消腫止痛顆粒的制備

閆治攀，王雪梅，畢映燕，李喜香，張 鵬

（甘肅省中醫院，甘肅蘭州 730000）

消腫止痛合劑是甘肅省中醫院院內制劑（甘藥制字Z04000844），由赤芍、當歸、甘草、水蛭、三七等12 味藥材組成，功效活血消腫、行氣止痛，用于跌打損傷早期、傷部腫脹、疼痛等癥狀，經十幾年臨床應用，已成為醫院治療跌打損傷的暢銷產品。為了擴大劑型，本實驗依據院內制劑注冊相關文件規定制備消腫止痛顆粒。

為了使制劑自身某些特性指標在一定意義上達到最優，處方中輔料配比正成為藥劑科研和生產中的常見問題?；炝显O計是通過合理的實驗安排考察產品自身性能與產品中各成分配比之間的關系，從而得到最佳處方組合，其中D-最優混料設計較為常見，其模型擬合程度好，預測精度高，具有多目標同步優化、信息量充分、試驗次數少、參數預測精度高的特點［1-2］。因此，本實驗結合甘肅省中醫院科研制劑中心的實際生產情況，在輔料預篩選的基礎上采用D-最優混料設計，以顆粒成型率、吸濕率、溶化率、休止角為評價指標，對藥輔比、輔料種類和用量進行考察以優化消腫止痛顆粒制備工藝，并采用顆粒物理指紋圖譜評價工藝參數的可靠性，以期為該制劑的實際批量生產提供參考。

1 材料

1.1 儀器 AR124CM 電子天平［0.01、0.1 mg，奧豪斯儀器（上海） 有限公司］；比重計（江蘇盛創自動化儀表有限公司）；藥典標準檢驗篩（浙江上虞市華豐五金儀器有限公司）；DZF-6090 真空干燥箱（上海齊欣科學儀器有限公司）；LRHS-101BLH 恒溫恒濕試驗箱（上海林頻儀器股份有限公司）；500-2 多功能粉碎機（鄭州艾克斯機械設備有限公司）；搖擺式制粒機（常州一步干燥設備有限公司）；ZXFD-A5140 全自動新型鼓風干燥箱（上海智城分析儀器制造有限公司）。

1.2 試劑與藥物 赤芍、當歸、甘草、水蛭、三七等藥材均購自蘭州安泰堂中藥飲片有限公司，經甘肅省藥品檢定研究院宋平順主任藥師鑒定為正品，均符合2015 年版《中國藥典》 一部各藥材項下相關規定。蔗糖、淀粉、糊精、甘露醇、乳糖、微晶纖維素均購自蘭州普生藥品有限責任公司，符合藥品輔料標準；其他試劑均為分析純；水為超純水。

2 方法與結果

2.1 顆粒制備 按處方比例稱取除三七、水蛭以外其他10 味中藥飲片，置于提取罐中，加水提取2 次，第1 次加10 倍量水提取2 h，第2 次加8 倍量水提取1.5 h，濾過，合并煎液，轉移到減壓濃縮罐中，濃縮至相對密度為1.10 的清膏，冷卻至室溫，加95%乙醇使含醇量達到60%，靜置24 h，取上清液至減壓濃縮罐中減壓回收乙醇，濃縮至相對密度為1.25 （80 ℃） 的稠膏。加入相應輔料、占中藥稠浸膏質量25% 的三七、水蛭混合細粉（以下簡稱“混合藥粉”），混合后制軟材，過18目篩擠壓制粒，于60 ℃下烘干4 h，整粒，即得。

2.2 指標測定

2.2.1 成型率 按照2015 年版《中國藥典》 四部0104 顆粒劑項下粒度檢查法（0982 第二法雙篩分法）［3］進行測定。定義能通過1 號篩、不能通過5 號篩的顆粒為合格顆粒，計算成型率，公式為成型率＝ （合格顆粒質量／顆粒總質量） ×100%。

2.2.2 吸濕率 取“2.2.1”項下合格顆粒2 g，置于已在25 ℃恒溫干燥器（下部放置NaCl 飽和溶液） 中飽和24 h 的稱量瓶中，敞口置于上述恒溫恒濕條件下，吸濕平衡后稱定質量，計算吸濕率，公式為吸濕率＝ ［（顆粒吸濕后質量-顆粒吸濕前質量） ／顆粒吸濕前質量］×100%。

2.2.3 溶化性 按照2015 年版《中國藥典》 四部0 104 顆粒劑項下粒度檢查法（0982 第二法雙篩分法）［4］進行測定。取“2.1”項下顆粒10 g，加200 mL 熱水攪拌5 min，要求應全部溶化（允許有輕微渾濁）［3］。取50 mL 攪拌均勻的藥液，高速離心10 min 后精密吸取上清液20 mL，置于已恒重的蒸發皿中，水浴蒸干，殘渣于60 ℃下減壓干燥至恒重，稱定質量，計算溶化率，公式為溶化率＝（溶化顆粒質量／顆粒質量） ×100%。

2.2.4 休止角 采用固定漏斗法進行測定。將漏斗固定于鐵架臺上，下方水平放置1 張坐標紙，使漏斗口與坐標紙之間保持2.0 cm 高度（h），沿漏斗壁緩慢倒入“2.2.1”項下合格顆粒，直到坐標紙上形成顆粒圓錐體的尖端接觸到漏斗口為止，測定圓錐體底部半徑 （r），計算休止角θ，公式為θ＝arctan （h／r）。

2.2.5 水分 取“2.1”項下顆粒，按2015 年版《中國藥典》 四部0832 水分測定法項下第三法（減壓干燥法）［3］進行測定。

2.2.6 松密度 取 “2.2.1”項下合格顆粒100.0 g，緩慢加入250 mL 干燥量筒中，輕輕抹平表面，讀取體積，計算松密度。

2.2.7 振實密度 將盛有“2.2.1”項下合格顆粒的量筒在厚橡膠墊上振擊，直至體積不再減少為止，讀取體積，計算振實密度。

2.2.8 豪斯納比 公式為豪斯納比＝振實密度／松密度。

2.2.9 相對均齊度指數 參考文獻［5-6］報道。將“2.1”項下顆粒依次過24、50、65、120、150、200 目標準檢驗篩，振蕩5 min，記錄每個篩網截留的顆粒質量。取平均孔徑603、303、188、108、83 μm 篩網截留的顆粒，計算相對均齊度指數，公式為相對均齊度指數＝Fm／ ［100 ＋（dmdm-1）Fm-1＋（dm＋1-dm）Fm＋1＋（dm-dm-2）Fm-2＋（dm＋2-dm）Fm＋2＋…＋（dm＋n-dm）Fm＋n］，其中Fm為粒徑在多數范圍的粉末占比，Fm＋1為多數粒徑范圍上一層篩網截留的粉末占比，Fm-1為多數粒徑范圍下一層篩網截留的粉末占比，n為確定的粒徑范圍數，dm為多數粒徑范圍粉末的平均粒徑，dm＋1為多數粒徑范圍上一層篩網截留粉末的平均粒徑，dm-1為多數粒徑范圍下一層篩網截留粉末的平均粒徑。

2.3 藥輔比考察 參考文獻［7］報道。取稠浸膏適量，加入不同用量蔗糖、淀粉、糊精、甘露醇、乳糖、微晶纖維素6 種輔料及混合藥粉，觀察軟材情況，結果見表1。

表1 藥輔比考察結果Tab.1 Results of drug-excipient ratio investigation

由此可知，稠浸膏與1.4 倍微晶纖維素混合后軟材可達到制粒要求，增至1.6 倍時也可順利過篩制粒，但有少許細粉出現；與1.6 倍蔗糖、糊精、甘露醇混合后軟材情況大致相同，均可滿足制粒要求，而當三者用量增至1.8 倍時雖也可順利過篩制粒，但有少許細粉出現；與1.6 倍淀粉、乳糖混合后軟材稍黏，雖可過篩制粒，但顆粒大多呈長條狀，而當兩者用量增至1.8 倍時上述現象有明顯改觀。因此，確定稠浸膏與輔料的比例為1∶1.6。

2.4 輔料種類考察 參考文獻［3］報道的方法，按“2.3”項下藥輔比稱取蔗糖、淀粉、糊精、甘露醇、乳糖、微晶纖維素，與混合藥粉混勻，平行加到同質量稠浸膏中制軟材，過10 目篩擠壓制粒，60 ℃下干燥4 h，過1、5 號篩整粒，收集2 種型號篩之間的顆粒，觀察制粒情況，計算成型率和吸濕率，結果見表2。

由此可知，各輔料成型性依次為蔗糖＞糊精＞淀粉＞乳糖＞甘露醇＞微晶纖維素，抗吸濕能力依次為甘露醇＞乳糖＞微晶纖維素＞蔗糖＞糊精＞淀粉，溶化性除淀粉、微晶纖維素外均合格。雖然甘露醇在吸濕率、溶化性方面具有一定優勢，但因其在制軟材過程中容易出現硬塊、難以混勻而不予考慮?；谥屏Ｇ闆r、顆粒特性、經濟性方面，選擇蔗糖、糊精、乳糖作為初選輔料進行下一步試驗。

表2 輔料種類考察結果Tab.2 Results of excipient kind investigation

2.5D-最優混料設計 在“2.4”項下結果的基礎上采用D-最優混料設計［8］，以蔗糖（A）、糊精（B）、乳糖（C） 在混合輔料中所占比例為影響因素，成型率、溶化率、吸濕率、休止角為評價指標來優化配比。

參考文獻［9］報道的方法，上述4 個指標均標準化為0～1 之間的“歸一值”，再計算其幾何平均數作為總評 “歸一值”（OD），公式為OD＝（d1d2…dk）1／k，其中d為指標歸一值，k為指標數。對取值越小越好、越大越好的指標，采用Hassan 法進行數學轉換后分別計算其最小值dmin、最大值dmax，公式為dmin＝（Ymax-Yi）／（Ymax-Ymin）、dmax＝ （Yi-Ymin） ／ （Ymax-Ymin），其中Ymax為指標最大值，Ymin為指標最小值，Yi為指標i測定值，i為指標數。因素水平見表3，結果見表4～5。

表3 因素水平Tab.3 Factors and levels

通過Design-expert 8.0 軟件［8］進行二次多項回歸擬合，得方程為OD＝-0.392 45A-5.919 75B-2.168 08C＋13.051 94AB＋7.139 19AC-2.906 55BC（r＝0.908 5），方差分析見表6。

表4 試驗設計與結果（Ⅰ）Tab.4 Design and results of tests （Ⅰ）

由此可知，模型P＝0.001 5＜0.01，表明模型可用于預測響應值；失擬項P＝0.603 1＞0.05，表明模型與各因素的擬合程度較好；因素AB、AC的P＜0.05，表明蔗糖與糊精或乳糖聯用時存在顯著交互作用，以前者更明顯；因素BC的P＞0.05，表明糊精與乳糖之間的交互作用不顯著。響應面分析見圖1，得到最優配比為蔗糖占比72.2%，糊精占比27.8%，乳糖無，OD值為0.6906。

2.6 干燥溫度、干燥時間考察 消腫止痛顆粒中含有水蛭，為了防止高溫干燥對其活性物質造成損失［10］，本實驗采用低溫干燥，考察顆粒在60 ℃烘箱中常壓干燥1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 h 后的含水量，測得其數值分別為10.47%、8.56%、4.17%、2.10%、1.46%。甘肅省中醫院科研制劑中心檢驗標準操作規程要求，顆粒中間品含水量應控制在3.0%以內，故確定干燥時間為4.0 h。

表5 試驗設計與結果（Ⅱ）Tab.5 Design and results of tests （Ⅱ）

表6 方差分析Tab.6 Analysis of variance

2.7 驗證試驗 根據上述結果，得到最優工藝為取適量稠浸膏［相對密度1.25 （80 ℃）］，加入1.6 倍混合輔料（蔗糖與糊精比例72.2∶27.8）和0.25 倍混合藥粉，混合后制軟材，過18 目篩擠壓制粒，60 ℃下烘干4 h，整粒，即得。為了驗證所建模型的可靠性，按上述優化工藝進行3 批驗證試驗，結果見表7，可知工藝穩定，重復性好。

2.8 物理指紋圖譜建立

2.8.1 物理屬性確定 根據顆粒物理性質，將其屬性分為均一性、堆積性、流動性、穩定性，作為物理指紋圖譜一級物理指標；篩選出相對均齊度指數、松密度、振實密度、豪斯納比、休止角、水分、吸濕率，作為物理指紋圖譜二級物理指標。

2.8.2 物理指標的標準化轉換 取5 批顆粒，測定“2.8.1”項下二級物理指標。為了消除各物理指標數值量級差異和量綱的影響，將實測值轉化為同一尺度，即0～10，具體轉換方法［5，11］見表8。

圖1 各因素響應面圖Fig.1 Response surface plots for various factors

表7 驗證試驗結果（n＝3）Tab.7 Results of verification tests （n＝3）

表8 二級物理指標的標準化轉換Tab.8 Standardized transformation of secondary physical indices

2.8.3 建立方法和評價 將“2.7”項下優化工藝放大10 倍，制備5 批樣品 （批號20190301、20190302、20190303、20190304、20190305），按“2.8.2”項下方法測定二級物理指標，并對其數值進行標準化轉換，結果見表9。以轉換值為指標繪制雷達圖，作為各批樣品的物理指紋圖譜；以轉換值的平均值為指標繪制雷達圖，作為對照顆粒的物理指紋圖譜，結果見圖2。通過SPSS 17.0 軟件中的夾角余弦分析法比較各批樣品之間的相似度［12］，發現均在0.99 以上，與對照顆粒比較時也均大于0.99，表明各批樣品物理性質差異不大。

表9 二級物理指標的測定值與轉換值Tab.9 Determined values and transformed values for secondary physical indices

3 討論

圖2 5 批樣品物理指紋圖譜Fig.2 Physical fingerprints for five batches of samples

本實驗在院內制劑消腫止痛合劑提取、醇沉、濃縮工藝不變的前提下，將其劑型改為顆粒劑，再通過將藥材稠浸膏直接與輔料混合來制軟材和制粒，該方法操作簡便，省去了藥材浸膏粉制粒過程中干燥、粉碎等單元操作，從而降低生產成本。預實驗發現，醇沉后浸膏黏度不大，足以滿足制粒要求，但其相對密度對顆粒的成型率、服用量等均有較大影響，若相對密度過小，則需要增加輔料用量，導致顆粒單次服用量、生產成本上升；若相對密度過大，不但提高了濃縮難度，同時它與輔料很難混合均勻，從而影響顆粒成型率，最終確定為1.25 （80 ℃）。

在顆粒制備過程中，單一輔料不能滿足其多種要求，如內包裝、貯存，以及使用過程中的成型性、流動性、吸濕性、溶化性等［13-14］。本實驗選用混合輔料，以與顆粒相關的粉體學性質為評價指標，發現蔗糖、糊精、乳糖在改善消腫止痛顆粒成型率、溶化性、吸濕率方面較其他輔料均具有一定的優勢，以蔗糖更明顯，同時它在處方中也能起到矯味作用，但在藥輔比固定的情況下其制得軟材的黏度大于糊精和乳糖，故又采用混料設計對上述3種輔料配比進行優化。結果顯示，當蔗糖、糊精用量比例為72.2∶27.8 時，單用蔗糖黏度偏大、單用糊精黏度不足的現象得到明顯改善，同時可保證顆粒成型率等其他粉體學性質。經驗證試驗與物理指紋圖譜的綜合分析，可知5 批樣品相似度均高于0.99，表明所篩選的成型工藝穩定可行，符合實際生產要求。