正交試驗法優選活血消腫凝膠貼膏交聯型基質配方與制備工藝*

胡兆流 ，王佛長 ，2，黃詩瑩 ，2，陳秋谷 ，鄭 平 ，易鐵鋼 ，2，張尚斌 ，2，陳劍平 ，2△

（1.廣東省深圳市中醫院·深圳市醫院中藥制劑研究重點實驗室，廣東 深圳 518033；2.廣州中醫藥大學第四臨床醫學院，廣東 深圳 518033）

活血消腫散（曾用名加味雙柏散）為深圳市中醫院臨床經驗方，組方為大黃、側柏葉、澤蘭、黃柏、薄荷，具有祛瘀止痛、熱散風之功效，主要適用于跌打骨折、扭挫傷、筋肉腫痛，或瘀熱郁結所致胸脅疼痛、縮腳腸癰。活血消腫散具有良好的抗炎作用，局部外敷能有效減輕炎性反應引起的紅、腫、熱、痛癥狀；亦具有良好的止痛功效，通過局部外敷可有效緩解原發性肝癌、骨科術后引起的疼痛，能提高患者的睡眠質量，降低心理負擔。活血消腫散療效確切，不良反應小，使用簡單易行［1-7］，但作為局部外敷的散劑，使用時需添加蜂蜜調制，給藥方式不便，且劑量不準確，透皮吸收差，容易污染衣物等，嚴重影響其在臨床的廣泛使用。凝膠貼膏作為新型外用給藥載體，具有載藥量大，藥物透皮吸收率高，對皮膚具有親和性，透氣耐汗性，保濕性好，可重復揭帖，無刺激，無過敏，使用方便，不污染衣物等諸多優點［8-10］。本試驗中首先采用正交試驗設計優選活血消腫凝膠貼膏的基質配方，并進一步采用單因素試驗考察其制備工藝，擬將傳統散劑改進研制成現代凝膠貼膏劑，不僅提供了切實可行的活血消腫凝膠貼膏的基質配方和制備工藝，也為其后續開發、應用提供了參考。

1 儀器與試藥

儀器：YP5002型電子天平（上海佑科儀器儀表有限公司）；CNY-1型初黏性測定儀（濟南三泉中石實驗儀器有限公司）；WKC-CM型黏附力測定儀（濟南賽成電子科技有限公司）；HTC-160型恒溫恒濕箱（上海三騰儀器有限公司）；HD-SⅢ型涂布機、HD-Z20L型真空攪拌機（北京信義惠達機電設備有限公司）。

試藥：聚丙烯酸鈉 NP-700（批號為812270A），1，2-丙二醇（批號為 C10101783），甘氨酸鋁（批號為MAYA-CR-5410），無水檸檬酸（批號為 MAYACR-3543），苯甲酸鈉（批號為 MAYA-CR-7130），卡波姆 940（批號為 MAYA-CR-3869），月桂氮酮（批號為MAYA-CR-4136），均購于深圳市欣海凌生物科技有限公司；甘油（湖南爾康制藥股份有限公司，批號為000120171101）；活血消腫散（廣東省深圳市中醫院，批號為20180802）；純化水。

2 方法與結果

2.1 制備工藝

在預試驗基礎上，初步確定以下制備工藝：稱取處方量甘油、1，2-丙二醇、月桂氮酮、聚丙烯酸鈉NP-700、甘氨酸鋁，攪拌均勻至無肉眼可見顆粒，作為A相；稱取處方量純化水、無水檸檬酸、苯甲酸鈉，待無水檸檬酸、苯甲酸鈉完全溶解后再加入卡波姆940，靜置，待卡波姆940完全溶脹后，加入處方量活血消腫散，混勻，作為B相。將A相加入B相中，置-0.1 MPa真空攪拌器中，以 80 r／min 轉速攪拌 10 min，以 40 r／min 轉速攪拌20 min，然后轉移至涂布機，采用延壓法涂布，厚度為1.5 mm；涂布完成后，靜置，晾干。

2.2 評價指標

以綜合感官、初黏力、持黏力為評價指標進行綜合評分，綜合感官占60分，初黏力占20分，持黏力占20分。初黏力、持黏力的評價操作按2015年版《中國藥典（四部）》通則0952項下檢測。具體評分標準見表1。

表1 評分標準

2.3 主要基質單因素試驗

按2.1項下方法制備凝膠貼膏，以綜合感官為評價指標，采用單因素試驗初選各基質的最佳用量范圍，其中甘油（因素 A）50～80 g、聚丙烯酸鈉 NP-700（因素 B）6～12 g、甘氨酸鋁（因素 C）0.2 ～0.5 g、純化水（因素D）140 ～170 g、卡波姆 940（因素 E）1.5 ～4.5 g。根據單因素預試驗結果，采用正交試驗優選最佳配方，因素水平表見表2。

表2 因素水平表（g）

2.4 正交試驗設計

根據單因素試驗結果，以綜合感官、初黏力、持黏力為評價指標，采用L16（45）正交試驗表對所選因素進行考察，考察甘油（因素A）、聚丙烯酸NP-700（因素B）、甘氨酸鋁（因素 C）、純化水（因素 D）、卡波姆 940（因素E）5個因素用量對活血消腫凝膠貼膏成型的影響。根據正交試驗設計表，按2.1項下方法制備凝膠貼膏，按評分標準進行評分。綜合評分＝綜合感官評分+初黏力評分+持黏力評分。

由表3可知，各因素對試驗結果影響大小順序為A＞C＞D＞B＞E。由表4可知，因素A和C對試驗結果有顯著影響（P＜ 0.05），因素 B，D，E 無明顯影響（P＞0.05）。從實際生產和資源利用綜合考慮，優選的基質配方最佳配比為A3B2C3D2E2，即甘油∶聚丙烯酸鈉 NP-700∶甘氨酸鋁∶純化水∶卡波姆 940＝70∶8∶0.4∶150∶2.5。

2.5 驗證試驗

根據正交試驗結果，按2.1項下方法制備3批（序號1，2，3）活血消腫凝膠貼膏，考察其綜合評分，結果見表5。3批驗證試驗樣品平均綜合評分為93分，與正交試驗結果一致，表明優選的凝膠貼膏基質配方工藝參數合理、可行。

2.6 工藝考察

攪拌方式：根據正交試驗結果，取50倍量基質配方，按2.1項下方法制備8批樣品，考察不同攪拌速度和時間對樣品膏體的影響。結果采用不同轉速的攪拌方式優于同一速率的攪拌方式，低速攪拌20 min和30 min綜合評分無明顯差異，故采用0～10 min時轉速為 80 r／min、10～30 min時轉速為 40 r／min的方式。結果見表6。

表3 正交試驗設計與結果

表4 方差分析結果

表5 驗證試驗結果（分，n＝3）

表6 攪拌方式考察結果

靜置條件：采用單因素試驗，考察溫度為（25±2）℃和相對濕度分別為（45±5）%、（55±5）%、（65±5）%、（75±5）%條件下靜置樣品的綜合評分（涂展性除外）；根據濕度考察結果，考察相對濕度為（55±5）%和溫度分別為（20±2）℃、（25 ±2）℃、（30±2）℃、（35±2）℃條件下靜置樣品的綜合評分（涂展性除外）。結果優選的靜置條件為溫度（25±2）℃ 、相對濕度（55±5）% 。詳見表7。

表7 靜置條件考察結果

3 討論

3.1 劑型選擇

凝膠貼膏系原料藥物與適宜的親水性基質混合均勻后涂布于背襯材料上制成的貼膏劑。與貼劑相比，凝膠貼膏的載藥量更大，更適用于成分復雜的中藥；制備時可直接使用處方粉末，制備方式簡單方便且經濟。與橡膠貼膏相比，凝膠貼膏主要是親水性物質，具有良好的保濕性、透氣性、不易引起皮膚過敏，同時制備過程中無加熱、低耗能、不產生有害物質，更為綠色環保。與散劑相比，凝膠貼膏制備過程中加入的促滲劑可提高藥物的透皮吸收率，提高生物利用度［11-13］。故本研究中選用凝膠貼膏劑作為活血消腫散劑型改進的方向。

3.2 基質選擇

活血消腫凝膠貼膏采用交聯型基質，其配方主要由親水性高分子骨架材料（聚丙烯酸鈉NP-700、聚丙烯酸鈉等）、交聯劑（甘氨酸鋁、氯化鈣等）和交聯調節劑（酒石酸、檸檬酸等）組成。相較于傳統的非交聯型基質（阿拉伯膠、羧甲基纖維素鈉等），交聯型基質利用化學交聯作用使基質形成水不溶性的交聯凝膠結構，提高了其內聚程度，保證了良好的賦型性，使其具有穩定的性能，能更適用于處方復雜的傳統中藥［14］。

本試驗中選取聚丙烯酸鈉型基質作為凝膠骨架，比較了聚丙烯酸鈉型基質-卡波姆940和聚丙烯酸鈉型基質-羧甲基纖維素鈉2種不同聯用方式制備的凝膠貼膏的穩定性，結果表明，長時間放置后，聚丙烯酸鈉型基質-卡波姆940聯用制備的膏體的賦型性和穩定性更好，而聚丙烯酸鈉型基質-羧甲基纖維素鈉聯用制備的膏體則出現吸潮、變軟甚至滲出的現象。同時，聚丙烯酸鈉型基質-卡波姆940聯用配方在醫院其他外用散劑制備成凝膠貼膏中發現，該組合適用范圍更廣泛、穩定，凝膠貼膏靜置后容易成型，蓋襯與膏體易分開且無拉絲、爛膏面的現象。故選擇聚丙烯酸鈉型基質-卡波姆940作為活血消腫凝膠貼膏的骨架基質。

3.3 制備工藝考察

考慮膏體的物理性狀，除了基質配方的選擇外，生產過程中還應注意攪拌時間、速度的控制：攪拌時間過長、轉速太快會降低黏性；攪拌時間過短、攪拌速度太慢會導致混合不均勻［15］。本試驗中首先采用高轉速使基質快速混合，促進交聯反應的進行；然后采用低轉速繼續攪拌，避免降低膏體黏性。本試驗中考察了低轉速攪拌時間對膏體的影響，結果表明攪拌時間越長，膏體混合越均勻、細膩，所含氣泡越少，能提高產品得率。

本試驗中發現，制備過程中靜置條件對活血消腫凝膠貼膏產品優劣也有影響。靜置過程中將背襯（無紡紗布面）朝上會縮短干燥時間。不同靜置溫度相比，溫度較高易導致失水量過多，出現膏體干硬，皮膚追隨性差、初黏力和持黏力降低的現象；溫度較低的環境下靜置的膏體柔軟、初黏力較好，膏面較光滑且使用后無殘留或殘留較少。不同相對濕度研究比較發現，低濕靜置的時間更短，但會導致膏體邊緣與中間干燥程度不一致的現象；高濕靜置則膏體難以成型，出現膏面爛面、蓋襯與膏體難以分離的現象。故本試驗中采用溫度（25±2）℃、相對濕度（55±5）%的條件靜置10～16 h。

卡波姆940靜置溶脹溫度對其影響較大，溫度較低會導致完全溶脹的時間變長，甚至出現不能完全溶脹導致膏面有小硬塊影響膏體外觀性狀；或者涂布時出現大硬塊導致涂布不完全，降低產品得率；本試驗中將溫度控制在30℃以上，保證卡波姆940完全溶脹。同時，攪拌時采用真空攪拌機能有效減少膏體所含氣泡，但在膏體轉移至涂布機及涂布過程中易引進空氣，導致膏體靜置后有微小的氣泡，此為本試驗制備工藝的不足之處。

綜上所述，本試驗在小試基礎上進行多次放大試驗，膏體涂布穩定不斷條，涂布時造成的殘次率低，靜置后膏體柔軟，外觀良好且無殘留，持黏力、初黏力穩定，為活血消腫凝膠貼膏提供了一種切實可行的基質配方和制備工藝，也可為其他散劑的劑型改進提供參考。