王莹 李赫男 张欣竹 邱艳君
摘 要:本试验采用乙醇超声提取法,制得苍耳草稠膏;采用单因素试验筛选凝胶剂基质、防腐剂、保湿剂及溶剂的种类;正交试验优化处方。确定苍耳草凝胶剂最佳工艺条件为:以2%的卡波姆940为基质,0.01g的苯甲酸为防腐剂,3g的甘油为保湿剂,3mL的乙醇为助溶剂,制备的凝胶剂进行质量检查,该方法工艺稳定、质量可靠,符合2015版药典要求。
关键词:苍耳草;凝胶剂;制备工艺;质量检查
苍耳草来源于菊科植物苍耳(Xanthium sibiricum Patrin) 的地上部分,多生于荒地、原野、路边及村落、城镇旷地,广布全国各地。主要含苍耳苷、脂肪油、生物碱、维生素C,尚含查耳酮衍生物、水溶性苷、葡萄糖、果糖、氨基酸、酒石酸等,民间通常将鲜苍耳草茎、叶用冷开水洗净后捣烂外敷,来治疥癣、湿症、蜂刺、虫螫[1]。这样的使用方法既不方便又无法控制其质量及安全性,而凝胶剂具有保护作用、润泽作用,涂后局部感觉舒适、凉爽、无黏腻感、无刺激性,并可以使药物作用持久[2]。本研究对苍耳草凝胶剂的制备工艺及配方进行优化筛选,为进一步开发苍耳草的新剂型提供一定的理论依据。
1 材料与仪器
苍耳草(吉林农业科技学院左家校区沙家沟);卡波姆940(源叶生物);羟丙基甲基纤维素(天津市光复精细化学研究所);海藻酸钠(天津兴复精细化工研究所);苯甲酸(天津市福晨化学试剂厂);山梨酸钾(天津市福晨化学试剂厂);尼泊金乙酯(天津市福晨化学试剂厂);甘油(天津市致远化学试剂有限公司),1,2-丙二醇(沈阳新宇化工);聚乙二醇400(天津市福晨化学试剂厂);吐温20(天津市福晨化学试剂厂)。
小鼠:由吉林农业科技学院动物实验室提供,室溫为25℃、相对湿度为40%,光照和通风均为良好,采用标准饲料喂养。
抽滤机(郑州长城科工贸有限公司);TDL80-2B离心机(长沙高新技术产业开发湘仪离心机仪器有限公司);旋转蒸发仪(上海裕康科教仪器设备有限公司);电子天平(上海精天电子仪器有限公司);电热锅鼓风干燥箱(吴江长胜烘箱制造有限公司);NDJ-1旋转粘度计(上海精密仪器仪表有限公司)。
2 试验方法
2.1 原料药的前处理
将苍耳草除去根及其他杂物后进行干燥,粉碎后备用。
2.2 苍耳草稠膏的制备
称取苍耳草50g,粉碎过40目筛,加10倍量乙醇,浸泡30分钟,超声波提取2次,每次30分钟,过滤,合并滤液,浓缩至 100mL,加入150mL无水乙醇,在4℃冰箱中过夜沉淀[3],滤液抽滤浓缩,定容至25mL,得到质量浓度为1g/mL(以生药计)的苍耳草稠膏,灭菌后冷藏备用。
2.3 苍耳草凝胶的制备
通过多次预实验,初步筛选出苍耳草凝胶剂的制备方法:称取适量凝胶剂基质,均匀的置于适量水中,静置30分钟使其充分溶胀;称取苍耳草提取物,加入保湿剂、防腐剂,混匀,加至已经溶胀的基质中搅拌均匀;调节pH值等于6,加水至25mL,搅拌均匀,即得苍耳草凝胶。
3 单因素试验
3.1 基质的选择
分别以羟丙甲纤维素、卡波姆940、海藻酸钠作为苍耳草凝胶剂的基质,在其他条件不变、基质浓度为2%的情况下,按“2.3”方法制备苍耳草凝胶进行平行试验。对制得的苍耳草凝胶进行质量检测,分别考察其成型、色味、涂展度、流动性,并进行综合评价,选出苍耳草凝胶剂的最佳基质种类。
3.2 防腐剂的选择
分别以山梨酸钾、苯甲酸和尼泊金乙酯作为防腐剂,在其他条件不变情况下制备苍耳草凝胶剂,将制备好的凝胶剂室内常温避光储存15天,考察防腐效果;在日光灯下观察苍耳草凝胶的光泽性及气味,进行比较,通过对防腐效果和光泽性综合考察选出最佳防腐剂种类。
3.3 保湿剂的选择
分别以甘油、丙二醇和聚乙二醇为苍耳草凝胶剂的保湿剂。对这三组苍耳草凝胶进行称量,放置在鼓风干燥箱中,在55℃的条件下放置1小时,取出后再进行称量,分别计算这三组苍耳草凝胶的失水率,根据失水率选出最佳的保湿剂种类。
3.4 溶剂的选择
分别以乙醇、聚乙二醇400和吐温20作为溶剂,溶解苍耳草稠膏后再与基质混合,观察稠膏在三种溶剂中的溶解度大小。在其他条件不变的情况下,按“2.3”方法制备苍耳草凝胶进行平行试验。对这三组苍耳草凝胶的光泽性进行比较,根据溶解度和光泽性选出最佳的溶剂种类。
3.5 正交试验
根据单因素考察结果进行正交试验。选取出三个对凝胶剂质量影响较大的单因素的用量为考察因素,采用L9(34)方案通过正交试验得到最优处方,以感官评价结果为分析指标,所得的正交试验结果即为苍耳草凝胶剂的最佳工艺配方(见表1)。
3.6 验证试验
按照正交试验所得的最佳处方,对苍耳草凝胶剂进行验证试验,检查其光泽性,保湿性,粘稠度及延展性。
4 质量检查
根据2015版【中国药典】凝胶剂质量检查的要求[4],对制备的苍耳草凝胶进行如下质量检查。(1)稳定性检查;(2)粘度检查;(3)保湿性检查;(4)PH的测定;(5)皮肤刺激性;(6)涂布性检查。
5 结果与分析
5.1 基质的选择结果
由表2可知,分别用羟丙甲纤维素、卡波姆940、海藻酸钠为基质所制备的苍耳草凝胶剂中,通过对成型、色味、透明度、流动性的考察,选用卡波姆940作为基质时成型更好、流动性更佳,故卡波姆940作为基质制备的苍耳草凝胶效果最佳。
5.2 防腐剂的选择结果
由表3可知,用不同的防腐剂:尼泊金乙酯、苯甲酸、山梨酸钾所制备的苍耳草凝胶剂中,通过对光泽性和气味的考察,选用苯甲酸作为防腐剂时光泽性最好且无刺激性气味,防腐效果最佳。
5.3 保湿剂的选择结果
由表4可知,用不同的保湿剂:甘油、丙二醇、聚乙二醇制备苍耳草凝胶剂,甘油的失水率最低,故选用甘油作为保湿剂效果最佳。
5.4 溶剂的选择结果
由表5可知,用不同种类的溶剂:乙醇、聚乙二醇400、吐温20制备苍耳草凝胶剂,乙醇的溶解效果最好,故选用乙醇作为溶剂效果最佳。
5.5 正交试验结果
综合单因素试验结果,以影响因素较大的基质浓度(A)、保湿剂质量(B)、溶剂体积(C)3个因素,按照上述“2.3”项下方法制备每份25mL的紫珠叶凝胶,进行正交试验及方差分析。结果见表。
通过正交实验极差分析,影响苍耳凝胶剂的3个因素程度为A>C>B,最佳方案为A1B1C1,即卡波姆940添加量2%,甘油添加量3g,乙醇添加量3mL,在此配比下制成的凝胶质地细腻均匀,无油腻感,透明度好,粘稠度适中,且pH值适中,不会对皮肤产生刺激性,为最佳工艺配方。
方差分析可见,A因素、B因素、C因素对综合评分影响达显著水平(均p<0.05)。综合评分影响由高到低是A>C>B,與极差分析结果一致。
综上所述,在考虑了试验误差后,A因素、B因素、C因素对综合评分影响达显著水平(均p<0.05),最佳组合为A1B1C1,即基质浓度取2%,保湿剂质量取3g,溶剂体积取3mL时,综合评分最佳。
5.6 验证试验结果
表5-6结果显示,苍耳草凝胶剂的光泽性、失水率、粘度、延展性均符合《中华人民共和国药典》2015年版第四部制剂通则凝胶剂项下的相关规定。
5.7 质量检查结果
5.7.1 稳定性检查结果
通过三个批号苍耳草凝胶的稳定性试验结果表明:其离心稳定性、冷冻稳定性、热稳定性试验都良好,说明该工艺可行。
5.7.2 粘度检查
通过三个批号苍耳草凝胶的粘度检查结果表明:其粘度都适中,说明该工艺可行。
5.7.3 保湿性检查
三个批号的苍耳草凝胶在鼓风干燥箱中烘干1小时后,失水率分别为28.9%、29.0%、26.4%,均符合药典标准,说明工艺可行。
5.7.4 pH值的测定
三个批号苍耳草凝胶的pH值分别为7.1、7.0、6.9,都在6~8的中性范围内,说明该工艺可行。
5.7.5 皮肤刺激性
通过三个批号苍耳草凝胶的小鼠皮肤刺激性试验结果表明:三只小鼠皮肤均未出现刺激反应。说明该工艺可行。
5.7.6 涂布性检查
通过三个批号苍耳草凝胶的涂布性检查,其平均分分别为9.49、9.83、9.27结果表明平均分数都在9分以上,说明该工艺生产的苍耳草凝胶质地细腻,无异物感。
结论:通过单因素及正交试验得苍耳草凝胶剂的最佳制备工艺条件:以浓度为2%卡波姆940为基质,0.01g的苯甲酸为防腐剂,3g甘油作为保湿剂,3mL乙醇作为溶剂制备25mL的苍耳草凝胶剂。通过对凝胶剂进行质量检查,得出该方法制备的苍耳草凝胶剂,其制备工艺稳定可行,质量可控,符合2015版《中国药典规定。
参考文献
[1] 雷雨,李伟东,蔡宝昌.苍耳草的研究进展[J].现代中药研究与实践,2021,25(4):81-83.
[2] 黄珍珍,曹晖.凝胶剂的研究及应用概况[J].中南药学,2019,17(02):210-215.
[3] 张璐,张斌,赖梅生.柏地威湿疹凝胶剂的研制及质量控制方法的研究[J].应用化工,2018,47(2):307-308.
[4] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].四部.北京:中国医药科技出版社,2015.通则0114:19+0831:101+0631:77.