基于小檗堿的累積透皮吸收率篩選清肺消痤凝膠的配方和工藝

葛少波，裴燕芳，潘金火，任衛高，張杰

(1.蚌埠市第一人民醫院，安徽 蚌埠 233000；2.河南護理職業學院，河南 安陽 455001；3.南京中醫藥大學，江蘇 南京 210023)

·中藥工業·

基于小檗堿的累積透皮吸收率篩選清肺消痤凝膠的配方和工藝

葛少波1*，裴燕芳2，潘金火3，任衛高3，張杰1

(1.蚌埠市第一人民醫院，安徽 蚌埠 233000；2.河南護理職業學院，河南 安陽 455001；3.南京中醫藥大學，江蘇 南京 210023)

目的：優選清肺消痤凝膠基質，并對其成型工藝進行研究。方法：采用Franz擴散池以小鼠離體皮膚為屏障，采用正交試驗以小檗堿的累計透皮速率為評價指標優選凝膠成型基質，并優選出最佳的透皮吸收促進劑。結果：綜合考慮了藥物的累計透皮速率和患者順應性，得出最佳的基質處方為PVA-1788用量3 g、CMC-Na用量為0.3 g、乙醇用量為6 g、甘油的用量為4 g、水的用量為26.7 g，總重為40 g，最佳的透皮吸收促進劑為5%氮酮。結論：PVA和CMC-Na組成的混合凝膠基質涂展性和藥物體外透皮良好，性質穩定，可作為清肺消痤凝膠的最佳凝膠基質。

清肺消痤凝膠；配方和工藝；小檗堿；透皮吸收

清肺消痤凝膠是由大黃、黃柏、硫磺等8味中藥組成的復方制劑，具有清肺解毒、化濕消腫、祛瘀散結、止癢等功能，主要用于治療肺經血熱及濕熱瘀滯之痤瘡。本方最早源自于《醫宗金鑒》中的“顛倒散”，在長期的臨床實踐中經化裁而成，療效顯著，最初以散劑應用，生物利用度低、用藥不便。而凝膠劑是一類特別適用于中藥外用給藥的理想劑型，它是藥物與能形成大分子網絡體系的輔料混合制成的半流體至半固體制劑，與皮膚黏膜有良好的偶合作用和水合作用，生物相容性好。故將清肺消痤傳統劑型改變，制成現在的凝膠劑，可使藥物較長時間與病灶部位緊密黏附，具有給藥方便、不污染衣物、釋藥時間長等優點[1-3]。本實驗以組方中主要有效成分小檗堿的累計透皮速率為指標，通過對清肺消痤凝膠的配方及制備工藝的研究，為該制劑以后的實際生產研究提供參考。

1 儀器與材料

1.1儀器

Waters e2695高效液相色譜儀、Waters2998紫外檢測器、Empower3色譜工作站；YB-P6型智能透皮試驗儀(天津藥典標準儀器廠)；AG135型電子天平(瑞士梅特勒-托利多公司)；TGL-16C高速離心機(上海安亭科學儀器廠)；SCQ-250超聲清洗器(上海聲浦超聲波設備廠)；85-2型恒溫磁力攪拌器(上海司樂儀器有限公司)。

1.2試藥

鹽酸小檗堿對照品(中國食品藥品檢定研究院，批號：0713-9906)；聚乙烯醇-1788、羧甲基纖維素鈉(國藥集團化學試劑有限公司)；氮酮(南京龍潭精細化工廠)；薄荷醇(廣州精細化學工業公司)；1，2-丙二醇(上海華東試劑工業供銷公司)；甘油(湖南爾康制藥股份有限公司)；甲醇(色譜純，山東禹王試劑有限公司)；乙腈(色譜純，美國TEDIA)；磷酸(南京化學試劑有限公司)；水為雙蒸水；乙醇為分析純；清肺消痤藥粉(自制)。

1.3動物

昆明種小鼠，♂，體重18～25g，揚州大學比較醫學中心提供。合格證號：SCXK(蘇)2009-0002。

2 研究方法

2.1凝膠劑基質的選擇和制備

2.1.1凝膠劑基質的預篩選 參考相關文獻，對常用的水凝膠基質CP-940、HPMC、PVA-1788、CMC-Na、PEG-6000進行凝膠劑的成型工藝預篩選，以外觀、涂展性、細膩度等作為評價指標，優選出最佳基質。發現以PVA-1788和CMC-Na混合輔料作為凝膠基質，其外觀和涂展性都較好，而且基質對處方藥粉的容納性最大。由于處方藥材的前處理工藝中，有部分藥材是以乙醇作為溶媒提取，因此選擇適量的乙醇作為藥物溶劑系統的組成，以增加藥物溶解度；此外，甘油對藥物也一定的溶解性，為外用制劑中常用的保濕劑，可作為溶劑系統的一部分。

2.1.2制備工藝 a.分別稱取2.1.1項下優選的混合凝膠基質適量，溶于一定體積蒸餾水中，加熱以溶解；b.取單處方量浸膏粉，加入溶解有不同透皮促進劑的乙醇中，研勻；c.稱取單處方量的硫磺粉，加入適量甘油中，研勻；d.將上述b、c依次加入a中，研勻，補加水至總量為40g，充分攪勻，即得。

2.2小檗堿的含量測定方法

2.2.1色譜條件 色譜柱：Hedera ODS-2C18柱(200mm×4.6mm，5μm)；流動相：乙腈-0.1%磷酸(75∶25)；檢測波長：265nm；柱溫：35℃；流速：1.0mL·min-1；進樣量：10μL。

2.2.2對照品溶液的制備 精密稱取小檗堿對照品適量，加甲醇溶解定容制成質量濃度為0.133mg·mL-1的對照品溶液，備用。

2.2.3供試品溶液的制備 取清肺消痤凝膠約2.0g，精密稱定，加20%乙醇溶液充分攪拌，超聲處理(功率：180W，頻率：42kHz)30min，放冷，12000r·min-1離心10min，取上清液作為供試品溶液。

2.2.4線性關系考察 精密吸取一定量上述對照品溶液，按倍數關系稀釋成6份不同質量濃度的溶液，按2.2.1項下條件測定。以各小檗堿對照品濃度為橫坐標(X)，相應的對照品峰面積為縱坐標(Y)，進行回歸處理，得回歸方程：Y=536388.64X-77270.04，r=0.999，結果表明，小檗堿在0.133～1.33μg·mL-1線性關系良好。

2.2.5其他方法學考察 精密度、穩定性、重復性及加樣回收率試驗均驗證該測定方法符合含量測定要求。

2.3正交試驗優選處方

通過查閱文獻和預實驗結果，分別以PVA-1788、CMC-Na、乙醇和甘油的用量為考察因素，按照表1分別選取不同的水平，設計正交試驗(表2)，以處方藥物黃柏中指標成分小檗堿的累計滲透量Q12為考察指標，經直觀分析和方差分析(表3)，優選清肺消痤凝膠的最佳成型工藝。

表1 因素水平表L9(34) g

2.4透皮實驗

2.4.1離體皮膚的制備 健康小鼠頸部脫臼處死，仔細剪除腹部鼠毛，剝離皮膚，平鋪于干凈板上，小心剔除皮下脂肪和粘連物后用0.9%氯化鈉溶液沖洗干凈，檢查皮膚的完整性，置于密封袋中，-18℃冰箱中冷凍保存，于一周內使用，實驗前檢查鼠皮不得有任何破損。

表2 正交試驗設計結果

表3 方差分析表

注：*表示P<0.05。

2.4.2 體外透皮方法 采用改進的Franz擴散裝置[7]，取上述小鼠離體皮膚，將其平整地固定于給藥池和接收池之間，真皮層面向接收池，角質層面向給藥池，兩池有效面積為1.652 6 cm2，接收池容積約16 mL，接收液內注入體積分數20%乙醇溶液，封口膜密封，轉速設為300 r·min-1，水浴溫度為(37±0.5)℃。取2.0 g凝膠均勻涂布在角質層上，驅除接收池內氣泡。啟動磁力攪拌器并計時，分別于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 h 時取樣1 mL，同時補以等量同溫的新鮮接收液。將所取樣液用0.45 μm微孔濾膜濾過，HPLC法測定續濾液中小檗堿的質量濃度，計算單位面積藥物累積滲透量(Q12)。

(1)

Cn為第n個取樣點質量濃度的測量值(μg·mL-1)，Ci為第i個取樣點以前質量濃度的測量值(μg·mL-1)，V為接收液的總體積(mL)，Vi為每次取樣的體積(mL)，A為擴散滲透面積(cm2)。

2.4.3 透皮促進劑的選擇 皮膚對于大多數藥物是一道難以通透的屏障，許多藥物透皮給藥后，通透速率達不到治療要求，而化學促進劑的加入是一種簡便有效的促進藥物通透吸收的方法。查閱相關文獻，分別按照2.3項下制備含有氮酮、丙二醇、薄荷醇3種及不同濃度的凝膠劑(促進劑溶解于乙醇中，水的用量則相應地減少)，按照2.3.2項下的方法進行透皮實驗，考察不同透皮促進劑對清肺消痤凝膠中的小檗堿的透皮促進效果。以單位面積經皮累積滲透量Q12為縱坐標，時間T為橫坐標作圖，對所得曲線進行回歸，其斜率J即為藥物滲透速率，計算促透百分率ER，ER=J/J0，其中J為加了促透劑后的透皮速率，J0為沒有加促透劑的透皮速率。結果見表4。

表4 不同促進劑對小檗堿的透皮促進作用

3 結果與討論

通過正交試驗的直觀分析和方差分析結果，表明各因素對于Q12的影響大小順序為B>C>A>D，最佳的處方工藝為A3B1C3D2。但是考慮到按照此工藝制備的凝膠劑流動性太大，外觀性狀不是很理想，因此綜合考慮患者順應性和實際大生產，確定最優工藝為A2B1C2D3，即該凝膠的成型處方各組分用量分別為PVA-1788：3 g，CMC-Na：0.3 g，乙醇：6 g，甘油：4 g，水：26.7 g，總重40 g，制備工藝按照2.1.2項下方法，所得凝膠基質細膩，易于涂展，粘度適中，透皮效果較好。

常用的凝膠基質有卡波姆、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇、羥丙基纖維素等[4-6]，本實驗選擇粘附力強的PVA和易于溶脹的CMC-Na混合作為凝膠基質，既發揮了PVA凝膠機械強度高的優勢，加入CMC-Na又可以使藥物易于分散，增大凝膠粘度，制備的成品凝膠涂展性好，凝膠與皮膚表面能很好地藕合，形成彈性膜，使用舒適，藥物穩定性好。文中正交試驗顯示，隨著PVA和CMC-Na的用量增加，鹽酸小檗堿的Q12隨之降低，PVA和CMC-Na的用量增加，水的用量則會相應減少，凝膠的粘度都會顯著增加，高分子材料溶脹不充分，網狀結構不能充分打開，使藥物由凝膠內部向外部釋放的速率減緩，從而降低了藥物的累計釋放量[8]。而乙醇和甘油的用量增加，鹽酸小檗堿的Q12隨之增加，可能是由于小檗堿為脂溶性化合物，乙醇用量的增加使得凝膠中以分子形式存在的小檗堿含量增加，且乙醇和甘油本身就有一定的透皮促進作用，因此實際工藝處方中應考慮降低適當PVA和CMC-Na的用量而增加乙醇和甘油的用量，這為本文最終選擇清肺消痤凝膠的制備工藝為A2B1C2D3提供一定的實驗支持。

親水凝膠劑通過皮膚和粘膜給藥，藥物首先從基質中釋放至皮膚表面，然后慢慢經皮膚滲透至皮下，藥物需具備分子量小、極性低等特性，但大多數藥物不具備這些特性，因此常加入滲透促進劑以改善藥物的吸收[9-10]，從而提高生物利用度，達到治療疾病的目的。本實驗選擇不同濃度的氮酮、丙二醇和薄荷醇作為優選對象，以小檗堿促透百分率(ER)為評價指標，文中透皮實驗結果顯示，與未加促透劑的清肺消痤凝膠相比，所選擇的3種透皮促進劑在不同濃度下對有效成分小檗堿均有不同程度的促進作用，且促透百分率ER與促進劑的濃度呈正相關，以5%氮酮的促透作用最大，ER值達到4.17。其促透機制是通過改變皮膚角質層扁平細胞的有序疊集結構，增大角質層細胞間隙的空隙，使藥物迅速進入皮內而被吸收。5%薄荷醇次之，ER值為3.76，其促進原理可能是對皮膚的刺激性，使皮下毛細血管擴張，而使藥物易于入血[11]，而1%氮酮的促透作用最低。單從小檗堿的促透率方面考慮，可以選擇5%的氮酮為該凝膠制劑的最佳透皮吸收促進劑，初步確定5%的氮酮為清肺消痤凝膠的最佳透皮吸收促進劑。此外，有研究表明[12]多元促進劑的促進效果可能優于單一的促進劑，而在清肺消痤凝膠中是否也是如此，有待進一步研究。

然而，由于中藥復方組分的復雜性，其經皮吸收必然不同于化學藥物，使中藥經皮給藥制劑的研究更為困難。清肺消痤凝膠處方所含有單體成分經皮吸收不僅受透皮促進劑的的影響，而且飲片本身所含其他成分及藥味配伍對其經皮吸收也有影響，所以僅僅以單體或單味中藥的經皮情況不能完全反映復方的經皮吸收的整體情況，難有說服力。故在研究促進劑對中藥經皮給藥制劑透皮促進作用時，還可運用主成分分析法對中藥復方經皮給藥建立評價方法，利用其對所測得的多個中藥組分進行綜合評價，以消除各指標權重的不確定性及某些指標間存在的相關性將給綜合評價帶來的困難[13]。并將此方法用于清肺消痤凝膠透皮吸收研究中來，這種透皮吸收從組方整體處方的觀念將為后續中藥經皮給藥的研究提供可借鑒的方法。

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ScreeningIngredientsandprocessingTechnologyforQingfeixiaocuoGelBasedonTransdermalDeliveryofBerberine

GE Shaobo1*，PEI Yanfang2，PAN Jinhuo3，REN Weigao3，ZHANG Jie1

(1.Bengbu The First People’s Hospital，Bengbu 233400，China；2.Henan Vocational College of Nursing，Henan 455001，China；3.Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing 210023，China)

Objective：To optimize the matrix of Qingfeixiaocuo gel and investigate the preparation technics.Methods：Using Franz diffusion cell with isolated ratinvitroskin as transdermal barrier，the orthogonal design was used to evaluate the matrix depend on the accumulative transit dose of berberine，and select the best penetration enhancer.Results：Considering the drug cumulative transdermal rate and the patient compliance，the best prescription is PVA-17 883 g，CMC-Na 0.3 g，alcohol 6 g，glycerol 4 g，water 26.7 g，40 g in total weight；and the best penetration enhancer is 5% azone.Conclusion：The mixed matrix consist of PVA and CMC-Na show a favorable transdermal effect and good stability which may be a promising dosage form for Qingfeixiaocuo Gel.

Qingfeixiaocuo Gel；ingredients and processing technology；berberine；transdermal delivery

] 葛少波，中藥師，研究方向：醫院藥學；E-mail：simpo615@126.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.8.029

2016-10-25)

*[