基于Box-Behnken响应面法优化白芍总苷脂质体凝胶的制备工艺

夏清瑶 魏新尧 张爱民 刘成琳

通化师范学院，吉林 通化 134002

白芍为毛茛科植物芍药(PaeonialactifloraPall)的干燥根，味苦、酸，性微寒，归肝、脾经；具有养血调经、敛阴止汗、柔肝止痛、平抑肝阳之效[1]。白芍总苷(total glucosides of paeony，TGP)是白芍干燥根部的提取有效部位[2]。现代研究[3]表明其具有调节免疫功能、对抗炎症、修复皮肤屏障等药理作用；白芍总苷水溶性较差，所以其传统剂型胶囊剂、片剂等起效慢、生物利用度低。前期查阅文献[4-5]发现白芍总苷具有修复皮肤屏障作用，可治疗皮肤方面的疾病，考虑到白芍总苷水溶性较差，无法达到治疗的效果，所以开发新型白芍总苷外用制剂尤为重要。

脂质体凝胶剂由脂质体混悬液分散在高分子凝胶基质中制备得到，是较理想的皮肤局部给药载体[6]。具有生物相容性好、易涂抹、易清除等优点，临床中常用于局部经皮给药[7-8]。脂质体凝胶剂不仅能够长时间驻留于皮肤，可以在接触皮肤时快速润湿皮肤表层，有效提高药物的透皮吸收率和延长药物在皮肤表面的滞留时间，更为其药物贮库效应增强了药物的缓释性及稳定性[9]。因此，本文通过Box-Behnken响应面法优化白芍总苷脂质体凝胶的制备工艺，为今后白芍总苷脂质体凝胶地应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器与试剂

1.1.1 材料 白芍(吉林大药房)；D101大孔吸附树脂(天津光复精细化学研究所)。

1.1.2 试剂 甲醇(色谱纯)；乙腈(色谱纯 德国Merck公司)；磷酸(天津大茂化学试剂厂)；水为娃哈哈纯净水。

1.1.3 仪器 赛默飞高效液相色谱仪(包括自动取样器、四元泵系统、紫外检测器、工作站)；精密电子分析天平(天津天马恒基仪器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 样品溶液的制备

1.2.1.1 TGP提取物的制备 精密称取白芍100 g，置1000 mL圆底烧瓶中，加70%乙醇提取3次，加醇量依次为10倍、8倍、6倍，提取时间分别为2 h、1.5 h、1 h，合并3次提取液，回收至无醇味，减压浓缩至2 g/mL即得白芍总苷溶液。通过预处理的D101大孔吸附树脂，首先用8倍树脂体积量的水洗脱，弃去洗脱液，接着用5倍树脂体积量的60%乙醇洗脱，最后收取洗脱液，减压浓缩至干燥，既得TGP提取物。

1.2.1.2 TGP脂质体的制备 采用薄膜分散法制备TGP脂质体，分别取TGP提取物0.07 g和大豆卵磷脂0.8 g、胆固醇0.8 g，置烧杯中加20 mL甲醇，超声溶解后，置梨形瓶中，40 ℃旋蒸挥去溶剂，直到梨形瓶中形成均匀的薄膜，加入适量pH7.4的PBS溶液，在50 ℃水浴中水化一段时间，取出在冷却至室温既得TGP脂质体。

1.3 TGP脂质体凝胶的制备及质量评价

1.3.1 响应面法优化凝胶处方 根据2020版《中国药典》规定，制备的凝胶剂外观应均匀、细腻并且在室温下不液化或干涸。采用综合加权评定的方法计算OD值，OD=均匀度×0.4+透明度×0.3+流动性×0.3。

采用Box-Behnken响应面设计对凝胶处方进行优化，将卡波姆用量设为(A)，甘油用量设为(B)、三乙醇胺用量设为(C)。首先取适量卡波姆940，用适量水浸泡过夜，搅拌使溶胀，加入适量甘油制成凝胶基质，另取1g TGP脂质体冻干粉加水溶解，搅拌下加入凝胶基质中，加水10 mL搅匀。凝胶处方筛选综合评分标准见表1，Box-Behnken Design试验设计因素水平表见表2、试验设计与计算结果见表3、回归模型方差分析见表4，效应曲面图如图5所示。

影响TGP脂质体凝胶的制备工艺因素卡波姆用量设为(A)，甘油用量设为(B)、三乙醇胺用量设为(C)经回归拟合，得到回归方程：Y(OD)=1.9A+0.450B+2.10C+0.900AB+0.0625AC+0.0400BC+4.62A2+3.58B2+0.5084C2，R2=0.9982，P<0.0001，表明模型的差异性显著；失拟项P>0.05失拟项不显著，说明该模型拟合度和可信度均有效，试验误差小，因此，可用此模型对影响卡波姆用量，甘油用量、三乙醇胺用量进行分析和预测。

表1 凝胶处方筛选综合评分标准表

表2 Box-Behnken Design试验设计因素水平表

表3 试验设计与结果表

表4 方差分析表

1.3.2 验证性实验 按照上述各因素最佳水平进行验证性实验，最优处方为卡波姆用量为2 g，甘油用量为90 g，三乙醇胺用量为30 g，制备三批样品，经检测均匀度(均匀细腻)；透明度(表面光滑，有光泽)；流动性(适中)，OD值分别为8.3、8.7、8.7，RSD值为2.7%，上述结果说明，所得实验结果重现性好，制备工艺稳定。结果见表5。

图1 各因素对白芍总苷脂质体凝胶制备的响应面图

表5 验证性实验结果表

2 讨论

皮肤科疾病主要与免疫、细胞因子相关。TGP可以通过调节免疫功能、改善细胞因子水平达到治疗皮肤类疾病的目的，并广泛应用于临床治疗[10]。脂质体凝胶兼具脂质体剂型和凝胶剂型的优点，如：无刺激性、易涂抹、易清、生物相容性良好等，是近年来关注度高、快速发展的一种新兴剂型，为局部用药剂型提供了一个新的发展方向[8]。

现有文献对白芍总苷脂质体进行了制备工艺优化，但并无对白芍总苷脂质体凝胶进行制备工艺优化的相关文献[4]。因此，本试验在查阅相关资料后决定采用Box-Behnken响应面分析法对试验数据进行处理，响应面法是一种将试验设计与数学建模相整合的优化试验的方法[11]。现广泛应用于中药的提取工艺、炮制工艺以及制剂工艺等工艺的优化方案之中[12]。以卡波姆用量、甘油用量、三乙醇胺用量为考察因素，均匀度、透明度、流动性为质量评价标准，通过计算多元二次回归方程来拟合因素和响应值之间的函数关系，得出最佳白芍总苷脂质体凝胶制备工艺的卡波姆用量，甘油用量和三乙醇胺用量。

试验结果和验证性表明，优化后的白芍总苷脂质体凝胶制备工艺制备出的白芍总苷脂质体凝胶，外观均匀、透明度高、流动性好。本文为白芍总苷新剂型的制备提供了理论依据，可以此为基础进一步研究白芍总苷脂质体凝胶的透皮吸收效果和药物代谢动力学等，进一步完善白芍总苷脂质体凝胶的用药依据，为今后白芍总苷脂质体凝胶的开发以及临床应用提供参考。