小兒哮喘巴布劑制備工藝優(yōu)選*

吳曉明，錢桂英

（南京中醫(yī)藥大學(xué)常熟附屬醫(yī)院，江蘇 蘇州 215000）

小兒哮喘膏為我院兒科自制中藥制劑，作用于小兒穴位，治療小兒哮喘、咳嗽效果良好，劑型為傳統(tǒng)的糊劑［1］。但糊劑易弄臟衣物，貼涂不便，且藥物作用時(shí)間短，需反復(fù)用藥，降低了用藥依從性［2］。巴布劑是指中藥提取物或藥物與適宜的親水性基質(zhì)和適量比例輔料混勻后，涂布于背襯材料上制成的新型外用透皮貼劑，其載藥量大、透氣性好、可反復(fù)貼敷，目前在國(guó)外的應(yīng)用日趨成熟［3-5］。我國(guó)關(guān)于中藥巴布劑的研制尚未形成規(guī)模，可能原因?yàn)榘筒紕┑幕|(zhì)原料規(guī)格單一、質(zhì)量參差不齊，不同廠家輔料配比和工藝千差萬別，且缺乏公認(rèn)、統(tǒng)一的基質(zhì)制備工藝［6-7］。本研究中采用單因素試驗(yàn)和星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法，通過初黏力測(cè)定法和基于模糊數(shù)學(xué)的綜合感官評(píng)價(jià)法［8-9］，優(yōu)選了小兒哮喘巴布劑的制備工藝。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

DHG-9140A型鼓風(fēng)干燥箱（北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司）；ATY124型分析天平（日本島津公司，精度為0.1 mg）。

1.2 試藥

聚丙烯酸鈉NP-700（日本昭和電工株式會(huì)社，批號(hào)為142170A）；聚維酮K90（汕頭市西隴化工廠有限公司，批號(hào)為20180923）；高嶺土（廣東省地質(zhì)礦產(chǎn)有限公司，批號(hào)為2018031303）；甘羥鋁（陜西太白山制藥有限責(zé)任公司，批號(hào)為20180602）；乙二胺四乙酸（EDTA，石家莊杰克化工有限公司，批號(hào)為20181012）；甘油（北京化工廠，批號(hào)為20180420）；酒石酸（鄭州瑞恒化工產(chǎn)品有限公司，批號(hào)為20180724）；聚乙烯膜（德州保美塑業(yè)有限公司，批號(hào)為20160412）；細(xì)辛（批號(hào)為20190513），花椒目（批號(hào)為20190206），白芥子（批號(hào)為20190325），制白附子（批號(hào)為20190422），均購(gòu)于蘇州天靈中藥飲片有限公司。

2 方法與結(jié)果

2.1 單因素試驗(yàn)考察基質(zhì)用量

參考文獻(xiàn)［10］，制備空白巴布劑基質(zhì)，采用基于模糊數(shù)學(xué)的綜合感官評(píng)價(jià)法，從膏體軟硬（涂展性）、黏性（均勻性）、滲布性、膜殘留性、皮膚追隨性描述基質(zhì)成型情況，確定聚丙烯酸鈉NP-700、甘油、甘羥鋁、高嶺土、聚維酮K90、酒石酸的最佳用量。結(jié)果見表1。

表1 不同基質(zhì)用量考察結(jié)果Tab.1 Investigation results of dosages of different matrixes

由表1可知，1）隨著骨架材料聚丙烯酸鈉NP-700用量的增加，膏體黏性增加，且到一定程度會(huì)滲布。用量為1.000 g最合適，且其用量的改變對(duì)基質(zhì)形態(tài)影響較明顯。2）隨著保濕劑甘油用量的增加，膏體變軟，黏性增加。用量過多，出現(xiàn)滲布現(xiàn)象；用量過少，膏體過硬。用量為6.000 g最合適，且其用量對(duì)基質(zhì)形態(tài)影響較大。3）隨著交聯(lián)劑甘羥鋁用量的增加，內(nèi)聚力增強(qiáng)，膏體變硬；用量過少，黏性較大。用量為0.050 g最合適，且其用量稍微改變即可影響基質(zhì)形態(tài)。4）隨著填充劑高嶺土用量的增加，膏體黏性減小，硬度增加；用量過少，膏體黏性過大。用量為1.000 g最合適。5）隨著黏合劑聚維酮K90用量的增加，膏體硬度和黏性均增加。用量為0.400 g最合適。6）隨著pH調(diào)節(jié)劑酒石酸用量的增加，鋁離子濃度升高，交聯(lián)速度加快。膏體的黏性增加，硬度降低，用量為0.040 g最合適。

2.2 星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化制備工藝

2.2.1 因素與水平

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，并參考文獻(xiàn)［11］，確定基質(zhì)處方及對(duì)巴布劑基質(zhì)質(zhì)量影響較大的因素；采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化甘油（因素A，g）、甘羥鋁（因素B，g）、聚丙烯酸鈉NP-700（因素C，g）的用量。因素及水平見表2。

表2 因素與水平（g）Tab.2 Factors and levels（g）

2.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇與測(cè)定

測(cè)定方法：初黏力測(cè)定法和基于模糊數(shù)學(xué)的綜合感官評(píng)價(jià)法均參考2015年版《中國(guó)藥典（四部）》標(biāo)準(zhǔn)，且二者總分均為50分。

星點(diǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果：采用Hassan法將綜合感官評(píng)分和初黏力測(cè)定評(píng)分結(jié)果均標(biāo)準(zhǔn)化為0～1之間的歸一值dmax（分別為d1和d2），dmax=（Yi-Ymin）/（Ymax-Ymin），計(jì)算幾何平均數(shù)，得到總評(píng)歸一值（OD），OD=（d1d2…dk）1/k，其中k為指標(biāo)數(shù)。以O(shè)D為評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)選空白巴布劑基質(zhì)處方，OD越大表明膏體性能越好。結(jié)果見表3。

數(shù)據(jù)處理：采用Design Expert 10.0.4軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以O(shè)D為響應(yīng)值，對(duì)因素進(jìn)行多元線性、非線性回歸分析。

結(jié)果分析：多元線性回歸方程為OD=0.758 21-0.106 32A-0.156 27B+0.163 69C（R2=0.533 8，F(xiàn)=6.11，P=0.005 7，失擬項(xiàng)P＜0.000 1）；非線性二次項(xiàng)回歸方程為OD=0.869 79-0.106 32A-0.156 27B+0.163 69C-0.101 61AB+0.092 038BC-0.159 41C2（R2=0.876 5，F(xiàn)=15.38，P＜0.000 1，失擬項(xiàng)P＜0.000 1）；非線性三次項(xiàng)回歸方程為OD=0.926 93-0.071 534A-0.085 852B+0.239 37C-0.101 61AB+0.066 463AC+0.092038BC-0.040869A2-0.032602B2-0.16757C2-0.015 438ABC-0.123 24A2B-0.132 43A2C-0.060 879AB2（R2=0.998 8，F(xiàn)=381.57，P＜0.000 1，失擬項(xiàng)P=0.079 4）。多元線性回歸方程和非線性二次項(xiàng)回歸方程的失擬項(xiàng)P值均低于0.000 1，提示擬合度均較差，不能代替真實(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析；非線性三次項(xiàng)回歸方程的失擬項(xiàng)P值超過0.05，提示該方程與實(shí)際擬合較好，可代替真實(shí)點(diǎn)作為預(yù)測(cè)模型。非線性三次項(xiàng)回歸方程方差分析結(jié)果見表4，在此模型下，各因素與OD的響應(yīng)面圖見圖1。

表4 非線性三次項(xiàng)回歸方程方差分析結(jié)果Tab.4 Results of the ANOVA of nonlinear cubic regression equation

2.2.3 最佳工藝確定

根據(jù)非線性三次項(xiàng)回歸方程模型和響應(yīng)面圖可知，最佳空白巴布劑基質(zhì)配方為聚丙烯酸鈉NP-700 1.039 g，甘羥鋁0.036 g，甘油6.416 g，高嶺土1.000 g，聚維酮K90 0.400 g，酒石酸0.040 g。根據(jù)前期預(yù)試驗(yàn)結(jié)果并參考文獻(xiàn)［12-13］，確定EDTA用量為0.010 g，蒸餾水用量為6.055 g。

2.2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

按優(yōu)選制備工藝重復(fù)3次試驗(yàn)，計(jì)算其OD，并取平均值，比較預(yù)測(cè)值和真實(shí)值的差異。結(jié)果OD的預(yù)測(cè)值為1.000 0，真實(shí)值的平均值為0.957 3，相對(duì)誤差為4.27%。提示建立的模型預(yù)測(cè)性較好，可用于小兒哮喘巴布劑的制備。

A.聚丙烯酸鈉NP-700和甘油用量B.甘羥鋁和聚丙烯酸鈉NP-700用量C.甘油和甘羥鋁用量圖1 各因素與總評(píng)歸一值的響應(yīng)面圖A.Dosages of sodium polyacrylate NP-700 and glycerol B.Dosages of dihydroxyaluminium aminoacetate and sodium polyacrylate NP-700 C.Dosages of glycerol and dihydroxyaluminium aminoacetateFig.1 Response surface maps of each factor and OD

2.3 小兒哮喘巴布劑制備

小兒哮喘方中間體制備：小兒哮喘方為復(fù)方制劑，中間體的制備利于后續(xù)制劑的成型工藝和產(chǎn)品質(zhì)量。制備流程：1）用粉碎機(jī)將白芥子、細(xì)辛、制白附子、花椒目粉碎成粗粉，生姜切小片。2）取生姜150 g、花椒目15 g，加10倍量水，浸泡0.5 h，采用輕油提取器提取揮發(fā)油，提取時(shí)間為5.0 h，揮發(fā)油另器保存，藥渣和水提液分開保留。3）取細(xì)辛9 g，加8倍量水，浸泡0.5 h，采用重油提取器提取揮發(fā)油，提取時(shí)間為6.0 h，揮發(fā)油另器保存，藥渣和水提液分開保留。4）合并2次水提液，采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮至藥材-提取液（1∶1.5，m/V），加95%乙醇進(jìn)行醇沉，使醇沉體積分?jǐn)?shù)為60%，冰箱冷藏靜置48 h。抽濾，濾液回收乙醇，濃縮至藥材-提取液（1∶1，m/V），即得濃縮液。5）收集2）和3）項(xiàng)下?lián)]發(fā)油提取后的藥渣，加芥子45 g，白附子15 g，加10倍量70%乙醇，回流提取3次，每次提取60 min，合并提取液，回收乙醇，濃縮至藥材∶提（1∶1，m/V），即得濃縮液。6）合并4）和5）的濃縮液，真空干燥，得浸膏粉11.423 g。

空白巴布劑基質(zhì)的加藥量考察：按最佳空白巴布劑基質(zhì)配方，取聚丙烯酸鈉NP-700 1.039 g，甘羥鋁0.036 g，甘油6.416 g，高嶺土1.000 g，聚維酮K90 0.400 g，酒石酸0.040 g，EDTA 0.010 g，蒸餾水6.055 g，分別加入浸膏粉0.100，0.200，0.300，0.400，0.500 g，按空白巴布劑基質(zhì)制備方法制備小兒哮喘巴布劑，進(jìn)行初黏力測(cè)定和基于模糊數(shù)學(xué)的綜合感官評(píng)分，測(cè)定結(jié)果均標(biāo)準(zhǔn)化為0～1之間的歸一值，并計(jì)算OD。由表5可知，當(dāng)浸膏粉為0.300 g時(shí)，膏體性能最優(yōu)。故確定小兒哮喘巴布劑最優(yōu)制備工藝為聚丙烯酸鈉NP-700 1.039 g，甘羥鋁0.036 g，甘油6.416 g，高嶺土1.000 g，聚維酮K90 0.400 g，酒石酸0.040 g，EDTA 0.010 g，蒸餾水6.055 g，浸膏粉0.300 g。

表5 小兒哮喘巴布劑綜合評(píng)價(jià)Tab.5 Comprehensive evaluation of Infantile Asthma Cataplasm

3 討論

巴布劑載藥量大，適合多組分、大劑量用藥；可使皮膚角質(zhì)層軟化，利于藥物經(jīng)皮吸收；使用舒適；可反復(fù)貼敷；不污染衣物，無殘留［14］。巴布劑有助于酒劑、酊劑、軟膏劑等傳統(tǒng)劑型的改進(jìn)，同時(shí)通過新型制劑技術(shù)，可研發(fā)新的巴布劑，促進(jìn)我國(guó)中藥外用制劑的二次開發(fā)。目前，國(guó)內(nèi)中藥的提取制備工藝多采用正交設(shè)計(jì)或均勻設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化［15-19］，星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法運(yùn)用較少。該方法采用多因素、多水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在二水平析因設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上加上極點(diǎn)值和中心點(diǎn)，以及一定數(shù)量的中心點(diǎn)重復(fù)試驗(yàn)，故能較好地避免回歸系數(shù)偏差，使回歸操作更可靠、精確度更高［10，20-21］。優(yōu)選的小兒哮喘巴布劑制備工藝操作簡(jiǎn)便、預(yù)測(cè)性好，制備的小兒哮喘巴布劑質(zhì)量穩(wěn)定、可控，可為小兒哮喘巴布劑的制備提供參考。