黄苍湿疹喷雾薄膜剂处方优化
2020-06-08王晓瑜郭一沙李慧敏王振国
王晓瑜,张 磊,郭一沙,李慧敏,王振国*,张 莉*
0 引言
皮肤病是军队的常见病和多发病,病因复杂,是影响战斗力的重要因素之一。传统治疗皮肤病的剂型多为软膏剂、气雾剂等,但这些剂型多有易感染、护理复杂、不良反应较大等缺点。喷膜剂[1]为近年出现的一种新型制剂,起效快,使用方便,用后亦无需包扎,护理简便。本研究选用PVP-30、壳聚糖、HPMC为成膜材料,采用正交设计法优化喷膜剂的处方组成,以期得到最优的辅料配比。后期加入含有黄柏和苍术提取物的药物溶液,用于治疗阴囊炎[2]。
1 仪器与材料
1.1 仪器 AEG-2220电子天平(日本岛津);ZK-025B电热真空干燥箱(上海试验仪器有限公司);BMM-5500C电子显微镜(深圳市博视达光学仪器有限公司)。
1.2 材料 聚乙烯比咯烷酮(PVP-30)(天津市化学试剂批发部,批号:20071204);羟丙甲基纤维素(HPMC)(湖州展望药业有限公司,批号:200606036);壳聚糖(郑州润杰化工产品有限公司,批号:20061002);冰醋酸(天津市化学试剂厂,批号:20150204);无水乙醇(天津医药化学有限公司,批号:20150127)。
2 方法
2.1 辅料的选择 通过查阅文献及预实验结果,本研究确定以PVP-30浓度、壳聚糖浓度、HPMC浓度、乙醇浓度为因素,每个因素选取3个不同水平,采用正交表L9(34)安排实验[3]。因素水平如表1。以喷射效果、成膜质地、流动性、紧绷感以及成膜时间为指标优化喷雾薄膜剂的处方组成的最佳配比。
表1 因素水平表
2.2 黄苍湿疹喷雾薄膜剂的制备 取黄柏、苍术各15 g入煎煮2次,合并煎出液,备用。配置乙醇浓度分别为25%、35%、45%,含煎出液20%的9个试验号的样品溶液。按因素水平表设计量加入PVP-30搅拌至完全溶解,滴入冰醋酸控制其浓度在0.05%左右,之后按设计量分别将HPMC、壳聚糖均匀洒于上述溶液内静置溶胀,待完全溶胀后用玻璃棒搅拌直至全部溶解,即得[4]。
2.3 喷膜剂的质量评估
2.3.1 喷射效果考察 将喷膜剂置入喷瓶中,喷射5次,观察喷雾剂的喷出效果,雾状记3分,细柱状记2分,柱状记1分。
2.3.2 成膜质地考察 将载玻片水平置于桌面,在距离载玻片5 cm的高度处,对载玻片喷射3次,室温下自然成膜,观察所成膜的表面情况,成膜均匀表面无小颗粒记3分,成膜较均匀表面有不明显的微小颗粒记2分,成膜较均匀表面有明显可见的微小颗粒记1分。
2.3.3 流动性考察 在玻璃板上用记号笔画出一条起始线,相隔20 cm处再画一条直线。将玻璃板水平置于桌面,在距离玻璃板10 cm的高度处喷射3次,喷射完毕迅速垂直立起玻璃板并计时,以液体流过另一条线为计时终点,所用时间即为所得分数(以分钟计),平行3组实验,取平均值。
2.3.4 紧绷感考察 以人手背皮肤为实验对象,在距手背5 cm处对其喷射3次后涂抹均匀,待成膜后用力握拳、松开,反复3次,感受不到紧绷感记3分,略有紧绷感记2分,紧绷感明显记1分。同等条件下,平行3组实验,取平均值。
2.3.5 成膜时间考察 操作方法同紧绷感考察,喷射完毕,涂抹均匀后开始计时,所成膜完全干燥为计时结束,同等条件下,平行3组实验,取时间平均值。以成膜的最长时间为总分(以分钟记),用总分减去所成膜的分钟数为所得分[5-6]。
3 结果
3.1 正交试验结果 以喷射效果、成膜质地、流动性、紧绷感以及成膜时间为指标,评价指标结果见表2。
表2 L9(34)正交试验设计与结果
3.2 方差分析 综合评分方差分析结果见表3。由正交实验和方差分析结果可知,因素对评价指标的影响显著顺序为C>D>B>A。根据总分结果分析,确定出喷雾薄膜剂的较优工艺条件是A3B1C1D3。即PVP-30浓度6.0%、壳聚糖浓度0.2%、HPMC浓度1.0%、乙醇浓度45%。
3.3 制备工艺验证 按照优化处方A3B1C1D3,制备3批喷膜剂样品,对其进行质量评价。结果3批样品喷射效果均为雾状,成膜质地均匀表面无小颗粒,流动性时间平均值为2 min 57 s。成膜时间平均值为3 min 15 s,成膜后用力握拳、松开,感受不到紧绷感。
表3 方差分析
4 讨论
4.1 成膜材料选择 喷膜剂是结合膜剂、喷雾剂、贴剂的优点制备成的一种新型制剂,其喷洒在皮肤表面,可形成一层可溶性的生物薄膜,能延缓药物的停留时间,阻隔患处与空气间的接触,从而省去其他敷料与处理过程,有效隔离空气中的细菌与病毒等病原微生物。随着药用高分子成膜材料的发展,成膜材料的选择成为喷膜剂制备成功的关键因素[7]。常用的成膜材料主要分为天然高分子成膜材料和合成高分子成膜材料两大类。其中最常用的为聚乙烯醇(PVA)类,但由于其具有常温下溶解度偏低、在中药提取液中成膜质地粗糙[8]喷射效果较差等缺点,故本实验不选用其作为成膜材料。
PVP作为一种合成的水溶性高分子化合物,具有优异的溶解性能及生理相容性。对皮肤、黏膜、眼等不形成任何刺激。PVP的水溶液具有一定的黏度,一般用K值表示,常见的有PVP K90、PVP K30、PVP K25等,由于PVP K90分子质量过大,溶解后不宜喷出,故不选用。PVP K30、PVP K25等在达到相同的成膜效果时,PVP K30的用量最少,故本实验选用PVP K30为成膜材料[9]。
壳聚糖又称脱乙酰甲壳素,是一种天然的高分子聚合物,由于其具有生物官能性、安全性和微生物降解性等优良性能而被医药界广泛关注[10]。壳聚糖不溶于水,易溶于弱酸,溶解后的壳聚糖产生氨基(NH2+),这些氨基通过结合负电子来抑制细菌,使其产生良好的抑菌效果,同时,壳聚糖还具有促进伤口愈合、吸收伤口渗出物、调节机体免疫作用等优点[11]。使用壳聚糖为成膜材料制备喷膜剂,对治疗湿疹将产生事半功倍的效果。在壳聚糖的溶解过程中使用冰醋酸来促进其溶解,高浓度的冰醋酸会对皮肤黏膜产生一定的损伤,本实验使用的冰醋酸浓度为0.05%左右,为低浓度冰醋酸,不仅不会对皮肤黏膜产生伤害,还具有一定的消毒清洁作用[12]。
HPMC是非离子型纤维素混合醚中的一个品种,少量可缓慢溶于冷水,成膜性良好,一般作为辅助成膜材料促进薄膜形成。
4.2 处方优化 利用正交实验设计研究,优化影响该喷膜剂质量的多因素实验,获得理想的实验结果,优化出最佳处方A3B1C1D3。按照优化处方A3B1C1D3制备的3批喷膜剂样品的质量评价结果良好。