舒肛軟膏水煎液噴霧干燥工藝的優(yōu)化

馬轉(zhuǎn)霞， 顧志榮， 孫嵐萍， 張 銳， 呂 鑫， 許愛霞， 葛 斌

(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省人民醫(yī)院藥劑科，甘肅 蘭州 730000)

舒肛軟膏具有清熱解毒、消腫止痛、殺蟲止癢等功效，用于治療肛周炎、內(nèi)痔、外痔、肛門瘙癢等肛周疾病。該制劑最初為洗劑，是甘肅省人民醫(yī)院臨床使用近30年的院內(nèi)制劑，為方便臨床用藥，擬將其開發(fā)為便于攜帶、貯存的軟膏劑。課題組前期在研究舒肛軟膏制劑工藝過程中發(fā)現(xiàn)，不同干燥方式所得產(chǎn)物對(duì)其成型有影響。目前，噴霧干燥技術(shù)正廣泛應(yīng)用于中藥提取液干燥、噴霧制粒等方面，具有對(duì)有效成分破壞少、干燥速度快、效率高、可干燥液態(tài)物料等優(yōu)點(diǎn)，但也存在結(jié)塊、粘壁、噴頭堵塞等問題。

層次分析法(AHP)在一定程度上體現(xiàn)了中藥復(fù)方君臣佐使的配伍規(guī)律，但主觀性較強(qiáng)，忽略了樣本數(shù)據(jù)的信息；指標(biāo)相關(guān)性權(quán)重法(CRITIC)能體現(xiàn)各樣本數(shù)據(jù)的變異性與指標(biāo)之間的相關(guān)性，但忽視了指標(biāo)之間的輕重關(guān)系；AHP-CRITIC混合加權(quán)法融合了上述2種賦權(quán)方法的優(yōu)點(diǎn)，既注重主觀，又不失客觀，比單一賦權(quán)法更能區(qū)分樣本數(shù)據(jù)，體現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息更全面，可保證數(shù)據(jù)點(diǎn)均勻分散，結(jié)果穩(wěn)定可靠。因此，本實(shí)驗(yàn)采用正交試驗(yàn)，以AHP-CRITIC混合加權(quán)法結(jié)合指紋圖譜優(yōu)化舒肛軟膏水煎液噴霧干燥工藝，以期為該制劑成型工藝及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料

1.1 儀器 LC-16型高效液相色譜儀[島津儀器(上海)有限公司]；DD-5M型低速大容量離心機(jī)(湘儀離心機(jī)儀器有限公司)；BSA4202S-CW型(百萬(wàn)分之一)、BT125D型(十萬(wàn)分之一)電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司]；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋(西安超杰儀器有限公司)；SB25-12DTD型超聲波清洗機(jī)(寧波新芝生物科技股份有限公司)；YC-1000型實(shí)驗(yàn)室噴霧制粒包衣機(jī)(上海雅程儀器設(shè)備有限公司)。

1.2 試劑與藥物 防風(fēng)、蒼術(shù)、荊芥、薄荷、苦參、紅花、蒲公英、側(cè)柏葉、川芎、芒硝、甘草均購(gòu)于甘肅冠蘭中藥飲片有限公司，經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學(xué)李碩副教授鑒定為正品，均符合2020年版《中國(guó)藥典》一部相關(guān)規(guī)定。升麻素苷(批號(hào)CHB170227)、5-O-甲基維斯阿米醇苷(批號(hào)CHB171013)、蘆丁(批號(hào)CHB170303)、槲皮苷(批號(hào)CHB190115)、阿魏酸(批號(hào)CHB160913)對(duì)照品純度均≥98%，購(gòu)于成都克洛瑪生物科技有限公司。硬脂酸、蜂蠟、羊毛脂、液體石蠟、凡士林、三乙醇胺、吐溫-80、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、十二烷基硫酸鈉、甘油、月桂氮卓酮均為藥用規(guī)格；乙腈、磷酸、甲醇為色譜純，其他試劑均為分析純，購(gòu)于天津大茂化學(xué)試劑廠；水為純化水。

2 方法與結(jié)果

2.1 水煎的制備 按處方量稱取藥材，以前期優(yōu)選的提取工藝制備水煎液，即加12倍量水煎煮3次，每次1 h，濾過，合并濾液濃縮，濃縮液定容于250 mL量瓶中。

2.2 干燥方式篩選 根據(jù)文獻(xiàn)[1-2]及前期試驗(yàn)，考察了原處方水煎液3種干燥方式(常壓干燥、減壓干燥、噴霧干燥后)，因干燥產(chǎn)物均易溶于水，故可將其加入水相中。暫定每份軟膏總質(zhì)量為40 g，油相基質(zhì)與水相基質(zhì)按1∶1比例均勻混合(油相為硬脂酸、液體石蠟、羊毛脂、蜂蠟、凡士林各4 g，水相為6 g甘油、9.8 g純化水，乳化劑為2 g三乙醇胺，防腐劑為0.2 g對(duì)羥基苯甲酸乙酯，促滲透劑為1 g月桂氮卓酮，水煎液干燥產(chǎn)物各1 g)。按處方稱取油相與水相適量，置于2個(gè)燒杯中，乳化溫度為85 ℃，將水相加入油相中攪拌均勻，冷卻，即得。結(jié)果顯示，以噴霧干燥粉末入藥可使藥物均勻分布于基質(zhì)中，而且得到的軟膏細(xì)膩，無(wú)顆粒感。

2.3 HPLC法同時(shí)測(cè)定5種成分含量

2.3.1 色譜條件 WondaSil C18-WR色譜柱(4.6 mm×150 mm，5 μm)；流動(dòng)相乙腈(A)-水(含0.05%磷酸)(B)，梯度洗脫(0～12 min，8%～15%A；12～40 min，15%～28%A；40～44 min，28%～47%A)；體積流量1.0 mL/min；柱溫35 ℃；檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm；進(jìn)樣量10 μL。色譜圖見圖1。

1.升麻素苷 2.阿魏酸 3.蘆丁 4.5-O-甲基維斯阿米醇苷 5.槲皮苷1.cimicifuga glycoside 2.ferulic acid 3.rutin 4.5-O-methyl visamidol 5.quercetin圖1 各成分HPLC色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms of various constituents

2.3.2 對(duì)照品溶液制備 精密稱取各對(duì)照品適量，置于25 mL量瓶中，甲醇超聲溶解，定容，制成升麻素苷、阿魏酸、蘆丁、5-O-甲基維斯阿米醇苷、槲皮苷質(zhì)量濃度分別為0.148、0.080、0.192、0.215、0.160 mg/mL的溶液，即得。

2.3.3 供試品溶液制備 取噴霧干燥粉末約1.0 g，加20 mL 50%甲醇，稱定質(zhì)量，超聲(功率500 W、頻率40 kHz、溫度20 ℃)提取60 min，放冷，甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量，4 000 r/min離心10 min，上清液置于25 mL量瓶中定容，即得。

2.3.4 線性關(guān)系考察 精密吸取“2.3.2”項(xiàng)下對(duì)照品溶液0.3、0.6、1.2、3.0、6.0、9.0 mL，置于10 mL量瓶中，定容，搖勻，在“2.3.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定。以對(duì)照品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X)，峰面積為縱坐標(biāo)(Y)進(jìn)行回歸，結(jié)果見表1，可知各成分在各自線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

表1 各成分線性關(guān)系

2.3.5 方法學(xué)考察

2.3.5.1 精密度試驗(yàn) 取“2.3.2”項(xiàng)下對(duì)照品溶液，在“2.3.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定6次，測(cè)得升麻素苷、阿魏酸、蘆丁、5-O-甲基維斯阿米醇苷、槲皮苷峰面積RSD分別為1.46%、0.95%、1.47%、1.15%、2.09%，表明儀器精密度良好。

2.3.5.2 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取“2.3.3”項(xiàng)下供試品溶液(1號(hào))，于0、3、6、12、18、24 h在“2.3.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定，測(cè)得升麻素苷、阿魏酸、蘆丁、5-O-甲基維斯阿米醇苷、槲皮苷峰面積RSD分別為2.38%、1.51%、1.63%、1.82%、2.19%，表明溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.3.5.3 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一批樣品(1號(hào))的噴霧干燥粉末6份，按“2.3.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，在“2.3.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定，測(cè)得升麻素苷、阿魏酸、蘆丁、5-O-甲基維斯阿米醇苷、槲皮苷峰面積RSD分別為2.26%、1.71%、1.35%、0.97%、1.77%，表明該方法重復(fù)性良好。

2.3.5.4 加樣回收率試驗(yàn) 取各成分含量已知的噴霧干燥粉末(1號(hào))約0.5 g，精密稱取6份，精密加入對(duì)照品溶液，按“2.3.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，在“2.3.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定，計(jì)算回收率，結(jié)果見表2。

表2 各成分加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=6)

2.4 正交試驗(yàn) 在預(yù)實(shí)驗(yàn)和文獻(xiàn)[3-5]報(bào)道的基礎(chǔ)上，以升麻素苷(X1)、5-O-甲基維斯阿米醇苷(X2)、蘆丁(X3)、槲皮苷(X4)、阿魏酸(X5)含量，出粉量(X6)，指紋圖譜相似度(X7)的綜合評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)料速度(A)、霧化壓力(B)、進(jìn)風(fēng)溫度(C)為影響因素，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化噴霧干燥工藝，因素水平見表3。

表3 因素水平

2.5 AHP-CRITIC混合加權(quán)法

2.5.1 AHP法 AHP法是一種基于層次分析的評(píng)估方法，使用數(shù)學(xué)邏輯思維對(duì)多個(gè)目標(biāo)信息進(jìn)行分析，構(gòu)建成對(duì)比較判別矩陣，最終計(jì)算出各信息相對(duì)于上一層信息的權(quán)重比例[6]。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)組方藥味比例、配伍規(guī)律及各成分藥理作用，將X1～X7分為5個(gè)層次，并確定其優(yōu)先順序?yàn)閄1=X2>X3=X4>X5>X6>X7，構(gòu)建成對(duì)比較的優(yōu)先判斷矩陣，計(jì)算各指標(biāo)相對(duì)評(píng)分，結(jié)果見表4。

表4 指標(biāo)成對(duì)比較的判斷優(yōu)先矩陣

采用和法求解，得到各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)分別為0.287 4、0.287 4、0.138 9、0.138 9、0.074 3、0.045 0、0.028 1，查表得RI=1.32，最大特征根λmax=7.399 6，一致性比例因子(CR)=0.05 5<0.10，表明各指標(biāo)優(yōu)先判斷矩陣通過一致性檢驗(yàn)，所得權(quán)重系數(shù)有效。

表5 各指標(biāo)CRITIC計(jì)算結(jié)果

2.6 指紋圖譜生成 取“2.1”項(xiàng)下水煎液，根據(jù)表3制備9份噴霧干燥粉末，稱定質(zhì)量，按“2.3.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，在“2.3.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定，采用國(guó)家藥典委員會(huì)推薦的《中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)》(2012A 版)，按照中位數(shù)法建立對(duì)照特征圖譜，得到對(duì)照指紋圖譜(R)，并對(duì)9批樣品HPLC指紋圖譜進(jìn)行相似度評(píng)價(jià)，結(jié)果見圖2、表6，可知各因素影響程度依次為A>B>C，即進(jìn)料速度>霧化壓力>進(jìn)風(fēng)溫度。

圖2 9批樣品HPLC指紋圖譜Fig.2 HPLC fingerprints for nine batches of samples

表6 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

方差分析見表7，可知因素A有顯著差異(P<0.05)，而B、C無(wú)顯著影響(P>0.05)。最終確定，最優(yōu)工藝為A3B1C3，即進(jìn)料速度500 mL/h，霧化壓力0.4 MPa，進(jìn)風(fēng)溫度140 ℃。

表7 方差分析

2.7 驗(yàn)證試驗(yàn) 按處方量稱取飲片3份，按“2.1”項(xiàng)下方法制備水煎液后以優(yōu)化工藝進(jìn)行噴霧干燥，按“2.3.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，在“2.3.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定，計(jì)算含量、出粉量、相似度，結(jié)果見表8。由此可知，各指標(biāo)RSD均小于3.00%，表明該工藝穩(wěn)定可行。

表8 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n=3)

3 討論

本實(shí)驗(yàn)考察了舒肛軟膏水煎液3種干燥方式(常壓干燥、減壓干燥、噴霧干燥)，發(fā)現(xiàn)常壓干燥、減壓干燥所得產(chǎn)物與軟膏基質(zhì)混合，軟膏粗糙，有顆粒感；噴霧干燥所得粉末均一，溶化性好，出粉率高[10]，與軟膏基質(zhì)混合后軟膏均勻細(xì)膩，無(wú)顆粒感。在篩選噴霧干燥工藝時(shí)，提取液濃縮后定容于250 mL量瓶中，相對(duì)密度約為1.02 g/mL，放置過夜，排除了提取液相對(duì)密度、溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，考察了進(jìn)料速度、霧化壓力、進(jìn)風(fēng)溫度對(duì)噴霧干燥粉末質(zhì)量的影響[11]。

中藥復(fù)方成分復(fù)雜，僅選擇某一指標(biāo)進(jìn)行工藝優(yōu)選時(shí)難以體現(xiàn)其整體性的特點(diǎn)[12]。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇升麻素苷、5-O-甲基維斯阿米醇苷、蘆丁、槲皮苷、阿魏酸含量及出粉量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，并結(jié)合指紋圖譜整體性特點(diǎn)[13]對(duì)舒肛軟膏水煎液噴霧干燥工藝進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，所用對(duì)照品廉價(jià)易得，而且實(shí)現(xiàn)了同時(shí)測(cè)定，在一定程度上節(jié)約了檢測(cè)時(shí)間與成本，解決了多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)成本高、操作復(fù)雜等問題。另外，AHP-CRITIC混合加權(quán)法融合了AHP、CRITIC法優(yōu)點(diǎn)[14]，可保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定可靠，并為舒肛軟膏后期成型、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究提供依據(jù)。