趙 鋒,李江英,張煒華(西安市中醫醫院,西安 710021)
和肝理脾顆粒的包合及制粒工藝研究Δ
趙 鋒*,李江英#,張煒華(西安市中醫醫院,西安 710021)
目的:優化和肝理脾顆粒的包合及制粒工藝條件。方法:以包合物得率和包合率的綜合評分為指標,以β-環糊精(β-CD)與揮發油配比、包合溫度、包合時間為考察因素,采用正交試驗優化和肝理脾顆??倱]發油包合工藝;以成型率、溶化率、流動性和吸濕率的綜合評分為指標,以藥輔比、潤濕劑乙醇的體積分數及用量為因素,采用正交試驗優選和肝理脾顆粒浸膏粉的制粒工藝;對所制顆粒進行質量評價。結果:總揮發油最優包合工藝為總揮發油與β-CD之比為1∶6,50℃恒溫條件下采用飽和水溶液法包合1 h;浸膏粉的最優制粒工藝為藥輔比1∶1(浸膏粉-可溶性淀粉-糊精之比為5∶3∶2),90%乙醇用量為浸膏粉用量的20%。驗證試驗中3批顆粒的綜合評分分別為96.8、95.7、95.9分(RSD=0.65%,n=3),且質量均符合要求。結論:優化所得和肝理脾顆粒的包合及制粒工藝穩定、可靠,可用于工業化大生產。
和肝理脾顆粒;制備;包合工藝;制粒工藝;正交試驗
和肝理脾丸是我院院內制劑,其處方由白芍、赤芍、枳殼、連翹、香附、肉桂、冰片、薄荷冰、甘草等組成,主要用于病毒性肝炎和各類急、慢性肝病的治療。此方在臨床應用已近50年,療效顯著。針對傳統蜜丸本身存在的諸如吞咽不便、載藥量小、微生物含量易超標以及易霉變等固有問題[1-2],我院將其改為復方顆粒以提高生物利用度和質量穩定性。本文在前期藥材提取工藝研究基礎上[3-4],重點考察所得藥材揮發油的β-環糊精(β-CD)包合和干浸膏粉的制粒工藝,為和肝理脾顆粒的制備提供試驗依據。
1.1 儀器
TW1A型旋片式真空泵(溫嶺市挺威真空設備有限公司);GZX-GFC.101-3-BS型真空干燥箱(上海博泰實驗設備有限公司);AUW-120D型電子分析天平(日本Shimadzu公司);JA2003型電子天平(上海良平儀器儀表有限公司);Nicolet 5700型智能傅里葉紅外光譜(IR)儀(美國尼高力儀器公司)。
1.2 藥材與試劑
赤芍(批號:140813)、白芍(批號:140825)、甘草(批號:140903)、厚樸(批號:140611)、連翹(批號:141008)、枳殼(批號:140813)、肉桂(批號:140519)、香附(批號:140624)、冰片(批號:140423)、薄荷冰(批號:140417)均由西安盛興中藥飲片廠提供,經西安市中醫醫院藥劑科李江英主任藥師鑒定為符合2015年版《中國藥典》標準的飲片;可溶性淀粉(批號:20130922)、糊精(批號:20130916)、β-CD(批號:20131014)均來源于安徽山河藥用輔料有限公司。
2.1 和肝理脾顆粒的制備方法
按處方比例稱取赤芍、白芍、甘草、厚樸、連翹、枳殼,加入8倍量水煎煮2次,每次1.5 h;香附和肉桂采用雙提法,得到肉桂、香附總揮發油[3-4]。水提物合并,減壓濃縮至相對密度為1.30~1.40的稠膏(50℃測),減壓干燥、粉碎,得干浸膏粉。冰片和薄荷用5倍量95%乙醇溶解。
取β-CD,加10倍量水加熱使溶解,冷卻至40℃。另取總揮發油,加2倍量乙醇稀釋后緩慢加入β-CD水溶液中,進行包合處理。干浸膏粉與輔料混合均勻,用90%乙醇制成“手捏成團,壓之即散”的軟材,14目篩制粒,60℃干燥3 h,整粒,加入β-CD包合物,噴冰片、薄荷腦乙醇溶液,混勻,密閉一定時間,即得。
2.2 揮發油包合工藝研究
2.2.1 揮發油包合工藝的評價指標 測定揮發油/β-CD包合物的包合率和得率,采用加權綜合評分優化包合工藝。
精密量取總揮發油1 ml置于圓底燒瓶中,加入蒸餾水200 ml,按2015年版《中國藥典》(四部)揮發油測定法[5]測定揮發油總量,計算空白回收率。另取包合物10 g置于圓底燒瓶中,操作同上,測定包合物中揮發油的含量,計算包合物包合率。包合物得率、包合率及綜合評分計算公式如下[6-7]:包合物得率(%)=包和物質量/(β-CD質量+揮發油質量)×100%;空白回收率=實際測得量(ml)/1(ml)×100%;包合率(%)=揮發油實測量/(揮發油投入量×空白回收率)×100%;綜合評分=(包合物得率/最大包合物得率)×0.3×100+(包合率/最大包合率)× 0.7×100。
2.2.2 β-CD包合工藝條件優化 采用飽和水溶液法作為包合方法[8]。取β-CD適量,加10倍量水加熱使溶解,冷卻至規定的包合溫度,置于磁力攪拌器上恒溫攪拌。按照β-CD與揮發油配比量取揮發油,加2倍量乙醇稀釋,緩慢加入β-CD水溶液中(邊加邊攪拌),約5 min加完,再繼續攪拌至規定的包合時間。在冰箱放置過夜,抽濾至干,用石油醚(60~90℃)20 ml分3次洗滌,抽濾至干后,50℃干燥4 h,精密稱質量,得包合物。
根據預試驗和文獻[9]得知,影響包合工藝的主要因素為β-CD與揮發油配比(A)、包合時間(B,h)、包合溫度(C,℃)。故本研究采用L9(34)正交試驗設計,對包合物得率、包合率進行綜合評分,優化和肝理脾顆??倱]發油包合工藝。因素與水平見表1,試驗設計與結果見表2,方差分析結果見表3。

表1 包合工藝因素與水平Tab 1 Factors and levels of inclusion technology

表2 包合工藝正交試驗設計與結果Tab 2 Orthogonal design and results of inclusion technology

表3 包合工藝方差分析結果Tab 3 Results of variance analysis of inclusion technology
由極差分析結果顯示,各因素對總揮發油β-CD包合工藝的影響順序為B>A>C;最優工藝條件為A1B2C3,即用6倍揮發油量的β-CD進行包合,包合溫度為50℃,包合時間為1 h。
另外,方差分析結果顯示,除因素B外,其余2個因素對總揮發油的包合工藝影響不顯著(P>0.05),故在后續試驗以及實際生產應用中可依據具體情況對這2個因素進行適當調整。
2.2.3 工藝驗證試驗 精密稱取β-CD和揮發油適量,共3份,按“2.2.2”項下優化的工藝進行包合,并計算揮發油包合率和包合物得率。結果3次試驗的揮發油的包合率分別為81.3%、81.6%、82.1%(RSD=0.50%,n=3),包合物得率分別為92.7%、93.3%、93.1%(RSD=0.33%,n=3),表明所選工藝穩定、可行。
2.3 包合物的驗證
采用IR驗證包合物的形成。依次取揮發油0.01 ml、β-CD 0.06 g、揮發油與β-CD的混合物(含揮發油0.01 ml、β-CD0.06 g)、揮發油/β-CD包合物(0.07 g)樣品各1份,用溴化鉀(KBr)壓片,分別對4種不同樣品紅外區間吸收峰的變化進行分析,結果見圖1。

圖1 4種樣品的IR圖Fig 1 IR spectra of 4 kinds of samples
由圖1可見,揮發油與β-CD物理混合物基本呈現為兩者光譜的疊加;而在揮發油/β-CD包合物的圖譜中,由于揮發油分子的紅外振動受到限制,整個包合物主要呈現為β-CD的IR圖形,表明包合物已經形成。
2.4 浸膏粉制粒工藝研究
2.4.1 制粒工藝評價指標的測定[10](1)成型率的測定。精密稱取一定量的顆粒,先過一號篩,再過五號篩,收集能通過一號篩但不能通過五號篩的顆粒,稱質量并計算成型率(過篩后顆粒質量/過篩前顆粒質量×100%)。(2)溶化率的測定。取顆粒2.0 g置于干燥至恒質量的150 ml錐形瓶中,加入沸水50 ml,置于搖床上振蕩5 min,4 000 r/min離心(離心半徑6 cm)5 min后棄去上清液,將殘渣80℃烘干至恒質量,精密稱定,計算溶化率[(顆粒質量-殘渣質量)/顆粒質量×100%]。(3)吸濕率的測定。取顆粒5.0 g置于稱量瓶內,于烘箱中30℃恒質量48 h。精密稱質量后開蓋置于底部放有NaCl飽和溶液的玻璃干燥器中(相對濕度為75%),48 h后稱量,計算吸濕百分率[(吸濕后質量-吸濕前質量)/吸濕前質量×100%]。(4)流動性的測定。采用固定漏斗法,將兩個上下交錯重疊的串聯漏斗固定于坐標紙上方,將干燥顆粒沿漏斗壁倒入上方漏斗中,使輔料經過兩個漏斗的緩沖后逐漸堆積在坐標紙上,形成錐體。由錐體高度(H)以及錐體半徑(R),計算出休止角(tgα=H/R)作為顆粒流動性判斷指標。(5)加權綜合評分。綜合指標=(25×成型率值/最大成型率值)+(20×溶化率值/最大溶化率值)+(30×最小吸濕率值/吸濕率值)+(25×最小休止角值/休止角值)。
2.4.2 輔料的篩選 根據預試驗結果,稱取浸膏粉20 g,選擇糖粉、可溶性淀粉和糊精為輔料進行試驗,各輔料與浸膏粉的藥輔比均為1∶1,分別測定不同輔料所制顆粒的各項評價指標,優選輔料,結果見表4。

表4 不同輔料篩選結果Tab 4 Screening results of types of excipient
表4結果顯示,糖粉不適宜作為本顆粒劑輔料,可溶性淀粉與糊精在不同指標上各有優勢,因此可將后兩者以不同比例混合后進行篩選。分別測定不同輔料配比下的各項評價指標,優選輔料配比組合,結果見表5。
由綜合評分結果顯示,可溶性淀粉-糊精(3∶2)為和肝理脾顆粒的最優輔料配比。

表5 不同輔料配比篩選結果Tab 5 The screening results of the proportions of excipient
2.4.3 浸膏粉制粒工藝參數優化 根據預試驗和文獻[11],對制粒工藝中輔料用量、潤濕劑的體積分數和用量進行考察。選取藥輔比(A)、乙醇體積分數(B)和乙醇用量(C,相當于浸膏粉量,%)為因素,以成型率、溶化率、流動性和吸濕率的綜合評分為評價指標,采用L9(34)正交試驗,優化顆粒成型工藝。因素與水平見表6,試驗設計與結果見表7,方差分析見表8。

表6 制粒工藝因素與水平Tab 6 Factors and levels of granulating technology

表7 制粒工藝正交試驗設計與結果Tab 7 Orthogonal design and results of granulating technology

表8 制粒工藝方差分析結果Tab 8 Results of variance analysis of granulating technology
極差分析結果顯示,各因素對和肝理脾顆粒制粒工藝的影響順序為A>B>C;最優工藝條件為A1B3C1,即藥輔比1∶1(浸膏粉-可溶性淀粉-糊精之比為5∶3∶2),潤濕劑乙醇的體積分數為90%,且其用量為藥物用量的20%。
方差分析結果顯示,因素C對制粒工藝影響不顯著,故在后續試驗以及實際生產應用中可依據具體情況對乙醇用量進行適當調整。
2.5 顆粒臨界相對濕度的測定
制備不同過飽和鹽溶液各200 ml(見表9),分別置于玻璃干燥器中,室溫密閉放置48 h,使其內部濕度平衡,構成不同相對濕度(RH)的環境。取干燥至恒質量的成品顆粒1.0 g置于恒質量的稱量瓶中,稱質量后打開瓶蓋,置于上述不同RH的干燥器中放置72 h,精密稱定,計算吸濕率,測定臨界相對濕度(CRH),結果見表9。以吸濕率為縱坐標、RH為橫坐標作圖,并在曲線兩端取切線,兩切線交點對應的橫坐標即為CRH,見圖2。

表9 不同RH下顆粒的吸濕率Tab 9 Moisture rate of the granules in different RH conditions

由圖2可知,以本試驗優選工藝所得顆粒的CRH為78.2%。因此,在顆粒分裝、貯存時,環境濕度應控制RH在78%以下。
2.6 驗證試驗
對上述確定的制粒工藝進行驗證試驗。取復方干浸膏粉50 g、可溶性淀粉30 g、糊精20 g,充分混勻后加入適量的90%乙醇制粒,整粒,平行制樣3批。定量取樣進行成型率、溶化率、流動性和吸濕率試驗,每份樣品平行取樣2次,計算所制顆粒綜合評分以及RSD,結果見表10。

表10 驗證試驗結果Tab 10 Results of verification tests
由表10結果可見,該工藝制備的顆粒綜合評分為96.1分,且RSD=0.65%(n=3),提示該制粒工藝穩定、可行。
2.7 質量檢查
按照2015年版《中國藥典》(四部)制劑通則顆粒劑項下方法,對粒度、水分、溶化性進行考察,采用高效液相色譜法測定顆粒中芍藥苷、柚皮苷、新橙皮苷的含量[12]。結果所制顆粒樣品各檢查指標均符合規定,詳見表11。

表11 樣品質量檢查結果Tab 11 Results of quality tests of samples
CD包合是指利用β-CD將藥物分子全部或部分包裹于其中而形成的一類非鍵化合物的制備技術,其包合效應類似分子微囊,藥物分子被包合或嵌入CD的筒狀結構內形成超微粒分散物。β-CD由于其結構具有“外親水,內疏水”的特殊性能,可與多種客體包結,采用適當方法制備的包合物能使客體的某些性質得到改善[13]。中藥中易揮發性成分經包合后,可大大提高保存率,并能增加其穩定性及溶解度。
復方中藥浸膏粉一般具有較強的吸濕性,難以直接制粒,需加入適宜輔料。顆粒劑最常用的輔料是糖粉和糊精[14]。和肝理脾方中赤芍和白芍的用量約占處方總量40%,二者提取物的主要化學成分為芍藥總苷,包括芍藥苷、芍藥內酯苷、羥基芍藥苷等,均為水溶性成分,具有較強的吸濕性[15];其所含植物多酚以及水提過程中產生的小分子糖也可增強浸膏粉的吸濕性。本試驗結果表明,針對和肝理脾顆粒浸膏粉較強的黏性及吸濕性,若以糖粉為輔料制粒則導致顆粒成型性大大降低,且隨著糖粉的加入,顆粒吸濕性也會進一步增加。因此,糖粉不適宜作為本顆粒劑輔料。表4結果顯示,可溶性淀粉各指標均優于糖粉,并且與糊精配比后在不同指標上均有優勢。因此,本制劑采用可溶性淀粉代替糖粉,并將可溶性淀粉與糊精以不同比例混合后進行篩選考察,最終確定了二者的最優配比。
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Study on Inclusion and Granulating Technology of Hegan Lipi Granules
ZHAO Feng,LI Jiangying,ZHANG Weihua(Xi’an Hospital of TCM,Xi’an 710021,China)
OBJECTIVE:To optimize the inclusion and granulating technology of Hegan lipi granules.METHODS:Using yield of inclusion complex and inclusion rate as comprehensive index,the ratio of β-CD to volatile oil,inclusion temperature,inclusion time as factors,orthogonal test was adopted to optimize the inclusion technology of volatile oil from Hegan lipi granules. Using the comprehensive score of moldability,dissolubility,mobility and hygroscopicity as index,the ratio of drug to excipients,volume fraction and amount of ethanol as factors,orthogonal test was adopted to optimize the granulating technology of Hegan lipi granule powdered extract.The quality of prepared granule was evaluated.RESULTS:The optimal inclusion technology of volatile oil was that the ratio of volatile oil to β-CD was 1∶6 and the inclusion time was 1 h with inclusion temperature of 50℃by saturated aqueous solution method.The optimal granulating technology was that the ratio of drug to excipients was 1∶1(extract powdersoluble starch-dextrin ratio was 5∶3∶2),90%ethanol were used as the wetting agent with a weight of 20%extract powder.The verification tests showed that comprehensive scores of 3 batches of granules were 96.8,95.7,95.9(RSD=0.65%,n=3).The quality of them were all in line with the requirement.CONCLUSIONS:Optimized inclusion and granulating technology of Hegan lipi granules are stable and reliable,and can be used for the industrialized production.
Hegan lipi granules;Preparation;Inclusion technology;Granulating technology;Orthogonal experiment
R285.5
A
1001-0408(2016)31-4417-04
2016-01-14
2016-03-19)
(編輯:劉 萍)
陜西省2013年度科學技術研究發展計劃項目(No.2013k12-07-06)
*主任藥師。研究方向:醫院管理、醫院藥學。電話:029-89626601。E-mail:zf6369@126.com
#通信作者:主任藥師。研究方向:醫院藥事管理、制劑研發。電話:029-89626820。E-mail:lijiangy@126.com
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2016.31.29