美洲大乳膏基質(zhì)配方的優(yōu)化研究

美洲大乳膏基質(zhì)配方的優(yōu)化研究

根據(jù)現(xiàn)代研究，美國國立衛(wèi)生研究院（nationalacademyofadministration）的化學成分主要包括蛋白質(zhì)和氨基酸、礦產(chǎn)元素、維生素、脂肪和脂肪酸、幾代人物質(zhì)和其他養(yǎng)分。其提取物主要具有組織修復、改善微循環(huán)、清除自由基、消腫、抗炎鎮(zhèn)痛及增強免疫等功效。因其提取物水溶性好,能迅速溶解于乳膏的水相中,且O/W型乳膏較W/O型乳膏油膩性更小、更易洗除,本實驗將美洲大蠊提取物制成O/W型乳膏,針對性地局部給藥治療痤瘡、色斑等疾病。通過文獻調(diào)研和預試驗研究,本研究初步篩選出5組較為常用且綜合得分較高的O/W型美洲大蠊乳膏配方基質(zhì),采用D-最優(yōu)混料設計對乳膏基質(zhì)的處方進行篩選和優(yōu)化。D-最優(yōu)混料設計是一種將D-最優(yōu)化設計應用于混料試驗中的設計方法,該方法具有試驗次數(shù)少、信息量充分、參數(shù)預測精度高、多目標同步優(yōu)化的特點。本研究前期通過實驗篩選出其中1組基質(zhì)為5組基質(zhì)中的最優(yōu)基質(zhì),確定其為D-最優(yōu)混料設計的實驗配方,對其進行優(yōu)化。1儀器、試劑和培養(yǎng)基DGG—9240恒溫干燥箱(上海森杏實驗有限公司);DZKW—4電子恒溫水浴鍋(北京中興偉業(yè)儀器有限司);TGL—16G高速臺式離心機(廣州永程實驗儀器有限公司);DL—360超聲波清洗器(上海之信儀器有限公司);BCD—205冰箱(Electrolux股份有限公司);BP211D電子天平(德國Sartorius公司)。美洲大蠊藥材提取物(實驗室自制,象牙白色的細膩粉末,氣微腥,味微咸;水分不得超過7.0%;按干燥品計算含總氨基酸為8.69%);液體石蠟(批號20090510)、硬脂酸(批號20090420)、甘油(批號20111001)、三乙醇胺(批號20100101)、石蠟(批號20110410)均購自成都市科龍化工試劑廠。2方法和結果2.1d-最優(yōu)混料設計對初步篩選出5組較為常用且綜合得分較高的O/W型乳膏配方基質(zhì)進行預試驗篩選,確定以其中1組配方為基礎配方進行D-最優(yōu)混料設計優(yōu)化。在采用D-最優(yōu)混料設計優(yōu)化配方前,各因素需要有一個較優(yōu)范圍以便于保證優(yōu)化設計的精確性,采用單因素設計,通過外觀、涂展性、離心穩(wěn)定性、耐寒穩(wěn)定性、耐熱穩(wěn)定性等指標的評價,分別優(yōu)選每一因素的范圍作為設計范圍,結果見表1。2.2樣品評估方法采用加權綜合評分法,利用外觀、涂展性、離心穩(wěn)定性、耐寒穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性5個指標對基質(zhì)樣品評分。2.2.1粗粒的測定肉眼觀察基質(zhì)是否色澤亮麗有光澤、是否細膩或是否有粗顆粒?！昂谩闭荚擁椏偡值?00%,“較好”占該項總分的50%,“差”占該項總分的25%。2.2.2抹均勻、油脆感取適量樣品涂抹于手部皮膚觀察是否能迅速涂抹均勻,不泛白色油膩膜層、油膩感是否明顯。“好”占該項總分的100%,“較好”占該項總分的50%,“差”占該項總分的25%。2.2.3機構觀察是否有項目分層現(xiàn)象以10000r/min,離心30min,觀察是否有油水分層現(xiàn)象?！盁o變化”占該項總分的100%,“基質(zhì)變粗”占該項總分的50%,“分層”占該項總分的25%。2.2.4耐寒穩(wěn)定性2.2.5基質(zhì)配方穩(wěn)定性的確定將制備好的樣品于45℃烘箱中放置12h觀察是否有油水分層現(xiàn)象?！盁o變化”占該項總分的100%,“基質(zhì)變粗”占該項總分的50%,“分層”占該項總分的25%。根據(jù)預試驗得知,基質(zhì)配方在外觀上相差較大而在涂展性方面差別不明顯,因此將外觀的權重系數(shù)設為30%,總分100分,涂展性的權重系數(shù)設為10%,總分100分,離心穩(wěn)定性、耐寒穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性3個指標都是評價基質(zhì)配方穩(wěn)定性的指標,因此各指標均占20%的權重系數(shù),總分100分。5項指標總分為100分。2.3一般處方篩選2.3.1油相和水相的添加按D-最優(yōu)混料設計(表2)中的配方用量,將油相和水相分別在80℃水浴中加熱30min,將水相加入油相中,采用先快后慢的速度,同一方向攪拌至冷凝,靜置,即得。2.3.2基質(zhì)配方的確定利用Design-expert7.0軟件設計出混料設計各試驗方案(表2)。根據(jù)方案表進行試驗,結果見表2。利用Design-expert7.0軟件,將加權評分后的結果進行模型擬合。根據(jù)擬合結果,二項式擬合具有統(tǒng)計學意義(P=0.0170<0.05),線性模型與三項式模型都無統(tǒng)計學意義,因此選擇二項式模型對結果進行擬合。優(yōu)化后的擬合方程總評(overalldesirability,OD)值=22.5978A+332.9581B+181.5153C-21.3695D-67.8711E+7.5689F-4.3819AB-1.9909AC+0.6275AE-0.2075AF-5.9887BC-3.6171BD-4.0092BE-4.3503BF-1.5340CD-2.2733CF+1.5164DE+0.3585DF+0.8664EF(P=0.0042<0.01,r=0.8778),且失擬度為0.1131,符合要求。OD線性關系圖見圖1。由Design-expert7.0軟件和圖2-a,優(yōu)選出對配方基質(zhì)影響較大的2個重要因素B、C的范圍分別為B13.205~14.036g、C3.088~6.015g;根據(jù)圖2-b優(yōu)選出B13.710~14.043g、C3.016~3.437g;根據(jù)圖2-c優(yōu)選出B13.494~14.031g、C3.003~3.309g;根據(jù)圖2-d優(yōu)選出B13.510~14.308g、C2.849~5.937g。通過軟件對非重要因素A、D、E和OD值進行指定,指定值分別為A11g、D18g、E10g,OD值100。因素F的值由軟件根據(jù)另外5個因素的取值隨機確定。最終結合以上的B、C篩選范圍和軟件提供的最優(yōu)配方篩選出最優(yōu)的基質(zhì)配方:甘油11.00g、硬脂酸13.91g、三乙醇胺3.21g、液體石蠟18.00g、石蠟10.00g、水44.87g。結合實際操作,最終設定優(yōu)選基質(zhì)配方:甘油11.00g、硬脂酸14.00g、三乙醇胺3.50g、液體石蠟18.00g、石蠟10.00g、水43.50g。2.4最大分層是分、100分、100分、100分按優(yōu)化基質(zhì)配方重復試驗5次,對試驗樣品進行評分,結果分別為85分、100分、100分、100分、100分。與驗證結果相比較,預測值(100.39分)與實測值的偏差[偏差=(預測值—實測值)/預測值]分別為15.33分、0.39分、0.39分、0.39分、0.39分,平均偏差為3.38分。2.5制劑添加量的篩選按“2.3”項篩選出的基質(zhì)處方配制空白基質(zhì)6份,分別于80℃水浴加熱使水相和油相溶解,30min后將水相取出,待水相冷卻至30℃左右,分別加入0.5%、1%、2%、3%、4%、5%的美洲大蠊藥材提取物,再將水相加入油相中,采用先快后慢的速度,同一方向攪拌至冷凝,靜置。觀察并記錄制劑性狀,結果見表3。結果表明,1%加藥量在保持樣品的良好性狀和物理性質(zhì)的同時也是該基質(zhì)的最大加藥量,因此確定主藥美洲大蠊藥材提取物的加藥量為1%。3基質(zhì)配方的確定及驗證試驗本研究所需優(yōu)化的乳膏基質(zhì)處方因素較多,若采用的單因素試驗和正交試驗都不能對這種類型的處方在同一時間段進行全面、立體地篩選處方,會暴露出信息遺漏的缺點。因此,本試驗考慮采用D-最優(yōu)混料設計來優(yōu)化乳膏的基質(zhì)來避免這種多因素間的相互交叉干擾現(xiàn)象,此設計方法試驗次數(shù)少、信息量充分、參數(shù)預測精度高、可多目標同步優(yōu)化,優(yōu)化出的基質(zhì)工藝穩(wěn)定,產(chǎn)品在外觀、使用及穩(wěn)定性上均較優(yōu)。此外,在進行主藥加入量考察時,基質(zhì)的物理性狀隨著主藥量的加入變化非常明顯,加入越多主藥,基質(zhì)顏色明顯加深且流動性變大,因此對此類中藥提取物加入量進行考察時因小范圍梯度上升設置考察梯度,確保迅速準確獲得預期結果。根據(jù)混料設計的方法,預測值一般會是在100正負一段范圍內(nèi)。本試驗的打分指標是以“好”、“差”等主觀離散變量進行打分,所得分數(shù)不能形成一系列連續(xù)值,因此試驗的實測值在各個指標都為“好”時,會達到100分,而有1個指標被打分為“較好”時,則總分立即減為85分,因此在驗證試驗的5組試驗中第1組會和其他4組分差較大,但實際在評價時5組試驗差別并不大,只是1組評價指標中獲得了“好”和“較好”的差距就引起了15分的總分差。將制備好的樣品于-10℃冰箱中放置1