蛇床子银纳米粒喷膜剂制备工艺的研究

韩慧玲 ,  张欣悦 ,  张敏新 ,  陈珍珍 ,  黄惠丽 ,  黄爱文

福建中医药 ›› 2025, Vol. 56 ›› Issue (10) : 38 -46.

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福建中医药 ›› 2025, Vol. 56 ›› Issue (10) : 38 -46. DOI: 10.13260/j.cnki.jfjtcm.2025.10008
方与药

蛇床子银纳米粒喷膜剂制备工艺的研究

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摘要

目的 以蛇床子银纳米粒(Cm-AgNPs)为主药,成膜材料为载体,加入其他辅料共同制备Cm-AgNPs喷膜剂,并验证其抗浅部真菌的效果。 方法 采用单因素实验,以喷膜剂的溶液状态、喷雾效果、成膜时间、流动性(以运动黏度为评定指标)、膜性能为评价指标,考察筛选聚乙烯比咯烷酮K30(PVPK30)、聚乙烯醇0588(PVA0588)、甘油、乙醇及Cm-AgNPs这5个因素的较优含量,进一步以PVPK30、PVA0588和甘油3个因素进行响应面优化,得到最佳成膜处方;通过喷膜剂性状、酸碱度(pH)、运动黏度、成膜时间、透气性、吸湿性、膜的显微特征及差式扫描量热法(DSC)对Cm-AgNPs喷膜剂、空白基质(不含Cm-AgNPs)、PVPK30、PVA0588、Cm-AgNPs以及空白基质与Cm-AgNPs物理混合物6组组分进行吸热分析,作初步质量评价;设立Cm-AgNPs喷膜剂组、Cm-AgNPs混悬液组、蛇床子提取液组、氟康唑组、特比萘芬组、空白对照组、溶剂对照(DMSO)组,参照美国临床实验室标准,采用微量稀释法测定各组对须癣毛癣菌、红色毛癣菌和白色念珠菌的最低抑菌浓度(MIC),考察其体外抗浅部真菌活性。 结果 单因素实验筛选出上述5个因素的较优含量:PVPK30 2.5 g,PVA0588 1.6 g,甘油1 mL,乙醇30 mL,Cm-AgNPs 50 mg。响应面优化后的最佳喷膜剂处方为每50 mL中含PVPK30 2.46 g、PVA0588 1.61 g和1 mL甘油。喷膜剂性状为棕褐色液体,具有乙醇味和辛凉薄荷味;平均pH为6.22,流动性良好,运动黏度不低于28 mm2/s;平均成膜时间为330 s;平均透气性为51.69%;平均吸湿性为17.60%;显微镜下结果显示:200倍镜和500倍镜下均未见明显气泡及颗粒;DSC结果分析显示:PVPK30组、Cm-AgNPs喷膜剂组、空白基质与Cm-AgNPs物理混合组和空白基质组均在80 ℃左右存在吸热峰,PVA0588组在190 ℃存在吸热峰,合成Cm-AgNPs喷膜剂后此峰消失。体外抗菌实验结果表明:Cm-AgNPs喷膜剂对须癣毛癣菌、红色毛癣菌和白色念珠菌的MIC分别为2.34、1.17、1.17 μg/mL,均低于Cm-AgNPs混悬液组和蛇床子提取液组(P<0.05);与Cm-AgNPs喷膜剂组比较,特比萘芬组对红色毛癣菌和须癣毛癣菌的MIC值均降低(P<0.05),氟康唑组对红色毛癣菌和白色念珠菌的MIC值降低(P<0.05),而对须癣毛癣菌的MIC值则升高。溶剂对照组和空白对照组均对真菌生长无影响。 结论 本研究成功制备了Cm-AgNPs喷膜剂,工艺简便且重复性好,成膜时间较短,具有良好稳定性、透气性及较强的抗浅部真菌活性,扩大了蛇床子银纳米粒的临床应用范围。

Graphical abstract

关键词

蛇床子银纳米粒 / 喷膜剂 / 处方优化 / 浅部真菌感染 / 质量评价

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韩慧玲,张欣悦,张敏新,陈珍珍,黄惠丽,黄爱文. 蛇床子银纳米粒喷膜剂制备工艺的研究[J]. 福建中医药, 2025, 56(10): 38-46 DOI:10.13260/j.cnki.jfjtcm.2025.10008

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蛇床子是伞形科植物蛇床Cnidiummonnieri (L.) Cuss.的干燥成熟果实,具有祛风杀虫止痒等功效,现代药理学研究表明,其抗菌消炎作用较强1-5。银纳米(AgNPs)是由银原子组成的、粒径通常在1~100 nm的颗粒,相比普通银,AgNPs抗菌活性更强6-7。本实验室前期利用蛇床子绿色合成粒径小且稳定性好的银纳米粒,并在测试其体外抗菌性能后发现:蛇床子银纳米粒(Cm-AgNPs)明显抑制红色毛癣菌和须癣毛癣菌的活性,同时对白色念珠菌也产生较强的抑制作用,与氟康唑具有相似疗效,展示出该纳米粒子在抗浅部真菌感染的巨大潜力8
喷膜剂作为结合膜剂、喷雾剂优点于一体的新型外用给药剂型,制备工艺简单,使用方法简便,即按压喷瓶把成膜溶液定量喷于患处,溶剂迅速挥干后形成均一透明药膜,持续给药的同时,还能隔离保护创面,提高其生物利用度9-13。本实验在前期基础上以Cm-AgNPs为主药,加入适宜成膜材料及挥发性溶剂等,制备Cm-AgNPs喷膜剂,有望为患有皮肤癣病的患者提供一种新型快速长效抗真菌制剂,提高其生活质量。

1 仪器与材料

1.1 仪器

万分之一电子天平[奥豪斯仪器(常州)有限公司,型号:EX225DZH];超纯水机(德国Think-lab公司,型号:Labonova Direct Pro);集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市创远仪器制造有限公司,型号:DF-101Z);恒温烘箱(上海一恒科学仪器有限公司,型号:DHG-9245A);pH计(上海梅勒特-托利多仪器有限公司,型号:FiveEasy Plus);光学显微镜(日本奥林巴斯株式会社,型号:Olympus BX53);差示扫描量热仪(日本日立株式会社,型号:HITACHI STA200);CO2细胞培养箱(上海博迅医疗生物仪器股份有限公司,型号:BC-J160);生物安全柜(北京东联哈尔仪器制造有限公司,型号:BSC-1360 Ⅱ A2)。

1.2 材料与试剂

Cm-AgNPs由本课题组实验室提供;聚乙烯比咯烷酮K30(PVPK30,天津市众联化学试剂有限公司,批号:20230911);聚乙烯醇0588(PVA0588,上海臣启化工科技有限公司,批号:20231117008);丙三醇(四川西陇科学有限公司,批号:2309151);薄荷脑(天津市众联化学试剂有限公司,批号:20231011);氟康唑(中国食品药品检定研究院,批号:100314-201605);盐酸特比萘芬(中国食品药品检定研究院,批号:100563-202103);RPMI 1640液体培养基(武汉博士德生物工程有限公司,批号:18C10A35);沙保罗琼脂培养基(法国Bio Mérieux公司,批号:20162400355);细胞计数板(日本WATSON公司,批号:02270113);96孔细胞培养板(美国Corning公司,批号:25624102E);其他试剂均为分析纯。

1.3 菌株

须癣毛癣菌(Trichophyton mentagrophytes,北京北纳创联生物技术研究院,菌种编号:BNCC340405);红色毛癣菌(Trichophyton rubrum,北京北纳创联生物技术研究院,菌种编号:BNCC 340195);白色念珠菌(Candida albicans)来自临床分离株,由中国人民解放军联勤保障部队第九〇〇医院检验科提供。

2 实验方法

2.1 Cm-AgNPs的制备

本实验室前期将中药蛇床子加热回流、减压浓缩后得到蛇床子提取液并调节pH=10,另取4 mL硝酸银溶液加纯水稀释至12.5 mmol/L,以700 r/min转速进行磁力搅拌,将蛇床子提取液缓慢滴加至烧杯中并继续常温搅拌,反应1 h,成功制得抗浅部真菌活性较强的Cm-AgNPs8

2.2 前期预实验基础

为筛选最佳成膜材料组合,前期实验以溶液状态、喷雾效果和膜性能为指标,筛选出最佳成膜材料组合PVPK30和PVA0588,其浓度范围分别在4%~8%和3%~6%时,各指标结果良好,因此在该基础上可进行下一步的条件优化。

基本制备工艺如下:取2.5 g PVPK30和1.5 g PVA0588置于烧杯内,90 ℃下以700 r/min转速进行加热磁力搅拌溶胀1 h,待溶胀完全后,加入30 mg Cm-AgNPs后继续常温磁力搅拌,另取50 mg薄荷脑以20 mL无水乙醇溶解后加入混匀,最后再加入2 mL甘油,室温搅拌1 h至溶液均匀,纯水稀释至50 mL,装瓶。

2.3 单因素实验

前期预实验发现搅拌转速、时间和加热温度仅影响成膜材料的溶解状态及速度,对喷膜剂的质量无明显影响,因此不作单因素考察。根据前期预实验确定的基本处方制备Cm-AgNPs喷膜剂,以喷膜剂的溶液状态、喷雾效果、成膜时间、流动性(以运动黏度为表征)、膜性能为评价指标14-16,筛选成膜处方各组分的较优用量。

2.3.1 PVPK30用量的筛选

固定其他因素不变,设置PVPK30的含量分别为1.5、2、2.5、3.0、3.5 g进行单因素考察,筛选PVPK30的最佳用量。

2.3.2 PVA0588用量的筛选

在选定PVPK30最佳用量的前提下,固定其他因素不变,将PVA0588的含量分别设置为0.6、1.1、1.6、2.1、2.6 g进行单因素考察,筛选PVA0588的最佳用量。

2.3.3 甘油用量的筛选

在选定PVPK30、PVA0588最佳用量的前提下,固定其他因素不变,将甘油的含量分别设置为0、0.5、1、1.5、2 mL进行单因素考察,筛选甘油的最佳用量。

2.3.4 无水乙醇用量的筛选

在选定PVPK30、PVA0588、甘油最佳用量的前提下,固定其他因素不变,将无水乙醇的含量分别设置为20、25、30、35、40 mL进行单因素考察,筛选无水乙醇的最佳用量。

2.3.5 Cm-AgNPs用量的筛选

在选定PVPK30、PVA0588、甘油、无水乙醇最佳用量的前提下,固定其他因素不变,在不影响喷膜剂溶液状态和喷出效果的情况下,尽量加入更多的Cm-AgNPs,即20、30、40、50、60 mg,进行单因素考察,筛选Cm-AgNPs的最佳用量。

2.4 溶液及膜的评价指标

在单因素考察得到的用量基础上,利用Box Behnken优化法筛选最佳成膜处方,结合喷雾效果、成膜时间、流动性和膜性能进行综合评价,各项指标的评分相加即为Cm-AgNPs喷膜剂综合评分的总得分。

2.4.1 喷雾效果

满分25分。21~25分视为细密雾状为最佳状态;15~20分视为半喷雾状态;10~15分视为稀疏线状;1~10分视为线状15

2.4.2 成膜时间

满分25分。将制备好的Cm-AgNPs喷膜剂以相同的频次均匀喷洒在同样大小的载玻片上,放置于36 ℃的烘箱中并计时,平行3次,观察表面完全干燥后记录成膜时间。成膜时间≤5 min,评分为25分,在此基础上每增加10 s,得分相应减少1分14

2.4.3 流动性

在外用皮肤制剂中,溶液流动性与患者依从性关系密切17。喷膜剂中溶液喷洒至皮肤表面患处时,流动性差会导致制剂喷涂抹费力甚至拉扯皮肤,以及不透气产生的黏腻闷热等不适症状,进而降低患者用药体验感,影响其依从性。因此溶液流动性越小,患者依从性越强。黏度是流体黏滞性的量度,指流体对流动产生阻抗能力的性质。以运动黏度为评价指标判定溶液流动性,满分25分。以单因素实验所得的运动黏度范围为基础,判断在28~30 mm2/s,评分为25分,在此基础上运动黏度值每增加或减少1 mm2/s(若在1 mm2/s之内,仍按照1 mm2/s判断),得分相应减少1分16

2.4.4 膜性能

满分25分。包括揭膜难度10分、感官柔韧性10分、膜有无气泡和均匀度5分。① 揭膜难度:溶液干燥后能完整撕下一层药膜且能搓成条状或细丝状计为7≤分数<10分,药膜能搓成细条状但不能完整揭下为5≤分数<7分,判断为难以揭膜且不能搓成细丝状为0≤分数<5分;② 感官柔软性:以实验人员手背皮肤为实验对象,将喷膜剂在距离5 cm处喷洒3次,待干燥成膜后握拳、松手,感受皮肤紧绷程度,皮肤几乎无紧绷感,柔软为7≤分数<10分,感到略微紧绷,较柔软为5≤分数<7分,有紧绷感为0≤分数<5分;③ 膜有无气泡和均匀度:膜表面无气泡且透明均匀为3≤分数<5分,表面有小气泡或略显浑浊则评0≤分数<3分1518

2.5 响应面优化设计

以Cm-AgNPs喷膜剂中的喷雾效果、成膜时间、运动黏度、膜性能为综合因素考察的综合评分为响应值,在单因素实验的基础上,选取随着各因素含量改变,考察指标均发生不同程度变化且对成膜质量影响较大的3个因素PVPK30含量(A)、PVA0588含量(B)、甘油含量(C)进行考察。根据Box-Behnken设计因素水平表,采用Design-Expert13.0.1.0软件设计17组实验方案。因素水平选取见表1

3 实验结果

3.1 单因素考察结果

3.1.1 PVPK30用量的筛选结果

随着PVPK30含量的增加,其运动黏度和膜厚度亦有所增加,增加至3 g时呈半喷雾状态喷出,溶液变得黏稠,喷膜剂溶液状态未发生明显变化。PVPK30含量增加使成膜时间呈现出先减小后增大的趋势,但对膜韧性影响不大,仅含量增加至3.5 g时会导致膜较厚。综合考虑,选取2.5 g PVPK30进行后续的单因素考察。见表2

3.1.2 PVA0588用量的筛选结果

随着PVA0588浓度的增加,喷膜剂溶液状态未发生变化,运动黏度逐渐加大,流动性减小,膜厚度增加,当含量增加至2.1 g呈半喷雾状态喷出,2.6 g时则呈线状喷出,同时延长了成膜时间。PVA0588含量增加使成膜时间呈现出先减小后增大的趋势,但对膜韧性影响不大,仅在2.6 g时导致膜较厚。综合考虑,选取1.6 g PVA0588进行后续的单因素考察。见表3

3.1.3 甘油用量的筛选结果

随着甘油含量的增加,喷膜剂溶液状态未发生改变,运动黏度逐渐加大,膜性能受到影响,增加至2 mL时喷雾效果呈半喷雾状态,成膜时间延长。作为增塑剂,甘油含量增加使成膜时间呈现缓慢增长的趋势,其含量为0和0.5 mL时,膜韧性较差;其含量为1.5 mL时,虽喷出效果呈雾状,但膜韧性不佳;其含量达到2 mL时,膜韧性差。结合各指标,当甘油用量为1 mL时,膜性能、成膜时间、运动黏度及喷雾效果均良好,故选取1 mL甘油进行后续的单因素考察。见表4

3.1.4 无水乙醇用量的筛选结果

随着无水乙醇含量的增加,与无水乙醇的挥发性有关,成膜时间随之减少,喷膜剂溶液状态和膜性能均未受明显影响。适当增加无水乙醇的用量可缩短成膜时间,但含量过高可能会对皮肤造成刺激。无水乙醇含量为30 mL时,运动黏度适中,既不会过低导致流动性增大,也不会过高使得溶液粘稠,因此综合考虑选取30 mL无水乙醇。见表5

3.1.5 Cm-AgNPs含量的筛选结果

20、30、40、50 mg Cm-AgNPs对喷膜剂喷雾效果、成膜时间、流动性及膜性能均无明显影响。Cm-AgNPs含量增加到60 mg时,喷膜剂溶液状态发生变化,出现明显沉淀,影响溶液喷出后的均匀性,综合考虑选取50 mg作为Cm-AgNPs喷膜剂的最佳含量。见表6

3.2 响应面优化结果

以PVPK30含量(A)、PVA0588含量(B)和甘油含量(C)为影响因子,综合评分为响应值,响应面优化设计结果见表7

采用软件Design-Expert 13.0.1.0对表7数据进行处理,方差分析结果见表8。得回归拟合方程:

综合评分=86.2+0.375A+4.25B+0.125C-3.75AB+3AC+0.25BC-5.35A²-8.1B²-4.85C²

该模型P<0.000 1表明差异具有统计学意义,失拟项P=0.303 0(P>0.05)表明差异不具有统计学意义,说明该模型可信。拟合方程决定系数为R²=0.975 2,表明拟合性良好,校正决定系数R²Adj=0.943 3,R2pred=0.760 2,差值小于0.2,进一步说明模型可用于响应值分析预测。

各因素间交互作用对响应值的影响见图1:曲面图中,坡度越陡呈伞状,各因素间交互作用越显著;等高线图中,形状越椭圆,交互作用越显著。结果表明:随着3个因素浓度增加,曲面图呈伞状,综合评分均呈现先增后减的趋势,说明PVPK30、PVA0588、甘油均对Cm-AgNPs喷膜剂有影响。

根据响应面优化实验中的回归拟合方程分析得到最优处方:Cm-AgNPs喷膜剂每50 mL中PVPK 30含量为2.46 g,PVA0588含量为1.61 g,甘油含量为1 mL。

3.3 最优处方验证

在最优处方条件下,制得3批样品(202479-1、202479-2、202479-3)并进行验证性实验,结果见表9。实际综合评分86.333与Design-Expert软件预测的综合评分86.776相近,表明该处方条件真实可靠,具有可行性。

3.4 Cm-AgNPs喷膜剂制备工艺

经过成膜处方的筛选优化,可得Cm-AgNPs喷膜剂完整制备工艺如下:精密称取2.46 g PVPK30和1.61 g PVA0588置于烧杯内加入适量纯水,于90 ℃条件下搅拌1 h溶胀完全,随后加入50 mg Cm-AgNPs,在50 ℃下继续以700 r/min进行磁力搅拌,另称取50 mg薄荷脑用无水乙醇少量多次溶解后混匀,最后精密吸取甘油1 mL,室温下均匀搅拌1 h,待溶液消泡,最后加入适量纯水稀释至50 mL,混合均匀后装入喷雾瓶中。

4 质量评价

将最优处方制得的3批样品进行重复验证试验,考察其性状、酸碱度(pH)、流动性、成膜时间、透气性、吸湿性等,从而对Cm-AgNPs喷膜剂进行质量评价19-24

4.1 性状

制备的Cm-AgNPs喷膜剂为棕褐色液体,具有乙醇味和辛凉薄荷味。

4.2 酸碱度

3批Cm-AgNPs喷膜剂pH值见表10,平均值为6.22,RSD为0.35%,由于人体正常皮肤表面pH值在5.0~7.0,基本处于弱酸性条件。因此Cm-AgNPs喷膜剂pH值在正常范围内,不会破坏人体皮肤表面正常pH环境,对皮肤无刺激性。

4.3 流动性

药膜喷出后在治疗部位的流动性影响药物吸收及患者的服从性,因此考察流动性是评价喷膜剂的重要指标之一17。本研究采用平氏毛细管黏度计测定法,计算Cm-AgNPs喷膜剂的运动黏度,以此作为流动性的考察指标。结果显示:Cm-AgNPs喷膜剂的运动黏度不低于28 mm2/s。见表11

4.4 成膜时间

将制得的3批Cm-AgNPs喷膜剂喷洒在载玻片(76 mm×26 mm)上,置于36 ℃的烘箱中干燥,待膜不粘手时,停止观测,并记录3批喷膜剂的成膜时间。实验表明,Cm-AgNPs喷膜剂的平均成膜时间为330 s。见表12

4.5 透气性

取2支10 mL试管,标记为1、2号,烘干,取1.0 g无水Na2SO4分别加入到试管中,称定总质量,记为M1、M2。接着把药膜剪切为适宜尺寸,将试管1封口,放入饱和NaCl溶液中,室温下过夜24 h后取出,除掉密封药膜,称重并做好记录,记为M1′。将只加等量无水Na2SO4不作封口处理的试管2作为对照,放入饱和NaCl溶液中,室温下过夜24 h后取出,称重并做好记录,记为M2′。实验平行测定5次,按照公式计算膜的透气性,结果见表13。可得,Cm-AgNPs喷膜剂制得的膜平均透气性为51.69%。

透气性(%)=(M1′-M1)/(M2′-M2)×100%

注:M1为含无水Na2SO4试管1的质量(g);M1′为24 h透气后含无水Na2SO4试管1的质量(g);M2为含无水Na2SO4试管2的质量(g);M2′为24 h透气后含无水Na2SO4试管2的质量(g)。

4.6 吸湿性

将100 mL烧杯洗净,烘干,称重,记为M。将药膜剪切为直径为2 cm的圆,并置于100 mL烧杯中,在50 ℃恒温干燥箱中干燥至恒重(即药膜水分完全蒸发,前后称量重量不变),最后称其总重量,记为M1。接着将干燥后的药膜放入饱和NaCl溶液中,密闭室温过夜,24 h后取出称重,记为M2。实验平行测定5次。根据下列公式计算膜的吸湿性,见表14。可得Cm-AgNPs喷膜剂制得的膜平均吸湿性为17.60%。

吸湿率(%)=(M2-M1)/(M1-M)×100%

注:M为空烧杯质量(g);M1为吸湿前膜和空烧杯质量(g);M2为吸湿后膜和空烧杯质量(g)。

4.7 膜的表征

通过观察Cm-AgNPs喷膜剂的显微结构,进一步了解成膜材料之间与其他辅料的相容情况1422-24

4.7.1 膜的显微特征

在载玻片上喷洒制备得到的Cm-AgNPs喷膜剂,分别于显微镜200倍和500倍镜下观察膜的显微特征。结果显示:200倍镜下未见明显气泡及颗粒,500倍镜下可见膜致密均匀,同样无明显气泡,见图2。说明成膜材料与Cm-AgNPs融合良好,质地均匀。

4.7.2 差示扫描量热法分析

设立Cm-AgNPs喷膜剂组、空白基质组(除去Cm-AgNPs,由喷膜剂其他成分组成)、PVPK30组(仅含成膜材料PVPK30)、PVA0588组(仅含成膜材料PVA0588)、Cm-AgNPs组(仅含Cm-AgNPs)以及空白基质与Cm-AgNPs物理混合物组(由Cm-AgNPs和空白基质通过物理搅拌混合而成)。采用差示扫描量热法(DSC)对上述6组进行吸热分析,各组样品量控制在8~11 mg,在氮气保护下,升温速率设置为10 ℃/min,升温范围为30~300 ℃。结果如图所示:PVPK30组、Cm-AgNPs喷膜剂组、空白基质与Cm-AgNPs物理混合组和空白基质组均在80 ℃左右存在吸热峰,PVA0588组在190 ℃存在吸热峰,合成Cm-AgNPs喷膜剂后此峰消失,说明成膜材料与其他基质混合良好。见图3

5 抗浅部真菌考察

5.1 抗真菌药物的制备

将冷冻干燥24 h后的蛇床子提取液冻干粉和Cm-AgNPs冻干粉用纯水分别配制成浓度为120 mg/mL和0.2 mg/mL的溶液;通过“3.4”项下的制备工艺配制浓度为0.6 mg/mL的Cm-AgNPs喷膜剂;阳性药氟康唑、特比萘芬分别用二甲基亚砜(DMSO)配制成6.4、0.1 mg/mL的溶液。

5.2 菌悬液的配制

须癣毛癣菌、红色毛癣菌和白色念珠菌接种于沙保罗葡萄糖琼脂培养基,28 ℃条件下培养。刮取生长状态良好的菌落,置于生理盐水中吹打混匀,采用血细胞板计数,并使用RPMI-1640培养基调整菌悬液浓度为1×105~1×106 CFU/mL,备用。

5.3 最低抑菌浓度的测定

根据美国临床实验室标准化研究所M38和M27-A3方案25-26,采用微量稀释法测定Cm-AgNPs喷膜剂对须癣毛癣菌、红色毛癣菌和白色念珠菌的最低抑菌浓度。

设立Cm-AgNPs喷膜剂组、Cm-AgNPs混悬液组、蛇床子提取液组、氟康唑组、特比萘芬组、空白对照组、溶剂(DMSO)对照组,以2倍数进行倍比稀释,将各组药物稀释至不同浓度。① Cm-AgNPs喷膜剂组:精密吸取配制的0.6 mg/mL Cm-AgNPs喷膜剂溶液50 μL与150 μL培养基混合,稀释浓度为75、37.50、18.75、9.38、4.69、2.34、1.17、0.59、0.29 μg/mL。② Cm-AgNPs混悬液组:精密吸取配制的0.2 mg/mL Cm-AgNPs混悬液50 μL与150 μL培养基混合,稀释浓度为25、12.50、6.25、3.13、1.56、0.78、0.39、0.20、0.10 μg/mL。③ 蛇床子提取液组:精密吸取配制的120 mg/mL 蛇床子提取液50 μL与150 μL培养基混合,稀释浓度为15 000、7 500、3 750、1 875、937.50、468.75、234.38、117.19、58.59 μg/mL。④ 氟康唑组:精密吸取配制的6.4 mg/mL 氟康唑溶液1 μL与199 μL培养基混合,稀释浓度为16、8、4、2、1、0.50、0.25、0.13、0.06 μg/mL;念珠菌培养板中,精密吸取配制的6.4 mg/mL氟康唑溶液2 μL与198 μL培养基混合,稀释浓度为32、16、8、4、2、1、0.50、0.25、0.13 μg/mL。⑤ 特比萘芬组:精密吸取配制的0.1 mg/mL特比萘芬溶液1 μL与199 μL培养基混合,稀释浓度为0.25、0.13、0.06、0.03、0.02、0.008、0.004、0.002、0.001 μg/mL;念珠菌培养板中,精密吸取配制的0.1 mg/mL 特比萘芬溶液2 μL与198 μL培养基混合,稀释浓度为0.5、0.25、0.13、0.06、0.03、0.02、0.008、0.004、0.002 μg/mL。⑥ 空白对照组:精密吸取200 μL RPMI-1640培养基。⑦ 溶剂对照组:毛癣菌培养板加0.5%DMSO,念珠菌培养板加1% DMSO。

根据M38和M27-A3方案,于28 ℃条件下将白色念珠菌培养24 h,须癣毛癣菌和红色毛癣菌培养7 d。通过2名实验者肉眼观察,以阳性对照孔菌落清晰,阴性对照孔无菌生长为判定标准,完全无菌生长孔的最低药物浓度作为最低抑菌浓度(MIC),平行实验3次,其MIC波动范围不超过1个药物浓度,即视为结果数据可靠,并以高浓度MIC为准,若不符,则再次测量27-28

5.4 7组药物对不同菌株的MIC值比较

根据 Shapiro-Wilk检验结果,各组的MIC数据不服从正态分布(P<0.05),故采用Kruskal-Wallis检验检测组间差异。Cm-AgNPs喷膜剂对须癣毛癣菌、红色毛癣菌和白色念珠菌的MIC分别为2.34、1.17、1.17 μg/mL,均低于Cm-AgNPs混悬液组和蛇床子提取液组(P<0.05),表明其抗浅部真菌效果优于混悬液组和蛇床子提取液组。与Cm-AgNPs喷膜剂组比较,特比萘芬组对红色毛癣菌和须癣毛癣菌的MIC值均降低(P<0.05),氟康唑组对红色毛癣菌和白色念珠菌的MIC值降低(P<0.05),而对须癣毛癣菌的MIC值则升高(P<0.05),说明Cm-AgNPs喷膜剂对须癣毛癣菌的抗菌活性较氟康唑更优。溶剂对照组和空白对照组均对真菌生长无影响。见表14

6 讨 论

浅部真菌病抗菌药品的外用制剂有乳膏剂(复方酮康唑等)、凝胶剂(特比萘芬等)、霜剂(咪康唑等)、洗剂及涂膜剂等29-33,在临床使用中均存在一定局限:软膏释药性差且油腻不宜清洗;膜剂载药量少且吸收率不高;凝胶剂载药量较小且不可调节剂量,润滑性较差,又容易失水和霉变;洗剂和霜剂则有皮肤渗透性较差,易流散挥发的缺陷3134-37。而喷膜剂作为结合膜剂、喷雾剂优点于一体的新型外用给药剂型,能够为皮肤真菌感染外用制剂提供一个新思路。

目前有关喷膜剂的研究多集中于中药或是复方上,未有结合蛇床子银纳米粒的相关报道。本课题采用Cm-AgNPs为主药,加入适宜成膜材料及乙醇、甘油等,制备Cm-AgNPs喷膜剂,为皮肤癣菌病的治疗提供新思路。本研究以成膜时间、喷雾效果、运动黏度为表征的流动性及膜性能为评价指标,对成膜处方进行筛选,并通过响应面优化法得到最优处方为PVPK30 2.46 g、PVA0588 1.61 g、甘油1 mL。由此可得Cm-AgNPs喷膜剂制备工艺为:于烧杯内加适量纯水将精密称取的2.46 g PVPK30和1.61 g PVA0588成膜材料混合,90 ℃下搅拌1 h溶胀完全,接着加50 mg Cm-AgNPs,50 ℃下以700 r/min进行磁力搅拌,另取50 mg薄荷脑用无水乙醇少量多次溶解后混匀,最后精密吸取甘油1 mL,室温下均匀搅拌1 h,待溶液消泡后加入适量纯水稀释至50 mL,混合均匀后装入喷雾瓶中。

由于《中华人民共和国药典》暂未收录喷膜剂,为了对该剂型进行科学的质量评价,本研究从性状、酸碱度、流动性、透气性、吸湿性和成膜时间等方面综合考察Cm-AgNPs喷膜剂,得到其性状为棕褐色透明液体;平均pH值为6.22;流动性良好;平均成膜时间为330 s;平均透气性为51.69%;平均吸湿性为17.60%。Cm-AgNPs喷膜剂酸碱度适中,不会对皮肤产生刺激,成膜时间较短且膜透气,表征结果成膜材料与Cm-AgNPs能够较好融合,具有良好的柔韧性。因此本研究进行初步质量评价,提高药品质量,便于后续喷膜剂稳定性、急毒性的考察,增强临床用药安全性及合理性。

须癣毛癣菌、红色毛癣菌作为我国浅部真菌感染致病菌种,生长速度较快,菌落形态明显,易于实验室培养保存,是研究抗真菌药物体外实验的首选受试菌种38-41。不同于上述皮肤癣菌,白色念珠菌是人体正常菌群,仅在机体免疫力降低时引发真菌感染,并且适用于多种培养基,极易培养,繁殖速度迅速,便于实验操作。为进一步研究Cm-AgNPs喷膜剂抗浅部真菌作用,故将上述3种菌群列入本研究。体外抗真菌实验结果表明:单独的Cm-AgNPs混悬液对须癣毛癣菌、红色毛癣菌和白色念珠菌的最低抑菌浓度分别为6.25、3.13、3.13 μg/mL,而本研究制备的Cm-AgNPs喷膜剂对须癣毛癣菌、红色毛癣菌和白色念珠菌的最低抑菌浓度分别为2.34、1.17、1.17 μg/mL,可能是Cm-AgNPs被成膜材料包覆着,比单独的Cm-AgNPs混悬液更具有缓慢释放药效的能力,使药物浓度逐渐蓄积,因此具有比单纯原料药更强的抑制浅部真菌疗效。

本研究制备的Cm-AgNPs喷膜剂,工艺简便且重复性好。在抗浅部真菌的考察中表现出较强的抗菌效果,为蛇床子银纳米粒在抗浅部真菌感染的应用提供了参考,也为喷膜剂在中药领域的应用提供了思路。

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