亲水性巴布剂基质处方筛选实验研究

亲水性巴布剂基质处方筛选实验研究
马莉,韩锋,高静 (天津药物研究院,天津, 300193)
摘 要:目的:采用正交设计法对亲水性巴布剂基质处方进行筛选及优化。方法:以 制得巴布剂的初粘力、均匀性、内聚力为量化指标,采用 L9(34)正交实验及优化实 验优选基质处方。结果:以卡波姆:聚乙烯醇:明胶:聚丙烯酸=1:1:4:0.1 的比例为最 佳用量配比。结论:巴布剂基质配方合理,与药物相溶性好,药物贴剂能够很好的帖 覆与皮肤,能够实现工业化生产。 关键词:巴布剂;正交实验;基质处方
Selected Study on the Bases of Hydrophilic Cataplasmta
ABSTRACT:Objective: To study the selection for the bases of the hydrophilic cataplasmata. Method: To set the adhesion force, the homogeneity and cohesion as the quantitative marker, L9(34)orthogonal design and optimized test were used to select the optimum formula of the bases. Result:The best dispengsing is Carbomer:PVA: Gelatin: Polypropylene acid = 1:1:4:0.1. Conclusion:The formula of bases is reasonable, and the bases have a better permeation effect on the compositions in medicament. It can be appropriate for commercial run. KEYWORDS:Cataplasmata;Orthogonal test;formula of bases
巴布剂(cataplasmata),系指药材提取物、药物与适宜的亲水性基质混匀后, 涂布于裱背材料上制成的外用制剂。最早出现于 20 世纪 70 年代的日本,相对于其他 外用贴膏,巴布剂具有以水溶性高分子材料为基质,对皮肤无过敏、刺激反应,剥离 时无疼痛感和残留;对低离子强度和水溶性组分承载能力强;生产过程中不使用有机 溶剂,对环境无污染;较高的含水量可促进药物从贴布向皮肤释放,并且水分在蒸发 时会带走皮肤上的热量,带来凉爽感等优点。随着医药化学工业的发展,新型高分子 材料的出现,巴布剂的基质组成更科学合理,给药剂量准确,已发展成为定型巴布剂, 这种剂型正在受到人们的重视[1]。
巴布剂的基质主要由骨架材料、填充剂、增粘剂、保湿剂、交联剂和交联调节剂
3971

等构成[2]。它作为一种外用透皮贴敷制剂,其粘贴性能是依靠高分子基质本身的粘着 力来实现的。因此,该制剂成型的关键工艺是对水溶性高分子材料的种类及配比进行 筛选。
本文研究的巴布剂是采用卡波姆、聚乙烯醇、明胶、聚丙烯酸作为基质材料,通 过正交实验及优化实验设计,以初粘力、内聚力、均匀性为量化指标进行优选[1],对 巴布剂基质处方进行筛选。
1 材料和仪器 抗风湿浸膏(按照工艺试验室自制);卡波姆(北京国人逸康科技有限公司,
200504);明胶(包头东宝乐凯彩感明胶股份有限公司,04012);聚乙烯醇(博爱新 开源制药有限公司,3D051128141);聚丙烯酸钠(上海誉诺化工,200504)。其它试 剂均为分析纯。 2 方法和结果 2.1 聚乙烯醇:明胶:聚丙烯酸用量比例考察
卡波姆是一种高分子均聚或共聚物,由烯丙基蔗糖及聚烷基季戊四醇交联的丙烯 酸组成,具有极好的包水性,与皮肤亲合性好,能增加有效成份的透皮吸收,促进皮 肤水合作用,剥离时无痛感,使用时无污染,对皮肤有良好的生物粘附性等优点。所 以,我们将其定为所要使用的基质材料之一,因此实验中固定卡波姆的用量,采用 L9(34)正交表进行基质配比,考察聚乙烯醇:明胶:聚丙烯酸用量比例,并以初粘力、 内聚力、均匀性为考察指标,并进行综合评分。 2.1.1 考察指标 2.1.1.1 初粘力测定[3]
采用滚球实验装置,按照《中国药典》2005 年版一部附录 XII E 进行实验,以 膏面所能粘住的小球号数表示其粘性的大小。膏面所能粘住小球号数越大,即小球质 量越大,表示其粘性越大。
取供试品 3 片,在室温下,置于长 30cm,与水平面成 15°的斜面滚球装置中央, 膏面向上,斜面上部 10 ㎝及下部 15 ㎝用塑料膜覆盖,中央留出 5 ㎝的膏面,使小球 自斜面顶端自由滚下。3 片供试品中应有 2 片或 2 片以上能在测试段上粘住钢球,如 有 1 片不能粘住,再用较小 1 号的钢球实验,应能粘住。如只有 1 片能粘住钢球,而 另 2 片只能粘住较小的钢球,则应另取 3 片复试。以实验中测得的最大球号为 10 分,
3972

其余的以与其相比的百分率计算得分。 2.1.1.2 内聚力测定
内聚力的大小表示膏体延展性的好坏。若内聚力越大,则膏体延展性越好,不 易脱膏;反之,内聚力越小,则膏体延展性越差,容易脱膏。
将巴布剂贴敷于垂直的不锈钢板上,下端 2cm 处悬挂 750g 砝码,测定其在单位 时间内移动的距离,以测得最小距离为 10 分,其余的以与其相比的百分率计算得分。 2.1.1.3 均匀性考察
均匀性主要是考察基质在涂布时有无颗粒感,是否薄厚均匀。本实验以涂布在无 纺布上无颗粒感、细腻、薄厚一致者为 10 分;涂布薄厚不一,有颗粒感,不细腻者 为 5 分的标准逐级进行评分。 2.1.1.4 综合得分计算
将初粘力、内聚力、均匀性三项所得分数相加,计算综合得分。 2.1.2 正交实验设计[5-6] 2.1.2.1 正交设计表
以卡波姆 5g 为基础配比,考察聚乙烯醇、明胶、聚丙烯酸的用量,即将原料作 因素,用量作水平,安排三因素三水平实验(见表 1)。

表 1 正交设计的因素及水平表

Table 1 Factors and levels of orthogonal test

因素 水平

聚乙烯醇(g) 明胶(g) 聚丙烯酸(g)

(A)

(B)

(C)

1

5

5

5

2

10

15

10

3

15

20

15

按照正交设计表进行处方配比,选用 L9(34)表进行实验,制备巴布膏,干燥, 切割成 7×10cm 规格的药贴,对其初粘力、内聚力、均匀性等因素进行综合评分, 正交设计的安排及结果见表 2。

序号

表 2 正交设计的安排及结果

Table 2 Orthogonal design and accumulative release

因素

指数

A B C D 初粘度 内聚力 均匀性

综合评分

3973

1

1

1

1

1

6

2

1

2

2

2

10

3

1

3

3

3

5

4

2

1

2

3

9

5

2

2

3

1

8

6

2

3

1

2

7

7

3

1

3

2

4

8

3

2

1

3

4

9

3

3

2

1

5

Ij 69 52 61 59

IIj 59 59 65 59

IIIj 51 68 53 61

Ij/3 23.0 17.3 20.3 19.7

IIj/3 19.7 19.7 21.7 19.7

IIIj/3 17.0 22.7 17.7 20.3

R 6.0 5.3 4.0 0.7

S 54.22 42.89 24.89 0.89

6

5

17

8

10

28

9

10

24

9

5

23

4

5

17

7

5

19

3

5

12

5

5

14

10

10

25

G=179 G2=32041 CT= G2/9=3560.11

2.1.2.2 正交实验结果及方差分析 由表 2 中极差 R 可知各因素影响巴布剂性状的能力大小为 A>B>C,即卡波姆、聚
乙烯醇、明胶、聚丙烯酸的作用依次降低。 对结果进行方差分析(见表 3),

表 3 方差检验的数值 Table 3 Variance analysis

方差来源 离差平方和 自由度

方差

F值

P值

A

54.22

2

27.11

61.06

P<0.05

B

42.89

2

21.445

48.19

P<0.05

C

24.89

2

12.445

27.97

P<0.05

D(误差)

0.89

2

0.445

F1-0.05(2,2)=19.00 F1-0.01(2,2)=99.00 将空白项列入误差项,进行 F 检验,所得的 F 值都在[F1-0.05(2,2),F1-0.01(2,
2)]范围内,由表 3 中 P 值可知,聚乙烯醇、明胶、聚丙烯酸对巴布剂性状的影响都

3974

有显著性。所以,最优处方配比为 A1B3C2,即聚乙烯醇:明胶:聚丙烯酸=1:4:0.1。 2.1.2.3 验证实验[7-8]

由于最优处方配比为 A1B3C2,在正交实验项中没有出现该配比,因此,需进行验 证实验。以正交设计优选出的最佳处方制备 3 批样品,测定初粘力、内聚力和均匀性。

结果表明正交设计优选结果可靠,基质具有良好的延展性,外观平整光滑,且能满足

皮肤贴敷给药的要求,结果见表 4。

表 4 验证实验结果

Table 4 Result of confirming test

样品号

初粘力

内聚力

均匀性

综合评分

1

10

9

10

29

2

9

9

10

28

3

9

10

10

29

2.1.3 卡波姆用量考察 2.1.3.1 优化实验设计 以上实验中,以 5g 卡波姆为基准,已经确定了聚乙烯醇、

明胶、聚丙烯酸的最佳用量配比为 1:4:0.1,所以本实验以聚乙烯醇、明胶、聚丙烯

酸为 5g,20g,0.5g,分别与 1g,5g,10g 卡波姆及其它辅料混合制备巴布剂,同样 以初粘力、内聚力、均匀性为量化指标,考察卡波姆最佳用量。

2.1.3.2 优化实验结果 通过实验发现(见表 5),

表 5 优化实验结果

Table 5 Result of selected test

卡波姆(g)

初粘力

内聚力

均匀性

综合评分

1

8

7

10

25

5

10

9

10

29

10

10

8

10

28

当卡波姆取 5g 时,考察项的综合评分最高,整个制剂综合水平较好。当卡波姆取

1g 和 10g 时,铺膏前状态均与取 5g 时状态相似,但在干燥后,前者膏体发硬,后者

不易揭膜。这都是由于卡波姆形成氢键键合相后具有保湿性引起的,卡波姆取 1g 时

保湿作用小,干燥后导致膏体干硬;卡波姆取 10g 时保湿作用大,干燥后导致膏体湿

3975

度大,而不易揭膜。所以,通过本实验明确,在固定卡波姆、聚乙烯醇、明胶、聚丙 烯酸 5g,20g,0.5g 时,卡波姆最佳用量为 5g。 3 结果和讨论
基质的配比以卡波姆:聚乙烯醇:明胶:聚丙烯酸=1:1:4:0.1 时,所得基质 的初粘力、内聚力、均匀性等物理考察项综合水平最好。可以保证巴布剂的成型和粘 性,保证制剂可以很好的贴覆与皮肤表面,持续的释放药物。
3976

参考文献 [1]奚炜,胡晋红,朱全刚,等.正交设计优化巴布剂基质处方.药学服务与研究,2004, 4(1):80 [2]刘淑芸,汤亚池,费虹.中药巴布剂研究概况.国外医学·中医中药分册,1997, 19(5):13 [3]庄桂霞,袁学勤,胥云.颈舒巴布剂制备工艺的研究.中医外治杂志,2004,13(3): 6 [4]王林,陈述坤,付远忠,等.均匀设计法优选中药“五行散”巴布剂基质配方的研 究.广东药学,2002,12(6):34 [5]马蓉,管玉珠,宋龙,等.用正交实验法对巴布剂基质配比的研究.兰州医学院学 报,2002,28(3):43 [6]赵颖,林亚平.雪上一枝蒿巴布剂的研制.重庆中草药研究,2005,6(1):29 [7]饶淑华,杨光华,刘红安.五倍子巴布剂的工艺研究.医院制剂,2001,10(2):31 [8]吕育齐,杨东诚.矿泥巴布剂的研制.黑龙江医药,2000,13(1):13 [9]国家药典委员会.中华人民共和国药典.北京:化学工业出版社,2005:一部附录XII E [10]雷璐平.透皮吸收新剂型—水杨酸乙酯巴布剂.中国处方药,2004,3(24):72
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