一种用于骨关节炎抗炎镇痛的中药凝胶贴膏及其制备方法与流程

1.本发明涉及中医药技术领域，具体涉及一种用于骨关节炎抗炎镇痛的中药凝胶贴膏。


背景技术：

2.骨关节炎是一种完整的关节疾病，涉及透明关节软骨、软骨下骨、韧带、关节囊、滑膜和关节周围肌肉的结构改变。由于全球人口老龄化、肥胖人数的上升以及越来越多的关节损伤，骨关节炎已经成为一种在生活中很常见的严重疾病，对受影响的个人、保健系统和社会经济成本都有影响。而且一些其他的综合症正在逐年增加，据估计，全世界目前有2.5亿人受到影响。
3.其中的膝关节滑膜炎是指急性创伤或慢性劳损等刺激引起滑膜损伤、破裂导致功能异常，关节液无法正常生成与吸收，引起膝关节腔内积血或者积液的一种非感染性炎症反应。膝关节滑膜病变是膝骨性关节炎发生的重要因素，常常作为膝骨性关节炎防治的信号。研究表明：滑膜炎或积液中的炎症是膝关节骨性关节炎引起疼痛的主要原因。
4.目前最常用治疗骨关节炎的手段是口服扑热息痛、非甾体抗炎药或关节内注射药物。然而，与安慰剂相比，扑热息痛的作用量非常小，加上安全性问题，作为治疗骨关节炎的单一药物几乎没有用处；而长期使用非甾体抗炎药会导致不良反应，如消化性溃疡和出血；关节腔内注射药物则容易引起感染。贴敷疗法相较于口服或者注射疗法不易引发胃肠道不良反应和心血管疾病。临床中一直使用饴糖与药粉现场调制的形式给药，载药量有限且对皮肤有一定的刺激，不便于储存携带，限制了药物的生物利用度。


技术实现要素：

5.发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于骨关节炎抗炎镇痛的中药凝胶贴膏以及制备方法，发挥中药配伍抗炎镇痛以及凝胶体外透皮促渗的功效，方便临床推广使用。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
7.一种用于骨关节炎抗炎镇痛的中药凝胶贴膏，
8.包括如下按质量份数剂的组份：包括背衬层、膏体层和防粘膜；所述膏体层为中药组合物以及用于负载该中药组合物的基质一同形成的凝胶层；
9.其中，所述的中药组合物包括如下按质量份数剂的组份：
10.蔓荆子15～18份、紫荆皮15～18份、当归3～5份、木瓜3～5份、丹参3～5份、赤芍3～5份、白芷3～5份、片姜黄3～5份、独活3～5份、羌活3～5份、天花粉3～5份、川牛膝3～5份、威灵仙3～5份、防己3～5份、防风3～5份、马钱子3～5份、川芎2～3份、秦艽2～3份、连翘2～3份和甘草1～2份；
11.所述膏体层的基质包括甘油、edta、甘羟铝、聚丙烯酸钠、水、em-178、ac-10h、促渗剂、防腐剂和酒石酸。
12.优选地，所述的用于骨关节炎抗炎镇痛的中药凝胶贴膏，包括如下按质量份数剂的组份：
13.蔓荆子16份、紫荆皮16份、当归4份、木瓜4份、丹参4份、赤芍4份、白芷4份、片姜黄4份、独活4份、羌活4份、天花粉4份、川牛膝4份、威灵仙4份、防己4份、防风4份、马钱子4份、川芎2份、秦艽2份、连翘2份和甘草1份。
14.本发明用于骨关节炎抗炎镇痛的中药组合物的药物搭配原理为：全方以蔓荆子、紫荆皮为君，散骨间寒热，除湿痹拘挛，活血通经，消肿止痛；臣以当归、川芎、秦艽、丹参等温经活血类药物，温经通络，通利关节；使以羌活、独活、川牛膝，散一身上下之风湿，通利关节而止痹痛；再辅威灵仙、马钱子、木瓜、白芷、赤芍、片姜黄加强祛风湿、止痹痛、除血痹之用，连翘、天花粉清热生津，消肿排脓，秦艽、防风平而不燥祛风湿，清湿热；最后以甘草调和。上述所有中药粉末均购自安徽万盛中药饮片有限公司(中国安徽)，由南京中医药大学附属医院王培民教授(中国南京)鉴定。组方选用的药材经过炮制后达到临床饮片应用标准，由于是外用剂型，且在临床上长期按传统饴糖调和外用，安全性、有效性已在长期、大量应用过程中得到验证。因此，上述抗炎镇痛骨关节炎组方在开发制备治疗骨关节炎产品方面具有很好的应用价值。
15.中药凝胶贴膏中，背衬层为凝胶贴膏剂的载体部分，主要提供载药平台和保护作用，使用本领域常用的无纺布。防粘膜为表面覆盖部分，用来保护基质层和防止贮存过程中药物泄露，选用黏胶面涂胶的压纹膜；所述膏体层的基质包括甘油、edta、甘羟铝、聚丙烯酸钠、水、em-178、ac-10h、促渗剂、防腐剂和酒石酸。
16.由于中药凝胶贴膏的制剂的成型工艺比基质的更为复杂，影响因素也更多。一方面要考虑药物自身的理化性质，另一方面还要考虑基质与原料药的配比和相容性等，药物的加入会使基质的性质受到影响，导致所制备的凝胶贴膏剂无法达到最佳性能，影响凝胶贴膏剂优势的发挥。本发明以水溶性高分子材料为骨架，与药粉提取物混匀后涂布于背衬材料上制备得到一种中药凝胶贴膏剂，具有靶向瞬时电位离子通道，干预koa外周痛敏环节，阻断温度、压力伤害感受器对痛觉信号的传导，显著增加koa模型动物的冷痛阈值和机械痛阈值；还可抑制nlrp3炎症通路,缓解koa关节僵硬，改善关节功能。该剂型与传统剂型相比，与皮肤相容性好，刺激性小；载药量更大；改善角质层，提高药物的生物利用度；减少给药次数，提高用药依从性；使用方便，不污染衣物，可反复粘贴。
17.优选地，所述膏体层中，中药组合物其水提物、醇提物、挥发油、混合药膏制剂或药粉，载药量为10～25wt.％。
18.具体地，所述膏体层中各组分质量比为：甘油、edta、甘羟铝、聚丙烯酸钠、水、中药组合物药粉、em-178、ac-10h、促渗剂、防腐剂和酒石酸＝(250～400g):(0.5～1.5g):(1.0～3.0g):(40～60g):(200～300g):150g:(100～200g):(50～200g):(20～40ml):(0.5～2ml):(2.0～4.0g)，优选为330g:0.9g:1.8g:58g:262.2g:150g:150g:100g:30g:1ml:2.5g。
19.在本发明用于骨关节炎抗炎镇痛的中药凝胶贴膏中，聚丙烯酸钠作为骨架材料，甘羟铝作为交联剂，em-178(toagosei co ltd.公司所生产的juryme r em-178)、ac-10h(toagosei co ltd.公司所生产的jurymer ac-10h)作为增粘剂，甘油作为保湿剂，酒石酸作为交联调节剂。本研究发现，处方中的聚丙烯酸钠和甘羟铝的用量与所制备的抗炎镇痛凝胶膏剂的黏度和强度有着直接的关系，当用量较低时，基质的交联程度偏低，整体松散，
黏度小，膏体刚性较差，残留量大，易脱膏等；用量高时,基质的交联程度高，整体紧密，黏度大，无法形成凝胶膏剂。甘油的用量过少，膏体容易发硬，用量过多，膏体太稀。酒石酸是作为交联调节剂，可调节膏体的交联速度，否则交联过快时不易涂布，能够平衡和调节反应环境的ph值，并协助调节聚丙烯酸钠与甘羟铝的交联，充分发挥体系的黏性。
20.优选地，所述促渗剂薄荷脑、樟脑、冰片或氮酮中的任意一种或两种以上的混合物；
21.最优选地，所述促渗剂为薄荷脑和樟脑的混合物。
22.本发明通过筛选基质的组成与配比，并在此基础上，优化基质与药物的配比，将基质成型和制剂成型工艺合并，制备出具有最佳性能的凝胶贴膏剂。因此，上述用于骨关节炎抗炎镇痛的中药凝胶贴膏的制备方法也在本发明的保护范用内，所述制备方法具体包括以下步骤：
23.s1：将edta、甘羟铝、聚丙烯酸钠加入甘油中，在反应釜内搅拌均匀，为a相；
24.s2：将em-178、ac-10h、促渗剂、防腐剂和中药组合物药粉加入水中，搅拌混合后，为b相；
25.s3：将酒石酸加入水中，超声分散，为c相；
26.s4：将a相、b相、c相混合，真空搅拌均匀，涂布在背衬层，再盖上防粘膜，即得。
27.在本制备工艺中，甘油还具有初步分散水溶性高分子化合物的作用，当将水溶性高分子物料直接分散在水中时，容易吸水形成物料团块，其至是凝胶团，不易分散。所以本实验的制备步骤是先将聚丙烯酸钠分散在甘油体系中，使其均匀分散,再向甘油体系中加入适量的水，形成凝胶状的基质。
28.优选地，步骤s1中，甘羟铝、聚丙烯酸钠、edta和甘油质量比为1.0～3.0g:40～60g:0.5～1.5g:250～400g，最优选为1.8g:58g:0.9g:330g。
29.优选地，步骤s2中，em-178、ac-10h、促渗剂、防腐剂、中药组合物药粉与水用量比为100～200g:50～200g:20～40g:0.5～2.0ml:150g:150～200g；最优选为150g:100g:30g:1ml:150g:200g；
30.优选地，步骤s3中，酒石酸与水用量比2.0～4.0g:39.06g，最优选为2.5g:62.2g。所述背衬层为凝胶贴膏剂的载体部分，主要提供载药平台和保护作用，使用本领域常用的无纺布。
31.所述防粘膜为表面覆盖部分，用来保护基质层和防止贮存过程中药物泄露，选用黏胶面涂胶的压纹膜。
32.更进一步地，本发明还要求保护上述中药凝胶贴膏在用于制备治疗骨关节炎抗炎镇痛药物中的应用。
33.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
34.(1)本发明基于抗炎镇痛中药组方开发的抗炎镇痛凝胶贴膏，通过基质与中药成分的合理配比，得到的凝胶贴膏使用方便、给药剂量可控、黏附性好且持续起效、皮肤追随性好，解决了传统中药抗炎镇痛大复方制剂不经提取、给药方式粗糙、易污染衣物、剂量不准确、黏附力差、药物渗透性差、疗效不稳定等问题,可为类似外用制剂剂型改革提供借鉴，方便了临床推广使用。
35.(2)贴敷疗法通过经皮给药系统，未检测出明显的肝肾毒性，相较于口服或者注射
疗法不易引发胃肠道不良反应和心血管疾病，由“石氏伤科”优化并定名的江苏省中医院院内制剂“易层”贴敷即是传统贴敷疗法的代表之一。从上世纪50年代起，江苏省中医院便将此方用于治疗koa疼痛及关节肿胀等症状，疗效显著，广受患者好评。本发明所述中药组合物“三色散”组方即是“易层”贴敷的重要组成成分。在“三色散”的临床使用中，一直使用饴糖与药粉现场调制的形式给药，载药量有限且对皮肤有一定的刺激，不便于储存携带，限制了药物的生物利用度。本发明通过对剂型进行优化，筛选出的凝胶贴膏剂相比原贴敷剂皮肤相容性更好，刺激性小；载药量更大；可改善角质层，提高药物的生物利用度；适合清理并可反复粘贴；批量工业化生产，可长期储存运输，便于临床推广使用。
附图说明
36.图1为凝胶贴膏的制备工艺。
37.图2为滑膜il-1β、tnf-α、il-6蛋白表达结果。
38.图3为滑膜il-1β、tnf-α、il-6mrna表达结果。
具体实施方式
39.根据下述实施例，可以更好地理解本发明。
40.实施例1
41.按下表1中的比例，称取抗炎镇痛组方的中药饮片。
42.随后按照如下制备工艺制备中药组合物药粉：
43.取1kg中药饮片，加入八倍量55％乙醇提取1.5h，过滤，滤渣加入八倍量55％乙醇提取1.5h，过滤，收集滤液，浓缩后干燥成药粉即得。
44.表1
[0045][0046]
模型组：取10只造模好的大鼠，不给药。
[0047]
原工艺组：将药粉与饴糖按1:4的比例混和并搅拌均匀，涂于垫圈背衬层上，每只大鼠约1g给药。
[0048]
凝胶贴膏组：基质载药量为15wt.％，取10只造模好的大鼠，每只大鼠约1.5g给药。按照图1所示流程制备凝胶贴膏：
[0049]
s1将edta0.9g、甘羟铝1.8g、聚丙烯酸钠58g加入甘油330g中，在反应釜内搅拌均匀，为a相；
[0050]
s2将em-178150g、ac-10h100g、防腐剂150g和药粉加入纯净水200g中，搅拌均匀，为b相；
[0051]
s3将酒石酸2.5g加入水62.2g中，超声溶解，为c相；
[0052]
s4将a、b、c相混合，真空搅拌均匀，涂布在背衬层，再盖上防粘膜，即得凝胶贴膏。
[0053]
凝胶贴膏(促渗剂)组：基质载药量为15wt.％，取10只造模好的大鼠，每只大鼠约1.5g给药。凝胶贴膏(促渗剂)制备步骤和凝胶贴膏组相同，区别在于步骤s2中还加入30g的薄荷脑和樟脑。
[0054]
空白组：取10只健康大鼠。
[0055]
凝胶贴膏剂动物药效实验
[0056]
1.实验方法
[0057]
(1)大鼠膝骨关节炎模型的建立
[0058]
取大鼠35只，每只注射水合氯醛麻醉并对膝关节进行消毒，取左髌旁内侧切口显露出膝关节，切开关节囊，打开关节腔，将髌骨内外侧脱位。再尽量屈曲膝关节显露出前交叉韧带，用小尖刀直视下切断前交叉韧带。然后行抽屉实验确定前交叉韧带断裂。接着彻底止血，将髌骨复位，逐层关闭切口。再每日肌注青霉素40万μ一次，连续3天。
[0059]
(2)大鼠实验分组
[0060]
原工艺组：取10只造模好的大鼠，每只大鼠约1g给药。
[0061]
凝胶贴膏组：取10只造模好的大鼠，每只大鼠约1.5g给药。
[0062]
凝胶贴膏(促渗剂)组：取10只造模好的大鼠，每只大鼠约1.5g给药。
[0063]
模型组：取10只造模好的大鼠，不给药。
[0064]
空白组：取10只健康大鼠。
[0065]
(3)冷热板致痛实验
[0066]
将5组大鼠分别将大鼠放于(55
±
0.5)℃冷热板仪上，以实验开始至初次舔后足时间作为痛反应指标，每组5只进行实验。并记录其疼痛阈值(秒，s)。
[0067]
(4)实验结果
[0068]
表2和表3分别表示热板法和冷板法的大鼠疼痛阈值(秒，s)。
[0069]
表2
[0070][0071]
表3
[0072][0073]
从表2与表3的实验结果可知贴剂组(促渗剂)治疗效果最好。
[0074]
实施例2
[0075]
凝胶贴膏剂对koa大鼠滑膜炎症的干预作用
[0076]
大鼠滑膜的制备
[0077]
脱颈处死造模成功的5只雄性sd大鼠，消毒后切开其膝关节，取出滑膜组织并置于无菌磷酸盐缓冲液(pbs，ph7.4)中，反复冲洗3次。用剪刀将上述组织剪成大小约1mm
×
1mm的小块，用0.2％的ⅰ型胶原酶于37℃下消化2h；经70μm筛网滤过后，以1000r/min离心5min，沉淀用含10％胎牛血清、1％青霉素-链霉素双抗的dmem培养基重悬于细胞培养皿中，在37℃、5％co2细胞培养箱中培养过夜，24h后换液，随后每2天换液1次。待细胞融合至80％～90％时，用0.25％胰酶消化传代。使用第3～6代的细胞进行实验，以确保其活性及生物特性。
[0078]
滑膜细胞的培养
[0079]
先设置不含细胞和药物的空白组(a)，再将细胞随机分为模型组(b)、凝胶贴膏组(促渗剂)(c)、凝胶贴膏组(d)和原工艺组(e)，每组设置3个复孔。吸取培养基，空白组和模型组加入完全培养基100μl，各给药组加入含相应药物的完全培养基100μl。
[0080]
炎症因子的检测
[0081]
采用elisa法进行检测。各组细胞培养24h后，收集上清液，严格按相应试剂盒说明书操作，以酶标仪于450nm波长处检测各组od值并根据标准曲线计算il-6、il-1β和tnf-α水平。
[0082]
统计学方法
[0083]
采用spss20.0软件对数据进行统计分析，使用graphpad7.04软件绘图。实验数据以x
±
s表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用lsd检验(方差齐)或dunnett’st3检验(方差不齐)。检验水准α＝0.05。
[0084]
检测结果
[0085]
1、大鼠滑膜炎症的分级
[0086]
采用krenn评分对大鼠滑膜炎症进行分级，评分参考文献：
[0087]
v.krenn.gradingofchronicsynovitis-ahistopathologicalgradingsystemformolecularanddiagnosticpathology.pathologyresearchandpractice.
[0088]
表4大鼠滑膜炎症krenn评分及分级
[0089][0090]
2、滑膜il-1β、tnf-α、il-6蛋白表达
[0091]
结果如图2所示：与空白a组对比，*p《0.05；与模型b组相比，#p《0.05；与凝胶贴膏d组、原工艺e组相比，&p《0.05；与凝胶贴膏(促渗剂)c组相比，
▲
p《0.05。
[0092]
可以看出：模型组il-1β、tnf-α、il-6促炎因子蛋白表达水平相比空白组显著升高；给药组炎症因子蛋白表达得到抑制，其中凝胶贴膏(促渗剂)组效果最佳，证明使用促渗剂的凝胶贴膏剂型可以发挥更好的抗炎效果。
[0093]
3、滑膜il-1β、tnf-α、il-6mrna表达
[0094]
结果如图3所示：与空白a组对比，*p《0.05；与模型b组相比，#p《0.05；与凝胶贴膏d组、原工艺e组相比，&p《0.05；与凝胶贴膏(促渗剂)c组相比，
▲
p《0.05。
[0095]
可以看出：模型组il-1β、tnf-α、il-6促炎因子mrna表达水平相比空白组显著升高；给药组炎症因子mrna表达得到抑制，其中凝胶贴膏(促渗剂)组效果最佳。
[0096]
实施例3
[0097]
凝胶贴膏基质单因素考察
[0098]
1、聚丙烯酸钠用量的考察
[0099]
(1)药材提取液的制备是称取经粉碎后的药材粗粉，以8倍量55％乙醇回流提取2次，每次90min，合并滤液，过滤，浓缩至每1ml相当于原药材1g的浓度即得药材提取液。
[0100]
(2)组分用量
[0101]
控制甘油的用量为200g，酒石酸2.5g，药粉150g，甘羟铝1.8g，控制聚丙烯酸钠的用量分别为40g、46g、52g、60g。
[0102]
(3)凝胶贴膏制备方法
[0103]
s1.将edta、甘羟铝、聚丙烯酸钠加入甘油中，在反应釜内搅拌均匀，为a相；
[0104]
s2.将em-178、ac-10h、薄荷脑、樟脑、防腐剂和药粉加入纯净水中，搅拌均匀，为b相；
[0105]
s3.将酒石酸加入水中，超声溶解，为c相；
[0106]
s4.将a、b、c相混合，真空搅拌均匀，涂布在背衬层，再盖上防粘膜，即得凝胶贴膏。
[0107]
(4)结果分析
[0108]
以初黏力、黏着力、持黏力和剥离强度作为评价指标，优选聚丙烯酸钠的最佳用量范围。
[0109]
结果确定聚丙烯酸钠最佳用量为52g。
[0110]
聚丙烯酸钠用量考察结果见表5。
[0111]
表5
[0112][0113]
2、甘油用量考察
[0114]
(1)中药提取液的制备同聚丙烯酸钠用量的考察。
[0115]
(2)控制聚丙烯酸钠的用量为52g，药物提取液150g，甘羟铝1.8g，酒石酸2.5g，控制甘油的用量为250g、300g、350g、400g。
[0116]
(3)按聚丙烯酸钠用量的考察中凝胶膏的制备方法进行制备。
[0117]
(4)结果分析
[0118]
以初黏力、黏着力、持黏力和剥离强度作为评价指标，优选甘油的最佳用量范围。
[0119]
结果确定甘油的最佳用量为300g。
[0120]
甘油用量考察结果见表6。
[0121]
表6
[0122][0123]
3、酒石酸用量考察
[0124]
(1)中药提取液的制备同聚丙烯酸钠用量的考察。
[0125]
(2)控制聚丙烯酸钠的用量为52g，药物提取液150g，甘羟铝1.8g，甘油200g，控制酒石酸的用量为2.0g、2.5g、3.0g、3.5g。
[0126]
(3)按聚丙烯酸钠用量的考察中凝胶膏的制备方法进行制备。
[0127]
(4)结果分析
[0128]
以初黏力、黏着力、持黏力和剥离强度作为评价指标，考察其用量对基质性能的影响。结果见表。由结果可知，酒石酸的用量为2.0g，时，基质的初黏力、黏着力、持黏力和剥离强度最佳。实验过程中发现，随着酒石酸用量的增加，a相与加了药液的b相混合的过程中，基质的流动性越来越大，交联越来越慢，成型所需时间越来越长，因此，酒石酸的最佳用量为2.0g。
[0129]
酒石酸用量考察结果见表7。
[0130]
表7
[0131][0132]
4、甘羟铝用量考察
[0133]
(1)中药提取液的制备同聚丙烯酸钠用量的考察。
[0134]
(2)控制聚丙烯酸钠的用量为52g，药物提取液150g，甘油200g，酒石酸2.5g，控制甘羟铝的用量为1.0g、1.5g、1.8g、2.3g。
[0135]
(3)按聚丙烯酸钠用量的考察中凝胶膏的制备方法进行制备。
[0136]
(4)结果分析
[0137]
以初黏力、黏着力、持黏力和剥离强度作为评价指标，优选甘油的最佳用量范围。
[0138]
结果确定甘羟铝的最佳用量范围为1.8g，
[0139]
甘羟铝用量考察结果见表8。
[0140]
表8
[0141][0142]
正交设计优化处方
[0143]
在前期的文献调研以及单因素实验的基础上，选取聚丙烯酸钠(a)、甘油(b)、甘羟铝(c)、酒石酸(d)作为考察因素，以初黏力、黏着力、持黏力和剥离强度作为评价指标，进行l9(34)正交试验。因素水平见下表,以综合评分进行统计学分析，综合评分＝初黏力+黏着力+持黏力+剥离强度。详细结果见表9至表11。
[0144]
表9正交试验水平因素表
[0145][0146]
表10正交试验水平分析及结果
[0147][0148]
表11方差分析结果
[0149][0150]
从表中r值直观分析可知，abcd四个因素对凝胶贴膏剂成型的影响大小为c》a》d》b，且a3》a1》a2，b1》b2》b3，c2》c1》c3，d2》d1》d3，从方差分析结果看，c对凝胶贴膏剂成型的影响均有显著性意义(f比》1)，提示c因素对三色散凝胶贴膏基质有影响，且影响较大。a、b、d因素(f比《1)，不具有显著性差异，然综合直观分析与评分，提示a、b、d因素对三色散凝胶贴膏基质有一定的影响，故实验九a、b、d因素最佳水平组合为a3、b3、d1。因此，各因素最佳水平组合为a3 b3 c2 d1，即聚丙烯酸钠58g，甘油330g，甘羟铝1.8g，酒石酸2.5g。
[0151]
本发明提供了一种用于骨关节炎抗炎镇痛的中药凝胶贴膏及其制备方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。