【中圖分類號】R284.2 【文獻標志碼】A 【文章編號】1007-8517(2025)15-0036-05
DOI: 10.3969/j .issn.1007-8517.2025. 15. zgmzmjyyzz202515008
Optimizationof theExtractionandPreparationof Tinea PedisEffervescent Ball
ZHANG Man YANG Rongrong FU Jian* Guizhou University of Traditional Chinese Medicine,Guiyang 55oO25,China
Abstract:Objective Todevelopa Chinese herbal medicineasraw material,cantreat tinea pedisandcary,easy touse inea pedisefervescentball,andoptimizeitsextractionandpreparationprocess.MethodsThetraditionaldecoctionmethodwasusedforextraction,andtheoptimalextractionschemewasobtainedbyorthogonaltest.Theformulationwasoptimizedbyresponsesurfacemeth od.ResultsTeoptimumexractionprocesssasfolows:decoctionfor3times,1hachtime,8timestheamountofwaterndthe extraction rate was 15.81% .The formulation was as follows:drug 10% ,carboxymethyl chitosan 15.00% ,disintegrating agent 41. 65 % ,polyvinylpyrrolidone 5.63% ,acid - base ratio of disintegrating agent 1:1.47,and the remaining amount was supplemented withanhydroussodiumsulfate.Thepreparedineapedisefervescentballhasacompletesuface,anidealdisintegrationtimeliitand an idealfoamingamount.Concusion Teextractionandpreparatioprocessof tineapedisfervesentallissimple,conveintto carry and use,and lays a foundation for the development of traditional Chinese medicine efervescent agent.
KeyWords:Tinea Pedis;Bubble Ball;Response Surface Method;Traditional Chinese Medicine
足癬在中醫學上被稱為“臭腳丫”“香港腳”等,是一種常見的感染性皮膚疾病,全球平均患病率約 15%[1] 。致病菌以毛癬菌為主,其中最常見的是紅色毛癬菌[2]和須癬毛癬菌[3],同時還易被金黃色葡萄球菌等細菌感染[4]。局部抗真菌治療(每天1至2次,持續1到6周)是淺表或局限性足癬的主要治療方法[5],雖有療效,但易產生耐藥性,停藥后易復發。
中藥外洗方(如千金外洗方、海艾湯、止癢外洗方)經皮膚或黏膜給藥,直接作用于病灶,既可提高制劑的生物利用度,又可避免胃腸道藥物代謝造成的不良反應,且外洗方法簡便,順應性好[6。蘇曼等[7]以紅色毛癬菌為評價菌種,對26味手足癬復方中常用的中藥材進行抑菌效果考察,在體外抗紅色毛癬菌藥效中苦參、土荊皮的抑菌效果最佳,蛇床子也具有較好的抑菌效應。足癬泡騰球借鑒了沐浴泡滕球的藥物遞送形式并融合民族藥“瑤浴”,開發了治療足癬的泡滕球制劑。泡騰球劑型新穎可滿足不同人群對藥品的需求,有助于患者治療,同時解決噴霧型及藥液型氣味過大,軟膏型影響行動,藥包泡水泡腳藥效低,體驗感差等問題。此外,泡騰球的制備工藝相對容易,研發成本相對較低,因此,中藥泡騰球的發展前景廣闊。筆者以土荊皮、蒼耳子、地膚子、苦參、蛇床子等民族藥為原料制備泡騰球,以期為治療足癬產品的開發及制備工藝的選擇提供理論基礎。
1材料與方法
1.1藥品、試劑與儀器土荊皮、蒼耳子(貴州同濟堂中藥飲片有限公司),地膚子、苦參(江蘇華洪藥業科技有限公司),蛇床子(湖北道地藥材科技有限公司)。碳酸氫鈉、檸檬酸、無水硫酸鈉和聚乙烯吡咯烷酮(天津市科密歐化學試劑有限公司),羧甲基殼聚糖(上海源葉生物科技有限公司),無水乙醇[重慶川東化工(集團)有限公司]。Ly-oLab3000臺式凍干機(丹麥HetoHolten公司)。
1.2 研究方法
1.2.1提取方法的優化提取方法保持原有的煎煮法,通常影響煎煮的因素主要有煎煮次數、時間和加水量等[8],為提高浸出物的含量。以煎煮次數、時間和加水量為因素,設計正交試驗優化提取條件。煎煮次數的水平為煎煮1次、2次和3次;加水量水平設計6倍量、8倍量和10倍量;時間設計 0.5h 、1h和 1.5h 。
1.2.2足癬泡騰球制備工藝將經過粉碎與過篩的藥品和輔料分別稱量后備用,使用研缽進行研磨混合均勻轉移至燒杯中,用膠頭滴管少量多次滴加無水乙醇,制得軟材。將軟材轉移至模具中進行造模,泡騰球放入干燥器中干燥 12h 后,即制備完成。
1.2.3產氣率和崩解時限評定方法產氣率測量參考姚嘉琪等的方法稍作改動。
產氣率計算公式為(式1):
100% 式中: m1 為泡騰球初始質量,單位為 g m2 為泡騰球崩解反應結束后稱量質量,單位為 g 。產氣率賦分滿分為10分, 100% 為滿分10分,以此類推。
1.2.4外觀、液體澄明狀態評分外觀和液體澄明狀態評價小組由5名具有外觀評價經驗豐富的老師和同學組成,通過盲法實驗對不同處方的泡騰球進行評分并記錄,評分滿分設定為10分[7]。外觀評價細節如下:外形完整無破損( 8~10 分);外形有輕微破損(4~8分);外形有較大破損(0~4分)。液體澄明狀態評分細節如下:液體無沉淀(8~10分);液體有少許沉淀(4~8分);液體有明顯沉淀(0~4分)。
1.2.5單因素試驗方法以綜合評分為指標,采用控制變量法分別考察藥物添加量( 6% 、 8% 、10% 、 12% 、 14% )、羧甲基殼聚糖添加量( 5% !10% 、 15% 、 20% 、 25% )、碳酸氫鈉與檸檬酸配比(1.5:1、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5)、崩解劑添加量( 20% 、 30% 、 40% 、 50% 、 60% )和聚乙烯吡咯烷酮添加量( 2% 、 4% 、 6% 、 8% 、10% ),研究單因素條件對泡騰球成型的影響。藥物與聚乙烯吡咯烷酮添加量綜合評分 Σ=Σ 崩解時限×0.7+ 外觀形狀 ×0.3 ;羧甲基殼聚糖添加量綜合評分 Σ=Σ 崩解時限 ×0.7+ 外觀感官評分 ×0.15+ 不溶物評分 ×0.15 ;酸堿比綜合評分 Σ=Σ 崩解時限 × 0.6+ 發泡量 ×0.4 ;崩解劑添加量綜合評分 Σ=Σ 崩解時限 ×0.4+ 發泡量 ×0.3+ 外觀評價 ×0.3 。
1.2.6足癬泡騰球優化響應面試驗在單因素試驗結果的基礎上,選取崩解劑堿與酸的比例(A)、崩解劑添加量(B)、聚乙烯吡咯烷酮的添加量(C)三因素三水平進行響應面設計[1°],如表1所示,以綜合評分為指標(綜合評分 Σ=Σ 崩解時限 × 0.4+ 發泡量 ×0.2+ 外觀感官評分 ×0.4 ),響應面設計方案與試驗結果見表1。
表1響應面試驗的因素水平表

1.3統計學分析所有試驗均重復3次取平均值,使用Excel、SPSS27、GraphPadPrism9.5.1對數據進行分析并繪圖,使用DesignExpert10.0.4進行響應面分析。
2結果
2.1藥材提取優化結果正交試驗設計結果如表2所示,最優工藝條件為提取3次,加入10倍量水,1次煎煮 1.5h 。提取時間過長或加水量過多會導致后期濃縮時間增加,經濟效益大大縮減,對最佳提取工藝作調整為提取3次,加人8倍量水,1次煎煮 1h 。進行工藝驗證,其干浸膏得率為 15.81% , RSD=2.01% 。
提取液濃縮,冷凍干燥,粉碎過篩得到粉末,備用。
2.2單因素實驗結果
2.2.1藥物與羧甲基殼聚糖添加量結果如圖1a、圖1b所示,隨著藥物和羧甲基殼聚糖添加量的增加,綜合評分呈現先升高后降低的趨勢,當藥物為 10% ,羧甲基殼聚糖為 15% 時,綜合評分最高。且二者對綜合評分沒有顯著影響( Pgt; 0.05),因此確定泡騰球處方中藥物添加量為10% ,羧甲基殼聚糖的添加量為 15% 。
2.2.2崩解劑酸堿比、添加量和聚乙烯吡咯烷酮添加量的考察如圖 2a 、圖2b和圖2c所示,當酸堿比為1:1.5,崩解劑添加量為 40% 和聚乙烯吡咯烷酮為 6% 時,足癬泡騰球的綜合評分最高。通過單因素方差分析,三者對綜合評分有顯著影響( Plt; 0.05),因此綜合考慮選取酸堿比為1:1、1:1.5、1:2;解劑添加量為 30% 、 40% 和 50% ;聚乙烯吡咯烷酮添加量為 4% 、 6% 和 8% 進行響應面設計。
表2正交試驗設計及結果表

圖1藥物與羧甲基殼聚糖添加量的確定圖

圖2崩解劑酸堿比、添加量和聚乙烯吡咯烷酮添加量的確定圖

2.3足癬泡騰球配方優化響應面試驗結果泡騰球優化的響應面實驗結果見表3,方差分析結果見表4。
運用DesignExpert10.0.4軟件對試驗結果表3進行響應面回歸分析[10],以綜合評分(Z)為響應值,得到關于崩解劑堿與酸的比例(A)、崩解劑的添加量(B)和聚乙烯吡咯烷酮的添加量(C)的擬合方程: Z=7.34-0.12A+0.14B- (240.28C-0.083AB-0.17AC-0.28BC-0.86A2- 0.60B2-0.87C2 。對該模型進行方差分析,結果見表4。
由表4可知:模型 F=3.85 , P=0.0447lt; 0.05,表明該回歸模型差異顯著,失擬項 F= 5.08, P=0.0752gt;0.05 ,失擬項不顯著,回歸方程可以較好的描述各因素與綜合評分之間的關系.
由表4方差分析結果可知,二次項中影響顯著的有 A2 和 C2 ( Plt;0.05, ,交一次項A、B、C,交互項 AB 、AC、BC以及二次項 B2 對結果影響不顯著( Pgt;0.05 。由 F 值大小可知,泡騰球制劑優化實驗兩因素交互影響大小為:
各因素對泡騰球綜合評分的影響程度依次為:聚乙烯吡咯烷酮添加量(C) gt; 崩解劑添加量(B)gt; 崩解劑酸堿比(A)。
表3響應面試驗設計及結果表

表4回歸模型的顯著性檢驗及方差分析表

注: *Plt;0.05 ,表明有統計學差異。
2.4響應曲面分析應用Design-Exper10.0.4軟件,可直觀地得出各因素對響應值影響的響應面圖和等高線圖[12]。通過分析三維曲面圖,可以直觀地評估各種因素之間的相互作用[13]。如圖3所示,響應面曲線變化越陡峭和等高線圖越接近橢圓,響應值變化就越大,說明各因素對響應值影響較大。通過觀察3個交互因素形成的曲面陡峭程度,崩解劑的添加量與聚乙烯吡咯烷酮的添加量的交互影響最大,其次是崩解劑酸堿比與聚乙烯吡咯烷酮添加量的交互影響,崩解劑添加量與崩解劑酸堿比二者的交互影響最小。
2.5最佳成型工藝驗證根據最佳配方比例,進行3次驗證實驗,得到優化后的泡騰球的實際綜合評分均值為7.23分,與預測值7.38分較為接近,表明所得數學模型的準確性。最優處方制備得到的泡騰球,表面光滑細膩,外形無破損,崩解時限和發泡量良好,如圖4所示。
圖3不同因素交互作用對足癬泡騰球綜合評分影響的響應面和等高線圖

圖4最優處方制備的足癬泡騰球圖

3結論與討論
本實驗以中藥材提取物為主要原料,采用單因素試驗和Box-Behnken響應面設計法優化足癬泡騰球制劑處方,最終獲得足癬泡騰球最佳處方組成為:藥物添加量為 10% ,羧甲基殼聚糖添加量為 15% ,崩解劑添加量為 41.65% ,崩解劑酸堿比1:1.47,聚乙烯吡咯烷酮添加量為 5.63% 。產品從外觀看,外表光滑,顏色均勻,溶解后無異味。泡騰球的制備工藝操作簡單,研發成本相對較低,為足癬泡騰球的進一步研發提供參考。
中藥外洗方治療足癬需要較為繁瑣的煎煮或調配過程,而足癬泡騰球只需將泡騰球放入水中溶解后泡腳即可。同時,泡騰球的形式也增加了產品的趣味性和吸引力,有利于提高患者的治療依從性。泡騰過程中產生的微小氣泡可以促進藥物與足部皮膚的接觸,更好地滲透到皮膚深層,發揮治療作用。同時,泡騰產生的溫熱效應也有助于改善足部血液循環,增強機體的抵抗力。筆者以民族藥為原料,制備足癬泡騰球,為民族藥的現代化研究提供思路,賦能民族藥開發,契合新質生產力的要求。
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