.2.2 持黏力测定 将凝胶膏裁剪成8.0 cm×3.8 cm 的块状,除去薄膜,将凝胶膏防黏层平行于板的方向粘贴在紧挨着的试验板和加载板中部(两者均为已清洁的不锈钢板,厚1.5 mm,长125 mm,宽50 mm,表面粗糙度不大于0.4 μm),压辊(为橡胶包裹的钢轴,重2 000 g)来回滚动压紧,确保粘接处无气泡,垂直悬挂放置,并于底端自由端悬100 g 砝码,用手托住,放开砝码的同时记录下凝胶膏滑移与试验板完全脱离的时间,重复3 次,取平均值。

2.2.3 综合感官评分[3]从均匀性、涂展性、膜残留性、渗出性、皮肤追随性5 个方面进行评估,每个方面占20分,满分100 分。

2.2.3.1 均匀性 膏体是否均匀,稠度是否适宜,涂布在无纺布后是否无颗粒状或气泡,是否细腻,分为差、较差、一般、较 好、好5 个级别,分别对应0、5、10、15、20 分。

2.2.3.2 涂展性 基质利于展开涂布,方便成型,胶体均匀,分为差、较差、一般、较好、好5 个级别,分别对应0、5、10、15、20 分。

2.2.3.3 膜残留性 膏体揭离皮肤时无残留并能保持凝胶膏剂性状,反复揭开,黏贴于手腕背部,重复3 次,揭开或黏贴的间隔时间5 min,末次观察有无残留,分为大量残留、残留、少量残留、极少量残留、无残留5 个等级,分别对应0、5、10、15、20 分。

2.2.3.4 渗出性 膏体有少量液体渗出,较多液体渗出为差,分为差、较差、一般、较好、好5 个级别,分别对应0、5、10、15、20 分。

2.2.3.5 皮肤追随性 将成型凝胶膏剂贴于手腕背部,用力甩10 下不脱落,分为差、较差、一般、较好、好5 个级别,分别对应0、5、10、15、20 分。

2.3 基质处方筛选 在查阅文献[4]、预实验、单因素试验基础上,以初黏力、持黏力、综合感官(均匀性、涂展性、膜残留性、渗出性、皮肤追随性)为评价指标,考察对凝胶基质影响较大的卡波姆980 与聚丙烯酸钠比例(A)及甘羟铝(B)、高岭土(C)、甘油(D)用量,正交试验筛选基质处方,因素水平见表1。

表1 正交试验因素水平

然后,赋予3 个评价指标加权值分别为40、30、30[5],计算综合评分,公式为综合评分=初黏力/最大值×0.4+持黏力/最大值×0.3+综合感官/最大值×0.3,结果见表2,方差分析见表3。由此可知,各因素影响程度依次为B>D>A>C,其中因素B(甘羟铝用量)有显著影响(P<0.05),其他因素无显著影响(P>0.05),最优基质处方为A2B3C1D2,即卡波姆980-聚丙烯酸钠-甘羟铝-高岭土-甘油=1.5%∶2.5%∶0.8%∶3%∶40%。

表2 正交试验设计与结果

表3 正交试验方差分析

2.4 成型工艺优化 在正交试验基础上,以搅拌频率(X1)、药粉用量(X2)、交联时间(X3)、干燥时间(X4)为影响因素,评价指标同“2.3”项,U6(64)均匀设计表优化制备工艺,因素水平见表4,结果见表5。

然后,通过SPSS21.0 软件进行逐步回归,得方程为综合评分Y=85.790+8.968X2+0.104X3-1.462X4,相关指数R=0.877,F=2.227,P<0.000 5,表明模型具有显著性,而且搅拌频率(X1)不在方程中,故不予以考虑。由此可知,最优成型工艺为干燥时间为3 h,药粉用量1 g,交联时间15 min。

表4 均匀试验因素水平

表5 均匀试验因素水平

2.5 验证试验 综合上述结果,确定最优制备工艺为1 g总黄酮提取物超声分散于10.44 g 蒸馏水中,加入0.3 g 卡波姆980 搅匀;另取0.5 g 聚丙烯酸钠、0.16 g 甘羟铝、0.6 g 高岭土分散于8 g 甘油中搅拌,再将药物溶液加到甘油溶液中,混合搅拌均匀使其充分交联15 min,再将混合物均匀涂展于4 块5 cm×5 cm 无纺纱布背衬层,于50 ℃烘箱中烘3 h,即得凝胶膏剂,放冷,盖膜,铝塑薄膜袋封袋包装,于干燥器中储藏。然后,按上述工艺制备3 批样品,进行验证试验,结果见表6,可知所制得凝胶膏剂黏性和内聚力好,外观光滑均匀,基质柔软适中,皮肤追随性好,工艺可靠,质量稳定。

表6 验证试验结果(n=3)

2.6 含有量测定

2.6.1 色谱条件及系统适用性考察 ACQUITY UPLC BEH SHIELD RP18 色谱柱(21 mm×150 mm,1.7 μm);流动相0.2%甲酸(A)-乙腈(B)[6],梯度洗脱(0 min,10%B;25 min,20%B;45 min,30%B;50 min,60%B);体积流量0.8 mL/min;检测波长330 nm;柱温30 ℃;进样量5 μL,色谱图见图1。由此可知,各成分均能在40 min 内洗脱出峰,与相邻峰分离度均大于1.5,表明该方法重复性良好。

2.6.2 对照品溶液制备 分别精密称取芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷、山柰酚-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷对照品8.0、10.8、9.2 mg 于10 mL量瓶中,70%乙醇定容至刻度,即得(每1 mL 分别含三者800、1 080、920 μg/mL)。

2.6.3 阴性样品溶液制备 按“2.5”项下优化工艺制备空白凝胶膏剂(5 cm×5 cm)1 片,刮取膏体,剪碎,置于锥形瓶中,加200 mL 70%乙醇超声30 min,放冷,滤过,70%乙醇少量多次洗涤残渣,合并洗涤液,静置过滤,转移至分液漏斗中,定容至250 mL,密塞摇匀,即得。

2.6.4 供试品溶液制备 取凝胶膏剂(5 cm×5 cm)1 片,刮取膏体,精密称定质量,置于锥形瓶中,200 mL 70%乙醇超声30 min,放冷,浸泡至膏体变白色,滤过,70% 乙醇少量多次洗涤残渣,合并洗涤液,静置过滤,转移至分液漏斗中,定容至250 mL,密塞摇匀,即得。

2.6.5 线性关系考察 精密吸取“2.6.2”项下对照品溶液0.1、0.15、0.2、0.5、1.0、2.0、2.5 mL 于10 mL 量瓶中,70%乙醇稀释至刻度,摇匀,在“2.6.1”项色谱条件下进样测定。以进样量为横坐标(X),峰面积为纵坐标(Y)进行回归,得芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷、山柰酚-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷方程分别为Y=5 777.5X-1 507.1(R2=0.999 3)、Y=5 585.1X+1 543.2(R2=0.999 5)、Y=2 958.7X-1 071.5(R2=0.999 0),分别在0.8~20、10.8~27、0.9~22.5 μg 范围内线性关系良好。

2.6.6 精密度试验 精密吸取同一对照品溶液,在“2.6.1”项色谱条件下进样测定5 次,每次10 μL,测得芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷、山柰酚-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷峰面积RSD 分别为1.65%、2.08%、1.39%,表明仪器精密度良好。

图1 各成分HPLC 色谱图

2.6.7 稳定性试验 取供试品溶液1 份,于0、4、8、12、24 h 在“2.6.1”项色谱条件下进样测定,每次5 μL,测得芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷、山柰酚-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷峰面积RSD 分别为0.47%、5.19%、0.85%,表明溶液在24 h 内线性关系良好。

2.6.8 重复性试验 按“2.6.4”项下方法制备6 份供试品溶液,在“2.6.1”项色谱条件下进样测定,测得芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3,7-2-Oα-L-吡喃鼠李糖苷、山柰酚-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷含有量RSD 分别为0.26%、3.80%、0.75%,表明该方法重复性较好。

2.6.9 加样回收率试验 制备含有量已知的凝胶膏剂6 份,每份取样约2.5 g,加入对照品溶液适量,按“2.6.4”项下方法制备供试品溶液,在“2.6.1”项色谱条件下进样测定,计算回收率。结果,芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷、山柰酚-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷平均加样回收率分别为97.69%、100.71%、99.01%,RSD 分别为3.44%、1.64%、2.30%。

2.6.10 样品含有量测定 取3 批凝胶膏剂,每批3 份,精密称定膏体质量,按“2.6.4”项下方法制备供试品溶液,在“2.6.1”项色谱条件下进样测定,计算含有量。结果,芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷、山柰酚-3,7-2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷平均含有量分别为0.41、4.23、0.74 mg/g,RSD分别为4.72%、3.57%、2.91%。

3 讨论

目前,凝胶膏剂中基质大多仅加入部分被中和的聚丙烯酸钠NP700,依靠其与铝离子结合后凝胶化提供黏附力,而加入中药浸膏后黏附力往往会更低[7]。本实验在聚丙烯酸钠NP700 中加入卡波姆980,具有耐离子性及耐剪切的特点,适用于离子较多的中药凝胶膏剂及水溶性基质,可无需另外使用糯米胶[8]、聚乙烯吡咯烷酮k90[9]等增黏剂,而且两者交联后基质含水量高,稳定性好,黏性适中,剥离时无明显痛感,无残留,使用顺应度高。预实验也同期比较了聚丙烯酸钠NP800,发现其初黏力与NP700 差别不大,但持黏力和综合感官仍以后者为佳[10]。

交联时间过长时,会导致膏体延展性差,内聚力过强,不易涂布;若交联时间过短,则会搅拌不均,无法产生足够的内聚力。交联速度过快时,会引起剪切力过大,会引起卡波姆980 分子链断裂,而且易卷入大量气泡;若交联速度过慢,则会导致黏力不足,药粉与基质混合不均匀。药粉用量过高时,会影响凝胶膏剂膜残留性、成型、整体稳定性[11]。干燥时间过短时,会使凝胶膏剂渗出过大,弹性差,膜残留性差;若干燥时间过长,则会使背衬布粘黏不牢,药物渗透性差,皮肤舒适度低。因此,本实验按照2015 年版《中国药典》附录中贴膏剂黏附力测定方法[12]选取仪器,并结合感官评价,综合加权评分,优化多枝雾水葛凝胶膏剂成型工艺,该方法简便易行,数据可靠,重复性好,能客观控制其质量。

预实验发现,多枝雾水葛凝胶膏剂中总黄酮提取率随着溶液转移次数增加而降低,而且使用多种溶剂进行处理时也会使其提取率减少,同时水或稀醇不能使骨架溶散,基质材料遇水呈胶黏性,药物成分提取回收率低[13],最终确定,采用70%乙醇超声处理,此时提取较完全。然后,比较了流动相体积流量0.4、0.6、0.8 mL/min,发 现0.8 mL/min 时分离效果最好。

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