D-最优混料设计制备复方蜘蛛香凝胶贴膏及初步药效学考察
2022-05-31梅佳华查丽春林维川颜明丽崔利利马云淑
梅佳华,王 涛,查丽春,林维川,颜明丽,崔利利,马云淑*
D-最优混料设计制备复方蜘蛛香凝胶贴膏及初步药效学考察
梅佳华1, 2,王 涛1,查丽春1,林维川1,颜明丽1,崔利利3,马云淑1, 2*
1. 云南中医药大学,云南 昆明 650500 2. 云南省高校外用给药系统与制剂技术研究重点实验室,云南省傣医药与彝医药重点实验室,云南省南药可持续利用重点实验室,云南 昆明 650500 3. 南京中医药大学,江苏 南京 210023
以剂型改造为出发点优选复方蜘蛛香凝胶贴膏(Compound Zhizhuxiang Gel Plaster,CZGP)处方,考察单一促渗剂与二元复合促渗剂的促渗作用,并初步考察CZGP与原处方香果健消片(Xiangguo Jianxiao Tablets,XJT)的镇痛作用。以初黏力、持黏力、剥离强度和感官评分为评价指标,采用D-最优混料设计优化凝胶贴膏处方;选择3种常用透皮促渗剂氮酮、丙二醇、薄荷醇,以木香烃内酯、去氢木香内酯、橙皮苷为指标,通过干加热透皮系统评价单一促渗剂和二元复合促渗剂的促渗作用,筛选最优促渗剂;通过小鼠(幼鼠)醋酸扭体实验初步评价CZGP与XJT的镇痛作用。CZGP的最佳处方为酒石酸1.000 g、PVP K90 6.000 g、NP700 11.000 g、甘羟铝0.800 g、甘油35.000 g、水21.200 g;不同的一元促渗剂及二元促渗剂中,以3%丙二醇促渗作用最好,木香烃内酯、去氢木香内酯、橙皮苷的渗透速率分别为45.744、49.903、14.898 μg/(cm2·h),增渗倍数分别为1.523、1.602、2.636;CZGP对小鼠(幼鼠)醋酸扭体具有镇痛作用,且镇痛率高于XJT。CZGP具有良好的体外经皮渗透性及镇痛作用,为中药复方口服制剂改造为经皮给药制剂提供思路。
D-最优混料设计;复方蜘蛛香;凝胶贴膏;体外透皮;醋酸扭体实验;香果健消片;药效学;镇痛;初黏力;持黏力;剥离强度;氮酮;丙二醇;薄荷醇;木香烃内酯;去氢木香内酯;橙皮苷;干加热透皮系统
复方蜘蛛香由蜘蛛香、木香和草果3味中药组成,来源于国家中药保护品种香果健消片(Xiangguo Jianxiao Tablets,XJT)。XJT临床用于消化不良、胸满腹胀、气胀饱闷和食积腹痛,疗效显著。现代药理研究表明,蜘蛛香具有镇静镇痛[1-2]、调节肠胃功能[3-4]等作用,木香具有镇痛作用[5]、抗胃溃疡[6]、改善结肠炎[7-8]等作用,草果具有抗炎镇痛[9]、调节胃肠道功能[10]等作用,可见复方蜘蛛香在胃肠道疾病方面具有良好的开发前景。
凝胶贴膏指原料药物与适宜的亲水性基质材料经过混匀后,涂布于背衬材料上所制成的贴膏剂[11]。中药凝胶贴膏在胃肠道疾病、心血管疾病等方面具有广泛应用[12],能够克服口服给药肝脏首关效应、用药依从性差等缺点。本研究基于“剂型改造”理念和中医“内病外治”特色疗法,将上市药XJT改造为小儿用复方蜘蛛香凝胶贴膏(Compound Zhizhuxiang Gel Plaster,CZGP),发挥经皮给药制剂延长药物作用时间、减少给药次数、随时停止给药等优点,以提高小儿用药依从性和安全性。
课题组前期进行了基于质量源于设计理念的复方蜘蛛香提取工艺研究,本研究在此基础上,采用D-最优混料设计优化凝胶贴膏处方,并考察一元促渗剂和二元复合促渗剂的促渗作用,同时初步比较CZGP和XJT的镇痛作用,探讨剂型改造的成效性,也为上市中药制剂剂型改造提供思路。
1 仪器与材料
1.1 仪器
DHC-6TL型干加热透皮系统,Logan公司;Agilent 1260 Series高效液相色谱仪,安捷伦科技有限公司;初黏性测试仪、CZY-25型持黏性测试仪,济南三泉中石实验仪器有限公司;BLD-200N型电子剥离试验机,济南兰光机电技术有限公司;Infinite F50酶标仪,瑞士Tecan公司。
1.2 药品与试剂
聚丙烯酸钠NP700、甘油、酒石酸、聚乙烯吡咯烷酮K90(PVP K90)、氮酮、丙二醇、薄荷醇购自上海麦克林生化科技有限公司;对照品木香烃内酯(批号111524-201911)、去氢木香内酯(批号111524-201911)、橙皮苷(批号110721-201818),质量分数>98%,购自中国食品药品检定研究院;乙腈、甲醇,色谱纯,购自默克有限公司;丁桂儿脐贴,批号20201110,购自亚宝药业有限公司;XJT,批号200704,购自云河药业有限公司;前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)试剂盒购自联科生物技术有限公司;复方蜘蛛香浸膏,自制[13]。
1.3 动物
SD大鼠,雄性,体质量180~200 g;家兔,雌雄各半,体质量3.0~3.2 kg;昆明种小鼠,雄性,3周龄,体质量15~17 g,均购自斯贝福生物技术有限公司,许可证号SCXK(京)2019-0010。所有动物实验遵循云南中医药大学有关实验动物管理和使用规定。
2 方法与结果
2.1 CZGP的制备
将1.000 g酒石酸溶解于21.200 g蒸馏水中,再加入6.000 g PVP K90,放置过夜,使PVP K90充分溶胀作为A相;将0.800 g甘羟铝加入35.000 g甘油中,搅拌均匀,加入11.000 g NP700后搅拌10 min作为B相,将9.000 g复方蜘蛛香浸膏[13]加入B相,搅拌,再将A相缓慢加入到B相中搅拌均匀,涂布,于50 ℃干燥箱中干燥1 h,取出后,盖上防黏层,即得CZGP。
2.2 CZGP评价方法的建立
查阅文献评价方法[14],选择初黏力、持黏力、剥离强度和感官评分为指标,总分为100分,其中初黏力、持黏力、剥离强度各20分,感官评分40分,包括透布程度、均匀性、皮肤追随性、涂展性、反复粘贴性及膜残留量各8分。
2.2.1 初黏力、持黏力、剥离强度的测定 参照《中国药典》2020年版第四部0952黏附力测定法一、二、三法进行测定[15]。初黏力根据黏住的最大钢球球号进行评分,持黏力根据凝胶贴膏脱落时间进行评分,剥离强度根据仪器读数进行评分。
得分=(测得值/最大值)×20
2.2.2 感官评分 查阅文献评价方法[16-17],以透布程度、均匀性、皮肤追随性、涂展性、反复粘贴性与膜残留量多指标综合评分为感官评分。评分标准见表1。
表1 感官指标评分标准
Table 1 Scoring standard of sensory index
指标评分标准 透布程度根据膏体透过背衬材料的程度分为8个等级:1~8分 均匀性根据膏体分散均匀程度分为8个等级:1~8分 皮肤追随性将凝胶贴膏贴敷于手腕,用力甩动10次,根据是否能够紧密贴于手腕的程度分为8个等级:1~8分 涂展性根据是否易于涂布分为8个等级:1~8分 反复粘贴性及膜残留量将凝胶贴膏反复粘贴于手背部,重复3次,根据膏体在手背处残留的程度分为8个等级:1~8分
2.3 CZGP处方优化
2.3.1 D-最优混料设计 单因素考察确定了最佳辅料种类及用量范围,并确定复方蜘蛛香浸膏用量为9 g。采用Design-Expert软件进行D-最优混料实验设计,确定辅料总量为75 g(10贴),以透布程度(1)、均匀性(2)、皮肤追随性(3)、涂展性(4)、反复粘贴性及膜残留量(5)、初黏力(6)、持黏力(7)、剥离强度(8)评分为指标,实验设计及结果见表2、3。
表2 D-最优混料实验设计
Table 2 Design of D-optimal mixture experiment
因素基质种类最高用量/g最低用量/g A酒石酸1.4001.000 BPVPK905.0004.000 CNP70013.00011.000 D甘羟铝0.8000.200 E甘油41.00037.000 F水26.00020.000
2.3.2 模型拟合 采用Design-Expert软件对实验结果进行拟合得到方程=326.80 A+39.79 B+72.77 C+10.76 D+38.15 E+56.88 F,=0.023 3<0.05,模型具有显著性,失拟项不显著,说明模型准确可靠。
2.3.3 验证实验 模型预测最优处方为酒石酸1.000 g、PVP K90 6.000 g、NP700 11.000 g、甘羟铝0.800 g、甘油35.000 g、水21.200 g,综合评分为76.3。结果(表4)可见,最优处方综合评分与预测值接近,表明D-最优混料设计具有良好的预测性。
2.4 皮肤刺激性考察
根据《中药、天然药物局部刺激性和溶血性研究技术指导原则》,选取健康家兔8只,雌雄各半,给药前24 h褪去脊柱两侧的兔毛。随机分为完整皮肤组和破损皮肤组,采用同体左右侧自身对比法进行皮肤刺激性试验。在2组动物的左侧敷贴CZGP,右侧敷贴空白凝胶贴膏,医用胶布固定。给药24 h后除去凝胶贴膏,在1、24、48、72 h观察给药部位皮肤反应,根据指导原则评分细则:“无红斑”0分,“无水肿”0分,“无刺激性”0~0.49分。结果8只家兔均未出现红斑及水肿,总评分为0分,表明CZGP无刺激性。
2.5 木香烃内酯和去氢木香内酯含量测定方法的建立
2.5.1 色谱条件 色谱柱Zorbax Eclipse Plus C18(250 mm×4.6 mm,5.0 µm);流动相为甲醇-水(70∶30);检测波长225 nm;体积流量1.0 mL/min;柱温30 ℃;进样量10 µL[18]。
2.5.2 对照品溶液的制备 分别精密称取木香烃内酯、去氢木香内酯对照品适量,加甲醇制成质量浓度分别为18.27、17.68 mg/mL的储备液,分别精密吸取储备液2.0 mL,置于同一10 mL量瓶中,加甲醇定容,即得对照品溶液。
2.5.3 供试品溶液的制备 取CZGP 6 h透皮接收液,即为供试品溶液。
2.5.4 阴性样品溶液的制备 取空白凝胶贴膏6 h透皮接收液,即为阴性样品溶液。
2.5.5 专属性考察 分别将对照品溶液、供试品溶液和阴性样品溶液按“2.5.1”项下色谱条件进样分析,木香烃内酯、去氢木香内酯与其他组分色谱峰均达到基线分离,阴性样品溶液无干扰(图1)。
2.5.6 线性关系考察 精密称取木香烃内酯、去氢木香内酯对照品适量,分别配制成系列对照品溶液,按照“2.5.1”项下色谱条件进样分析。以峰面积为纵坐标(),质量浓度为横坐标(),绘制标准曲线,进行线性回归,得到线性回归方程为木香烃内酯=4.414 2-18.973,2=0.999 8,线性范围1.90~609.00 µg/mL;去氢木香内酯=2.920 6-11.737,2=0.999 8,线性范围1.84~589.00 µg/mL。
表3 D-最优混料实验设计与结果
Table 3 Design and results of D-optimal mixture experiment
试验号基质用量/g评分 ABCDEFY1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y总 11.4006.00013.0000.20034.40020.0007234318.80.712.951.3 21.0004.00011.0000.20032.80026.0007462518.812.35.060.1 31.0004.00011.5290.80035.00022.6717667618.88.25.564.4 41.1205.25912.4040.20032.39323.6257432318.80.67.846.1 51.1664.00013.0000.80033.02523.0107544418.118.910.171.1 61.1654.90011.0000.58833.35623.9917657418.816.35.369.4 71.1975.93511.5180.80031.13424.4177531018.80.816.652.1 81.4006.00011.2080.80033.78521.8077262519.40.814.456.6 91.0005.46011.0000.20035.00022.3407777819.43.720.079.1 101.4005.57312.0720.53932.75622.6607363518.81.615.359.6 111.4004.87513.0000.80034.92520.0007332318.81.513.051.3 121.0004.00012.1850.20033.92023.6957656519.413.74.967.0 131.4004.00011.0000.80031.80026.0007777518.820.03.675.3 141.4006.00011.0000.80035.00020.8007464620.01.310.458.7 151.1906.00012.2370.57335.00020.0007474720.00.813.363.1 161.1906.00012.2370.57335.00020.0007676719.41.114.167.6 171.1654.90011.0000.58833.35623.9917233518.80.86.746.3 181.4004.66412.7620.80031.39123.983723425.63.84.031.5 191.1654.90011.0000.58833.35623.9917867419.43.16.561.0 201.0004.33713.0000.36635.00021.2967777718.89.09.472.2 211.0006.00011.0000.35131.25525.3947787818.86.613.375.7 221.0006.00013.0000.80033.35320.8477776818.81.614.469.7 231.0004.66212.3330.67331.00025.333735525.06.19.142.1 241.4004.78311.7730.65634.92021.468767635.01.910.546.4 251.4005.57312.0720.53932.75622.660755435.01.314.044.3 261.4005.40011.0000.20031.00026.000734348.81.16.737.5 271.4004.00011.5090.32735.00022.764767675.09.34.752.0 281.1205.25912.4040.20032.39323.6257676618.83.46.961.1 291.4004.00013.0000.21031.30825.083733245.010.83.938.7 301.2756.00013.0000.56831.00023.1577554718.81.714.062.4 311.0004.00012.0500.32732.76824.855765765.07.75.949.7
表4 验证实验结果
Table 4 Verification experiment results
实验号评分偏差/% Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y总 17777818.81.62076.40.1 27877818.81.72077.41.5 37877718.82.72077.51.6
2.5.7 精密度考察 分别精密吸取对照品溶液,按“2.5.1”项下色谱条件连续进样6次,测得木香烃内酯RSD为0.18%,去氢木香内酯RSD为0.20%,表明仪器精密度良好。
2.5.8 稳定性考察 取“2.5.3”项下供试品溶液,按“2.5.1”项下色谱条件分别在0、2、4、6、8、10、12、24 h进样分析,测得木香烃内酯RSD为0.42%,去氢木香内酯RSD为0.98%,表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。
图1 混合对照品溶液(A)、供试品溶液(B) 和阴性样品溶液(C) 的HPLC图
2.5.9 重复性考察 精密量取“2.5.3”项下供试品溶液,平行操作6份,按“2.5.1”项下色谱条件进样分析,测得木香烃内酯RSD为0.14%,去氢木香内酯RSD为0.45%,表明该方法重复性良好。
2.5.10 加样回收率考察 精密量取已测定的供试品溶液9份,分别加入样品含量50%、100%、150%对照品溶液各3份,按“2.5.1”项下色谱条件进样分析,测得木香烃内酯、去氢木香内酯的平均加样回收率分别为103.71%、102.75%,RSD分别为0.77%、0.35%,符合要求。
2.6 橙皮苷含量测定方法的建立
2.6.1 色谱条件 色谱柱Zorbax Eclipse Plus C18(250 mm×4.6 mm,5.0 µm);流动相为乙腈-水(26∶74);检测波长283 nm;体积流量1.0 mL/min;柱温30 ℃;进样量10 µL[18]。
2.6.2 对照品溶液的制备 精密称取橙皮苷对照品适量,加甲醇制成质量浓度18.27 mg/mL的储备液,精密吸取储备液2.0 mL,置于10 mL量瓶中,加甲醇定容,即得对照品溶液。
2.6.3 供试品溶液和阴性样品溶液的制备 同“2.5.3”“2.5.4”项下制备方法。
2.6.4 专属性考察 分别将对照品溶液、供试品溶液和阴性样品溶液按“2.6.1”项下色谱条件进样分析,橙皮苷与其他组分色谱峰均达到基线分离,阴性样品溶液无干扰(图2)。
图2 对照品溶液(A)、供试品溶液(B) 和阴性样品溶液(C)的HPLC图
2.6.5 线性关系考察 精密称取橙皮苷对照品适量配制系列对照品溶液,按“2.6.1”项下色谱条件进样分析。以峰面积为纵坐标(),质量浓度为横坐标(),绘制标准曲线,进行线性回归,得到线性回归方程=2.755 5+0.006 2,2=0.999 5,线性范围为1.320~42.225 µg/mL。
2.6.6 精密度考察 精密吸取橙皮苷对照品溶液,按“2.6.1”项下色谱条件连续进样6次,测得橙皮苷RSD为0.50%,表明仪器精密度良好。
2.6.7 稳定性考察 取“2.5.3”项下供试品溶液,按“2.6.1”项下色谱条件分别在0、2、4、6、8、10、12、24 h进样分析,测得橙皮苷RSD为1.47%,表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。
2.6.8 重复性考察 精密量取“2.5.3”项下供试品溶液,平行操作6份,按“2.6.1”项下色谱条件进样分析,测得橙皮苷RSD为2.64%,表明该方法重复性良好。
2.6.9 加样回收率考察 精密量取已测定的供试品溶液9份,分别加入样品含量50%、100%、150%对照品溶液各3份,按“2.6.1”项下色谱条件进样分析,测得橙皮苷平均加样回收率为100.19%,RSD为0.96%,符合要求。
2.7 体外透皮实验
2.7.1 离体皮肤的准备 SD大鼠,雄性,脱颈椎处死后,立即剪下腹部皮肤,分离皮下组织及脂肪,用生理盐水冲洗干净,选用无破损皮肤保存备用。
2.7.2 透皮实验 取大鼠皮肤并解冻,固定在干加热自动透皮系统一端,使皮肤表层面向供给室,放置适合大小CZGP,接收室内注满30%乙醇生理盐水,使与真皮层密切接触,恒温于(32.0±0.5)℃,600 r/min磁力搅拌,分别在1、2、4、6、8、10、12、24 h将接收液全部取出,并补满原溶液体积。接收液测定木香烃内酯、去氢木香内酯和橙皮苷含量,比较氮酮、丙二醇、薄荷醇单一促渗剂和二元复合促渗剂的促渗作用。计算单位面积累积渗透量()、渗透速率()、增渗倍数(ER),绘制-曲线,结果见图3和表5~7。
ER=s/o[20]
为接收液体积,C为第个取样点测定的药物质量浓度,为扩散池渗透面积,s为加入促渗剂后稳态透皮速率,o为未加透皮促渗剂的稳态透皮速率
结果表明,3%丙二醇对木香烃内酯和去氢木香内酯促渗作用最好,24 h累积渗透量24、渗透速率ss和增渗倍数ER均为最高。1%氮酮+1%薄荷醇对橙皮苷的促渗作用最好,3%丙二醇次之。综合3种成分选择3%丙二醇作为促渗剂。
2.8 醋酸扭体实验
将40只昆明种小鼠(幼鼠)随机分为4组,每组10只,分别为模型组、丁桂儿脐贴组、XJT组、CZGP组。模型组给予空白凝胶贴膏,阳性对照组给予丁桂儿脐贴,XJT组ig 0.56 mg/g XJT(木香烃内酯13.35 mg/片、去氢木香内酯12.44 mg/片、橙皮苷0.42 mg/片),凝胶贴膏组给予2 cm×2 cm CZGP(木香烃内酯2.56 mg/贴、去氢木香内酯3.77 mg/贴、橙皮苷11.53 mg/贴),脐部给药,医用胶布固定,每天1次,连续7 d。末次给药2 h后,ip 0.7%冰醋酸10 mL/kg,观察小鼠潜伏期及15 min内扭体次数,并计算镇痛率,检测小鼠血清中PGE2水平,结果见表8。
镇痛率=(模型组平均扭体次数-给药组平均扭体次数)/模型组平均扭体次数
与模型组相比,各给药组均显著延长潜伏期,减少扭体次数(<0.05),凝胶贴膏组与XJT组扭体次数无显著性差异;各给药组血清中PGE2含量相较于模型组显著降低(<0.05),推测其镇痛作用可能与抑制体内促炎因子PGE2的释放有关。
表5 不同促渗剂木香烃内酯体外Q-t模型拟合方程(,n = 4)
Table 5 Fitting equation of cumulative penetration models of costunolide with different penetration enhancers in vitro (, n = 4)
促渗剂拟合方程R2渗透速率/(μg·cm−2·h−1)ERQ24/(μg∙cm−2) 对照Q=30.032 t+41.6470.990 930.032-469.87±45.95 1%氮酮Q=32.084 t+32.0670.995 532.0841.068512.25±13.77 3%氮酮Q=30.210 t+30.9730.995 930.2101.006487.09±20.58 5%氮酮Q=28.506 t+32.4700.995 328.5060.949456.73±25.95 2%丙二醇Q=42.107 t+55.7680.986 242.1071.402680.68±27.04** 3%丙二醇Q=45.744 t+46.3570.989 945.7441.523731.48±29.46** 5%丙二醇Q=42.487 t+56.7070.990 542.4871.415679.33±37.55** 1%薄荷醇Q=45.047 t+44.2170.992 045.0471.486723.63±23.79** 3%薄荷醇Q=37.387 t+33.5920.993 837.3871.245593.60±14.32** 5%薄荷醇Q=32.127 t+37.3030.994 632.1271.070533.30±26.86** 1%氮酮+3%丙二醇Q=39.543 t+34.6220.995 039.5431.317626.07±22.53** 1%薄荷醇+3%丙二醇Q=44.648 t+42.7890.991 544.6481.487699.32±17.89** 1%氮酮+1%薄荷醇Q=44.883 t+33.3220.994 744.8831.495714.71±21.96**
与对照组比较:**<0.01,下表同
**< 0.01control group, same as below
表6 不同促渗剂去氢木香内酯体外Q-t模型拟合方程(,n = 4)
Table 6 Fitting equation of cumulative penetration models of dehydrocostus lactone with different penetration enhancers in vitro (, n = 4)
促渗剂拟合方程R2渗透速率/(μg·cm−2·h−1)ERQ24/(μg·cm−2) 对照Q=31.150 t+40.1040.991 531.150-486.12±60.02 1%氮酮Q=32.084 t+32.0670.995 532.0841.030513.11±16.67 3%氮酮Q=30.050 t+28.6630.996 330.0500.965488.28±23.05 5%氮酮Q=28.261 t+32.5890.995 028.2610.907457.20±23.72 2%丙二醇Q=47.617 t+56.1870.986 947.6171.529762.78±29.80** 3%丙二醇Q=49.903 t+44.0140.990 149.9031.602814.78±29.36** 5%丙二醇Q=46.931 t+54.3120.991 446.9311.507746.90±42.48** 1%薄荷醇Q=49.766 t+42.5420.992 849.7661.600802.86±28.46** 3%薄荷醇Q=39.100 t+30.4810.994 139.1001.255624.85±20.97** 5%薄荷醇Q=33.003 t+35.0100.994 933.0031.060558.71±37.87** 1%氮酮+3%丙二醇Q=41.190 t+30.7260.995 441.1901.322648.40±27.66** 1%薄荷醇+3%丙二醇Q=47.907 t+40.3760.991 247.9071.538755.87±27.17** 1%氮酮+1%薄荷醇Q=48.900 t+32.3110.994 148.9001.570779.30±36.19**
3 讨论
3.1 处方评价及优化
凝胶贴膏具有载药量大、皮肤相容性好、改善角质层水化作用等优势,制备工艺简单,但因药物不同会导致凝胶贴膏黏性和涂布性发生变化,因此没有成熟工艺供不同性质的药物使用。同时凝胶贴膏基质种类多,理化性质不同,加入顺序对成型性和涂布性也很关键。故通过查阅文献[21-24],从多种制备方法中优选出最佳工艺,并通过单因素考察确定基质种类和用量范围。
常用优化方法包括正交设计、均匀设计、响应面法和D-最优混料设计等。正交设计的实验次数较少,忽略了各因素之间的交互作用,而凝胶贴膏各基质之间的作用,影响交联速度和膏体内聚力等;均匀设计法因实验次数大幅减少,准确性和预测性均较差;响应面法采用多元二次方程回归来拟合因素与响应值之间的函数关系,通过模型拟合来寻找最优工艺或处方;D-最优混料设计固定各基质总量不变,预测结果准确性高,更适合凝胶贴膏的处方优化。因此本实验选择D-最优混料设计进一步优化凝胶贴膏处方。
表7 不同促渗剂橙皮苷体外Q-t模型拟合方程(,n = 4)
Table 7 Fitting equation of cumulative penetration models of hesperidin with different penetration enhancers in vitro(, n = 4)
促渗剂拟合方程R2渗透速率/(μg·cm−2·h−1)ERQ24/(μg·cm−2) 对照Q=5.652 t+2.6650.996 05.652-103.71±38.51 1%氮酮Q=12.803 t+5.1640.993 212.8032.265233.19±18.68** 3%氮酮Q=10.822 t+4.9540.996 310.8221.915212.64±28.69** 5%氮酮Q=10.416 t+1.5960.998 910.4161.843217.87±40.74** 2%丙二醇Q=14.824 t+3.6630.994 714.8242.623256.19±22.65** 3%丙二醇Q=14.898 t+5.3870.990 914.8982.636263.45±32.06** 5%丙二醇Q=11.696 t+5.7120.995 111.6962.069240.26±25.19** 1%薄荷醇Q=12.663 t+0.5360.995 712.6632.240234.11±8.75** 3%薄荷醇Q=13.576 t+0.5650.993 813.5762.402248.81±18.19** 5%薄荷醇Q=12.016 t+4.0100.996 512.0162.126246.72±34.34** 1%氮酮+3%丙二醇Q=14.585 t+1.2760.993 514.5852.581255.70±35.69** 1%薄荷醇+3%丙二醇Q=13.800 t+6.3580.992 513.8002.442247.27±37.46** 1%氮酮+1%薄荷醇Q=17.744 t-0.0560.994 417.7443.139317.76±28.42**
表8 CZGP对小鼠醋酸扭体的影响(,n = 10)
Table 8 Effect of CZGP on acetic acid writhing in mice(, n = 10)
组别潜伏期/s扭体次数/次镇痛率/%PGE2/(pg∙mL−1) 模型132±16c83±10a-397.100±8.035a 丁桂儿脐贴242±37b55±17b37.20211.400±5.187c XJT385±162a40±10c54.19262.200±8.742b CZGP257±62b39±4c57.75259.700±8.006b
不同小写字母表示彼此之间具有显著性差异(<0.05)
different lowercase letters indicate significant differences between them (< 0.05)
3.2 体外透皮研究
CZGP是由中药复方提取物制成,成分多样复杂,选择合理的质量指标至关重要。复方蜘蛛香中蜘蛛香为君药,消食健胃、理气止痛,木香为臣药,加强蜘蛛香理气止痛、消食之功效,草果既作佐药,又作使药,助君药、臣药理气止痛之功效,并制约其苦寒之性;且君药中橙皮苷含量与镇痛作用成正相关[25],臣药中木香烃内酯与去氢木香内酯为指标性成分,因此选择木香烃内酯、去氢木香内酯和橙皮苷作为指标成分。
经皮渗透速率是凝胶贴膏的关键问题,渗透速率直接影响其药效,因此,选择合理有效的促渗剂非常重要。氮酮、丙二醇和薄荷醇是常用的促渗剂,本实验选取木香烃内酯、去氢木香内酯、橙皮苷3种主要成分,能够较全面的反映全方整体促渗效果。木香烃内酯和去氢木香内酯相对分子质量较小,脂溶性强,具有一定的透皮效果,透皮速率分别为30.032、31.151 μg/(cm2·h),当加入3%丙二醇时促渗作用最强,增渗倍数分别为1.523、1.602。橙皮苷相对分子质量较大,透皮速率为5.652 μg/(cm2·h),促渗作用较强的分别是1%氮酮+1%薄荷醇和3%丙二醇,综合3种成分选择3%丙二醇作为促渗剂。
此外透皮接收液中3种成分的含量测定选择《中国药典》2020年版中2种方法并进行调整。实验摸索同时测定透皮接收液中3种成分的方法过程中,选择不同波长进行测定,当在215 nm时能够同时检测到3种成分,但方法重复性不好,且因为波长太小导致基线无法平衡,故选择两种方法进行3种成分的含量测定。
3.3 初步药效学研究
本实验中丁桂儿脐贴、XJT、CZGP的镇痛率分别为37.20%、54.19%、57.75%,可见凝胶贴膏镇痛效果优于阳性药与XJT。疼痛的发生发展与炎性反应有密切关系,当机体组织受到有害物质刺激形成损伤时,组织细胞释放炎性因子,通过细胞信号传导通路导致PGE2等疼痛介质释放,从而发动和传递痛觉信号[26],各给药组血清中PGE2水平均显著少于模型组,推测其镇痛作用可能与抑制体内PGE2的释放有关。CZGP与XJT在幼鼠均表现出较好的镇痛作用,可见剂型改造表现出一定的成效,关于CZGP与XJT的其他作用还需进一步研究。
志谢:LOGAN公司提供DHC-6TL型干加热透皮系统。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
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Pharmaceutical research of Compound Zhizhuxiang Gel Plaster by D-optimal mixture design
MEI Jia-hua1, 2, WANG Tao1, ZHA Li-chun1, LIN Wei-chuan1, YAN Ming-li1, CUI Li-li3, MA Yun-shu1, 2
1. Yunnan University of Chinese Medicine, Kunming 650500, China 2. Key Laboratory of External Drug Delivery System and Preparation Technology of University, Yunnan Key Laboratory of Dai and Yi Medicine, Yunnan Key Laboratory of Southern Medicinal Resource, Kunming 650500, China 3. Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China
To optimize of the best prescription of Compound Zhizhuxiang Gel Plaster (复方蜘蛛香凝胶贴膏, CZGP) based on dosage form transformation, and investigated the penetration promotion effects of single and binary compound penetration enhancers, and the analgesic effects of gel plaster and Xiangguo Jianxiao Tablets (香果健消片, XJT).Using initial adhesion, adhesion holiding, peeling strength and sensory score as evaluation indexes, the optimal prescription was optimized by D-optimal mixture design. Three commonly used transdermal enhancers, azone, propylene glycol and menthol, were selected. With costunolide, dehydrocostus lactone and hesperidin as indicators, the permeation promotion effects of single and binary compound enhancers were evaluated by dry heating transdermal system and screened the best penetration enhancers. The analgesic effect of CZGP and XJT was preliminarily evaluated by acetic acid writhing experiment in mice (young mice).The best prescription of CZGP was tartaric acid 1.000 g, PVPK90 6.000 g, NP700 11.000 g, aluminum glycolate 0.800 g, glycerin 35.000 g and water 21.200 g; 3% propylene glycol is the best one for different monobasic and binary penetration enhancers, and the penetration rates of costunolide, dehydrocostus lactone and hesperidin were 45.744, 49.903 and 14.898 μg/(cm2·h), and the enhancement ratios were 1.523, 1.602 and 2.636, respectively. CZGP had analgesic effect on acetic acid writhing in mice (young mice), and the analgesic rate was better than XJT.CZGP has good transdermal permeability and analgesic effect, which provides ideas for transforming compound oral preparations of traditional Chinese medicine into transdermal preparations.
D-optimal mixture design; Compound Zhizhuxiang; gel paste;transdermal; acetic acid twisting experiment; Xiangguo Jianxiao Tablets; pharmacodynamics; analgesia; initial adhesion force; the adhesion force; peel strength; azone; propylene glycol; menthol; costunolide; dehydroxylinolactone; hesperidin; dry heating through skin system
R283.6
A
0253 - 2670(2022)11 - 3329 - 09
10.7501/j.issn.0253-2670.2022.11.008
2021-12-26
国家自然科学基金资助项目(82174065);国家自然科学基金资助项目(82060723);云南省科技厅-云南中医学院应用基础研究联合专项项目(2018FF001);云南省科学技术院重大科技专项项目(202002AA100007)
梅佳华(1996—),男,山西长治人,硕士研究生,研究方向为中药新剂型与新技术。Tel: 13546167274 E-mail: Highwaydo@163.com
马云淑,博士生导师,主要从事中药新剂型与新技术的研究。E-mail: yunshuma2@126.com
[责任编辑 郑礼胜]