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中药巴布剂的基质研究进展

2012-12-09呼永河刘爱琴由凤鸣卢海波李艳蕾窦建卫综述审校

医学综述 2012年13期
关键词:巴布基质配方

呼永河,刘爱琴,李 静※,由凤鸣,匡 红,卢海波,李艳蕾,窦建卫(综述),张 聪(审校)

(1.中国人民解放军第四五二医院,成都 610061;2.成都中医药大学,成都 610075;3.西安交通大学医学院,西安 710061)

中药巴布剂的基质研究进展

呼永河1,刘爱琴1,李 静1※,由凤鸣2,匡 红1,卢海波1,李艳蕾3△,窦建卫3(综述),张 聪1(审校)

(1.中国人民解放军第四五二医院,成都 610061;2.成都中医药大学,成都 610075;3.西安交通大学医学院,西安 710061)

中药巴布剂现已成为新型透皮制剂中的“新宠”,具有许多其他药物剂型所不能替代的优点。巴布剂组成中起关键作用的是基质,其中包括基质的选择与特点、基质的组成、处方及配比、添加顺序、影响因素、成型工艺的实验设计方法等方面。近几年中药巴布剂基质的组成、处方及配比等国内外的研究取得了一定的进展,对经皮给药新剂型的深入研究具有一定的理论和实际意义。

巴布剂基质;组成;配比;正交设计法;均匀设计法

1 基质的选择及特点

1.1 基质的选择原则 作为经皮给药制剂,巴布剂需通过皮肤达到药物吸收的目的,这就要求巴布剂的基质具有适合作用于皮肤的特性,并要保证用药的安全性;同时基质的特性直接决定了制剂的成型好坏。

因此选择基质应该遵循的原则为:①基质可与药物均匀混合,与主药不发生化学变化;②对主药稳定性无影响,不影响主药的疗效,基质本身无不良反应;③基质的延展性好,有适当的黏性和弹性,使得制成的膏体有适当的黏弹性;④膏剂贴敷时不因温度、汗水影响而软化,易洗涤,揭贴时在皮肤上无残存,并能保持巴布膏剂的形状;⑤基质本身性质稳定,保湿性能好,使得制成的膏体有适当的保湿性;⑥对皮肤无不良反应,无刺激、无过敏反应;⑦具有适宜的 pH[2,6]。

1.2 基质的优点 泥罨剂,是将药物粉末、明胶、白陶土和挥发油与甘油等或其他液体物质混合成泥状,用时将它摊涂在湿布或脱脂棉上,帖敷于患处的一种软膏状剂型。传统的贴膏是以脂溶性材料作为基质,在临床应用中存在很大的缺陷,例如载药量小、透皮性差、污染衣物等等[7]。20世纪70年代之后,医药高分子材料的涌现与应用为巴布剂基质的改进创造了条件,使得巴布剂发展成为新型的经皮给药制剂。

巴布剂基质的原料采用亲水性的高分子聚合物,因此有如下优点:①基质与水溶性、脂溶性药物相容性好,特别适用于中药复方的多组分、大剂量制剂用药;②基质含水,最大含水量可达60%,保湿性好,可使皮肤保持较好的水性环境,促进皮肤的水合作用,有利于药物的透皮吸收,生物利用度高;③基质可反复使用,不会污染衣物[7-8]。

1.3 基质的不足之处 对于巴布剂的研究起步较晚,目前巴布剂采用的基质原料为高分子聚合物,但是主要原料国内同类产品规格单一,并且质量需进一步提高[9]。筛选开发出新的基质材料品种,进行基质的处方设计,优选出最合理的基质配方,这些都是制约巴布剂迅速发展的因素,是药物制剂研究者需重点关注的。巴布剂基质存在的诸些问题导致了巴布剂存在着易脱水、失黏以及持黏性较差等缺点。

2 基质的组成

巴布剂包括泥巴状巴布剂和定型巴布剂两类。定型巴布剂具有易保存、应用方便等优点,目前巴布剂研究和应用最多的是定型巴布剂[10]。对于定型巴布剂,常用的基质组成有:黏着剂、填充剂、保湿剂、透皮促进剂、其他附加剂等。

2.1 黏着剂 黏着剂可使巴布剂膏体产生一定的黏性,并且是巴布剂亲水性凝胶型骨架形体的基本组成物质。常用的黏着剂有两大类,一类是压敏胶;另一类是天然的、合成的和半合成的高分子聚合物。其中最常用的有聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、明胶等。

①天然高分子聚合物:常用的有明胶、阿拉伯胶、西黄芪胶、白及胶、海藻酸盐、琼脂、桃胶、淀粉等。对于明胶来说,具有强的起泡性,良好的成膜性,但是其凝固力较琼脂弱。明胶的黏性特别容易受温度的影响,在巴布剂基质中比例不宜太大,以免出现烂膏现象。西黄芪胶、桃胶可以显著提高成型前基质的稠度,能够改善巴布剂对人体皮肤的黏着力。②合成的和半合成的高分子聚合物:常用的有羧甲基纤维素钠、聚维酮、甲基纤维素、聚乙烯醇、卡波姆等[10]。

2.2 填充剂 常用的有微粉硅胶、碳酸钙、高岭土(白陶土)、皂土、氧化锌及二氧化钛等,其用量一般在黏性基质的20%以上[9]。高岭土作为填充剂还有吸附性,可使挥发性药物因被吸附而减少损失,其用量的理想范围为占药物的5%~20%[10]。

2.3 保湿剂 常用的有聚乙二醇、丙二醇、丙三醇、山梨醇、甘油等。保湿剂可延缓巴布剂失水,促进皮肤水合作用,有利于药物透皮吸收;此外保湿剂还有一定的溶解药物及溶解或分散高分子材料的作用。保湿剂常用量 30%~50%[6,10]。

2.4 透皮促进剂 对于吸收后起全身作用的巴布剂,透皮促进剂是不可缺少的组成成分,起到举足轻重的作用。常用的有氮酮、二甲基亚砜、冰片、丙二醇及薄荷油等挥发油。这其中选用氮酮作为透皮促进剂的较多[8]。

2.5 其他附加剂 巴布剂的含水量通常可达到40%~60%[2],因此基质中需添加适量的抑菌剂;为了达到使药物均匀分散与混合的目的,可以向基质中添加适量的表面活性剂;为了使巴布剂的柔软性和耐寒性进一步增强,可向基质中添加适量的精制油、蓖麻油等辅料[2,6,10]。

3 基质的处方设计

作为中药巴布剂研制的第一步,基质的处方设计是极为关键的。基质处方设计得是否科学、合理,将直接关系到巴布剂性能的优劣。例如,韩冬等[11]的研究,通过影响因素以及多元线性回归分析,得出结论,基质处方中各种组分对于剥离强度的作用由大到小顺序为:枸橼酸、卡波姆U10、丙二醇、聚丙烯酸钠7S;各组分对于黏着力的作用由大到小顺序为:甘油、枸橼酸、高岭土、卡波姆 U10。因此,要想设计出优良的基质配方,要求科学严谨地将各种作用因素考虑在内,以达到巴布剂的效果最佳。

一般来说,基质配方中包含有6~10种辅料,有的配方也会超过10种。这些辅料涵盖了许多种功能,有保湿剂、交联剂、骨架材料、透皮促进剂、黏性剂、抑菌剂、填充剂和湿润剂等,另外有些处方中可能还有pH调节剂、清凉剂以及表面活性剂等。

4 基质组分的配比

目前,制备巴布剂的基质组分之间没有固定的比例,因为各种基质组分性质不同,在不同的巴布剂中所起的作用是不同的,以及各种物质之间存在着配伍的问题。要科学合理地选择基质的配方配比,需恰当地选择评价指标与试验方法,从外在的物理性状到内在的对药物释放特性的影响,进行综合地评价,从而设计出最优的基质组分配比,以充分发挥出巴布剂的各种优点及最大的药效,并弥补巴布剂尚存在的某些不足。

张华等[12]采用正交设计法对槌果藤巴布剂的基质配方进行优化,最终确定基质的最优配比为聚丙烯酸钠∶甘油∶甘羟铝∶酒石酸 =1∶10∶0.067∶0.033。实验表明,该基质有良好的延展性,能够满足巴布剂具有适当黏弹性的要求,并且外观光滑平整。

薛宝娟等[13]用均匀设计法对玄麝止痛巴布剂的基质配方进行优化,确定基质的最优配比为NP-700∶氢氧化铝∶甘油∶0.1% 酒石酸水溶液 =3∶0.3∶25∶5。实验结果证明,最佳配比的基质涂展性、均匀性和皮肤追随性均良好,无膜残留,有适度的黏着力。谷野等[14]运用正交设计法对伤湿止痛巴布剂的基质配比进行最优选择,以黏结力和成型性作为衡量指标,最终确定基质的最佳配比为聚丙烯酸钠∶明胶∶聚乙烯醇∶甘油∶氧化锌 =2.0∶1.5∶2.5∶3.5∶0.2。肖玉良等[15]运用正交设计法对基于壳聚糖的巴布剂的基质配方进行最优化,考察了巴布剂的持黏力、膜残留性以及皮肤跟随性等指标,确定了基质配方的最佳配比为壳聚糖∶羟乙基纤维素∶聚乙烯醇∶十二水合磷酸氢二钠∶聚乙二醇∶聚乙烯吡咯烷酮∶甘油∶吐温=1.5∶4∶2.4∶1.8∶2∶1.5∶6∶3。在上述配比条件下的基质无膜残留,涂抹性、黏着力、均匀性以及皮肤跟随性均较好。

5 基质组分的添加顺序

基质组分的添加顺序通常是将赋形剂先与填充剂混合,然后加入黏性剂,在基质制成之后加入中药提取物,最后加入挥发性成分。巴布剂基质中的各组分由于理化性质不同,添加的先后顺序是否合理,将直接影响到制备的巴布剂膏体状态的好坏。最佳的添加顺序,需通过实验来摸索,并进行验证性试验以确定采取的添加顺序可使得制备的巴布剂药效及性能最好。

张华等[12]对槌果藤巴布剂进行正交性试验、初黏力及持黏力测定、验证性试验,确定了在巴布剂制备过程中基质的添加顺序为:交联剂先和保湿剂混合,再与交联调节剂以及其他物质混匀。采用的添加顺序可使制备的巴布剂满足各方面的最优。陈永财等[16]对如意金黄散巴布剂进行正交设计实验,测定膏体的剥离强度及初黏力,进行综合感官评价,确定了基质组分的添加顺序为无机填充物先和赋形剂混合,之后加黏性剂,待基质形成后加入中药浸膏。

6 影响巴布剂基质的因素

6.1 中药提取物性质的影响 当中药的提取物中存在游离离子的时候,在基质混合物中游离离子会进入聚合物的结构中,进而起到交联剂的作用,对巴布剂的黏性产生影响,使巴布剂的制备难度增加。因此,如果在中药提取物中存在游离离子,就需适量减少交联剂的用量,同时需注意基质交联的时间调整为 2~3 d[17]。

6.2 中药酸碱度的影响 基质需要有适宜的pH,否则对巴布剂的制备产生很大的影响。中药提取物中经常含有醌类化合物等酸性成分、生物碱等碱性成分,这些物质导致中药提取物有一定的pH。基质与药物混合,药物的pH就将会影响到基质的pH,进而影响到巴布剂的黏结性能[17-18]。

6.3 交联调节剂种类及pH的影响 常用的交联调节剂主要是有机酸,例如,乳酸、柠檬酸等。当高分子聚合物骨架中的官能团与交联剂在中间形成桥式结构时,会发生渐变的固化反应,这是巴布剂制备所需要的条件。但是,如果高分子聚合物骨架中的官能团与交联剂直接发生固化反应,所形成的固体对于制备巴布剂没有任何利用价值。所以在交联调节剂不同有机酸的不同pH条件下,交联剂的溶解度以及形成中间体有机酸盐的速度,这两方面是交联反应及固化速度的关键[17]。

6.4 搅拌时间、搅拌温度、搅拌速度的影响 搅拌速度过快、时间太长,一方面会带进大量气泡,另一方面,长时间搅拌,由于持续的剪切力会破坏膏体形成的氢键而使黏度降低。搅拌速度太慢,又会导致膏体不容易混合均匀。一般搅拌时间为20~40 min,需根据药料量决定。一般搅拌温度以不超过50℃最佳[2,6]。另外,基质原料的种类、配方及配比,基质组分的添加顺序,各种成分的添加方式等,都会影响基质的优劣。

7 基质成型工艺的实验设计方法

7.1 正交设计法 刘方艺等[19]运用L9(34)正交设计法,对经络贴巴布剂的基质和处方进行优化,确定最佳基质配比为Viscomate NP-700∶甘羟铝∶甘油=3.0∶0.07∶18,制备的巴布剂外观优良、黏附性能良好。林以宁等[20]运用L15(34)正交设计法,以聚丙烯酸钠、CMC-Na、高岭土及甘油为考察因素,来优化黄芩苷不同给药载体巴布剂的基质配方,确定最佳基质用量配比为聚丙烯酸钠∶CMC-Na∶高岭土∶甘油=5.5∶1.5∶2.0∶40,可提高巴布剂的黏性和皮肤追随性。

7.2 均匀设计法 杜建平等[21]运用U12(127)均匀设计法,对痹痛消巴布剂基质配方进行优化,并结合SPSS进行回归分析,确定巴布剂基质的最佳处方为聚丙烯酸钠∶卡波姆∶羧甲基纤维素钠∶聚乙烯吡咯烷酮K30∶明胶∶酒石酸∶甘羟铝 =12∶6.07∶11.34∶8.54∶8.11∶6.92∶12(质量比)。李智勇等[22]运用 U17(1716)均匀设计法,水平为用量,因素为基质主要组成原料,确定癌痛巴布剂基质的最佳配比为聚丙烯酸钠∶明胶∶高岭土∶甘羟铝∶蓖麻油∶甘油∶聚乙烯醇=6.46∶6.0∶4.1∶0.08∶0.1∶56∶0.05,使得制备的巴布剂符合临床应用的各项要求。

8 展望

中药巴布剂的基质研究目前在国内尚处于刚起步阶段,各方面还不成熟,尤其是新型基质原料的开发;缺乏统一的、科学的质量检测方法等。不过,随着中药巴布剂的日益深入研究,对于中药巴布剂基质存在的诸多问题,都将得以改善甚至解决。

在部队严格的军事训练中,例如超负荷训练、身体不适、过度的体育运动等,都会导致一些非战斗外伤(如一些皮肤创伤、软组织损伤等),影响执行多样化军事任务的效率。保持与提高部队官兵的健康水平是胜利之本。针对训练伤,口服药物对于士兵来说会有极大的不便,因此急需开发研制出新型的药物制剂来解决这一问题,中药巴布剂具有使用方便、易保存、疗效好等优点,对提高官兵健康水平、增强综合卫勤保障能力具有重要的军事意义。

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Study on the Matrix of Chinese Medicine Patcher

HU Yong-he1,LIU Ai-qin1,LI Jing1,YOU Fengming2,KUANG Hong1,LU Hai-bo1,LI Yan-lei3,DOU Jian-wei3,ZHANG Cong1.(1.Chinese PLA452Hospital,Chengdu610061,China;2.Chengdu Chinese Medicine University,Chengdu610075,China;3.School of Medicine,Xi'an Jiaotong University,Xi'an710061,China)

Chinese medicine patcher has become a "new favorite"of new transdermal preparation,and has a number of advantages which are irreplaceable by other dosage forms.The matrix plays a key role in the constituent parts of patcher,which includes such aspects as follows:selection principle and characteristics of the matrix,constituent parts,prescription and proportioning,the sequence of adding,influence factor,and design of experiment for the forming technology of matrix.In recent years,the domestic and foreign research focusing on Chinese medicine patcher matrix component,prescription and proportioning has made some progress,which has certain theoretical and practical significance to the in-depth study of new formulations for transdermal drug delivery.

Matrix of Chinese medicine patcher;Constituent parts;Proportioning;Orthogonal design;Uniform design中药巴布剂属于中药经皮给药制剂。传统的中药经皮给药制剂历史悠久、品种繁多,而中药巴布剂是在继承了传统中药膏药的基础上,随着制药技术的进步和药用新辅料特别是高分子药用材料的应用,研制开发出的中药经皮给药新剂型[1-2]。可以说,巴布剂既是一个新剂型,又是一个古老剂型。巴布剂是古老的,早期的巴布剂称为泥罨剂,换个说法,巴布剂是在泥罨剂的基础上发展起来的[3]。中药巴布剂是指药材提取物、药材和(或)化学药物与由水溶性高分子化合物或亲水性物质组成的基质均匀混合后,涂布于背衬材料上制成的贴膏剂[2,4]。巴布剂是由主药、基质及背衬层组成的统一体,但起重要作用的是基质,基质对于粘贴皮肤、释放药物以及稳定性等方面有重要的作用。常用的基质有聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、明胶、甘油、微粉硅胶等[2,5]。

R944.9

A

1006-2084(2012)13-2093-04

全军中医药科研专项重点课题(10ZYZ120)

book=0,ebook=328

2011-09-15

2012-02-17 编辑:楼立理

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