基于物性特征对胶姆糖作为天麻咀嚼胶载体的研究*

孙静莹，王 婷，万 军，仲瑞雪，冯光富

（1.西南交通大学 生命科学与工程学院，四川 成都610032；2.四川省骨科医院，四川 成都610041）

天麻为兰科植物天麻Gastrodia elata BL.的干燥块茎，首载于《神农本草经》，列为上品，具有平肝息风止痉之功，临床主要用于眩晕、肢体麻木、高血压等症。

药用咀嚼胶（Medicated Chewing Gum，MCG）是以天然或合成的高弹体物质为胶基，根据生产需要加入药物、填充剂、增塑剂、润湿剂、矫味剂和芳香剂等调和压制而成的一种供人们放入口中咀嚼服用的，能发挥全身或局部治疗作用的口服剂型[1-3]。欧洲药典和医药产品委员会在1991 年发布的药剂投加形式的指导书中将MCG 定义为口服固体制剂，单剂量给药，主体部分为咀嚼胶基，它可使药物快速或缓慢平稳的释放[4]，药物分子可通过口腔粘膜直接被人体吸收加以利用，与普通口服制剂相比，更加便携、易于服用，增强了患者的顺应性。

胶姆糖为英文“gum”的中译名，即胶基糖果，可分为咀嚼型胶姆糖（Chewing gum）即口香糖，和吹泡型胶姆糖（Bubble gum）即泡泡糖，其基本成分是胶基、乳化剂、芳香剂等。现有研究资料显示，胶姆糖的物性特征检验主要包括硬度、延伸性、粘弹性、柔软度等[5]；其物性特征一方面取决于胶基（gum base）本身的性质，另一方面，药物分子及其物态也有一定的影响。本实验以市售胶姆糖作为载体，通过控制胶姆糖及辅料用量，添加不同物态药物，制备为药用咀嚼胶，观察加药前后胶姆糖的物性特征变化，考察胶姆糖可否作为药物载体应用。

1 实验材料与仪器

胶姆糖：绿箭口香糖（美国箭牌糖果有限公司，批号S15011110）；天麻饮片（四川新荷花中药饮片有限公司，批号1611031）。

DHG-9240A 型电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备邮箱公司）；九号标准检验筛；SL302K 电子天平（上海民桥精密科学仪器有限公司）；SB-04 型速邦200 克多功能粉碎机（上海市浦恒信息科技有限公司）；SYD-2801D 型针入度试验器（无锡华南实验仪器有限公司）；5567 型Electronic Materials Testing Machines（美国INSTRON 公司）；HAAKE MARS 型Modular Advanced Rheometer System 粘弹性测试仪（美国Thermo Scientific 公司）。

2 实验方法

2.1 样品制备

2.1.1 药用咀嚼胶的制备 胶姆糖60℃保温软化，置于研钵中，分3 次加入药物，在研钵中混合均匀。待混合物冷却至低于40℃后，投入压面机中挤压制成厚度约为0.2cm 带状。切刀以7.5×2cm 规格切割成型，每片约1.5g，置于温度20℃、湿度55%以下环境中，平衡老化10h，涂蜡铝箔纸包装，即得。

2.1.2 天麻粉末药用咀嚼胶的制备 天麻饮片200g 粉碎，过九号标准检验筛备用；胶姆糖置于60℃恒温烘箱内软化4h，备用。按2.1.1 方法制备天麻粉末咀嚼胶。

2.1.3 天麻浸膏药用咀嚼胶的制备 取天麻饮片200g，加10 倍量水，浸泡4h 至完全透心，加水煎煮二次各2h，合并两次煎液，滤过，滤液水浴浓缩至稠膏状，鼓风机干燥至相对密度约1.2，备用；胶姆糖置于60℃恒温烘箱内软化4h，备用。按2.1.1 方法制备天麻浸膏咀嚼胶。

2.2 供试品的制备

分别取胶姆糖、制得的天麻粉末咀嚼胶、天麻浸膏咀嚼胶，堆叠制成边长4cm×高4cm 的样品，分别编号1、2、3，备用。

2.3 药用咀嚼胶的物性特征检测

本实验主要检测了硬度、延伸性和粘弹性3 个物理特性。

采用针入度法对样品的硬度进行测定。测试条件：针重2g，重物50g，测试加载时间5s。环境条件：温度26℃，湿度66%。以插入深度毫米数的10 倍数值表示。数值越大，针入度越大，硬度越小。

采用电子材料万能试验机分别拉伸样品, 测定伸长率。

采用旋转流变仪对3 个样品进行测定并记录其粘弹性，即弹性模量G'、粘性模量G''及相位角tanδ。

3 实验结果

3.1 测定结果

使用SYD-2801D 型针入度试验器对样品硬度进行检测，结果见表1。

表1 药用咀嚼胶硬度检测结果Tab.1 Hardness test results of medicated chewing gum

由表1 可知，2、3 号样品与1 号样品相比，针入度减小，硬度增大，其中，3 号样品硬度变化更为明显。

使用5567 型Electronic Materials Testing Machines 对样品延伸性进行检测，结果见表2。

利 用 HAAKE MARS 型 Modular Advanced Rheometer System 粘弹性测试仪对样品粘弹性进行检测，结果见表3。

表2 药用咀嚼胶延伸性检测结果（%）Tab.2 Extensibility test results of medicated chewing gum

由表2 可知，2、3 号样品与1 号样品相比，拉伸长度均减小，延伸性与空白胶基相比减弱，其中，3号样品拉伸长度变化更为明显。

表3 药用咀嚼胶的粘弹性检测结果Tab.3 Viscoelasticity test results of medicated chewing gum

由表3 可知，2、3 号样品与1 号样品相比，拉伸长度均减小，延伸性与空白胶基相比减弱，其中，3号样品拉伸长度变化更为明显。

3.2 方差分析

对胶姆糖硬度、延伸性和粘弹性3 个物理特性在载药前后进行方差分析[6,7], P＞0.05 表示数据差异不具有统计学意义；0.01＜P＜0.05 表示数据差异具有统计学意义；P＜0.01 表示数据差异统计学意义极强。结果见表4。

表4 胶姆糖物理特性方差分析结果Tab.4 Results of variance analysis of physical properties of gumdrops

由表4 可知，2、3 号样品与1 号样品相比：G'和G'' 增大，表明2、3 号样品的剪切模量增大，材料的刚性增强；tanδ 表示两个模量之比，其值减小表示材料内能量损耗降低，内生热不明显，咀嚼胶的粘性降低，弹性增大。

4 讨论

本实验选用胶姆糖为市售制备工艺成熟、口感较好的口香糖，材料方便易得，质量稳定，将其作为咀嚼胶基质，其中添加剂（山梨糖醇、硬脂酸镁、三氯蔗糖、安赛蜜、亮蓝铝沉淀）对咀嚼胶物性特征影响较大，二次加工过程中辅料损耗较小，故排除胶姆糖辅料的影响。

4.1 药物添加对胶姆糖硬度的影响

在胶姆糖中加入不同物态的模型药物——天麻粉末和天麻浸膏之后，针入度减小，硬度增大，其中，加入天麻浸膏后硬度变化更为明显。硬度变化原因主要有以下两方面推测：（1）可能与所加药物的粒径有关，粉末与浸膏的粒径较大，加入胶基后，药物与胶基中的成分摩擦增大，使得胶基内部更加稳定不易破坏，因而咀嚼胶在载药后硬度增大，由于浸膏的粒径更大，加入浸膏后，咀嚼胶硬度增大更为明显；（2）平衡老化的过程可以除去多余的水分，增加咀嚼胶的稳定性，使得咀嚼胶硬度增大。本实验选用胶姆糖在载药前后硬度变化极为显著，不同物态天麻咀嚼胶样品之间差异具有极强统计学意义，表明从硬度来看，普通胶姆糖作为药物载体变化较大，需进一步添加辅料进行改良。

4.2 药物添加对胶姆糖延伸度的影响

在胶姆糖中加入天麻粉末后，咀嚼胶的延伸性变化不显著，而加入天麻浸膏后，其延伸性有极显著的变化。延伸性变化可能与所加入药物在咀嚼胶中起到的增塑效果有关，药物分子削弱了咀嚼胶中的分子间作用力，聚合物分子活动性增大，进而改善聚合物的加工性和制品的柔顺性，此外，延伸性的测定还会受到实验温度的影响。本实验选用胶姆糖在载药前后延伸性的变化具有统计学意义，表明从延伸性这个物性特征来看，胶姆糖不适合直接作为浸膏类药物的载体，可作为粉末类药物的载体，能否使用仍需进一步实践验证。

4.3 药物添加对胶姆糖粘弹性的影响

在胶姆糖中加入不同物态模型药物以后，咀嚼胶的粘弹性均变化显著，表明加入药物对胶姆糖粘弹性有影响。本实验选用胶姆糖，在载药前后从弹性模量、粘性模量和相位角3 个数值切入综合分析，其中，加入天麻浸膏后粘弹性变化更为明显。粘弹性变化可能是由于加入药物的分子大小、物理形态不同，使得药物在咀嚼胶中的分散程度以及药物分子与胶基间的作用力不同，同时所加入药物在咀嚼胶中起到了一种阻尼效果，药物分子改变了咀嚼胶中的分子排列，而在制备咀嚼胶的过程中，聚合物分子会受到温度等外界环境影响，进而改变聚合物分子的形状，也就影响了咀嚼胶的粘弹性，与在咀嚼胶中加入香精等辅料制备口香糖时，咀嚼胶物性特征发生变化的原理类似[8]，加入药物改变了胶基内部的结构，使得分子间作用力发生变化，造成了粘弹性的差异。实验结果表明，从粘弹性这个物性特征来看，胶姆糖不适合直接作为药物载体，使用时需筛选辅料进行矫正。

综上所述，胶姆糖3 个物性特征均受到药物不同程度的影响，这些变化在加入药物后呈现稳定的状态（动态缓冲体系），且对药物释放及本身性质没有影响，不能排除其作为药物载体的可能性，具体应用仍需更多实验探究。