基于小檗碱的累积透皮吸收率筛选清肺消痤凝胶的配方和工艺

葛少波，裴燕芳，潘金火，任卫高，张杰

(1.蚌埠市第一人民医院，安徽 蚌埠 233000；2.河南护理职业学院，河南 安阳 455001；3.南京中医药大学，江苏 南京 210023)

·中药工业·

基于小檗碱的累积透皮吸收率筛选清肺消痤凝胶的配方和工艺

葛少波1*，裴燕芳2，潘金火3，任卫高3，张杰1

(1.蚌埠市第一人民医院，安徽 蚌埠 233000；2.河南护理职业学院，河南 安阳 455001；3.南京中医药大学，江苏 南京 210023)

目的：优选清肺消痤凝胶基质，并对其成型工艺进行研究。方法：采用Franz扩散池以小鼠离体皮肤为屏障，采用正交试验以小檗碱的累计透皮速率为评价指标优选凝胶成型基质，并优选出最佳的透皮吸收促进剂。结果：综合考虑了药物的累计透皮速率和患者顺应性，得出最佳的基质处方为PVA-1788用量3 g、CMC-Na用量为0.3 g、乙醇用量为6 g、甘油的用量为4 g、水的用量为26.7 g，总重为40 g，最佳的透皮吸收促进剂为5%氮酮。结论：PVA和CMC-Na组成的混合凝胶基质涂展性和药物体外透皮良好，性质稳定，可作为清肺消痤凝胶的最佳凝胶基质。

清肺消痤凝胶；配方和工艺；小檗碱；透皮吸收

清肺消痤凝胶是由大黄、黄柏、硫磺等8味中药组成的复方制剂，具有清肺解毒、化湿消肿、祛瘀散结、止痒等功能，主要用于治疗肺经血热及湿热瘀滞之痤疮。本方最早源自于《医宗金鉴》中的“颠倒散”，在长期的临床实践中经化裁而成，疗效显著，最初以散剂应用，生物利用度低、用药不便。而凝胶剂是一类特别适用于中药外用给药的理想剂型，它是药物与能形成大分子网络体系的辅料混合制成的半流体至半固体制剂，与皮肤黏膜有良好的偶合作用和水合作用，生物相容性好。故将清肺消痤传统剂型改变，制成现在的凝胶剂，可使药物较长时间与病灶部位紧密黏附，具有给药方便、不污染衣物、释药时间长等优点[1-3]。本实验以组方中主要有效成分小檗碱的累计透皮速率为指标，通过对清肺消痤凝胶的配方及制备工艺的研究，为该制剂以后的实际生产研究提供参考。

1 仪器与材料

1.1仪器

Waters e2695高效液相色谱仪、Waters2998紫外检测器、Empower3色谱工作站；YB-P6型智能透皮试验仪(天津药典标准仪器厂)；AG135型电子天平(瑞士梅特勒-托利多公司)；TGL-16C高速离心机(上海安亭科学仪器厂)；SCQ-250超声清洗器(上海声浦超声波设备厂)；85-2型恒温磁力搅拌器(上海司乐仪器有限公司)。

1.2试药

盐酸小檗碱对照品(中国食品药品检定研究院，批号：0713-9906)；聚乙烯醇-1788、羧甲基纤维素钠(国药集团化学试剂有限公司)；氮酮(南京龙潭精细化工厂)；薄荷醇(广州精细化学工业公司)；1，2-丙二醇(上海华东试剂工业供销公司)；甘油(湖南尔康制药股份有限公司)；甲醇(色谱纯，山东禹王试剂有限公司)；乙腈(色谱纯，美国TEDIA)；磷酸(南京化学试剂有限公司)；水为双蒸水；乙醇为分析纯；清肺消痤药粉(自制)。

1.3动物

昆明种小鼠，♂，体重18～25g，扬州大学比较医学中心提供。合格证号：SCXK(苏)2009-0002。

2 研究方法

2.1凝胶剂基质的选择和制备

2.1.1凝胶剂基质的预筛选 参考相关文献，对常用的水凝胶基质CP-940、HPMC、PVA-1788、CMC-Na、PEG-6000进行凝胶剂的成型工艺预筛选，以外观、涂展性、细腻度等作为评价指标，优选出最佳基质。发现以PVA-1788和CMC-Na混合辅料作为凝胶基质，其外观和涂展性都较好，而且基质对处方药粉的容纳性最大。由于处方药材的前处理工艺中，有部分药材是以乙醇作为溶媒提取，因此选择适量的乙醇作为药物溶剂系统的组成，以增加药物溶解度；此外，甘油对药物也一定的溶解性，为外用制剂中常用的保湿剂，可作为溶剂系统的一部分。

2.1.2制备工艺 a.分别称取2.1.1项下优选的混合凝胶基质适量，溶于一定体积蒸馏水中，加热以溶解；b.取单处方量浸膏粉，加入溶解有不同透皮促进剂的乙醇中，研匀；c.称取单处方量的硫磺粉，加入适量甘油中，研匀；d.将上述b、c依次加入a中，研匀，补加水至总量为40g，充分搅匀，即得。

2.2小檗碱的含量测定方法

2.2.1色谱条件 色谱柱：Hedera ODS-2C18柱(200mm×4.6mm，5μm)；流动相：乙腈-0.1%磷酸(75∶25)；检测波长：265nm；柱温：35℃；流速：1.0mL·min-1；进样量：10μL。

2.2.2对照品溶液的制备 精密称取小檗碱对照品适量，加甲醇溶解定容制成质量浓度为0.133mg·mL-1的对照品溶液，备用。

2.2.3供试品溶液的制备 取清肺消痤凝胶约2.0g，精密称定，加20%乙醇溶液充分搅拌，超声处理(功率：180W，频率：42kHz)30min，放冷，12000r·min-1离心10min，取上清液作为供试品溶液。

2.2.4线性关系考察 精密吸取一定量上述对照品溶液，按倍数关系稀释成6份不同质量浓度的溶液，按2.2.1项下条件测定。以各小檗碱对照品浓度为横坐标(X)，相应的对照品峰面积为纵坐标(Y)，进行回归处理，得回归方程：Y=536388.64X-77270.04，r=0.999，结果表明，小檗碱在0.133～1.33μg·mL-1线性关系良好。

2.2.5其他方法学考察 精密度、稳定性、重复性及加样回收率试验均验证该测定方法符合含量测定要求。

2.3正交试验优选处方

通过查阅文献和预实验结果，分别以PVA-1788、CMC-Na、乙醇和甘油的用量为考察因素，按照表1分别选取不同的水平，设计正交试验(表2)，以处方药物黄柏中指标成分小檗碱的累计渗透量Q12为考察指标，经直观分析和方差分析(表3)，优选清肺消痤凝胶的最佳成型工艺。

表1 因素水平表L9(34) g

2.4透皮实验

2.4.1离体皮肤的制备 健康小鼠颈部脱臼处死，仔细剪除腹部鼠毛，剥离皮肤，平铺于干净板上，小心剔除皮下脂肪和粘连物后用0.9%氯化钠溶液冲洗干净，检查皮肤的完整性，置于密封袋中，-18℃冰箱中冷冻保存，于一周内使用，实验前检查鼠皮不得有任何破损。

表2 正交试验设计结果

表3 方差分析表

注：*表示P<0.05。

2.4.2 体外透皮方法 采用改进的Franz扩散装置[7]，取上述小鼠离体皮肤，将其平整地固定于给药池和接收池之间，真皮层面向接收池，角质层面向给药池，两池有效面积为1.652 6 cm2，接收池容积约16 mL，接收液内注入体积分数20%乙醇溶液，封口膜密封，转速设为300 r·min-1，水浴温度为(37±0.5)℃。取2.0 g凝胶均匀涂布在角质层上，驱除接收池内气泡。启动磁力搅拌器并计时，分别于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 h 时取样1 mL，同时补以等量同温的新鲜接收液。将所取样液用0.45 μm微孔滤膜滤过，HPLC法测定续滤液中小檗碱的质量浓度，计算单位面积药物累积渗透量(Q12)。

(1)

Cn为第n个取样点质量浓度的测量值(μg·mL-1)，Ci为第i个取样点以前质量浓度的测量值(μg·mL-1)，V为接收液的总体积(mL)，Vi为每次取样的体积(mL)，A为扩散渗透面积(cm2)。

2.4.3 透皮促进剂的选择 皮肤对于大多数药物是一道难以通透的屏障，许多药物透皮给药后，通透速率达不到治疗要求，而化学促进剂的加入是一种简便有效的促进药物通透吸收的方法。查阅相关文献，分别按照2.3项下制备含有氮酮、丙二醇、薄荷醇3种及不同浓度的凝胶剂(促进剂溶解于乙醇中，水的用量则相应地减少)，按照2.3.2项下的方法进行透皮实验，考察不同透皮促进剂对清肺消痤凝胶中的小檗碱的透皮促进效果。以单位面积经皮累积渗透量Q12为纵坐标，时间T为横坐标作图，对所得曲线进行回归，其斜率J即为药物渗透速率，计算促透百分率ER，ER=J/J0，其中J为加了促透剂后的透皮速率，J0为没有加促透剂的透皮速率。结果见表4。

表4 不同促进剂对小檗碱的透皮促进作用

3 结果与讨论

通过正交试验的直观分析和方差分析结果，表明各因素对于Q12的影响大小顺序为B>C>A>D，最佳的处方工艺为A3B1C3D2。但是考虑到按照此工艺制备的凝胶剂流动性太大，外观性状不是很理想，因此综合考虑患者顺应性和实际大生产，确定最优工艺为A2B1C2D3，即该凝胶的成型处方各组分用量分别为PVA-1788：3 g，CMC-Na：0.3 g，乙醇：6 g，甘油：4 g，水：26.7 g，总重40 g，制备工艺按照2.1.2项下方法，所得凝胶基质细腻，易于涂展，粘度适中，透皮效果较好。

常用的凝胶基质有卡波姆、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、羟丙基纤维素等[4-6]，本实验选择粘附力强的PVA和易于溶胀的CMC-Na混合作为凝胶基质，既发挥了PVA凝胶机械强度高的优势，加入CMC-Na又可以使药物易于分散，增大凝胶粘度，制备的成品凝胶涂展性好，凝胶与皮肤表面能很好地藕合，形成弹性膜，使用舒适，药物稳定性好。文中正交试验显示，随着PVA和CMC-Na的用量增加，盐酸小檗碱的Q12随之降低，PVA和CMC-Na的用量增加，水的用量则会相应减少，凝胶的粘度都会显著增加，高分子材料溶胀不充分，网状结构不能充分打开，使药物由凝胶内部向外部释放的速率减缓，从而降低了药物的累计释放量[8]。而乙醇和甘油的用量增加，盐酸小檗碱的Q12随之增加，可能是由于小檗碱为脂溶性化合物，乙醇用量的增加使得凝胶中以分子形式存在的小檗碱含量增加，且乙醇和甘油本身就有一定的透皮促进作用，因此实际工艺处方中应考虑降低适当PVA和CMC-Na的用量而增加乙醇和甘油的用量，这为本文最终选择清肺消痤凝胶的制备工艺为A2B1C2D3提供一定的实验支持。

亲水凝胶剂通过皮肤和粘膜给药，药物首先从基质中释放至皮肤表面，然后慢慢经皮肤渗透至皮下，药物需具备分子量小、极性低等特性，但大多数药物不具备这些特性，因此常加入渗透促进剂以改善药物的吸收[9-10]，从而提高生物利用度，达到治疗疾病的目的。本实验选择不同浓度的氮酮、丙二醇和薄荷醇作为优选对象，以小檗碱促透百分率(ER)为评价指标，文中透皮实验结果显示，与未加促透剂的清肺消痤凝胶相比，所选择的3种透皮促进剂在不同浓度下对有效成分小檗碱均有不同程度的促进作用，且促透百分率ER与促进剂的浓度呈正相关，以5%氮酮的促透作用最大，ER值达到4.17。其促透机制是通过改变皮肤角质层扁平细胞的有序叠集结构，增大角质层细胞间隙的空隙，使药物迅速进入皮内而被吸收。5%薄荷醇次之，ER值为3.76，其促进原理可能是对皮肤的刺激性，使皮下毛细血管扩张，而使药物易于入血[11]，而1%氮酮的促透作用最低。单从小檗碱的促透率方面考虑，可以选择5%的氮酮为该凝胶制剂的最佳透皮吸收促进剂，初步确定5%的氮酮为清肺消痤凝胶的最佳透皮吸收促进剂。此外，有研究表明[12]多元促进剂的促进效果可能优于单一的促进剂，而在清肺消痤凝胶中是否也是如此，有待进一步研究。

然而，由于中药复方组分的复杂性，其经皮吸收必然不同于化学药物，使中药经皮给药制剂的研究更为困难。清肺消痤凝胶处方所含有单体成分经皮吸收不仅受透皮促进剂的的影响，而且饮片本身所含其他成分及药味配伍对其经皮吸收也有影响，所以仅仅以单体或单味中药的经皮情况不能完全反映复方的经皮吸收的整体情况，难有说服力。故在研究促进剂对中药经皮给药制剂透皮促进作用时，还可运用主成分分析法对中药复方经皮给药建立评价方法，利用其对所测得的多个中药组分进行综合评价，以消除各指标权重的不确定性及某些指标间存在的相关性将给综合评价带来的困难[13]。并将此方法用于清肺消痤凝胶透皮吸收研究中来，这种透皮吸收从组方整体处方的观念将为后续中药经皮给药的研究提供可借鉴的方法。

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ScreeningIngredientsandprocessingTechnologyforQingfeixiaocuoGelBasedonTransdermalDeliveryofBerberine

GE Shaobo1*，PEI Yanfang2，PAN Jinhuo3，REN Weigao3，ZHANG Jie1

(1.Bengbu The First People’s Hospital，Bengbu 233400，China；2.Henan Vocational College of Nursing，Henan 455001，China；3.Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing 210023，China)

Objective：To optimize the matrix of Qingfeixiaocuo gel and investigate the preparation technics.Methods：Using Franz diffusion cell with isolated ratinvitroskin as transdermal barrier，the orthogonal design was used to evaluate the matrix depend on the accumulative transit dose of berberine，and select the best penetration enhancer.Results：Considering the drug cumulative transdermal rate and the patient compliance，the best prescription is PVA-17 883 g，CMC-Na 0.3 g，alcohol 6 g，glycerol 4 g，water 26.7 g，40 g in total weight；and the best penetration enhancer is 5% azone.Conclusion：The mixed matrix consist of PVA and CMC-Na show a favorable transdermal effect and good stability which may be a promising dosage form for Qingfeixiaocuo Gel.

Qingfeixiaocuo Gel；ingredients and processing technology；berberine；transdermal delivery

] 葛少波，中药师，研究方向：医院药学；E-mail：simpo615@126.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.8.029

2016-10-25)

*[