BBD-RSM法優選蛋黃油軟膏的制備工藝研究

楊 東，畢建云，劉媛媛

（1. 濰坊市益都中心醫院，山東 濰坊 262500；2. 山東中醫藥大學，山東 濟南 2503553）

早在五代的《日華子本草》中就有蛋黃炒取油和粉敷頭瘡的記載。明李時珍在《本草綱目》中也引用了眾多的蛋黃油驗方。劉禹錫《傳信方》用亂發雞子膏治兒童熱瘡。《集驗方》記載用蛋黃油治湯火燒瘡等[1]。現臨床外涂常用于治療濕疹、燒燙傷、皮膚瘙癢、口腔潰瘍等疾病[2]，內服可用于治療腹瀉、高血脂、胃潰瘍、慢性胃炎等疾病[3]。蛋黃油的制備方法在傳統干餾法基礎上，逐漸衍生了醇提法、超臨界提取法、烘焙法、減壓蒸餾法等[4-5]。本研究采用傳統干餾法制備蛋黃油，本著干凈實用、防腐耐用的原則，將蛋黃油制備成軟膏劑[6]。并采用Box-Behnken設計-響應面法（BBD-RSM）分別優選出水包油型（O/W型）和油包水型（W/O型）蛋黃油軟膏的最佳成型工藝，并制備3批小試產品，驗證兩種軟膏制備工藝的可行性。

1 材料與試劑

1.1 儀器

BS-202型雙目生物顯微鏡（上海長方光學儀器有限公司）；TDL80-2B型臺式離心機（上海安亭科學儀器廠）；HH-2型兩孔水浴鍋（江蘇東鵬儀器制造有限公司）；JY1002電子天平（上海天美天平儀器有限公司）。

1.2 藥物與試劑

雞蛋（濟南啟動科貿有限公司）；硬脂酸（批號：20181110，天津市鼎盛鑫化工有限公司）；單硬脂酸甘油酯（批號：20170801，天津市大茂化學試劑廠）；月桂氮酮（批號：20181028，鄭州市津北化工有限公司）；尼泊金乙酯（批號：20150110，天津市科密歐化學試劑有限公司）；甘油（批號：20090930，上海運佳黃浦制藥有限公司）；三乙醇胺（批號：20160722，北京高純科技有限公司）；液狀石蠟（批號：20161110，吉林市吉化江城油脂有限責任公司）；醫用凡士林（批號：20180501，天津市大茂化學試劑廠）；司盤-40（上海麥克林生化科技有限公司）；羊毛脂（批號：20150630，天津市大茂化學試劑廠）；十二烷基硫酸鈉（批號：160701，上海展云化工有限公司）；十八醇（批號：20170710，天津市科密歐化學試劑有限公司）；吐溫-80（批號：20120615，天津廣成投資集團有限公司）；蓖麻油（批號：20150108，天津富宇精細化工有限公司）；乳化劑OP（批號：20120805，天津福晨化學試劑有限公司）；切片石蠟（批號：20180330，上海市標本模型廠）；檸檬味香精E-14547（批號：1121547，云南諧和實業有限公司）；蜂蠟（河南譽洋蠟業有限公司）；硼砂（天津市北辰方正試劑廠）。

2 方法與結果

2.1 蛋黃油的提取

取5～7個熟雞蛋黃稱重，記為m1；將蛋黃置于柄皿內搗碎，文火加熱使蛋黃均勻受熱，除盡水分后武火熬制并不斷攪拌防止蛋黃燒焦；約20 min后產生白煙，蛋黃顏色變深并有香味溢出；約40 min時白煙最濃，蛋黃變為黑色稠膏狀，有黑褐色蛋黃油流出，同時散發出腥臭氣味；待蛋黃全部變黑后停止加熱，冷卻至室溫后將蛋黃油濾出[7]，稱重記為m2；放入玻璃瓶中密封，置于干燥陰涼處保存。按下式計算出油率（Y）[8]。

干餾法提取蛋黃油的平均出油率為21.54 %。

2.2 蛋黃油軟膏的制備

2.2.1 基質篩選標準 軟膏劑的主要組成部分是藥物和基質[9]，其中軟膏劑的成型和藥效的發揮與基質的種類密切相關。本研究從O/W型和W/O型兩種軟膏劑基質入手，分別從顏色、硬度、皮膚涂抹均勻性、顯微鏡觀察、離心、耐寒試驗、耐熱試驗7個方面對軟膏進行綜合評分，選出最優方案[10]。

綜合評分標準具體見下表[11-13]（單項滿分10分，總分70分）。

表1 綜合評分標準

2.2.2 O/W型基質的篩選 經查閱文獻，篩選出7種不同的O/W型基質處方[14-15]。取油相試劑，置于潔凈干燥燒杯中，置于80 ℃恒溫水浴鍋中加熱熔融；另取一潔凈干燥燒杯，加入水相試劑，置于80 ℃恒溫水浴鍋中；待兩相均熔融后，先取少量水相迅速倒入油相中，邊加邊攪拌至形成乳白色初乳；再將剩余的水相全部倒入油相中，邊加邊攪拌至形成均勻稠膏狀O/W型基質；然后再按總基質用量的15 %加入定量蛋黃油，攪拌均勻后靜置，冷卻至室溫，得到棕褐色軟膏[16]。具體處方[17]及綜合分數見表2。

表2 O/W型基質處方篩選

由表2可知，處方三脂肪酸硫酸鈉法得分最高，為59分，制備的軟膏各項考察因素均比其他其他處方效果好，故選用該處方做后續實驗。

2.2.3 W/O型基質的制備 處方見表3。取油相試劑與蛋黃油合并，置于潔凈干燥燒杯中，置于80 ℃恒溫水浴鍋中加熱熔融；另取一潔凈干燥燒杯，加入水相試劑，置于80 ℃恒溫水浴鍋中；待兩相均熔融后，先取少量油相迅速倒入水相中，邊加邊攪拌至形成乳白色初乳；再將剩余的油相全部倒入水相中，邊加邊攪拌至形成均勻稠膏狀W/O型基質[18]。

表3 W/O型基質處方初選

2.3 BBD-RSM法優選O/W型軟膏最佳工藝

2.3.1 因素水平表的建立 根據2.2.2項下所得最優處方，以十八醇用量（A）、白凡士林用量（B）、十二烷基硫酸鈉用量（C）、甘油用量（D）為考察因素[19]，以綜合評分（R）為評價指標，進行四因素三水平星點設計，建立因素水平表[20]，見表4。

表4 O/W型軟膏星點設計-響應面法因素及水平

2.3.2 星點設計-響應面法試驗 采用Design-Expert 11軟件隨機安排試驗，方案及結果見表5。

表5 星點設計-響應面法試驗設計和結果

2.3.3 模型擬合 應用Design-Expert 11軟件，根據表4進行擬合[21]，得到綜合評分（R）的二次多項式回歸模型。

2.3.4 方差分析 結果見6。

表6 O/W型二次多項式模型的方差分析

由表6可見，P＜0.05表示總模型方差是顯著的，模型擬合程度較高，較好地反映了綜合評分與十八醇、白凡士林、十二烷基硫酸鈉、甘油用量之間的關系[22]，各考察因素對綜合評分的影響程度A＞C＞B＞D，十八醇用量對該制劑的成型性影響顯著；失擬項不顯著（P=0.0686＞0.05），說明實驗數據良好，綜合評分誤差較小，該模型可用于對O/W型蛋黃油軟膏制備基質優選進行分析和預測。

2.3.5 工藝優化與預測 根據二次多項式回歸方程，應用Design-Expert 11軟件繪制響應值與4個因素的三維響應面圖（見圖1），通過響應面圖可直觀看出4個因素對綜合評分的影響及變化趨勢[23]。此次試驗結果的最佳落點，在試驗考察區域內，結合軟件給出的最佳預測點，確定最佳制備處方為：十八醇2.94 g，白凡士林2.59 g，十二烷基硫酸鈉0.20 g，甘油1.24 g，蒸餾水10 g，蛋黃油2.55 g。取十八醇、白凡士林、蛋黃油，置于潔凈干燥燒杯中，置于80 ℃恒溫水浴鍋中加熱熔融為油相；另取一潔凈干燥燒杯，加入十二烷基硫酸鈉、甘油、蒸餾水，放于80 ℃恒溫水浴鍋中；待兩相均熔融后，先取少量水相迅速倒入油相中，邊加邊攪拌至形成乳白色初乳；再將剩余的水相全部倒入油相中，邊加邊攪拌至形成均勻稠膏狀O/W型蛋黃油軟膏，此時的理論綜合分數為60.23。

圖1 綜合評分與O/W型基質配比的三維響應面圖

2.4 BBD-RSM法優選W/O型軟膏最佳工藝

2.4.1 因素水平表的建立 根據2.2.3項下W/O型處方，以液狀石蠟用量（A）、硬脂酸用量（B）、蜂蠟用量（C）、硼砂用量（D）為考察因素，以綜合評分（R）為評價指標，進行四因素三水平星點設計，建立因素水平表，見表7。

表7 W/O型軟膏星點設計-響應面法因素及水平

2.4.2 星點設計-響應面法試驗設計及結果 采用Design-Expert 11軟件隨機安排試驗，方案及結果見表8。

表8 星點設計-響應面法試驗設計和結果

2.4.3 模型擬合 應用Design-Expert 11軟件，根據表7進行擬合，得到綜合評分（R）的二次多項式回歸模型。

2.4.4 方差分析 結果見表9。

表9 W/O型二次多項式模型的方差分析

由表9可見，P＜0.05表示總模型方差是顯著的，模型擬合程度較高，較好地反映了綜合評分與液狀石蠟、硬脂酸、蜂蠟、硼砂用量之間的關系，各考察因素對綜合評分的影響程度C＞D＞A＞B，蜂蠟用量對該制劑的成型性影響為顯著；失擬項不顯著（P=0.0676＞0.05），說明實驗數據良好，綜合評分誤差較小，所以該模型可用于對W/O型蛋黃油軟膏制備基質優選的分析和預測。

2.4.5 工藝優化與預測 根據二次多項式，應用Design-Expert 11回歸方程繪制各響應值與4個因素的三維響應面圖（見圖2），通過響應面圖可直觀看出4個因素對綜合評分的影響及變化趨勢。此次試驗結果的最佳落點，在試驗考察區域內，結合軟件給出的最佳預測點，從而確定最佳工藝為：液狀石蠟3.87 g，硬脂酸0.25 g，蜂蠟1.62 g，硼砂0.09 g，水是1.65 g，石蠟1.3 g，蛋黃油1.32 g，按2.2.3項下制備工藝制得W/O型蛋黃油軟膏，此時的理論綜合分數為59.71。

圖2 綜合評分與W/O型基質配比的三維響應面圖

2.5 蛋黃油軟膏成型工藝處方的驗證

根據2.3.5和2.4.5項下兩種最佳工藝分別制備3批蛋黃油軟膏（O/W型軟膏批號為：20223281，20223282，20223283；W/O型軟膏批號為：20223291，20223292，20223293），對其進行初步質量檢查，結果見表10、表11。按下式計算驗證實驗中預測值與實際得分的偏差，如小于10 %，表明該回歸模型真實可信，建立的數學模型具有良好的預測性，優選的最佳成型工藝合理可行、穩定可靠，篩選出的軟膏符合《中華人民共和國藥典》制劑通則項下軟膏劑的各項規定[24]。

表10 O/W型軟膏最佳成型工藝驗證實驗結果

表11 W/O型軟膏最佳成型工藝驗證實驗結果

偏差（%）=|預測值-實測值|/預測值×100

由表10、表11可見，W/O與O/W型軟膏最佳成型工藝驗證實驗與預測值偏差均小于10 %。與W/O型軟膏相比，O/W型軟膏顏色較淺且沒有油膩感。顯微鏡下觀察，O/W型軟膏油滴較小，分布較均勻且密集；W/O型軟膏油滴較大，分布較為不均勻且比較稀疏，見圖3、圖4。

圖3 O/W型成品顯微觀察

圖4 W/O型成品顯微觀察

3 討論與結論

蛋黃油外用具有多種功效，制成O/W型軟膏可用于成人、嬰幼兒濕疹，制成W/O型軟膏可用于哺乳期乳頭皴裂、表皮增厚及角化等的軟化、抗菌等，因此本文考察了兩種蛋黃油類型軟膏的制備工藝。

干餾法為傳統的蛋黃油提取工藝。綜合評估不同工藝的操作效果、難度及實驗室條件等因素，最終采用干餾法提取蛋黃油。基質的制備過程受溫度的影響較大，制備過程中要嚴格控制溫度，防止基質混合不均，同時混合過程中的攪拌方向、時間、力度均有影響。關于蛋黃油的用量，預實驗時只加入了1 ml蛋黃油，雖能較充分地混合均勻，但顯微鏡下觀察油滴少且稀疏，主藥用量不足；后改為按基質用量的30 %添加，此時蛋黃油與基質無法混合均勻，出現明顯的油水分層，主藥用量嚴重超載；最后按基質用量15 %左右添加蛋黃油，此時油水混合均勻，顯微鏡下油滴圓整、分布均勻，主藥用量適宜。所以最終選擇按基質用量約15 %添加蛋黃油。可在制備基質過程中向水相中加入適量檸檬香精進行矯味。后續研究中還可采用動物實驗對其處方及藥理作用進行進一步考察，為蛋黃油軟膏的深入研究及大規模生產提供參考。