川芎祛瘢痕霜基質處方的優化

郝慧匯，康 希，曲 彤，周 欣，楊榮平?

（1.成都中醫藥大學藥學院，四川 成都 611137；2.陜西中醫藥大學藥學院，陜西 西安 712046；3.西南大學藥學院，重慶 400715）

瘢痕是機體組織受損后以結締組織替代的不完全組織修復，并改變外觀和功能的病理性組織，以成纖維細胞異常增殖、膠原等細胞外基質沉積為組織學特征［1］。增生性瘢痕多發于傷及真皮的創傷，亦見于較深的創傷和手術切口，其發病率高，影響因素多，尚無理想療法［2］。中醫藥關于防治增生性瘢痕的研究歷史悠久，有確切臨床療效，在《醫心方》 《普濟方》 《太平圣惠方》 《圣濟總錄》 中均有記載［3-4］。

川芎是傘形科植物川芎Ligusticum chuanxiongHort.的干燥根莖［5］，其性溫味辛，善走竄，有活血行氣、祛風止痛、行氣開郁之功效，含有揮發油、川芎內酯、阿魏酸等，藥理作用包括擴張血管、抗血栓、抗炎、抗增殖等［6］，還能抑制氨酸酶活性，減少黑色素形成［7-8］。現有研究顯示，川芎揮發油具有抗菌活性，并能抑制哺乳動物細胞中DNA損傷和細胞凋亡［9-10］。

D-最優混料設計方法是將D-最優化設計應用于混料試驗中，有試驗次數少、參數預測精度高、多目標同步優化、信息量充分的特點［11］。課題組前期優選川芎揮發油用量，本實驗在此基礎上進一步篩選基質處方乳化類型，并通過該設計優化各成分比例，確定最優基質處方。

1 材料

YP20002 電子天平（上海佑科儀器儀表有限公司）；DT-101S 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（鄭州科豐儀器設備有限公司）；T18 digital 數顯型高速分散均質機（廣州艾卡儀器設備有限公司）；HHS-21-4 電熱恒溫水浴鍋（上海博訊實業有限公司醫療設備廠）；AXLC1820-2 超純水機（重慶阿修羅科技發展有限公司）；Nano-ZS 激光粒度儀（英國馬爾文公司）；BDC-268WGM 電冰箱（合肥美的電冰箱有限公司）；DHG-9140A 電熱恒溫鼓風干燥箱（上海齊欣科學儀器有限公司）；PHS-3E PH 計（上海儀電科學儀器股份有限公司）；TGL-16G 高速離心機（上海安亭科學儀器廠）。

川芎油（江西空松天然藥用油有限公司）；白凡士林（20170701，湖南爾康制藥股份有限公司）；液體石蠟（018120101，成都科 隆化學 品有限公司）；丙三醇（20180914，廣東光華科技股份有限公司）；單硬脂酸甘油酯（S12771215）、硬質鯨蠟醇（C16～ C18混合醇，D44006115）、鯨蠟硬脂醇聚氧乙烯醚-6（乳化劑O-6，S12306125）、鯨蠟硬脂醇聚氧乙烯醚-20（乳化劑O-20，S12306115）、1，2-丙二醇（294101115）、D-海藻糖（I94111118）、透明質酸鈉（I95201431）、辛癸酸甘油酯（GTCC 045003118）、棕櫚酸異丙酯（EHP 045019115）、肉豆蔻酸異丙酯（IPM 045002115）購自山東優索化工科技有限公司。

2 方法與結果

2.1 基質類型篩選 通過參考書籍［12-13］結合預實驗，確定雪花膏、冷霜、潤膚霜作為乳化體基質，每種選擇不同配方或比例（表1）進行考察，結果見表2。

由此可知，1、2 號O／W 型雪花膏基質外觀膏體均勻，但細膩度不夠，吸收緩慢，穩定性不理想；3、4 號冷霜基質外觀膏體細膩，但觸感油膩，耐熱實驗結果不理想；O／W型潤膚露基質各方面性質良好，尤其是6 號基質，不僅外觀均勻細膩，質地柔軟輕薄，易涂展吸收，離心穩定性好，而且耐寒耐高溫，pH 值也符合要求。因此，選擇6號O／W 型基質為本品的乳化基質。

表1 乳化體基質配方

2.2 載藥量篩選 根據前期細胞實驗結果、受用者可接受用量、川芎揮發油在油相中的溶解度，選擇0.50%作為膏霜目標載藥量。

2.3 膏霜制備 將處方中油相、水相成分分別置于80 ℃水浴中加熱溶解，持續30 min 至混合完全，將水相緩慢加到油相中，恒溫80 ℃下高速分散 5 min（轉速5 000 r／min），繼續緩慢攪拌冷卻至室溫，即得［12-13］。

2.4 膏霜基質評價 膏霜的基質評價指標主要包括膚感評價和物理性質及穩定性評價，采取加權綜合評分法［12-15］。根據預實驗可知，膏霜膚感對使用者非常重要，但主觀性較強，故將其總權重系數設為40%，并分為8 項指標，每項5%；物理性質、穩定性作為客觀因素，兩者差別較顯著，故設其總權重為60%，并分為5 項指標，每項12%，滿分100 分，總分越高，膏霜性能越好。

表2 乳化體基質參數

2.4.1 膚感

每個指標項目評分被分為5 檔，分別占該項分數的100%（膏霜在此方面非常優秀，完全符合護膚品在此方面的要求）、80%（膏霜在此方面優秀，比較符合護膚品在此方面的要求）、60%（膏霜在此方面合格，勉強符合護膚品在此方面的要求）、40%（膏霜在此方面一般，不太符合護膚品在此方面的要求）、20%（膏霜在此方面不會，難以符合護膚品在此方面的要求）、0（霜膏表示完全不符合此項要求）。本實驗選擇30 名試用者，根據其使用感受的真實感覺進行評價打分，取平均值，具體評價項目如下。

拾取度是指膏霜使用時，用手指從容器中挑起膏體的難易程度。

細膩性是指膏霜在涂抹時是否柔滑，還是會感受到明顯粗糙的顆粒感。

涂展性是指膏霜在涂抹過程中是否容易鋪展，還是會出現不易溶、產生白條或搓泥現象。

清爽度是指膏霜使用時，是否清潤舒適，還是有明顯油膩感。

光澤度是指膏霜使用時，是否有光亮、健康的感覺。滋潤效果是指膏霜使用時，是否能賦予皮膚滋潤感。吸收效果是指膏霜使用時，是否能滲透入皮膚，并產生營養肌膚的效果。

接受度是指膏霜使用時和使用后，是否能承受其顏色、觸感、氣味等，還是會造成明顯不舒適。

2.4.2 物理性質、穩定性 物理性質、穩定性評價應嚴格遵守乳膏劑、護膚品相關質量要求［11］，需全部符合。

2.4.2.1 pH 值 稱取樣品1 份（精確到0.1 g），加去離子水9 份，加熱至40 ℃，不斷攪拌至均勻，冷卻至室溫，作為待測溶液。將校正后的電極插入待測溶液中，啟動攪拌器，待酸度計讀數穩定1 min 后，停攪拌器，直接從儀器上讀出pH 值，測試2 次，誤差范圍±0.1，取平均值。健康皮膚pH 值在4.5～6.5 之間，屬弱酸性，故膏霜pH 也以弱酸性為佳，本實驗也規定該范圍內為合格。結果，合格占該項分數的100%，不合格計為0。

2.4.2.2 平均粒徑 37 ℃下本品用水稀釋（1∶1 000），室溫下測定平均粒徑。結果，“＜1 μm”占該項分數的100%，“1～5 μm”占該項分數的50%，“＞5 μm”計為0。

2.4.2.3 離心穩定性 指將霜膏裝入離心管約2／3 高度并裝實，放入（38±1）℃恒溫箱中保溫1 h后，立即移入離心機，4 000 r／min 離心30 min 后取出，觀察其變化。結果，“無變化”占該項分數的100%，“基質變粗”占該項分數的50%，“滲出或分層”計為0。

2.4.2.4 耐熱實驗 將膏霜倒入2 支20 mm×120 mm試管中，高度約為80 mm，塞上干凈軟木塞，置于（48±2）℃恒溫箱中24 h 后取出，恢復室溫，與另一試管中的膏霜進行對比。結果，“無變化”占該項分數的100%，“基質變粗”占該項分數的50%，“滲出或分層”計為0。

2.4.2.5 耐寒實驗 將膏霜倒入兩支20 mm×120 mm 試管中，高度約為80 mm，塞上干凈軟木塞，置于（4±2）℃冰箱中24 h 后取出，恢復室溫，與另一試管中的膏霜進行對比。結果，“無變化”占該項分數的100%，“基質變粗”占該項分數的50%，“滲出或分層”計為0。

2.5D-最優混料設計［11，16-20］預實驗以市場現有的霜膏處方常用比例為基礎，單因素試驗優化各因素用量范圍，結果見表3。

2.6 模型擬合 通過Design-expert 8.0.6 軟件進行D-最優混料設計，結果見表4。以評價總分為自變量，因素A～F用量為因變量進行模型，方差分析見表5。

優化后，擬合方程為OD 值＝1 119.93A+117.63B-814.87C+221.08D-8 550.02E+94.58F-1 132.86AB+128.47AC-1 377.95AD+7 436.65AE-1 294.48AF+1 280.24BC-96.94BD+9 895.66BE-94.92BF+717.82CD+10 298.01CE+1 047.23CF+8 449.32DE-167.60DF+9 132.23EF。表5 顯示，二次式擬合P值最小（＜0.000 1），表明模型具有高度顯著性；失擬項P＞0.05，表明模型擬合度良好；復相關系數R2＝0.986 5，表明總分變異中有98.65%是由變量A～F引起的，預測性良好。

表3 因素水平

表4 試驗設計與結果

表5 方差分析

2.7 響應面分析 預實驗發現，當合成油相（B）與復配乳化劑（C）比例發生變化時，對評價總分影響較大，本實驗方差分析也印證了這一點，故兩者為主要影響因素［20］。通過Design-Expert8.0.6 軟件繪制等高線圖、三維曲面圖，結果見圖1。

從圖1a 中優選出各變量因素范圍分別為A0.043～0.059、B0.098～0.175、C0.052～0.093，圖1b 中分別為B0.101～0.132、C0.055～0.087、D0.073～0.085，圖1c 中分別為B0.113～0.145、C0.070～0.082、E0.037～0.045，圖1 d 中分別 為B0.102～0.124、C0.038～0.085、F0.608～0.725。根據以上篩選范圍并結合實際，確定最優基質處方為烴類油相用量5.00 g，合成油相用量12.00 g，復配乳化劑用量8.00 g，保濕劑用量7.50 g，仿生劑用量4.00 g，水用量63.00 g。

2.8 驗證試驗 按“2.7”項下優化基質處方進行5 次驗證試驗，所得膏霜呈乳白色半固體，質地細膩輕盈，方便拾取涂展，易于吸收，瑩潤保濕，有輕微可接受的川芎氣味，OD 值分別為99.2 分、98.7 分、100 分、97 分、99.5分，RSD 為1.17%，與預測值（99.76 分）的偏差分別為-0.6%、-1.1%、0.2%、-2.8%、-0.3%，平均-0.9%，表明基質處方穩定，重復性好。

圖1 各因素響應面圖

3 討論

本實驗選用O／W 型乳劑作為基礎基質，具有細膩輕薄、清爽潤澤、易于涂抹吸收的特點。但乳劑是一種熱力學不穩定的多相分散體系，其穩定性容易受多方面因素的影響，其中油相、水相、乳化劑為其形成的3 種必要組分，三者種類和比例均對其穩定性有著至關重要的影響。本實驗所需優化的乳膏基質處方因素繁多復雜，可將其分類歸納為烴類油相、合成油相、復配乳化劑、水相保濕劑、仿生劑、水6 種，若采用單因素試驗或正交試驗，均會暴露出試驗次數多、參數預測精度低、信息遺漏等缺點，無法對其同時進行全面、立體地篩選。

混料設計是一種受特殊條件約束的回歸設計，已在冶金、化工、食品、農林等各領域研究中得到廣泛應用，在中醫藥領域遇到配比優化的問題也常使用此方法［16］。D-最優混料設計是一種將D-最優化設計運用于混料設計的設計方法，可實現多目標同步優化，不僅試驗次數少，而且具有信息的全面性和預測的準確性，非常適合優化霜膏基質，同時可避免多因素之間的相互交叉干擾現象，優化得到的處方基質穩定，膏霜外觀、膚感、穩定性均可達到最優水平［17-19］。因此，本實驗采用該方法篩選出川芎祛瘢痕霜基質處方，并對其進行驗證。