章國磊,蔡夢杰,焦麗麗,吳 巍,李 慧
(長春中醫(yī)藥大學 吉林省人參科學研究院,吉林 長春 130117)
人參胡桃湯出自宋代《濟生方》,由人參、胡桃仁、干姜、紅棗四味藥材組成,具有定喘止咳、健脾溫陽、氣血兼補、養(yǎng)血通經的作用。人參作為君藥入肺脾兩經,能夠補充元氣、調養(yǎng)脾臟;胡桃仁作為臣藥可以治療喘氣不暢和咳嗽;干姜屬于辛辣類藥物,作為佐藥可以調養(yǎng)肺臟、溫中止嘔;紅棗作為使藥可以健運脾氣,用于身體虛弱,勞傷咳嗽[1-2]。四藥合用不僅可以益肺,而且健脾溫陽,使氣血生化有源[3]。研究表明,人參胡桃湯能定嗽止喘,治療肺部疾病,而且對呼吸道損傷等相關疾病也有很好的預防和治療作用[4-6]。
人參胡桃湯臨床上以湯劑形式服用,處方中的干姜味道辛辣,服用時口感欠佳,并且服藥劑量過大,久置易霉敗變質,影響患者的依從性[7-8]。濃縮丸是傳統(tǒng)中藥制劑中最主要的劑型之一,也是對湯劑的一種改良[9-11],體積較傳統(tǒng)的蜜丸、水丸有大幅度的縮小,主要成分為有效成分提取物,既提高了藥物的生物利用度,又能掩蓋湯劑的不良口感,攜帶及運輸均較方便[12]。本實驗根據(jù)影響丸劑制備工藝的因素,以水分含量、溶散時限、重量差異、外觀形狀、總皂苷含量及凍干粉含量作為評價指標,通過單因素考察與正交試驗,對人參胡桃湯濃縮丸工藝參數(shù)及成型工藝進行篩選及優(yōu)化,為人參胡桃濃縮丸的生產規(guī)范化、自動化、工業(yè)化研究提供參考依據(jù)。
Infinite M200 PRO型酶標儀(瑞士Tecan公司);YUJ-10A型臺式中藥制丸機(天水華圓制藥設備科技有限責任公司);RRH-A750型粉碎機(上海緣沃工貿有限公司);N-1300型旋轉蒸發(fā)儀(日本東京理化);Centrifuge 5810R型離心機(德國Eppendorf公司);KDM型可調控溫電熱套(山東鄄城華魯電熱套有限公司);BJ-4D型智能崩解儀(天津創(chuàng)興電子設備制造股份有限公司);DZF-6030型真空干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司);DHG-9123A型電熱恒溫鼓風干燥器(上海精宏實驗設備有限公司);Medlum-S400實驗室超純水系統(tǒng)(上海和泰儀器有限公司)。
生曬參(吉林撫松,四年生人參);核桃仁、紅棗、干姜均購自安徽亳州;人參皂苷Re標準對照品(上海寶曼生物科技有限公司,D0244);玉米淀粉(西安錦源科技有限公司);所用試劑均為分析純,購自北京化學試劑公司。
丸劑的質量評價指標,均按照2015版《中國藥典》相關規(guī)定及實驗方法進行檢測。
2.1.1 水分測定 稱取3批供試品,平鋪于干燥至恒重的稱量瓶中,敞開瓶口至于烘箱中,100(105 ℃干燥5 h后取出,蓋上瓶蓋,放入干燥器內,放冷30 min,取出后精密稱定,再在上述溫度下烘干1 h,放冷,稱重,至連續(xù)2次稱重差異不超過5 mg為止。根據(jù)減失的重量計算含水量(%)。含水量=(供試品原重量-恒重后供試品原重量)/供試品原重量。
2.1.2 溶散時限 取3批樣品,每批6丸,按照溶散時限檢查法進行檢查。
2.1.3 重量差異 取3批樣品,6丸(每1次服6丸)為1份,取10份,分別稱定重量,與平均重量比較,重量差異限度需應在±8%以內。
取3批生產樣品,每批精密稱定樣品粉末0.5 g,按供試品制備方法制備供試液,在550 nm處依法測定人參胡桃濃縮丸總皂苷含量。
2.3.1 對照品及供試品的制備 精密稱定人參皂苷Re對照品2 mg,置于2 mL容量瓶中,加適量甲醇溶解后定容至2 mL,配制成1 mg/mL的對照品溶液。精密稱定供試品粉末0.5 g于試管中,每次加5 mL甲醇,超聲90 min,3次合并濾液于蒸發(fā)皿中60 ℃水浴蒸干,加入5 mL蒸餾水溶解,每次加入10 mL石油醚脫脂,棄去石油醚層,重復3次,水飽和正丁醇萃取,重復3次,合并正丁醇層置于蒸發(fā)皿中60 ℃水浴蒸干,甲醇定容至5 mL容量瓶,即得供試品溶液,備用。
2.3.2 標準曲線的制備 配置系列濃度為0.2 mg/mL、0.4 mg/mL、0.5 mg/mL、0.6 mg/mL、0.8 mg/mL、1 mg/mL的Re標準品溶液。分別移取Re標準系列溶液各0.2 mL置15 mL具塞刻度試管中,氮氣吹干,加入5%香草醛-冰醋酸溶液0.2 mL,搖勻,加入0.8 mL高氯酸溶液,混勻,60 ℃水浴加熱15 min,流水冷卻至室溫,加5 mL冰醋酸終止反應,于550 nm處測吸光度。以人參皂苷Re對照品濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標,繪制標準曲線。計算得回歸方程為:Y=14.788X+0.010 2,相關系數(shù)r=0.999 7;人參總皂苷含量在 0.268~9.6 μg范圍內與吸光度呈良好的線性關系。
2.3.3 精密度測定 精密移取濃度為1 mg/mL人參皂苷Re對照品溶液120 μL,按照“2.2.2”項下方法在550 nm處,重復6次測吸光度。測得吸光度平均值為0.313 7,RSD=1.46%<2%,結果表明所用方法精密度良好。
2.3.4 重復性及穩(wěn)定性檢測 按照“2.2.1”項下方法處理樣品,精密移取160 μL樣品溶液,按照“2.2.2”項下方法在550 nm處,重復6次測吸光度。測得吸光度平均值為0.310 6,RSD為1.99%,說明該實驗方法的重復性較好。精密移取的160 μL樣品按照“2.2.2”項下方法在0 min、5 min、10 min、15 min、20 min、30 min于550 nm處測吸光度。測得吸光度平均值為0.310 3,RSD為1.08%,表明樣品在30 min內穩(wěn)定性較好。
2.3.5 加樣回收率檢測 精密稱定已知含量樣品0.5 g,加5 mL甲醇,按照“2.2.2”項下方法進行處理,得到5 mL樣品溶液,精密移取0.5 mL樣品溶液6份,每份加入已制備的對照品溶液0.3 mL后,每份精密移取160 μL,按照“2.3.2”項下方法進行處理,平行測定6份,測得平均回收率為98.22%,RSD為2.06%,符合要求。
2.4.1 正交實驗 本實驗采用加熱回流提取法按處方量對人參、干姜、核桃仁三味藥材,在60 ℃下進行提取,通過加水量/A(倍)、提取時間/B(h)、提取次數(shù)/C(次)三個因素對人參、干姜、核桃三味藥材的提取效率進行考察,按處方稱取藥材進行正交L9(34)實驗,因素水平見表1。提取液60 ℃減壓濃縮,冷凍干燥得凍干粉,以人參總皂苷含量及凍干粉質量為指標優(yōu)選提取工藝參數(shù),應用方差分析法對結果進行分析。試驗安排及結果分析詳見表1、表2及表3。
表1 正交試驗因素水平
表2 正交試驗L9(34)凍干粉結果直觀分析
表3 正交試驗L9(34)方差分析
根據(jù)正交試驗L9(34)直觀分析表可知,各因素影響程度的大小依次為:C>B>A,即C因素(提取次數(shù))影響最大,A因素(加水量)影響最小。通過方差分析可知,C因素(提取次數(shù))有顯著性差異,綜合考慮確定最佳的提取方案為A2B2C3。
2.4.2 提取工藝驗證試驗 取按處方比例組成的藥材3份,按照最佳提取工藝進行3次驗證試驗,結果見表4。
表4 三批提取工藝驗證
由表4可知,最佳提取工藝的總皂苷含量為20.58 mg/g,RSD為1.32%;凍干粉含量63.82 mg/g,RSD為1.44%,表明提取工藝條件穩(wěn)定可行。
2.4.3 濃縮工藝 常用的濃縮方法為常壓濃縮、減壓濃縮。在濃縮之前用離心機離心后除去沉淀,減壓抽濾得濾液,常壓干燥在電熱恒溫鼓風干燥器濃縮成相對密度為1.15的浸膏備用。減壓濃縮是將濾液于旋轉蒸發(fā)儀中減壓濃縮成相對密度為1.15的浸膏備用。濃縮前提取液中總皂苷含量為20.58 mg/g,結果見表5。
表5 濃縮工藝考察
由表5可知,由于常壓濃縮需要時間較長,生產成本高,有效成分也易遭到破壞[13],所以選擇減壓濃縮,采用減壓濃縮,溫度控制在60 ℃,可最大程度地保留總皂苷成分,同時節(jié)約生產時間和生產成本。
2.4.4 紅棗藥材粉碎工藝考察 按照《中國藥典》2015年版的規(guī)定:“除另有規(guī)定外,供制丸劑用的藥粉應為細粉或最細粉”,取80目、100目及120目紅棗粉各10 kg,分別與質量為5 kg、且相對密度為1.15的浸膏混合,在26 r/min條件下進行混合制丸,素丸在60 ℃下干燥6 h,以丸劑的性狀、水分和溶散時限為考察指標,結果見表6。
表6 紅棗粉粒度考察
所以粒子現(xiàn)取已烘干的紅棗飲片3份,每份約50 g,將其分別粉碎成細粉過100目篩,精密稱定過100目篩藥粉質量,計算出粉率,結果見表7。
表7 紅棗粉碎收率考察結果
由表6及表7可知,從成丸狀況、質量考察指標及經濟狀況上考慮,紅棗粉粒度選擇100目,可以滿足制丸成型性的需要。因此,紅棗粉碎粒度選擇100目。
2.4.5 輔料用量配比考察 通過調整淀粉與浸膏的比例來考察丸塊的性狀和出丸情況,進而確定最佳輔料配比,結果見表8。
表8 淀粉與浸膏不同用量對軟材形狀與 丸劑成丸情況比較
由表8可知,當?shù)矸叟c浸膏的比例為40∶23時丸塊性狀較好,容易成丸,制備的丸劑表面光滑、幾乎無裂痕,則藥用輔料與浸膏的最佳用量為40 g淀粉混合23 g浸膏。
2.4.6 制丸速度考察 在制丸過程中,通過考察制丸機不同的轉速對丸劑成型的影響,確定制丸過程中的最佳制丸速度,結果見表9。
表9 制丸速度對丸劑質量的影響
當制丸速度過快,物料擠出受力不均勻,造成所制備的丸劑的大小不一;當轉速過慢,物料出現(xiàn)斷裂,丸劑表面不光滑;只有當設備轉速為26 r/min時,該丸劑成型性好,重量差異較小,具有較好的光滑度和圓整度。
2.4.7 干燥過程考察 常用的干燥方法為常壓干燥、減壓干燥[14-15],由于常壓干燥所需時間較長,總皂苷成分穩(wěn)定性差易遭到破壞。為保證有效成分不受破壞,選用減壓干燥。取3批濕丸樣品,每批6丸,在50 ℃、60 ℃及70 ℃減壓條件下進行干燥,以水分含量、溶散時限及總皂苷含量為評價指標,結果見表10。
表10 干燥溫度考察結果
由表10可知,按表中的干燥溫度,所生產丸劑的質量評價指標符合國家藥典要求,同時可最大程度保留有效成分。但是,從經濟成本方面考慮,實驗選擇干燥溫度為60 ℃,不僅可最大程度保留總皂苷成分,而且能減少干燥時間,降低生產成本。
分別取3批樣品,每批6丸,以水分含量、溶散時限、重量差異和總皂苷含量為評價指標,對所制丸劑進行質量評價,結果見表11。
表11 三批樣品的質量評價結果
由表11可知,本次實驗所優(yōu)選的人參胡桃濃縮丸提取及制備工藝及其制備的丸劑,在質量評價指標方面能夠滿足各項檢測指標要求,檢測的總皂苷含量穩(wěn)定,進一步表明了該制備工藝穩(wěn)定可靠。
人參胡桃湯在補虛定喘方面具有較好的治療效果,本實驗采用塑制法將處方中人參、核桃仁、干姜加熱回流提取的浸膏與紅棗粉混合,制備成濃縮丸。
正交試驗設計和分析方法是目前最常用的工藝優(yōu)化試驗設計和分析方法,其中指標成分的選擇應首選處方中君藥(主藥)、貴重藥、毒藥的主要有效成分或指標成分作為評價指標,本實驗選擇提取物凍干粉含量及人參總皂苷含量作為綜合評價指標,確定人參胡桃濃縮丸的提取工藝參數(shù)為8倍量水提取3次,每次1.5 h。通過正交試驗得出,處方中人參、胡桃仁、干姜三味藥材方最優(yōu)提取工藝為:8倍量水提取3次,每次1.5 h。
紅棗打粉,一方面可以保證紅棗藥材的利用完全;另一方面可以充當賦形劑。在濃縮丸制備工藝中紅棗粉的粒度一定程度上影響著濃縮丸的質量,當紅棗粉粒度較大時,所制備的軟材不夠光滑、細膩、僵硬,影響丸劑外觀。采用單因素實驗對紅棗粉粒度進行了考察,確定紅棗粉粒度為100目細粉時,其所制得的丸劑外觀光滑細膩。
如果浸膏與藥用輔料的混合比例不當,則所制備的軟材含水量較高,藥條韌性差,同時會有濕丸粘連現(xiàn)象,甚至丸粒變形,容易黏附于轉輪表面,形成硬塊,堵塞轉輪;軟材含水量過低則出料速度慢,軟材缺少黏性,不易成丸,甚至出現(xiàn)裂丸或碎丸,丸劑成型率降低,影響生產效率。浸膏與藥粉混合比例是濃縮丸制備的關鍵,采用單因素實驗對藥用輔料用量考察,確定藥用輔料玉米淀粉與浸膏的最佳用量比例為40 g淀粉混合23 g浸膏。
本實驗制備的人參胡桃濃縮丸為黃棕色至深棕色小丸,氣微香,味微苦,含水量、溶散時限及重量差異等指標均符合2015年版《中國藥典》的相關要求,人參總皂苷含量及凍干粉含量穩(wěn)定且重現(xiàn)性好。本實驗所用人參胡桃濃縮丸制備工藝簡單,可操作性強,有效成分含量高,該劑型彌補了湯劑的不足,提高了處方臨床療效和生物利用度,降低了生產成本,為中試研究及工業(yè)化生產提供了實驗基礎和理論支持。