正交实验设计

【导读】
清软英泰PLM,专业化工配方行业配方研发管理平台,提供从配方开发到实验数据管理一体化平台。实验配方与数据的双向分析与应用。
本次试验采用的是江苏互道的配方开发平台,引用了配方开发平台中,正交试验软件实现配方生成,配方分析,等业务一体化方案。有区别之前单纯的正交软件只能单人完成,无法协作的弊端。实现企业配方开发一体化案。
 巴布剂是以水溶性高分子材料或亲水性物质为基质与药物制成的外用贴敷剂。由于巴布剂的基质具有水溶性,并具有容量高、载药量大、释药 平衡、稳定的特点,所以与其他外用贴剂不同,巴布剂具有良好的保湿性,易使角质层软化,有利于药物的透皮吸收,且不易产生过敏。因此,巴布剂 是一种具有广阔发展前景的外用制剂[1],所以日益受到专家学者的关注。巴布剂的基质组成一般包括黏性剂、填充剂、保湿剂等。巴布剂的成型 性、黏性对于药品质量至关重要,它的基质配方合理与否是确保巴布剂质量的关键。笔者采用正交设计法对巴布剂的基质原料及配方进行优化[2], 选择了合适的基质处方。


清软英泰正交实验系统


 
1材料与仪器
DZKW电子恒温水浴锅;卡波普940 (沈阳药科大学药剂实验室提供);羧甲基纤维素钠(CMC,沈阳化学试剂厂,00

0803) ,聚丙烯酸钠(NIPPON SHOKUBAICO.LTD, JAPAN, LOT NO 1Y28SNET),聚乙烯醇(北京化学试剂公司,000523),甘油(上海运佳黄埔制药有 限公司,030920),三乙醇胺(沈阳第一试剂厂,020628)。
2方法与结果

2.1基质的制备配制0.5%卡波普940溶液、5%CMC溶液和0.2%聚丙烯酸钠溶液,使充分溶胀并按一定比例制成胶液称取聚乙烯醇适量,加入 少量水,加热至70°C使溶解;将胶液、甘油加入其中,在50。《慢速搅拌20~40 min即可[3]

2.2黏着力测定取5cmx3cm基质贴剂,一端贴于平滑不锈钢板上,另一端用带钩的铁夹固定,于28~30 °C预热2min,在此温度下,向铁夹挂钩上 逐渐添加砝码,以贴面在30~60s内掉下时所承受的力即为样品的黏着力,求出2次测定的平均值[4]

2.3基质原料的选择与优化巴布剂基质不仅要具有一定的黏性,还应具有可涂展性、均匀性、柔软性,由于各成分性质不同,在基质中的作用不 同,决定了加入量的差异,所以各成分的合理配比是制成优良基质的关键。在预实验的基础上,选择了对基质影响较大的几种原料为考察对象,即它 们是胶液(由几种黏性剂按一定比例制备而成)、甘油(增塑剂)、聚乙烯醇(成膜剂)。以上原料为考察因素,以各种原料的加入量为考察范围,以黏 着力为指标,用正交设计法对各种原料的加入量进行优化。实验设计及用量见表1。
表1正交设计的因素与水平 导出到EXCEL
 

Levels Factors
A (polymer solution/g) B (glycerin/g) C (polyvinyl alcohol/g)
 
 
1 3 2 0.2
2 5 4 0.4
3 8 6 0.6
 
 
选择L9 (34)正交表,依次制备样品并测试黏着力,见表2。
2.4结果分析根据表2数据进行方差分析,A因素的F值为139,大于片:却=99,说明A因素对黏着力影响极显著,B因素的F值为45,大于片% = 19,说明B因 素对黏着力影响,C因素的F值为98,大于F鹳5=19,说明A因素对黏着力影响显著,按影响大小排序A>C>B。根据表2,处方A2B2C1黏着力最大,A1B2C2黏着 力最小,按照A2B2C1处方制备样品,测定其黏着力,平均值为275 N。
表2不同处方的黏着力测定结果导出到EXCEL
 

No. Levels adhesion force/N
A/g B/g C/g
1 1 (3) 1 (2) 1 (0.2) 104
2 1 (3) 2 (4) 2 (0.4) 45
3 1 (3) 3 (6) 3 (0.6) 75
4 2 (5) 1 (2) 3 (0.6) 126
5 2 (5) 2 (4) 1 (0.2) 280
6 2 (5) 3 (6) 2 (0.4) 106
7 3 (8) 1 (2) 2 (0.4) 224
8 3 (8) 2 (4) 3 (0.6) 184
9 3 (8) 3 (6) 1 (0.2) 175
T1 224 454 559  
T2 512 509 375  
T3 583 356 385  
R 120 51 61  
 
注:T为各因素同一水平之和,R 为极差
 
3讨论
3.1作者采用卡波普940、CMC、聚丙烯酸钠作为黏性剂的主要原料,取得了很好的效果。由于卡波普940具有较多的酸性基团,用有机碱中和后的0.5% 水凝胶在pH 6~10时最黏稠,而聚丙烯酸钠的0.2%水溶液的pH值为9~10,如果二者配比不当,会造成沉淀,失去黏性。本实验先调卡波普94。的0.5%水凝胶p H为9,再与聚丙烯酸钠的0.2%水溶液、CMC液按比例混合,制成的混合胶液黏性最好,且所成基质均匀,易于涂布。

3.2聚乙烯醇为成膜剂,在基质配方中也不可缺少,否则基质易与肌肤粘贴,影响药品质量。

3.3在制备巴布剂基质的过程中,首先要控制温度,本实验中控制在50。《条件下较佳,然后搅拌速度要慢,避免气泡的产生,以保证基质的均匀性和成型性。

3.4正交设计法是应用于多因素、多水平实验的设计方法,可用较少的次数选出相对最佳的工艺条件,可大大减少科研工作的时间。

本实验采用此法对巴布剂基质配比进行实验研究,结果优化的基质配方为胶液:甘油:聚乙烯醇=5 : 4 : 0.2。制成的基质具有良好的涂展性、保湿性,且 黏着力适中。

清软英泰PLM,专业化工配方行业配方研发管理平台,提供从配方开发到实验数据管理一体化平台。实验配方与数据的双向分析与应用。

  • 2020-10-09 18:14
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