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摘要：燒傷愈合軟膏在臨床治療中需求廣泛，尤其是針對(duì)一、二度燒傷，需兼顧常溫穩(wěn)定性與皮膚接觸時(shí)的易涂抹性，以提升治療效果和患者使用體驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)以油脂為基質(zhì)、添加葉綠素生物活性成分的燒傷愈合軟膏為研究對(duì)象，通過(guò)LUMiSizer的STEP技術(shù)，結(jié)合不同溫度條件下的穩(wěn)定性測(cè)試、長(zhǎng)期老化觀察以及ATR-FTIR光譜分析和流變學(xué)測(cè)試等方式，解決了軟膏配方優(yōu)化問(wèn)題，確定了最佳基質(zhì)配方，確保成品軟膏在常溫下存儲(chǔ)穩(wěn)定且接觸皮膚時(shí)（37℃）易于涂抹。

關(guān)鍵詞：LUMiSizer；燒傷乳膏；穩(wěn)定性測(cè)試

一、研究背景

燒傷作為一種常見(jiàn)創(chuàng)傷，其中一、二度燒傷在家庭護(hù)理及臨床診療場(chǎng)景中尤為多見(jiàn)，這使得市場(chǎng)對(duì)燒傷愈合軟膏存在較大需求。然而，現(xiàn)有此類軟膏普遍存在穩(wěn)定性欠佳的問(wèn)題，不僅在儲(chǔ)存過(guò)程中易發(fā)生相分離，部分產(chǎn)品還因涂抹困難而影響治療效果。鑒于此，本研究擬開(kāi)發(fā)并優(yōu)化以油脂為基質(zhì)、添加葉綠素生物活性成分的燒傷愈合軟膏，旨在通過(guò)設(shè)計(jì)和優(yōu)化制備方法，系統(tǒng)評(píng)估其在不同條件下的穩(wěn)定性，最終確定最佳配方。

二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程 

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及原理

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：LUMiSizer穩(wěn)定性分析儀、混合流變儀Discovery HR - 2、帶ATR晶體的Nicolet iS50光譜儀、磁力加熱攪拌器、機(jī)械攪拌器等設(shè)備

LUMiSizer設(shè)備原理：基于圖1呈現(xiàn)的STEP技術(shù)（Space and Time-resolved Extinction Profiles，空間時(shí)間消光圖譜法），在離心過(guò)程中通過(guò)870nm近紅外光照射樣品，利用兩千多個(gè)CCD探測(cè)器實(shí)時(shí)記錄光透射率的時(shí)間變化曲線（圖2）。配套分析軟件 SEPView則依據(jù)斯托克斯定律，精確計(jì)算顆粒的遷移速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)行為的量化分析。

圖2.1  LUMiSizer測(cè)試原理

圖2.2  LUMiSizer透光率指紋圖譜

2.2 實(shí)驗(yàn)材料及樣品制備

實(shí)驗(yàn)材料：synderman、白色凡士林、洋甘菊提取物、葉綠素、蜂蠟等化學(xué)試劑

樣品制備：

• 制備了4種不同組成的軟膏基質(zhì)樣品（A、B、C、D），其白色凡士林和synderman的質(zhì)量占比不同（表2.1），并對(duì)其進(jìn)行均質(zhì)處理（圖2.3分別為四種樣品在均質(zhì)過(guò)程中的狀態(tài)）。

  
  

表2.1  四種基質(zhì)樣品成分及比例

圖2.3  四種基質(zhì)樣品A~D在分別均質(zhì)15、30、45和60分鐘時(shí)的實(shí)物狀態(tài)（從左至右）

• 基于穩(wěn)定性預(yù)分析結(jié)果（表2.2、2.3），分別選擇不穩(wěn)定性指數(shù)最低時(shí)的基質(zhì)樣品A（均質(zhì)30min時(shí)）和B（均質(zhì)60min時(shí)），添加蜂蠟、洋甘菊提取物和葉綠素制備兩種完整乳膏樣品（表2.4）

  
  

表  2.2  基質(zhì)樣品A在25℃下均質(zhì)不同時(shí)間后的不穩(wěn)定指數(shù)

表  2.3  基質(zhì)樣品B在25℃下均質(zhì)不同時(shí)間后的不穩(wěn)定指數(shù)

表2.4  成品乳膏配方

2.3 實(shí)驗(yàn)方案

LUMiSizer穩(wěn)定性測(cè)試方案設(shè)置：

• 離心參數(shù)：轉(zhuǎn)速為 4000rpm/min，測(cè)試時(shí)長(zhǎng)為每次5小時(shí)。

• 溫度條件：設(shè)置兩個(gè)溫度組，分別為 25℃（實(shí)驗(yàn)室溫度）和 37℃（人體溫度）。

• 數(shù)據(jù)采集時(shí)間點(diǎn)：在測(cè)試過(guò)程中，分別于100分鐘、200分鐘、300分鐘三個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集數(shù)據(jù)。

• 樣品容器：使用2mm光程的PC材質(zhì)離心管。

• 監(jiān)測(cè)方式：通過(guò)865nm近紅外光透射樣品，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)因顆粒沉降或上浮導(dǎo)致的透射率變化。

• 穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)：計(jì)算不穩(wěn)定性指數(shù)（Instability Index），該數(shù)值越低，表明樣品的穩(wěn)定性越高。

• 
  

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析

3.1 基質(zhì)樣品穩(wěn)定性對(duì)比

通過(guò)LUMiSizer分析，不同基質(zhì)樣品在兩種溫度下的穩(wěn)定性表現(xiàn)如下（表3.1、圖3.1~3.2）：

• 25℃時(shí)：樣品 A 和樣品 B 的不穩(wěn)定指數(shù)整體波動(dòng)幅度小，樣品 B（30% 白凡士林 + 70% Synderman）在60分鐘均質(zhì)化后穩(wěn)定性最佳，不穩(wěn)定性指數(shù)低至 0.061±0.004。

• 37℃時(shí)：樣品 A 和樣品 B 的不穩(wěn)定指數(shù)隨均質(zhì)時(shí)間延長(zhǎng)總體呈上升趨勢(shì)，穩(wěn)定性逐漸變差，其中樣品 A（50% 白凡士林 + 50% Synderman）表現(xiàn)出相對(duì)較好的穩(wěn)定性，但整體穩(wěn)定性均低于25℃條件。

表3.1  基質(zhì)樣品不穩(wěn)定性指數(shù)表圖

3.1  樣品A和B在25℃時(shí)的不穩(wěn)定性指數(shù)對(duì)比

圖3.2  樣品A和B在37℃時(shí)的不穩(wěn)定性指數(shù)對(duì)比

3.2 完整軟膏樣品穩(wěn)定性評(píng)估

添加活性成分后的完整軟膏樣品穩(wěn)定性測(cè)試顯示：

• 25℃時(shí)：樣品 B 的不穩(wěn)定性指數(shù)為 0.356±0.011，顯著低于樣品 A 的 0.392±0.016，表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性（表3.2）；

• 37℃時(shí)：樣品 A 的不穩(wěn)定性指數(shù)為 0.564±0.008，低于樣品B的0.680±0.013。由于在制備軟膏時(shí)，要求其在實(shí)驗(yàn)室溫度（即25° C）下穩(wěn)定，但在37° C 時(shí)穩(wěn)定性降低，以便更容易涂抹于受傷部位。所以樣品B更符合藥膏在室溫穩(wěn)定、體溫下易涂抹的要求（表3.2）；

• 25℃和37℃兩種溫度條件下，樣品A和B經(jīng)加速離心后實(shí)物圖可見(jiàn)明顯分層情況，樣品管上半部分呈現(xiàn)出的液體較為澄清、無(wú)明顯渾濁，樣品管下半部分反之（圖3.4、3.5）。

表3.2  成品軟膏樣品的不穩(wěn)定性指數(shù)

圖3.3  樣品 A 和 B 在 25℃與 37℃時(shí)的穩(wěn)定性對(duì)比

圖3.4  在25° C溫度下樣品A和B經(jīng)加速離心后實(shí)物圖

圖3.5  在37° C溫度下樣品A和B經(jīng)加速離心后實(shí)物圖

3.3 長(zhǎng)期穩(wěn)定性觀察

通過(guò)LUMiSizer對(duì)老化前、后（經(jīng)過(guò)53天靜置）的樣品進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試，對(duì)比不穩(wěn)定性指數(shù)可以觀察到樣品穩(wěn)定性發(fā)生顯著變化：

• 所有樣品在 25℃和 37℃下的不穩(wěn)定性指數(shù)均有所降低，其中樣品 A 在 25℃時(shí)下降最為明顯，從 0.392 降至 0.253±0.014（表3.3）。

• 圖 3.6 和圖 3.7 中出現(xiàn)了明顯的分層現(xiàn)象，顆粒物沉積在樣品管的下半部分。經(jīng)初步判斷，該現(xiàn)象主要?dú)w因于奧氏熟化和絮凝作用。具體而言，較小的顆粒具有更大的溶解度，溶解后的物質(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)移至較大顆粒的表面，進(jìn)而形成更大的聚集體，最終引發(fā)了分層現(xiàn)象。

表3.3  老化前后樣品不穩(wěn)定性指數(shù)對(duì)比

圖3.6  在25° C下樣品A和B經(jīng)53天老化后加速離心后實(shí)物圖

圖3.7  在37° C下樣品A和B經(jīng)53天老化后加速離心后實(shí)物圖

3.4  傅里葉變換紅外光譜法（ATR-FTIR）測(cè)試結(jié)果

通過(guò) ATR-FTIR 光譜對(duì)軟膏及其各組分（白凡士林、Synderman、葉綠素等）進(jìn)行分析，識(shí)別出多種特征官能團(tuán)：

• 白凡士林在 2955 cm-1 處有甲基不對(duì)稱振動(dòng)吸收峰。

• 軟膏樣品 B 在 2920 c-1（亞甲基不對(duì)稱 C-H 振動(dòng)）和 2850 cm-1（亞甲基對(duì)稱C-H 振動(dòng)）處有特征峰。Synderman 在 1737 cm-1（烷基酯 C=O 伸縮振動(dòng)）、1465 cm-1（亞甲基剪式振動(dòng)）等位置有吸收峰。

• 葉綠素在 1261 cm-1、1207 cm-1（C-C-O 伸縮振動(dòng)）和 1169 cm-1（O-C-C 振動(dòng)）處有特征峰，印證其酯類結(jié)構(gòu)。

基于上述測(cè)試結(jié)果，所有樣品的吸收峰均顯示出對(duì)應(yīng)組分的官能團(tuán)特征，表明各成分在軟膏中穩(wěn)定存在，未發(fā)生明顯化學(xué)變化。

3.5  流變學(xué)測(cè)試結(jié)果

在 25°C 條件下，對(duì)兩種成品乳膏進(jìn)行了振蕩和旋轉(zhuǎn)測(cè)試以評(píng)估其流變性能。結(jié)果顯示：

• 振蕩測(cè)試（振幅與頻率）中，兩個(gè)樣品均以彈性為主，類似固體，且樣品 B 的粘彈性更突出；

• 旋轉(zhuǎn)測(cè)試中，樣品 B 的臨界應(yīng)力、粘度等參數(shù)更高，表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗負(fù)荷能力和更顯著的粘彈性。

總體而言，樣品 B 的流變性能優(yōu)于樣品 A，尤其在粘彈性和抗負(fù)荷能力方面更具優(yōu)勢(shì)。

結(jié)論

1、通過(guò) LUMiSizer 穩(wěn)定性分析儀為燒傷愈合軟膏的配方優(yōu)化提供了科學(xué)依據(jù)，其獨(dú)有的STEP技術(shù)能夠有效應(yīng)用于處方的快速篩選及長(zhǎng)期穩(wěn)定性預(yù)測(cè)，為配方的優(yōu)化與評(píng)估提供了有力支持。

2、基于LUMiSizer穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果、紅外光譜及流變學(xué)性質(zhì)的綜合分析，本實(shí)驗(yàn)確定了最佳軟膏配方：樣品B以30%白凡士林與70% Synderman基質(zhì)為基礎(chǔ)，添加2.72g葉綠素、4g蜂蠟及1mL洋甘菊提取物。該配方展現(xiàn)出多方面優(yōu)勢(shì)，在溫度適應(yīng)性上，25℃時(shí)穩(wěn)定性優(yōu)良，37℃時(shí)黏度適當(dāng)降低，既保證了儲(chǔ)存時(shí)的穩(wěn)定性，又便于涂抹和皮膚吸收；在長(zhǎng)期穩(wěn)定性方面，經(jīng)過(guò)老化處理后其穩(wěn)定性進(jìn)一步提升，有助于延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期；同時(shí)，通過(guò)流變儀測(cè)試可知其具備良好的假塑性，完全符合軟膏的使用要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 穆勒洛娃，K. 燒傷治療軟膏的制備開(kāi)發(fā)與優(yōu)化. 布爾諾：布爾諾理工大學(xué)化學(xué)學(xué)院，2021.