冰玄涂膜剂的制备及体外透皮研究

陈佳丽 陈欣欣 马月光

1.杭州市第一人民医院中药房，浙江杭州 310006；2.浙江中医药大学药学院，浙江杭州 311403

静脉炎是静脉输液治疗中出现的静脉血管急性无菌性炎症，表现为沿静脉走向的条索状硬结，伴局部红、肿、热、痛，增加患者的痛苦，影响疗效；急性乳腺炎是乳房的急性化脓性感染伴急性疼痛，影响产后哺乳，甚者可并发全身化脓性感染，危及生命[1-3]。近年来，玄明粉、冰片外敷用于静脉炎、急性乳腺炎的治疗取得了较好的效果[4-6]。但现行临床用药形式是将两者粉末混合置于纱布袋内外敷，因其难以贴合患病部位，透皮效果欠佳，影响药效。目前还未有该两味药联合应用的其他剂型，探索新制剂开发具有一定的意义。涂膜剂具有无首关效应、生物半衰期长、药物毒副作用小等优点，可提高患者依从性[7-8]。故根据临床需要，开发冰玄涂膜剂，以期为临床应用与新药研发提供参考。

1 材料

1.1 仪器

TGL-16B 高速离心机（上海安亭科学仪器厂）；CP225D 十万分之一电子分析天平（德国Sartorius 公司）；DF-101S 集热式恒温磁力搅拌器（郑州生化仪器有限公司）；TT-8D 型药物透皮吸收仪（天津市正通科技有限公司）；SX3-1.5-10 马弗炉（杭州卓驰仪器有限公司）。

1.2 药品与试剂

玄明粉（220701）购于浙江中医药大学中药饮片有限公司；冰片（Z51022577）购于四川青神康华制药有限公司；聚乙烯醇（PVA-124，O18HS197971）、羧甲基纤维素钠（CMC-Na，S03HS193486）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB，S26HS196170）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K30，M26HS179475）、壳聚糖（CS，25HS185658）、甘 油（S30HS196634）均购于上海源叶生物科技有限公司。

1.3 动物

4 周龄SPF 级雄性SD 大鼠15 只（200±20 g），合格证编号：20220004008850，由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供，许可证号：SCXK（沪）2022-0004。12 h 明暗循环，（25±2）℃环境下饲养，相对湿度为（50±15）%，自由饮水。所有实验方案已获浙江中医药大学医学伦理委员会批准。

2 方法与结果

2.1 评价指标建立

精密量取涂膜液1 ml，均匀涂抹于3 cm×3 cm的玻璃板上，以满分10 分评价成膜时间（a）、成膜性（b）、涂展性（c）、柔韧性（d）、色泽（e）、质地（f），再进行多指标综合加权评分，成膜时间权重为40%，其余性能的总权重为60%，计算综合得分Y=0.4a+0.6（b+c+d+e+f）[9-12]。

2.2 单因素实验

2.2.1 成膜材料筛选 据文献报道，分别选择PVA-124、CMC-Na、PVB、PVP-K30、CS 以不同浓度溶胀溶解后与药液混合，观察两者的互溶性及成膜性[12-13]。结果显示，以不同浓度的PVA-124 为成膜材料评分最高，故以PVA-124 为成膜剂。见表1。

表1 成膜材料筛选结果

2.2.2 增塑剂筛选 根据“2.2.1”项下结果及涂膜剂的制作成本和经济效益，选择60 g/L 的PVA-124 为成膜材料。以“2.1”项下评分标准来量化评价，通过单因素实验筛选常用增塑剂：甘油、邻苯二甲酸二丁酯、1，3-丙二醇[14-15]。结果显示，各增塑剂得分分别为12.2、20.8、14.0 分。故以邻苯二甲酸二丁酯为最优增塑剂，其成膜柔韧性最佳，且质地均匀。

2.2.3 载药量考察 综合“2.2.1”“2.2.2”项下结果，以临床应用剂量为参考，制备不同载药量的冰玄涂膜剂（50、100、200 mg/ml）。当载药量为200 mg/ml 时，静置2 h 后有玄明粉析出；当载药量为100 mg/ml 时，冰玄涂膜剂成膜完整连续，易于涂布，无药物析出。故以涂膜剂最优载药量为100 mg/ml。见图1。

图1 不同浓度冰玄涂膜剂的载药量

2.3 响应面法优化处方条件

2.3.1 响应面法设计 由于冰玄涂膜剂中冰片溶于乙醇，乙醇挥发造成不同程度的结晶和缩孔现象，影响成膜，为确保制剂的稳定，结合单因素试验及其他互作条件的影响程度，故选取成膜材料用量（A）、增塑剂用量（B）、溶剂含醇量（C）作为影响因素，以涂膜剂成型综合评分为响应值，进行响应面实试验[16]。因素与水平见表2。

表2 因素与水平表

2.3.2 响应面法结果分析 利用Design Expert 8.0.6 软件进行响应面法的拟合与分析，对相关实验结果进行二次多元拟合，以综合评分为评价指标，对各因素水平进行二项回归分析[17]。结果显示，拟合方程为Y=5.400+0.625AB-0.375C-0.500AB+1.750AC-0.500BC+1.170A2+0.425B2+0.675C2；模型预测结果显示，P=0.045 1，具有显著性；复相关系数=0.809，模型拟合度良好；增塑剂用量对处方工艺影响最大；A、B 两个因素对涂膜剂的性状具有交互作用，而C 独立发挥作用。见表3～4。

表3 实验设计与结果

表4 方差分析结果

根据回归方程绘制响应面法立体分析图及等高线，考察所拟合的响应曲线形状结果[18]。采用拟合方程进行工艺参数优化，最终得到优化处方为PVA-124用量为10%，邻苯二甲酸二丁酯用量为3%，含醇量为60%。见图2。

图2 响应面法优化处方结果

2.4 工艺验证

取10%PVA-124 用60%乙醇过夜溶胀，在90℃下加热2 h，溶解后加入3%邻苯二甲酸二丁酯混匀。将乙醇和水分别溶解的冰片、玄明粉加入成膜材料中混匀，即得冰玄涂膜剂，重复制备3 批[19]。3 批涂膜剂的综合评分分别为24.4、24.6 和24.4 分，平均值（24.5 分）与预测值（24.4 分）接近（RSD=0.47%），表明该方法稳定可靠。

2.5 质量评价

对上述3 批涂膜剂进行质量评价。每批样品均分为3 份，分别考察稳定性（于5 000 r/min 离心30 min，有效离心半径为15 cm）、耐热性（于恒温水浴箱中以55℃水浴24 h）、耐寒性（于-20℃的冰箱中72 h）[20]。3批涂膜剂均能完整成膜，质感细腻，易涂布，易揭膜，柔韧性佳，无明显分层现象，色泽均匀。见图3。

图3 质量评价结果

2.6 体外透皮实验研究

2.6.1 分析方法建立 按《中华人民共和国药典》[21]的方法测定冰玄涂膜剂中玄明粉的含量。取样品于105 ℃干燥，加盐酸适量，加热至微沸，不断搅拌，并缓缓加入热氯化钡溶液，至无沉淀产生后持续加热30 min。冷却至室温，滤过，沉淀用水洗至无氯化物的反应后灼烧至恒重，精密称定后乘以沉淀重量法换算因数得供试品中玄明粉含量。实验结果以平行测定3 次结果的平均值为准，在重复性条件下获得的2 次独立测定结果的绝对差值均＜0.3%。

2.6.2 体外透皮渗透实验 将临床剂型（纱布袋）与涂膜剂进行对比。采用Franz 扩散池法考察离体皮肤渗透特性[22]。选择大鼠皮肤作为实验动物皮肤，去除毛发、剥离皮肤，剪取合适大小皮肤固定于供给池和接受池之间，使角质层面向供给池（图4A），以磷酸盐缓冲液为接受液，接收池水浴温度为32 ℃，池内磁力搅拌转速为400 r/min，平衡后上样，于0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、24.0、36.0 h 取样1 ml，并及时补加等体积的接收液[23]。

图4 体外透皮实验结果

2.6.3 皮肤药物滞留研究 取下用于渗透实验施药36 h后的皮肤，用生理盐水冲净皮肤内外表面，并用滤纸将皮肤表面水分吸干，即得含药皮肤样品。将样品皮肤均分为两等分（长×宽为3 cm×3 cm），取其中任意一份，用3M 胶带粘去角质层侧皮肤，累积粘贴20次，即得去角质层皮肤，用于测定去角质层皮肤药物滞留量；另一份皮肤不做处理，用于测定未去角质层的皮肤药物滞留量，相关结果见图4。将皮肤组织以1/5（w/v）加入适量磷酸盐缓冲液匀浆后超声提取并在12 000 r/min 下离心15 min，有效离心半径为15 cm，取上清经处理后测定玄明粉含量。累计渗透量和药物皮肤滞留计算公式如下：Qn=（VCn+CiVi）/V，Q=VC/A。A 为有效扩散面积，V 为接受液总体积，Cn 为第n 次取样时接受液中药物浓度，Ci 为第i 次取样时接受液中药物浓度，Vi 为第i 次取样体积[14]。

经测定后计算药物累积透过量（Qn），以时间为横坐标，Qn 为纵坐标绘制渗透曲线。透皮实验结果见图4B。36 h 后涂膜剂累计透过量为1 536.62 μg/cm2；渗透率为256.47 μg/（cm2·h）是纱布袋的4.25 倍。

3 讨论

成膜材料溶液是药物载体，通过成膜减少皮肤水分蒸发，促进皮肤水合作用，使药物更好地释放和挥发药效，因此成膜材料的筛选非常关键，PVA-124 可为理想的涂膜剂成膜材料。不同聚合度的PVA-124对药物的释放速率和透皮效果有不同的影响，根据实验结果选用10%的PVA-124 效果最佳。

本研究在体外透皮实验时，曾用气相色谱法检测冰片含量，但由于制剂本身含冰片量较少，制备涂膜剂时冰片溶于乙醇，乙醇挥发后形成膜，冰片随之挥发去一部分，透皮后检测液中冰片含量较低，低于气相色谱的检测下限，未测及具体含量。考虑制剂中玄明粉与冰片的比例为9∶1，玄明粉为该涂膜剂的主药，故测定玄明粉的含量来反映涂膜剂的体外透皮情况。但体外透皮实验结果无法完全反映体内生物环境，需要进一步进行体内研究及临床验证。

响应面法对因素与响应值直接建立模型，通过数据拟合，得到预测性好的实验分析结果[24-25]。在优化处方的研究中，选择合理的评价指标是重要前提。本研究以涂膜剂成膜时间、成膜性、涂展性、柔韧性、色泽、质地等多角度建立综合评价指标，通过单因素考察不同成膜材料、增塑剂、溶剂含醇量，再结合响应面法优化处方组成为10%的PVA-124，3%的邻苯二甲酸二丁酯，溶剂含醇量为60%，经验证该处方工艺稳定可靠。该涂膜剂可以弥补外敷纱布袋装置的不足且具有更优的透皮能力，加快药物吸收，增强疾病治疗效果，可为临床治疗提供更多的选择。

利益冲突声明：本文所有作者均声明不存在利益冲突。