白藜蘆醇螺旋藻復合片制作配方優化

楊生輝，王麗娟，羅光宏*，王丹霞

河西學院凱源生物中心甘肅省微藻技術創新中心甘肅省河西走廊特色資源利用重點實驗室（張掖 734000）

白藜蘆醇（Resveratrol，RES）是外界因素刺激植物而產生的一種植物多酚類抗毒素[1]，主要存在于葡萄、花生紅衣、虎杖等植物中[2]，是目前發現SIRT1最有效的天然激動劑[3]，被廣泛的用于醫療、保健食品、化妝品等領域[4]。研究表明：白藜蘆醇還具有抗血栓[5]、降血脂[6]、抗氧化[7]、抑菌[8]等多種藥理作用，并對預防動脈粥養性硬化和心血管疾病效果顯著[9]。

螺旋藻富含蛋白質、礦物質、微量元素，還含有多種生物活性物質，如藻多糖、藻藍蛋白、β-胡蘿卜素、γ-亞麻酸、肌醇等[10]。具有提高機體免疫力，降血糖、降血壓、降血脂[11]、抗輻射、抗病毒、抗氧化[12]，促進骨髓造血及預防貧血等多種生理功效。

目前，白藜蘆醇和螺旋藻復合的產品還沒有報道。試驗以螺旋藻和白藜蘆醇為原料、乳糖、Prosolv SMCC?、預膠化淀粉作為輔料為輔料，對白藜蘆醇螺旋藻復合片制片配方進行研究，制成一種生產工藝簡單、輔料用量少的白藜蘆醇螺旋藻復合片，以期為亞健康人群開發一種新型功能食品，也為白藜蘆醇和螺旋藻的相關的研究和產品開發提供一定的技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

螺旋藻粉，甘肅凱源生物技術開發中心；白藜蘆醇粉，甘肅順意生物科技有限公司；乳糖（Cellactose?80），德國美劑樂公司；Prosolv SMCC?，德國JRS公司；預膠化淀粉，山東新大精細化工有限公司。

1.2 儀器與設備

雙錐混合機SHJ，陜西咸陽市金宏通用機械有限公司；振動篩SY-400，河南新鄉三園堂機械廠；ZP19壓片機，上海天祥健臺制藥機械有限公司；片劑硬度儀YD-35J，天津天發科技有限公司；電子天平，美國奧豪斯。

1.3 方法

1.3.1 白藜蘆醇螺旋藻復合片制片工藝流程及操作要點

白藜蘆醇、螺旋藻粉、輔料→一次混合→過篩→二次混合（加入剩余螺旋藻粉）→過篩→壓片（0.2 g/片）→定量包裝→成品

原輔料混合：采用二次混合法[13]。

一次混合，將50%的螺旋藻粉、白藜蘆醇和乳糖、Prosolv SMCC?、預膠化淀粉投入混合機混合5 min，過篩后再混合5 min；二次混合，將剩余螺旋藻粉投入混合機混合5 min，過篩后再混合5 min。

壓片：將混合均勻的物料放入壓片機進行壓片（0.2 g/片）

1.3.2 配方優化工藝設計

賦形劑也可稱為輔料。其種類較多，可根據主料的性質及制片需要選擇不同的輔料[14]。試驗以白藜蘆醇螺旋藻混合粉流動性、充填性、白藜蘆醇螺旋藻復合片的硬度、外觀、片重差異為評價指標，選用乳糖、Prosolv SMCC?、預膠化淀粉為輔料，白藜蘆醇用量15%、螺旋藻粉80%，制片壓力35 kN，選取不同梯度用量乳糖（1.0%，1.5%，2.0%，2.5%和3%）、Prosolv SMCC?（0.5%，1.0%，1.5%，2%和2.5%）、預膠化淀粉（0.5%，1.0%，1.5%，2.0%和2.5%）做單因素試驗，根據單因素試驗結果設計三因素三水平（L9(33)）正交試驗，確定白藜蘆醇制片最佳配方。1.3.3 白藜蘆醇螺旋藻混合粉流動性和填充性評價

影響物料的流動性和填充性的因素復雜，單一的物性參數無法進行準確描述[15]。試驗測定了白藜蘆醇螺旋藻混合粉的休止角，用其評價粉料的流動性；測定了堆密度和振實密度，計算Hausner比值（Hausner ratio）評價其充填性。

混合粉的休止角小于40°時，表明其流動性良好，混合粉的休止角小于35°時，表明其流動性極好，混合粉休止角大于45°時，表明其流動性差；混合粉的Hausner比值大于1.5時，表明其填充性較差，小于1.2時則表示物料填充性良好[16]。

1.3.3.1 休止角的測定[17]

休止角是反應物料流動性的指標之一，白藜蘆醇螺旋藻混合粉的休止角利用固定漏斗法測定。

1.3.3.2 堆密度和振實密度測定及Hausner比值[16]

用漏斗將30 g白藜蘆醇螺旋藻混合粉末勻速注入100 mL量筒，不能振動，粉末在量筒中的表面要鋪平，精確讀出粉末體積并記錄，重復測定6次，計算堆密度平均值。將上述裝有30 g白藜蘆醇螺旋藻混合粉末的量筒，從距桌面高度2 cm處自由下落300次后，精確讀出粉末振實體積并記錄，重復測定6次，計算振實密度平均值。根據公式（1）計算Hausner比值。

1.3.4 片劑多指標綜合評價方法

片劑的外觀形狀可用目測直接對片劑進行評價，用片劑硬度儀檢測白藜蘆醇螺旋藻復合片的硬度，用稱量方法測定和計算片重差異。片劑多指標綜合評價方法如表1。

表1 片劑多指標綜合評分表

1.3.5 驗證試驗

根據正交試驗分析結果的優化配方制作白藜蘆醇螺旋藻復合片，硬度控制在6.5 kg左右，制備5批樣品，并進行休止角、Hausner比值、硬度、片重差異、脆碎度測定，對試驗配方進行驗證。

1.3.6 數據處理

應用SPSS 11.5軟件對試驗數據進行分析處理，各組數據以x±SD的形式表示，組間采用t檢驗。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 乳糖用量對白藜蘆醇螺旋藻混合粉和制片的影響

選取不同梯度用量的乳糖（1.0%，1.5%，2.0%，2.5%和3.0%），并以白藜蘆醇螺旋藻混合粉的流動性、充填性、白藜蘆醇螺旋藻復合片的硬度、外觀為考察指標做單因素試驗，結果見表2。

由表2可知，乳糖對物料的流動性影響較大，與陳盛君等[16]的研究乳糖具有很好的流動性，能直接改善物料的流動性，但可壓性一般的結果一致。隨著乳糖用量的不斷增加，物料流動性變好，片劑的外觀有所改善，乳糖用量在2%時，混合粉休止角34.6°，能滿足制片對物料的流動性的要求，但物料的充填性較差（Hausner比值1.52）、片劑硬度不夠（3.5 kg），因此確定2%為乳糖的添加量。

表2 乳糖用量對白藜蘆醇螺旋藻混合粉性質和制片的影響

2.1.2 Prosolv SMCC?的用量對白藜蘆醇螺旋藻混合粉和制片的影響

選取不同梯度用量的Prosolv SMCC?（0.5%，1.0%，1.5%，2%和2.5%），并以白藜蘆醇螺旋藻混合粉的流動性、充填性、白藜蘆醇螺旋藻復合片的硬度、外觀為考察指標做單因素試驗，結果見表3。

由表3可知，Prosolv SMCC?主要影響白藜蘆醇螺旋藻混合粉可壓性，是片劑硬度的主要控制因素，與李亞正等[18]報道Prosolv SMCC?使物料可壓性提高30%～50%，提高片劑的硬度4倍的結果一致。Prosolv SMCC?用量在1.5%以上時片劑的硬度達到5.2 kg，滿足生產要求，但物料的流動性和充填性較差（休止角48.7°、Hausner比值1.52），所以確定Prosolv SMCC?的用量為1.5%。

表3 Prosolv SMCC?用量對白藜蘆醇螺旋藻混合粉性質和制片的影響

2.1.3 預膠化淀粉用量對白藜蘆醇螺旋藻混合粉和制片的影響

選取不同梯度用量的預膠化淀粉（0.5%，1.0%，1.5%，2.0%和2.5%），并以白藜蘆醇螺旋藻混合粉的流動性、充填性、白藜蘆醇螺旋藻復合片的硬度、外觀為考察指標做單因素試驗，結果見表4。

由表4可知，預膠化淀粉主要影響白藜蘆醇螺旋藻混合粉充填性，隨著預膠化淀粉用量的不斷增加，其充填性表現為由差到好的變化，且當預膠化淀粉用量在1.5%時，Hausner比值1.16，物料充填性符合壓片要求，因此確定1.5%為預膠化淀粉的添加量。

表4 預膠化淀粉用量對白藜蘆醇螺旋藻混合粉性質和制片的影響

2.2 配方正交試驗結果與分析

根據單因素試驗結果，選擇乳糖的用量梯度為1.5%，2.0%和2.5%，Prosolv SMCC?的用量梯度為1.0%，1.5%和2.0%，預膠化淀粉的用量梯度為1.0%，1.5%和2.0%，以片劑的外觀、硬度、片重差異、脆碎度為評分指標，設計L9(33)正交試驗并對比分析得到最佳賦形劑配方。輔料混合配方因素水平見表5，輔料配方正交試驗設計和結果見表6，方差分析結果見表7。

由表6中的R值的大小和表7方差分析結果可知，Prosolv SMCC?用量為主要作用因素，乳糖、預膠化淀粉等因素的作用次之，即B＞A＞C。結合方差分析、處理間的顯著性差異、綜合評分指標及輔料用量少的原則，得到白藜蘆醇螺旋藻復合片輔料的最佳用量為A2B2C2。

表5 輔料混合配方因素水平表

表6 輔料配方正交試驗結果

表7 正交設計方差分析

2.3 驗證試驗結果

根據驗證方案制作5批樣品，5批樣品的平均休止角分別為33.9°，33.8°，33.7°，34.0°和33.7°，平均Hausner比值為1.12，1.13，1.10，1.12和1.13平均硬度分別為6.5，6.5，6.6，6.4和6.5 kg，平均片重差異分別為1.2%，1.17%，1.2%，1.15%和1.15%，脆碎率分別為1.1%，1.11%，1.1%，1.0%和1.12%，且外觀均光滑無碎片。由驗證試驗可知，以試驗篩選出的最優配方制成片劑，經測定平均休止角33.8°、平均Hausner比值1.12、平均硬度6.5 kg、平均片重差異1.17%、平均脆碎率1.1%，結果均優于單因素試驗的確定的結果，說明3種輔料配合使用對物料的流動性、充填性和可壓性有顯著的相互促進和補充的作用，可作為試驗的最終結果。

片劑因具有產品質量穩定性好、制作成本低、計量精確、服用方便等優點[19]，而廣泛應用于藥品、保健食品中。粉末直接壓片技術因為不經過制軟才、制粒、烘干等工序，特別適合于對濕熱不穩定的成分[20]，應用越來越廣泛，但此技術對物料的充填性、可壓性、流動性要求很高。在片劑工業化生產中，要解決的主要問題是根據主料的性質及制片需要，選擇1種或幾種不同的輔料組合，來改善主料的流動性、充填性和可壓性。白藜蘆醇螺旋藻粉充填性、可壓性、流動性差，選擇單一的輔料，在用量少的情況下不能改善。試驗根據其特點選擇輔料乳糖、Prosolv SMCC?、預膠化淀粉，3種輔料配合使用，白藜蘆醇粉的流動性、充填性、可壓性能顯著改善。

片劑類產品中，輔料的用量越少越好，生產工藝要簡單可行。在白藜蘆醇片的研究中，喻樊等[21]研究的白藜蘆醇口崩片中輔料用量在75%以上，魏洪君[22]研究的微丸中輔料用量在85%以上，劉欽松等[23]研究的白藜蘆醇片中輔料在10%以上，都高于試驗；張盛等[24]研究的白藜蘆醇分散片、陳肖如等[25]研究的白藜蘆醇分散片都要經過制粒烘干后再制片。試驗中賦形劑的用量是5.0%，白藜蘆醇螺旋藻復合片的純度得到了保證，主料和輔料混合均勻后直接壓片，不經過制軟才、制粒、烘干、整粒等環節，工藝更簡單可行。

3 結論

3.1 輔料用量

乳糖主要影響白藜蘆醇粉流動性、Prosolv SMCC?主要影響白藜蘆醇粉的可壓性和片劑的硬度、預膠化淀粉主要影響物料的充填性。輔料中各物質用量分別為乳糖為2.0%、Prosolv SMCC?為1.5%、預膠化淀粉為1.5%。

3.2 白藜蘆醇螺旋藻復合片配方及工藝

白藜蘆醇螺旋藻復合片制作生產配方及工藝為：白藜蘆醇15%、螺旋藻粉80%、賦形劑添加量5%、制片壓力位35 kN，采用粉末直接壓片法制片。