1、武汉理工大学硕士学位论文复方紫草软膏的制备工艺与车间设计姓名：单瑞睿申请学位级别：硕士专业：工程指导教师：刘小平;肖学成201105中文摘要现代药理学研究证明，紫草具有解热、镇痛、抗炎、抗菌、抗真菌、抗肿瘤、促进肉芽组织生长等作用。紫草素具有较好治疗放射性皮炎的作用，同时最大限度的降低其毒副作用，使其成为真正的极具前途的防治放射性皮炎的药物。本文对紫草中紫草素的提取工艺、复方紫草软膏的制备工艺、复方紫草软膏的质量标准研究和软膏剂车间设计部分进行了研究，为该药的临床应用提供了依据。通过紫外分光光度法测定紫草中紫草素的吸光度为考察指标，对紫草中紫草素的提取工艺进行了研究，采用正交试验对紫草中紫草素
2、的提取工艺进行了优化，减少了试验的摸索过程，数据科学、可靠。最终确定了紫草素的最佳提取方案为乙醇为95乙醇，超声时间为40min，料液比为1：20，超声波功率为400W。符合大生产中节省考虑。在对复方紫草软膏制备工艺的研究中，先对制备工艺路线进行初步确定，通过软膏基质、乳化剂、乳化温度等多种因素的筛选，最终确定了以硬脂酸、羊毛脂、单硬脂酸甘油酯、白凡士林、丙二醇为软膏的基质，乳化剂选用由三乙醇胺和十二烷基硫酸钠组成的混合乳化剂。在乳化温度为80的条件下，将乳化剂加入油相当中，再将水相加入到含有乳化剂的油相当中。药物与基质的比例为15：85，冰片先用乙醇溶解后再加入到软膏中。通过对复方紫草软膏的
3、质量标准进行研究，建立了复方紫草软膏中左旋紫草素含量的测定方法。采用紫外分光光度法，以氯仿作溶媒，在516nm处测定吸光度，按左旋紫草素(C16H1605)的吸收系数(E撮)为242计算，即得羟基萘醌总色素的含量。左旋紫草素对照品在0005-0025mgmL的浓度范围内与吸光度呈良好的线性关系，回归方程A=1956C一00034，R=09996。本法灵敏、准确、简便，为紫草软膏的质量评价提供更准确的测定方法。通过对复方紫草软膏生产工艺的研究，设计出一个能够进行批量生产的车间蓝图，进而探讨出适合规范复方紫草软膏的生产，能保证复方紫草软膏药品质量，可严格按照GMP的要求进行生产的车间设计，并利用A
4、utoCAD画出了复方紫草软膏的生产设备流程图以及车间布置图。关键词：紫草，提取工艺，制备工艺，质量标准，车间设计AbstractThe Study of Modem pharmacological show that shikonin has antipyretic，analgesic，anti-inflammatory,antibacterial，antifungal，antitumor,promote granulationtissue growth and SO on Shikom ointment is a conlbinadon of pharmacy,pharmacology a
5、nd other subjects in the transdermal drug delivery reagentsIt hasgood effect in treating radiation dermatitis，while m_a】【ilnj趣the reduction of itstoxic side effects，making it a very real future of the drug prevention and treatment of-radiation dermatitisThis paper research the extraction process of
6、shikonin,thequality standard of shikonin ointment compound shikonin ointment and the designpart of the workshop，which provide scientific basis for application of clinicalmedicineShikonin by UV spectrophotometry the absorbance in shikonin as index ofshiko血in Lithospermum extraction process Was studie
7、d by orthogonal test on theextraction of shikonin in Lithospermum process Was optimized Reduce the trial toexplore the process of scientific data,and reliableUltimately determine the optimalextraction program shikonin ethanol 95ethanol，extraction time is 40min,solid toliquid ratio of 1：20，ultrasonic
8、 power is 400WLarge-scale production in line withsavings into accountIn the study of Lithospermum ointment in the preparation of compound，the firstline of the initial preparation process to determine，through the cream base，emulsifier,emulsion temperature and other factors，screening，and ultimatelydet
9、ermined to stearic acid，glycerol monostearate Ester,white petroleum jelly,lanolin,propylene glycol as the cream of the substrate，emulsifier is sodium laurylsulfate and triethanolamineIn the emulsification temperature is 80。C under theconditions of the emulsifier added in the oil quite， and then adde
10、d to the aqueousphase containing the emulsifier in the oil quiteThe proportion of drug and matrix15：85，bomeol dissolved with ethanol and then added to the ointment,ethyl parabenpreservatives usedLithospermum ointment through the compound to study the quality standardsestablished in the hydroxy compo
11、und shikonin ointment naphthoquinone method fordetermination of total pigmentBy ultraviolet spectrophotometry,、析m chloroform assolvent,the absorbance Was measured at 5 1 6nm,according to L shikonin(C16H1605)of the absorption coefficient(E淼)for the 242，that is too hydroxy naphthoquinonetotal pigment
12、content Reference substance shikonin concentration of L 0005-0025mghnL，concentration and absorbanee is linear regression equation A=1956CO0034，R=09996This method is more sensitive，accurate and eonvienent,whichprovide a more accurate method for evaluating the quality of LithospermumointmentLithosperm
13、um ointment compound through the production process of theresearch,design a blueprint for the workshop can be mass-produced，and thencompound shikonin of ointment suitable for the production of specifications，to ensuredrug qllamy compound shikonin ointment can be carried out in strict accordance、析tll
14、the requirements of GMP production of workshop design,and use Auto-CAD to drawa flow chart of compound device lithospermm ointment and workshop layoutKey words：lithospermum,extraction,preparation,quality standards，workshopdesignI武汉理工大学硕士学位论文1I紫草的研究概况111概况第1章引言紫草为紫草科多年生草本植物新疆紫草(Amebia euchroma(Roylc)
15、Johnst)、紫草(Lithospermum erythrorhizon Sicbet Zucc)或内蒙紫草(Amebia guttataBungc，又名黄花紫草)的干燥根，此外还有滇紫草和藏紫草等的根也作为药用【lJ。分布于中国大陆的辽宁、山西、湖南、甘肃、山东、湖北、广西、四川、陕西、贵州、江西、河北、河南等地，生长于海拔50米至2500米的地区，多生长在山坡草地，目前尚未由人工引种栽培。见图11。其味甘、咸、寒。归心、肝经，具有清热凉血，活血解毒，透疹消斑的功效，用于血热毒盛，斑疹紫黑，麻疹不透，疮疡，湿疹，水火烫伤21。紫草的有效成分主要分两大类：一类是萘醌类色素，其脂溶性很强，包括
16、乙酰紫草素(Acetylshikonin)、B一羟基异戊酰紫草素(Bhydroxyisovalerylshikonin，13一HIVS)、紫草素(shikonin)、去氧紫草素(deoxyshikonin)等；另一类是多糖成分。紫草素(shikonin)是从紫草中提取的萘醌类(naphthoquinone)化合物，其化学名为：5，8-羟基-2【(1R)一l一羟基4甲基戊3烯基】萘1，4二酮，分子式是C16H1605，相对分子量为28830，其化学结构式如图12。图11紫草形态武汉理工大学硕士学位论文O OHo图1-2紫草素化学结构式紫草素具有多种生物学活性，如抗菌、消炎、抗病毒、抗肿瘤等。以紫
17、草素为先导化合物而开发抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗病毒新药的研究已成为热点课题。同时，紫草素还是良好的天然色素，已广泛应用于食品、化妆品和印染工业中，需求量巨大31。112药理及临床作用1121抗炎镇痛作用Subbaramaiah等【4】研究发现，新疆紫草中的紫草素(shikonin)对PMA介导的前列腺素E(prostaglandin E)和环氧化酶一2(COX一2)的mRNA生成有明显的抑制作用，对其蛋白的表达也有一定阻碍作用，作用于创伤处还可促进局部的血液循环，促进上皮细胞的愈合，从而达到消炎的功效。Vanisree S等【5l研究紫草素的作用机制发现，其通过干扰DNA的基础转录，对肿瘤坏死因
18、子。Q(，n旺一Q)的转录激活进行抑制，从而阻断肿瘤坏死因子1：1(耵师一Q)的表达，新疆紫草根的乙醇、氯仿、石油醚等提取物均具有抗炎作用。Wang等【6J在研究中同时应用两种动物模型，一种是用酵母诱导大鼠外周气道水肿模型，另一种是用巴豆油诱导小鼠耳肿胀模型，测试出新疆紫草中的紫草素(shikonin)有较强的抑制5羟基二十碳四烯酸(5-HETE)生物合成和白细胞三烯B4(L1m4)的作用。贾晓光等71考察了紫草油膏用于治疗物理性和化学性烧烫伤的治疗效果，该油膏是以新疆紫草中的紫草素为主要成分，通过对6例不同原因造成的烧烫伤患者进行治疗，由治疗效果显示其在促进创面上皮愈合时的疗效满意，能大大缩
19、2武汉理工大学硕士学位论文短治愈时间，特别对感染性及化脓性创面有良好的消炎止痛作用。1122抗病原微生物作用采用不同方法、溶剂对紫草有效成分进行提取的提取物对多种病原菌(溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌、大肠杆菌、痢疾杆菌、绿脓杆菌等)均有明显的抑制作用【sJ。在抗细菌方面，Javidnia等【9】的研究中显示新疆紫草不同溶剂的提取物具有不同的抗菌作用，其乙酸乙酯提取物能够降低subtilis B菌种的活性，其甲醇提取物对金黄色酿脓葡萄球菌有明显的抑制作用。Shen等【lo】人的研究发现从新疆紫草中提取的紫草素、阿卡宁及其两个化合物的衍生物既能抗耐甲氧苯青霉素金黄色葡萄球菌，又能降低耐万
20、古霉素肠球菌的活性，但不具备抗革兰阴性菌的作用。在抗病毒方面，符惠燕等【ll】对紫草水提取物的抗HPV-DNA活性进行了考察，通过荧光定量PCR技术检测发现，其水提取物在最低有效浓度为0089mL时即显示出对体外HPv-聊蛆有明显的抑制作用。Ho等112】的研究发现，新疆紫草提取物对内型肝炎病毒(HCV)同样具有较强的抑制作用，与利巴韦林具有相似的作用效果。紫草抗菌作用的强度在不同产地和不同品种的情况下是不同的，按产地来说，新疆紫草以其广泛的抗菌谱而具有较强作用强度，内蒙古紫草次之。按照品种来说，将紫草、滇紫草、密花滇紫草、露蕊滇紫草、软紫草、黄花软紫草分别进行水提和醇提，将其提取物进行体外抗
21、菌实验，实验结果显示软紫草的体外抑菌效果作用最强【l 3。李晓红【141研究了利用紫草油纱布治疗多种原因引起的创口不愈，如慢性溃疡、损伤反复感染、烧烫伤、电击伤等，此类创面的特点是伤口周围黯红且发硬，有间断性脓液或分泌液流出，或伴有局部组织水肿，易反复感染。李晓红对32例创口不愈者采用自制紫草油纱布外敷，治疗结果中28例患者痊愈，1例患者好转，2例患者显效，只有1例无效，总有效率达近97。杨艳等115】用复方紫草油(酊剂)纱条对前组窦切除术、下鼻甲切除术、上颌窦根治术、咽瘘及外科感染创面共1350例患者的创面进行填塞或敷盖处理；设550例同类患者作为对照组，对其进行常规处理，临床应用显示：与常
22、规对照组相比，用药试验组在创面愈合、促进表皮生长的平均时间得到了明显缩短，同时还观察到复方紫草油(酊剂)在止血止痛、抗炎防腐等方面也表现出了显3武汉理工大学硕士学位论文著的优势，其疗效好，见效快，毒副反应小。郭霞【16】对复方紫草油和美宝湿润烧伤膏进行了中小面积烧伤的治疗对比，将264例中小面积烧伤患者随机分为2组，一组采用复方紫草油进行治疗，另一组采用美宝湿润烧伤膏进行治疗，分别对这两组患者进行治疗观察，其中复方紫草油治疗组治愈了130例，22例患者情况出现好转，美宝湿润烧伤膏治疗组治愈了118例，14例患者情况出现好转。经过治疗的疗效对比，发现复方紫草油治疗组优于美宝湿润烧伤膏治疗组(PA
23、CD，即乙醇浓度超声时间料液比超声波功率。从分析结果也可以看出，四种因素的影响趋势与单因素实验结果所显示的趋势一致。最终，确定16武汉理工大学硕士学位论文最佳的提取工艺条件为：A282ClD4，即选用95乙醇，控制超声时间为40min，料液比为1：20，超声波功率为400W。17武汉理工大学硕士学位论文双光束紫外可见分光光度计电子分析天平集热式恒温加热磁力搅拌器台式高速离心机电子恒温水浴锅海尔电冰箱超声波清洗器上海精密科学仪器有限公司上海精密科学仪器有限公司巩义市英峪予华仪器厂上海安亭科学仪器厂巩义市英峪予华仪器厂海尔集团有限公司昆山市超声仪器有限公司760CII诮2004NDF一101STD
24、L5HHSHZ2006KQ一100312药品与辅料32剂型选择根据文献报道【43】放射性皮炎多发生在体表局部，主要症状为患者皮肤剧烈18武汉理工大学硕士学位论文瘙痒，病程较长，反复发作。本品选择制成软膏剂主要是基于以下几个方面的考虑：(1)本品的对应病症主要是患者在体表皮肤局部出现剧烈瘙痒等症状，而软膏剂可以直接在涂抹在皮肤上，方便患者使用，且给药迅速，有较长的作用时间；(2)软膏剂是中药的传统剂型，在临床药物的应用中比较容易被患者所接受，不会加剧患者在治疗中的不良情绪，而且对人体正常的皮肤组织不会造成影响；(3)对应病症一般病程较长，软膏剂易于携带、使用、贮存。33制剂成型性研究331软膏基
25、质的筛选软膏剂就是将药物与辅助基质均匀混合而制成的一种半固体制剂，这种半固体制剂一般具有相对的稠度，是一种典型的外用制剂脚1。软膏剂通常由具有治疗作用的药物和无毒无害的基质两部分组成，其中起赋形剂作用的主要是基质，同时它作为药物的载体，影响着软膏剂的质量，药物的释放和吸收，这些都会随着基质的改变而不同。水溶性基质、脂溶性基质和乳剂型基质是目前三种药物制剂中常用的基质【45】。本实验选用了乳剂型基质，这种穿透性能良好的基质不会影响皮肤的正常生理功能，且释药性能良好，对所治病症的要求基本符合。为了方便本软膏的贮存、放置，基质不应当选取较差润滑作用、易失水且迅速凝固的水溶性基质。根据复方紫草软膏的对
26、应病症、皮肤的临床生理病情，也不宜选择具有封闭性的油脂性基质，这种基质制备的软膏剂穿透伤口的性能较差，不利于药物与伤口的分泌物混合。乳剂型基质一般分为两类461，一类是水包油(oW)型，其特点是含水量大，能与水分混合，润滑性好，同时其药物释放速度和透皮吸收也较快，易于涂布，容易清洗；另一类是油包水(wO)型，其基质的油腻性较大，含水量相对较少，对油脂亲和力大，稳定较好。根据本品所治疗病症具有分泌物较多的特点，故采用OW型乳剂型基质。常用的乳剂型基质有硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、白凡士林、液体石蜡、羊毛脂等，选用三乙醇胺为乳化剂，通过查阅文献和预实验，采用软膏剂的常规制备方法对以下3种基质配方进行试
27、验研究，结果如表31：19武汉理工大学硕士学位论文表3-1基质配方筛选表由上表中的试验结果可以看出，采用第3种配方制成的基质膏体均匀、细腻，明显优于第1、第2种配方制成的基质，所以确定采用第3种配方来用于基质的制各。332乳化剂的选择乳化剂的选用关系到软膏剂基质的质量是否符合标准，是决定软膏剂基质质量的重要因素之一。常用的水包油型乳化剂有十二烷基硫酸钠、三乙醇胺、吐温80等471，本实验拟采用三乙醇胺和十二烷基硫酸钠作为乳化剂的各选材料，分别考察了在不同温度、不同离心强度下基质的外观性状，以基质分层现象出现的时间为参比对象，对不同乳化剂及混合乳化剂的基质乳化效果进行了评价，结果如下表32、表3
28、3。表3-2耐热、耐寒试验结果注：以6小时作为耐热试验的考察时间，以12小时作为耐寒试验的考察时间。无变化“一“；分层“+”。武汉理工大学硕士学位论文表3-3离心试验结果由以上试验结果，得出结论：以三乙醇胺和十二烷基硫酸钠共同组成的混合乳化剂的乳化效果明显优于单一的任意乳化剂的乳化效果，故选用三乙醇胺、十二烷基硫酸钠的混合乳化剂作为乳化剂。333乳化剂加入方法的筛选本实验所采用的乳化剂为三乙醇胺和十二烷基硫酸钠，两者均为水相物质，所以将乳化剂加入水相中备用。目前油相和水相混合乳化的方式有以下两种【48】：(1)将油相加入含有乳化剂的水相；(2)将含有乳化剂的水相加入油相。以软膏的外观性状变化作
29、为指标，分别考察了在不同温度、不同离心强度下两种乳化方式对基质质量的影响，结果见表3_4、表35：表34耐热、耐寒试验结果注：无变化“一“；分层“+“。由以上试验结果，得出结论：采用方法2制得的软膏，其耐热耐寒效果佳。21武汉理工大学硕士学位论文注：无变化“一“；分层“+”。通过以上试验结果，得出结论：以方法2所制成的软膏基质具有外观均匀细腻、涂布性好等特点，其稳定性也明显优于方法1所制得的软膏基质，故确定乳化剂采用先与水相混合，在搅拌的情况下再缓缓加入油相当中的方法进行软膏基质的制备。334乳化温度的筛选乳化温度对软膏剂基质的稳定性也有较大的影响。经查阅文献发现【49】，乳化温度多集中在70
30、“C90“C。现以不同温度、不同离心强度下软膏基质的外观性状变化为指标，考察不同乳化温度对基质稳定性的影响，结果如下表3-6、表37：表3-6耐热、耐寒试验结果注：无变化“一”；分层“+”。武汉理工大学硕士学位论文注：无变化“一”；分层“+”。通过以上试验结果，得出结论：在乳化温度为80时，软膏基质的稳定性最好。335药物与基质比例的筛选药物与基质在软膏剂中所占的配比不仅会影响软膏剂的稳定性，同时也会对药物最终的治疗效果产生影响，本实验拟定了三种药物与基质的配比，分别考察了其在不同温度、不同离心强度下基质的外观性状，以基质分层现象出现的时间为参比对象，对不同药材与基质的比例对软膏剂稳定性的影响
31、效果进行了评价，结果见下表38、表39：表3-8耐热、耐寒试验结果注：无变化“一”；分层“+“。通过以上试验结果，得出结论：当药物与基质的比例为1：9和15：85时，制得的软膏耐热、耐寒试验稳定性最好。武汉理工大学硕士学位论文注：无变化“一”；分层“+“。由以上试验结果可知：当药材与基质的比例为1：9时，制得的软膏稳定性最好。在保证其稳定性的前提下，也要考虑到药物的治疗效果，即药物在软膏剂中的含量，所以在药物与基质的配比中选择药物所占比例稍大的15：85。336冰片加入的方法 、因冰片属于结晶性药物，在加热过程中易升华，在加样过程中，考虑到其易溶于乙醇的特性，故将其以在乙醇中溶解后的状态加入软
32、膏中，既能快速使其与药物融合，又可有效避免在粉碎过程中，因研磨的热量造成冰片升华或粘附于器壁而成团结块带来的损失，因此选择将冰片溶于乙醇后加入软膏中【50l。34复方紫草软膏的制备工艺称取紫草干燥粉末(过三号筛)，置于锥形瓶中，加入95乙醇，摇匀密闭。放入超声波清洗机中超声提取，通过循环水保持超声水浴温度为20左右，超声功率为300W，超声40rain后，过滤分离。水浴加热回收乙醇至无醇味，得到紫红色提取物，与油相合并，备用。取甘草加蒸馏水煮3次，每次30分钟，合并药液，加热浓缩，趁热过滤，滤液加入3倍量95乙醇，静置48h。过滤分离，滤液置水浴加热，回收乙醇至无醇味，过滤，得滤液，备用。称称
33、取硬脂酸、羊毛脂、单硬脂酸甘油酯、白凡士林，边搅拌边加热，加热至80完全熔化，待温度降至55时，加入紫草提取物与其混合均匀，作为油相，备用；称取十二烷基硫酸钠，与上述甘草提取液合并，加热至80，搅匀，作为水相，将水相缓缓加入油相，以lOOrrain不断搅拌至40时，加入冰片(乙醇适量溶解)，并搅拌至室温，分装，即得成品。武汉理工大学硕士学位论文35工艺流程图武汉理工大学硕士学位论文第4章复方紫草软膏的含量测定及初步稳定性研究复方紫草软膏是一种以紫草、甘草和冰片为主要成分的Ow型中药外用制剂，主要用于烧伤、烫伤等治疗。根据2010版中国药典，对复方紫草软膏的质量评价指标主要包括以下几项。41仪器与试药411仪器412药品与辅料
