BBD-RSM法优选蛋黄油软膏的制备工艺研究

杨 东，毕建云，刘媛媛

（1. 潍坊市益都中心医院，山东 潍坊 262500；2. 山东中医药大学，山东 济南 2503553）

早在五代的《日华子本草》中就有蛋黄炒取油和粉敷头疮的记载。明李时珍在《本草纲目》中也引用了众多的蛋黄油验方。刘禹锡《传信方》用乱发鸡子膏治儿童热疮。《集验方》记载用蛋黄油治汤火烧疮等[1]。现临床外涂常用于治疗湿疹、烧烫伤、皮肤瘙痒、口腔溃疡等疾病[2]，内服可用于治疗腹泻、高血脂、胃溃疡、慢性胃炎等疾病[3]。蛋黄油的制备方法在传统干馏法基础上，逐渐衍生了醇提法、超临界提取法、烘焙法、减压蒸馏法等[4-5]。本研究采用传统干馏法制备蛋黄油，本着干净实用、防腐耐用的原则，将蛋黄油制备成软膏剂[6]。并采用Box-Behnken设计-响应面法（BBD-RSM）分别优选出水包油型（O/W型）和油包水型（W/O型）蛋黄油软膏的最佳成型工艺，并制备3批小试产品，验证两种软膏制备工艺的可行性。

1 材料与试剂

1.1 仪器

BS-202型双目生物显微镜（上海长方光学仪器有限公司）；TDL80-2B型台式离心机（上海安亭科学仪器厂）；HH-2型两孔水浴锅（江苏东鹏仪器制造有限公司）；JY1002电子天平（上海天美天平仪器有限公司）。

1.2 药物与试剂

鸡蛋（济南启动科贸有限公司）；硬脂酸（批号：20181110，天津市鼎盛鑫化工有限公司）；单硬脂酸甘油酯（批号：20170801，天津市大茂化学试剂厂）；月桂氮酮（批号：20181028，郑州市津北化工有限公司）；尼泊金乙酯（批号：20150110，天津市科密欧化学试剂有限公司）；甘油（批号：20090930，上海运佳黄浦制药有限公司）；三乙醇胺（批号：20160722，北京高纯科技有限公司）；液状石蜡（批号：20161110，吉林市吉化江城油脂有限责任公司）；医用凡士林（批号：20180501，天津市大茂化学试剂厂）；司盘-40（上海麦克林生化科技有限公司）；羊毛脂（批号：20150630，天津市大茂化学试剂厂）；十二烷基硫酸钠（批号：160701，上海展云化工有限公司）；十八醇（批号：20170710，天津市科密欧化学试剂有限公司）；吐温-80（批号：20120615，天津广成投资集团有限公司）；蓖麻油（批号：20150108，天津富宇精细化工有限公司）；乳化剂OP（批号：20120805，天津福晨化学试剂有限公司）；切片石蜡（批号：20180330，上海市标本模型厂）；柠檬味香精E-14547（批号：1121547，云南谐和实业有限公司）；蜂蜡（河南誉洋蜡业有限公司）；硼砂（天津市北辰方正试剂厂）。

2 方法与结果

2.1 蛋黄油的提取

取5～7个熟鸡蛋黄称重，记为m1；将蛋黄置于柄皿内捣碎，文火加热使蛋黄均匀受热，除尽水分后武火熬制并不断搅拌防止蛋黄烧焦；约20 min后产生白烟，蛋黄颜色变深并有香味溢出；约40 min时白烟最浓，蛋黄变为黑色稠膏状，有黑褐色蛋黄油流出，同时散发出腥臭气味；待蛋黄全部变黑后停止加热，冷却至室温后将蛋黄油滤出[7]，称重记为m2；放入玻璃瓶中密封，置于干燥阴凉处保存。按下式计算出油率（Y）[8]。

干馏法提取蛋黄油的平均出油率为21.54 %。

2.2 蛋黄油软膏的制备

2.2.1 基质筛选标准 软膏剂的主要组成部分是药物和基质[9]，其中软膏剂的成型和药效的发挥与基质的种类密切相关。本研究从O/W型和W/O型两种软膏剂基质入手，分别从颜色、硬度、皮肤涂抹均匀性、显微镜观察、离心、耐寒试验、耐热试验7个方面对软膏进行综合评分，选出最优方案[10]。

综合评分标准具体见下表[11-13]（单项满分10分，总分70分）。

表1 综合评分标准

2.2.2 O/W型基质的筛选 经查阅文献，筛选出7种不同的O/W型基质处方[14-15]。取油相试剂，置于洁净干燥烧杯中，置于80 ℃恒温水浴锅中加热熔融；另取一洁净干燥烧杯，加入水相试剂，置于80 ℃恒温水浴锅中；待两相均熔融后，先取少量水相迅速倒入油相中，边加边搅拌至形成乳白色初乳；再将剩余的水相全部倒入油相中，边加边搅拌至形成均匀稠膏状O/W型基质；然后再按总基质用量的15 %加入定量蛋黄油，搅拌均匀后静置，冷却至室温，得到棕褐色软膏[16]。具体处方[17]及综合分数见表2。

表2 O/W型基质处方筛选

由表2可知，处方三脂肪酸硫酸钠法得分最高，为59分，制备的软膏各项考察因素均比其他其他处方效果好，故选用该处方做后续实验。

2.2.3 W/O型基质的制备 处方见表3。取油相试剂与蛋黄油合并，置于洁净干燥烧杯中，置于80 ℃恒温水浴锅中加热熔融；另取一洁净干燥烧杯，加入水相试剂，置于80 ℃恒温水浴锅中；待两相均熔融后，先取少量油相迅速倒入水相中，边加边搅拌至形成乳白色初乳；再将剩余的油相全部倒入水相中，边加边搅拌至形成均匀稠膏状W/O型基质[18]。

表3 W/O型基质处方初选

2.3 BBD-RSM法优选O/W型软膏最佳工艺

2.3.1 因素水平表的建立 根据2.2.2项下所得最优处方，以十八醇用量（A）、白凡士林用量（B）、十二烷基硫酸钠用量（C）、甘油用量（D）为考察因素[19]，以综合评分（R）为评价指标，进行四因素三水平星点设计，建立因素水平表[20]，见表4。

表4 O/W型软膏星点设计-响应面法因素及水平

2.3.2 星点设计-响应面法试验 采用Design-Expert 11软件随机安排试验，方案及结果见表5。

表5 星点设计-响应面法试验设计和结果

2.3.3 模型拟合 应用Design-Expert 11软件，根据表4进行拟合[21]，得到综合评分（R）的二次多项式回归模型。

2.3.4 方差分析 结果见6。

表6 O/W型二次多项式模型的方差分析

由表6可见，P＜0.05表示总模型方差是显著的，模型拟合程度较高，较好地反映了综合评分与十八醇、白凡士林、十二烷基硫酸钠、甘油用量之间的关系[22]，各考察因素对综合评分的影响程度A＞C＞B＞D，十八醇用量对该制剂的成型性影响显著；失拟项不显著（P=0.0686＞0.05），说明实验数据良好，综合评分误差较小，该模型可用于对O/W型蛋黄油软膏制备基质优选进行分析和预测。

2.3.5 工艺优化与预测 根据二次多项式回归方程，应用Design-Expert 11软件绘制响应值与4个因素的三维响应面图（见图1），通过响应面图可直观看出4个因素对综合评分的影响及变化趋势[23]。此次试验结果的最佳落点，在试验考察区域内，结合软件给出的最佳预测点，确定最佳制备处方为：十八醇2.94 g，白凡士林2.59 g，十二烷基硫酸钠0.20 g，甘油1.24 g，蒸馏水10 g，蛋黄油2.55 g。取十八醇、白凡士林、蛋黄油，置于洁净干燥烧杯中，置于80 ℃恒温水浴锅中加热熔融为油相；另取一洁净干燥烧杯，加入十二烷基硫酸钠、甘油、蒸馏水，放于80 ℃恒温水浴锅中；待两相均熔融后，先取少量水相迅速倒入油相中，边加边搅拌至形成乳白色初乳；再将剩余的水相全部倒入油相中，边加边搅拌至形成均匀稠膏状O/W型蛋黄油软膏，此时的理论综合分数为60.23。

图1 综合评分与O/W型基质配比的三维响应面图

2.4 BBD-RSM法优选W/O型软膏最佳工艺

2.4.1 因素水平表的建立 根据2.2.3项下W/O型处方，以液状石蜡用量（A）、硬脂酸用量（B）、蜂蜡用量（C）、硼砂用量（D）为考察因素，以综合评分（R）为评价指标，进行四因素三水平星点设计，建立因素水平表，见表7。

表7 W/O型软膏星点设计-响应面法因素及水平

2.4.2 星点设计-响应面法试验设计及结果 采用Design-Expert 11软件随机安排试验，方案及结果见表8。

表8 星点设计-响应面法试验设计和结果

2.4.3 模型拟合 应用Design-Expert 11软件，根据表7进行拟合，得到综合评分（R）的二次多项式回归模型。

2.4.4 方差分析 结果见表9。

表9 W/O型二次多项式模型的方差分析

由表9可见，P＜0.05表示总模型方差是显著的，模型拟合程度较高，较好地反映了综合评分与液状石蜡、硬脂酸、蜂蜡、硼砂用量之间的关系，各考察因素对综合评分的影响程度C＞D＞A＞B，蜂蜡用量对该制剂的成型性影响为显著；失拟项不显著（P=0.0676＞0.05），说明实验数据良好，综合评分误差较小，所以该模型可用于对W/O型蛋黄油软膏制备基质优选的分析和预测。

2.4.5 工艺优化与预测 根据二次多项式，应用Design-Expert 11回归方程绘制各响应值与4个因素的三维响应面图（见图2），通过响应面图可直观看出4个因素对综合评分的影响及变化趋势。此次试验结果的最佳落点，在试验考察区域内，结合软件给出的最佳预测点，从而确定最佳工艺为：液状石蜡3.87 g，硬脂酸0.25 g，蜂蜡1.62 g，硼砂0.09 g，水是1.65 g，石蜡1.3 g，蛋黄油1.32 g，按2.2.3项下制备工艺制得W/O型蛋黄油软膏，此时的理论综合分数为59.71。

图2 综合评分与W/O型基质配比的三维响应面图

2.5 蛋黄油软膏成型工艺处方的验证

根据2.3.5和2.4.5项下两种最佳工艺分别制备3批蛋黄油软膏（O/W型软膏批号为：20223281，20223282，20223283；W/O型软膏批号为：20223291，20223292，20223293），对其进行初步质量检查，结果见表10、表11。按下式计算验证实验中预测值与实际得分的偏差，如小于10 %，表明该回归模型真实可信，建立的数学模型具有良好的预测性，优选的最佳成型工艺合理可行、稳定可靠，筛选出的软膏符合《中华人民共和国药典》制剂通则项下软膏剂的各项规定[24]。

表10 O/W型软膏最佳成型工艺验证实验结果

表11 W/O型软膏最佳成型工艺验证实验结果

偏差（%）=|预测值-实测值|/预测值×100

由表10、表11可见，W/O与O/W型软膏最佳成型工艺验证实验与预测值偏差均小于10 %。与W/O型软膏相比，O/W型软膏颜色较浅且没有油腻感。显微镜下观察，O/W型软膏油滴较小，分布较均匀且密集；W/O型软膏油滴较大，分布较为不均匀且比较稀疏，见图3、图4。

图3 O/W型成品显微观察

图4 W/O型成品显微观察

3 讨论与结论

蛋黄油外用具有多种功效，制成O/W型软膏可用于成人、婴幼儿湿疹，制成W/O型软膏可用于哺乳期乳头皴裂、表皮增厚及角化等的软化、抗菌等，因此本文考察了两种蛋黄油类型软膏的制备工艺。

干馏法为传统的蛋黄油提取工艺。综合评估不同工艺的操作效果、难度及实验室条件等因素，最终采用干馏法提取蛋黄油。基质的制备过程受温度的影响较大，制备过程中要严格控制温度，防止基质混合不均，同时混合过程中的搅拌方向、时间、力度均有影响。关于蛋黄油的用量，预实验时只加入了1 ml蛋黄油，虽能较充分地混合均匀，但显微镜下观察油滴少且稀疏，主药用量不足；后改为按基质用量的30 %添加，此时蛋黄油与基质无法混合均匀，出现明显的油水分层，主药用量严重超载；最后按基质用量15 %左右添加蛋黄油，此时油水混合均匀，显微镜下油滴圆整、分布均匀，主药用量适宜。所以最终选择按基质用量约15 %添加蛋黄油。可在制备基质过程中向水相中加入适量柠檬香精进行矫味。后续研究中还可采用动物实验对其处方及药理作用进行进一步考察，为蛋黄油软膏的深入研究及大规模生产提供参考。