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(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（nationalacademyofadministration）的化學(xué)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(fù)、改善微循環(huán)、清除自由基、消腫、抗炎鎮(zhèn)痛及增強(qiáng)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(shí)驗(yàn)將美洲大蠊提取物制成O/W型乳膏,針對(duì)性地局部給藥治療痤瘡、色斑等疾病。通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研和預(yù)試驗(yàn)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(shè)計(jì)對(duì)乳膏基質(zhì)的處方進(jìn)行篩選和優(yōu)化。D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)是一種將D-最優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用于混料試驗(yàn)中的設(shè)計(jì)方法,該方法具有試驗(yàn)次數(shù)少、信息量充分、參數(shù)預(yù)測(cè)精度高、多目標(biāo)同步優(yōu)化的特點(diǎn)。本研究前期通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)配方,對(duì)其進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(tái)式離心機(jī)(廣州永程實(shí)驗(yàn)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(guó)Sartorius公司)。美洲大蠊藥材提取物(實(shí)驗(yàn)室自制,象牙白色的細(xì)膩粉末,氣微腥,味微咸;水分不得超過(guò)7.0%;按干燥品計(jì)算含總氨基酸為8.69%);液體石蠟(批號(hào)20090510)、硬脂酸(批號(hào)20090420)、甘油(批號(hào)20111001)、三乙醇胺(批號(hào)20100101)、石蠟(批號(hào)20110410)均購(gòu)自成都市科龍化工試劑廠。2方法和結(jié)果2.1d-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)對(duì)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(jìn)行預(yù)試驗(yàn)篩選,確定以其中1組配方為基礎(chǔ)配方進(jìn)行D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)優(yōu)化。在采用D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)優(yōu)化配方前,各因素需要有一個(gè)較優(yōu)范圍以便于保證優(yōu)化設(shè)計(jì)的精確性,采用單因素設(shè)計(jì),通過(guò)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(biāo)的評(píng)價(jià),分別優(yōu)選每一因素的范圍作為設(shè)計(jì)范圍,結(jié)果見(jiàn)表1。2.2樣品評(píng)估方法采用加權(quán)綜合評(píng)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(gè)指標(biāo)對(duì)基質(zhì)樣品評(píng)分。2.2.1粗粒的測(cè)定肉眼觀察基質(zhì)是否色澤亮麗有光澤、是否細(xì)膩或是否有粗顆粒。“好”占該項(xiàng)總分的100%,“較好”占該項(xiàng)總分的50%,“差”占該項(xiàng)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?！昂谩闭荚擁?xiàng)總分的100%,“較好”占該項(xiàng)總分的50%,“差”占該項(xiàng)總分的25%。2.2.3機(jī)構(gòu)觀察是否有項(xiàng)目分層現(xiàn)象以10000r/min,離心30min,觀察是否有油水分層現(xiàn)象。“無(wú)變化”占該項(xiàng)總分的100%,“基質(zhì)變粗”占該項(xiàng)總分的50%,“分層”占該項(xiàng)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(wú)變化”占該項(xiàng)總分的100%,“基質(zhì)變粗”占該項(xiàng)總分的50%,“分層”占該項(xiàng)總分的25%。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)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(quán)重系數(shù)設(shè)為30%,總分100分,涂展性的權(quán)重系數(shù)設(shè)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(gè)指標(biāo)都是評(píng)價(jià)基質(zhì)配方穩(wěn)定性的指標(biāo),因此各指標(biāo)均占20%的權(quán)重系數(shù),總分100分。5項(xiàng)指標(biāo)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(shè)計(jì)(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(shè)計(jì)出混料設(shè)計(jì)各試驗(yàn)方案(表2)。根據(jù)方案表進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表2。利用Design-expert7.0軟件,將加權(quán)評(píng)分后的結(jié)果進(jìn)行模型擬合。根據(jù)擬合結(jié)果,二項(xiàng)式擬合具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0170<0.05),線性模型與三項(xiàng)式模型都無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,因此選擇二項(xiàng)式模型對(duì)結(jié)果進(jìn)行擬合。優(yōu)化后的擬合方程總評(píng)(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(guān)系圖見(jiàn)圖1。由Design-expert7.0軟件和圖2-a,優(yōu)選出對(duì)配方基質(zhì)影響較大的2個(gè)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(guò)軟件對(duì)非重要因素A、D、E和OD值進(jìn)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(gè)因素的取值隨機(jī)確定。最終結(jié)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(jié)合實(shí)際操作,最終設(shè)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(fù)試驗(yàn)5次,對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行評(píng)分,結(jié)果分別為85分、100分、100分、100分、100分。與驗(yàn)證結(jié)果相比較,預(yù)測(cè)值(100.39分)與實(shí)測(cè)值的偏差[偏差=(預(yù)測(cè)值—實(shí)測(cè)值)/預(yù)測(cè)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(xiàng)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(jié)果見(jiàn)表3。結(jié)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(shí)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(yàn)證試驗(yàn)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(yàn)和正交試驗(yàn)都不能對(duì)這種類型的處方在同一時(shí)間段進(jìn)行全面、立體地篩選處方,會(huì)暴露出信息遺漏的缺點(diǎn)。因此,本試驗(yàn)考慮采用D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化乳膏的基質(zhì)來(lái)避免這種多因素間的相互交叉干擾現(xiàn)象,此設(shè)計(jì)方法試驗(yàn)次數(shù)少、信息量充分、參數(shù)預(yù)測(cè)精度高、可多目標(biāo)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(jìn)行主藥加入量考察時(shí),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(dòng)性變大,因此對(duì)此類中藥提取物加入量進(jìn)行考察時(shí)因小范圍梯度上升設(shè)置考察梯度,確保迅速準(zhǔn)確獲得預(yù)期結(jié)果。根據(jù)混料設(shè)計(jì)的方法,預(yù)測(cè)值一般會(huì)是在100正負(fù)一段范圍內(nèi)。本試驗(yàn)的打分指標(biāo)是以“好”、“差”等主觀離散變量進(jìn)行打分,所得分?jǐn)?shù)不能形成一系列連續(xù)值,因此試驗(yàn)的實(shí)測(cè)值在各個(gè)指標(biāo)都為“好”時(shí),會(huì)達(dá)到100分,而有1個(gè)指標(biāo)被打分為“較好”時(shí),則總分立即減為85分,因此在驗(yàn)證試驗(yàn)的5組試驗(yàn)中第1組會(huì)和其他4組分差較大,但實(shí)際在評(píng)價(jià)時(shí)5組試驗(yàn)差別并不大,只是1組評(píng)價(jià)指標(biāo)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