正交試驗法優(yōu)選陽虛肺癌協(xié)定方的噴霧干燥工藝

徐忠瑞 張露蓉

[摘要] 目的 采用正交試驗法優(yōu)選陽虛肺癌協(xié)定方藥液噴霧干燥的最佳工藝。 方法 采用L9（34）正交試驗法，以紅景天苷轉(zhuǎn)移率、噴霧干燥出粉率以及粉末含水量作為評價指標(biāo)，評價藥液比重、進(jìn)液速度、進(jìn)口溫度、鼓風(fēng)量對陽虛肺癌協(xié)定方藥液噴霧干燥的影響，優(yōu)化噴霧干燥工藝參數(shù)。 結(jié)果 試驗結(jié)果表明，陽虛肺癌協(xié)定方噴霧干燥最佳工藝如下：藥液比重為1.04；進(jìn)口溫度為150℃；進(jìn)液速度為3.7 mL/min；鼓風(fēng)量為0.64 m3/min。 結(jié)論 該工藝穩(wěn)定合理，為陽虛肺癌協(xié)定方湯劑的個體化深加工提供了重要參數(shù)和關(guān)鍵技術(shù)。

[關(guān)鍵詞] 正交試驗；陽虛肺癌協(xié)定方；紅景天苷；噴霧干燥；個體化深加工

[中圖分類號] R927.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2016）02（a）-0011-05

Optimization of spray drying process of Yangxufeiai agreement prescription by orthogonal experiment

XU Zhongrui1，3 ZHANG Lurong2，3

1.College of Pharmacy， Nanjing University of Chinese Medicine， Jiangsu Province， Nanjing 210023， China； 2.Clinical Pharmacy Laboratory for Traditional Chinese Medicine， Suzhou Hospital of Traditional Chinese Medicine， Jiangsu Province， Nanjing 215009， China； 3.Suzhou Academy of Wumen Chinese Medicine， Jiangsu Province， Nanjing 215009， China

[Abstract] Objective To optimize the spray drying process of Yangxufeiai agreement prescription by L9（34） orthogonal experiment. Methods The effects of specific gravity of the physic liquor， the speed of the liquid to enter， inlet temperature and blast volume on the spray drying process of Yangxufeiai agreement prescription were inspected by L9（34） orthogonal experiment with transferred rate of rhodioside， flour yield as well as moisture capacity as the indexes. Results The optimal spraying dry process was as follows， specific gravity of the physic liquor extract was 1.04， inlet temperature was 150℃， the speed of the liquid to enter was 3.7 mL/min， blast volume was 0.64 m3/min. Conclusion The optimal spraying dry process is reasonable and stable， which provids important parameter and capital technology for individual deep processing of Yangxufeiai agreement prescription.

[Key words] Orthogonal experiment； Yangxufeiai agreement prescription； Rhodioside； Spray drying； Individual deep processing

湯劑作為中醫(yī)傳統(tǒng)劑型之一，具有組方靈活，吸收快速，充分體現(xiàn)中醫(yī)個體化治療等特點。然而湯劑的量大、味苦、攜帶不便等缺點也給患者的生活造成了不便[1]。尤其是對于需要長期服藥的腫瘤等慢性病患者，湯劑的缺點大大降低了患者臨床服用的依從性[2]。

陽虛型肺癌協(xié)定方全方由紅景天、制草烏、生南星、郁金、桃仁、天仙藤、山豆根、全瓜蔞、烏賊骨、浙貝母、凌霄花、巴戟天、參三七、半夏、枸橘李、砂仁、土茯苓、天葵子等18味藥組成，是蘇州市中醫(yī)醫(yī)院腫瘤科治療陽虛型肺癌的協(xié)定處方，臨床應(yīng)用廣泛。但在應(yīng)用過程中，其湯劑形式影響了患者的服用和用藥依從性。因此，本文擬在陽虛肺癌協(xié)定方規(guī)范煎煮的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行噴霧干燥[3]，以出粉率、含水量和主成分紅景天苷轉(zhuǎn)移率[4]為評價指標(biāo)，采用正交試驗的方法優(yōu)選其噴霧干燥的最佳工藝[5]，在保證中藥復(fù)方湯劑共煎及療效的前提下，將處方進(jìn)行個體化深加工，制成中藥復(fù)方顆粒，為臨床患者方便和安全應(yīng)用提供適宜劑型。

1 儀器與材料

Agilent1100高效液相色譜儀（安捷倫科技有限公司）；Hypersil ODS2色譜柱（5 um，4.6 mm×250 mm，大連依利特分析儀器有限公司）；ADL311噴霧干燥器（重慶雅馬拓科技有限公司）；紅景天等藥材（蘇州市春暉堂藥業(yè)有限公司）；紅景天苷對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號：110818-201206）；乙腈（色譜純，SCHARLAB.S.L.；AC03784000）；甲醇（分析純，無錫市展望化工試劑有限公司，批號：150610），水為去離子雙蒸純水；其他試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 藥液制備工藝

將藥材以6倍量溫水浸泡30 min，紅景天、制草烏、郁金、桃仁等17味藥材煎煮30 min后，加入砂仁，再煎煮15 min，濾過藥汁；加水沒過藥渣表面，再煎煮20 min，濾過藥汁，合并兩次藥汁。將所得藥液減壓濃縮至所需濃度[6]。

2.2 紅景天苷含量測定

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)品和供試品溶液的制備

2.2.1.1 紅景天苷標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備 取適量紅景天苷標(biāo)準(zhǔn)品溶于甲醇，即得標(biāo)準(zhǔn)品溶液。

2.2.1.2 紅景天藥材供試品溶液的制備 取紅景天藥材粉末0.6 g，置于50 mL錐形瓶中，精密加入10 mL甲醇，稱重，超聲30 min后取出，晾干并冷卻至室溫，補足遺失重量，抽濾，收集續(xù)濾液，12 000 r/min離心10 min，取上清液，即得供試品溶液[7]。

2.2.1.3 陽虛肺癌協(xié)定方復(fù)方顆粒供試品溶液的制備 取噴霧干燥所得粉末3 g，置于50 mL錐形瓶中，精密加入10 mL甲醇，稱重，超聲30 min后取出，晾干并冷卻至室溫，補足遺失重量，抽濾，收集續(xù)濾液，12 000 r/min離心10 min，取上清液，即得供試品溶液。

2.2.2 色譜條件與系統(tǒng)適應(yīng)性

色譜柱采用十八烷基硅烷鍵合硅膠柱，流動相為乙腈∶水（6∶94），檢測波長275 nm，流速1.0 mL/min，柱溫20℃[8]。進(jìn)樣量為10 μL。

根據(jù)上述條件操作，溶劑峰、紅景天苷標(biāo)準(zhǔn)品、紅景天藥材供試品以及陽虛肺癌協(xié)定方復(fù)方顆粒供試品的色譜圖見圖1～4。

2.2.3 紅景天苷標(biāo)準(zhǔn)品線性關(guān)系考察

精密稱取紅景天苷標(biāo)準(zhǔn)品適量，配制成100、200、300、400、500、600 μg/mL不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液，按“2.2.2”項下色譜條件進(jìn)行試驗，測定吸收峰面積。以對照品濃度為橫坐標(biāo)（X），峰面積值為縱坐標(biāo)（Y），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其線性回歸方程為Y=2.7545X+5.0007，r2 = 0.9952。

2.2.4 精密度試驗

取濃度為300 μg/mL的紅景天苷對照品溶液，按“2.2.2”項下色譜條件操作，重復(fù)檢測6次，RSD=1.53%（n = 6），說明儀器精密度良好。

2.2.5 穩(wěn)定性試驗

稱取0.6 g紅景天藥材按“2.2.1”項下方法配置成供試品溶液，保存在25℃的室溫條件下，在0、12、24 h，3、5、7 d時分別按 “2.2.2”項下條件進(jìn)行檢測，RSD=0.28%，說明紅景天苷溶液在25℃的室溫條件下保存一周之內(nèi)穩(wěn)定。

2.2.6 重復(fù)性試驗

精密稱取紅景天藥材6份，每份0.6 g，制備成供試品溶液，按“2.2.2”項下條件測定，紅景天苷平均含量為0.51%，RSD值為1.89%（n = 6）。表明方法重復(fù)性良好。

2.2.7 加樣回收率考察

精密稱取紅景天藥材9份，每份0.3 g，分別置于9個錐形瓶中，1～3號錐形瓶各加入紅景天苷標(biāo)準(zhǔn)品0.2 g；4～6號錐形瓶各加入紅景天苷標(biāo)準(zhǔn)品0.4 g；7～9號錐形瓶各加入紅景天苷標(biāo)準(zhǔn)品0.6 g。按照“2.2.1”項下方法制備供試品，并在“2.2.2”項色譜條件下測定。紅景天苷平均回收率為100.33%，RSD=3.33%。結(jié)果表明該方法準(zhǔn)確可靠。

2.2.8 陽虛肺癌協(xié)定方復(fù)方顆粒紅景天苷含量測定

將噴霧干燥所得的個體化復(fù)方顆粒按“2.2.1”項下方法配制為供試品溶液，按照“2.2.2”項下方法測定峰面積，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算陽虛肺癌協(xié)定方復(fù)方顆粒中紅景天苷的百分含量，并換算為紅景天苷轉(zhuǎn)移率，結(jié)果見表4。

2.3 水分測定

按《中國藥典》2010年版附錄Ⅸ H 水分測定法項下第一法測定[9]。取供試品2～5 g，平鋪于干燥至恒重的扁形稱量瓶中，厚度不超過5 mm；疏松供試品不超過10 mm；精密稱定，打開瓶蓋在100～105℃干燥5 h，將瓶蓋蓋好，移置干燥器中，冷卻30 min，精密稱定，再在上述溫度干燥1 h，冷卻，稱重，至連續(xù)兩次稱重的差異不超過5 mg為止。根據(jù)減失的重量，計算供試品中含水量（%）。平行實驗3次，取均值。

2.4 單因素試驗

2.4.1 預(yù)實驗

在進(jìn)行正交試驗之前，先以單因素試驗作為預(yù)實驗，確定各因素的水平范圍。即選擇一個因素作為變量，其他幾個因素保持不變，進(jìn)行噴霧干燥試驗。各因素變化水平見表1。

表1 因素水平表

2.4.2 單因素試驗結(jié)果

單因素試驗采用噴霧干燥出粉率和粉末含水量作為評價指標(biāo)。出粉率越高，含水量越低，粉末質(zhì)量越好。采用“2.5.1”項下的綜合評分方式對試驗結(jié)果進(jìn)行評分。試驗結(jié)果見表2。

2.5 正交試驗

單因素試驗結(jié)果顯示每個單因素均對噴霧干燥出粉率和粉末含水量有影響，且不同水平影響的程度不同。選擇每個因素綜合得分高的水平，作為正交試驗各因素的水平設(shè)定范圍進(jìn)一步考察。在單因素試驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)影響噴霧干燥的4個主要因素：藥液比重（A）、進(jìn)口溫度（B）、進(jìn)液速度（C）、鼓風(fēng)量（D），分別選取以下3個水平進(jìn)行考察，以紅景天苷含量和噴霧干燥的得粉率、粉末含水量為指標(biāo)，采用L9（34）正交試驗表進(jìn)行正交試驗。因素水平見表3。

表3 因素水平表

2.5.1 正交試驗結(jié)果

正交試驗采用多項指標(biāo)對試驗結(jié)果進(jìn)行評價，采用綜合評分法將多指標(biāo)按照一定的評分規(guī)則轉(zhuǎn)化為單指標(biāo)[10-11]，從而進(jìn)行綜合評價。由于本試驗的多個指標(biāo)重要程度大致相同，因此采用綜合評分法中的排隊評分法，即綜合考慮各項指標(biāo)優(yōu)劣， 排序給出評分值，并把它作為單指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。例如在評價粉末含水量時，4.56%排在第一名，定為10分；9.09%排在最后一名，定為1分。對其他組試驗所得的數(shù)據(jù)，視其與最優(yōu)值的差異按比例打分。然后每組試驗的所有指標(biāo)的分?jǐn)?shù)相加即得綜合評分[12]。紅景天苷轉(zhuǎn)移率=（m1×固形物含量×出粉率×紅景天苷百分含量）/（m2×0.51%）×100%。其中，m1為處方18味藥總重，m2為m1中所含紅景天藥材重量。

根據(jù)表格極差分析得知，4個因素的主次順序是A>D>C>B。將正交試驗結(jié)果結(jié)合粉末的外觀形狀，得到最優(yōu)噴霧干燥工藝方案為A1D3C1B2。即藥液比重1.04；鼓風(fēng)量0.64 m3/min；進(jìn)液速度3.7 mL/min；進(jìn)口溫度150℃。正交試驗表及結(jié)果見表4。

2.5.2 方差分析

對正交試驗綜合得分進(jìn)行方差分析[13]，藥液相對密度對結(jié)果有顯著性影響，鼓風(fēng)量的影響也較大，而進(jìn)口溫度和進(jìn)液速度對正交試驗結(jié)果的影響并不顯著。結(jié)合極差分析的結(jié)果[14]，最終確定最佳參數(shù)為A1D3C1B2。結(jié)果見表5。

表5 綜合得分方差分析表

注：F0.05（2，4）=6.94；F0.10（2，4）=4.32

2.6 優(yōu)選工藝驗證試驗

按照正交試驗得到的最佳工藝條件進(jìn)行3批驗證試驗，即噴霧干燥條件為藥液比重1.04，鼓風(fēng)量0.64 m3/min，進(jìn)液速度3.7 mL/min，進(jìn)口溫度150℃。3組試驗各指標(biāo)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05），表明該工藝比較穩(wěn)定，重現(xiàn)性較好。試驗結(jié)果見表6。

表6 驗證試驗結(jié)果

3 討論

紅景天作為陽虛肺癌協(xié)定方的君藥之一，其主要成分紅景天苷具有抗腫瘤作用[15]，表現(xiàn)為抑制腫瘤細(xì)胞的生長增殖、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞調(diào)亡以及誘導(dǎo)分化等作用[16]。因此將紅景天苷從藥材到復(fù)方顆粒的轉(zhuǎn)移率作為正交試驗評價指標(biāo)，能夠充分體現(xiàn)質(zhì)控成分在整個實驗過程中的含量變化；噴霧干燥出粉率體現(xiàn)了工藝的損耗率，與個體化復(fù)方顆粒的療效息息相關(guān)；含水量的多少將影響到個體化復(fù)方顆粒的穩(wěn)定性。因此，本研究正交試驗采用噴霧干燥出粉率、含水量和紅景天苷轉(zhuǎn)移率作為評價指標(biāo)，能夠全面反映陽虛肺癌協(xié)定方復(fù)方顆粒的療效和質(zhì)量。

文獻(xiàn)報道藥液比重和噴霧設(shè)備的進(jìn)口溫度、進(jìn)液速度、鼓風(fēng)量是影響噴霧干燥粉末質(zhì)量的主要因素[5，9，12-13]，本研究單因素考察試驗也得到了相同的結(jié)果。在試驗過程中，當(dāng)進(jìn)口溫度設(shè)定為170℃或者鼓風(fēng)量達(dá)到0.80 m3/min時出口溫度過高，不符合機器使用原則，也會導(dǎo)致粉末成分有部分變性；進(jìn)液速度太慢則噴霧干燥效率太低。因此確定各因素在噴霧干燥過程中的最佳參數(shù)范圍，也同時要綜合考慮到噴霧干燥效率和實際操作。同時，在多次試驗中發(fā)現(xiàn)，陽虛肺癌協(xié)定方在噴霧干燥進(jìn)料時相對密度過高，藥液過于黏稠，會導(dǎo)致儀器阻塞管路，且藥粉易粘壁，從而使出粉率減小；若相對密度過低，藥液含水量太高，會導(dǎo)致藥粉顆粒太細(xì)，易產(chǎn)生靜電。鼓風(fēng)量太大會導(dǎo)致粉末損失較多，且出口溫度易過高；鼓風(fēng)量太小會導(dǎo)致噴霧干燥過程中的水分來不及帶出而導(dǎo)致粉末粘連結(jié)塊。此現(xiàn)象表明藥液相對密度及鼓風(fēng)量對試驗結(jié)果影響較大與方差分析結(jié)果一致。

中藥的優(yōu)勢在復(fù)方，中藥復(fù)方是臨床發(fā)揮療效的精髓[17]，真正體現(xiàn)了“辨證施治、隨方配藥、復(fù)方合煎”的中醫(yī)臨床用藥特色。為了保留復(fù)方的特色，在中藥湯劑規(guī)范煎煮的基礎(chǔ)上，探討湯劑的創(chuàng)新形式，體現(xiàn)個體化的給藥，便于現(xiàn)代快節(jié)奏、便利的要求，研究中藥湯劑的個體化加工是中藥湯劑發(fā)展的新方向[18]。個體化復(fù)方顆粒是中藥湯劑的一種改進(jìn)和創(chuàng)新形式，是基于中藥水煎劑的個體化深加工，根據(jù)湯劑的性質(zhì)將湯劑濃縮干燥成粉末狀，患者臨用前只需以水沖開即可。個體化復(fù)方顆粒與中藥顆粒劑略有差別，中藥顆粒劑需經(jīng)過濃縮、干燥、制粒[19]，過程繁瑣，工藝復(fù)雜，組方固定，并且需要加入大量輔料，使得有效成分含量降低，藥效低于湯劑，并不能滿足患者的需求。而個體化復(fù)方顆粒則是保留了湯劑的原有特性，設(shè)備工藝簡單易行，操作方便；又彌補了單味中藥顆粒劑的不足，體現(xiàn)了個體化藥物加工服務(wù)的特點[20]。此外，考慮到中藥湯劑的苦澀問題，可在以后的研究中考慮在噴霧干燥時適當(dāng)加入甜味劑等少量矯味劑，調(diào)整中藥個體化復(fù)方顆粒的口感，使患者服用時的口感得到改善，從而提高患者臨床用藥的依從性，保證療效。

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（收稿日期：2015-10-09 本文編輯：趙魯楓）