余欣彤，黎桃敏，施文婷，甘力帆，黃 森，姚曉璇，魏 梅

（廣東一方制藥有限公司/廣東省中藥配方顆粒企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 佛山 528244）

板藍(lán)根為十字花科植物菘藍(lán)Isatis indigoticaFort.的干燥根，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，主要產(chǎn)區(qū)為江蘇、浙江、河北、甘肅等省。其性寒、味苦，具有清熱解毒、涼血利咽的功效[1]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，板藍(lán)根具有抗病毒、抗炎、抗菌、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)等藥理活性[2]，其抗炎、免疫調(diào)節(jié)機(jī)制與生物堿［靛玉紅、（R，S）-告依春］及核苷類(lèi)成分（尿苷、鳥(niǎo)苷、腺苷）密切相關(guān)[3]。板藍(lán)根作為常用的清熱解毒類(lèi)中藥，其單味制劑或成方制劑都備受醫(yī)生和患者青睞。

在中藥生產(chǎn)和制劑成型過(guò)程中，中藥浸膏粉作為中間體輸入生產(chǎn)系統(tǒng)，其質(zhì)量會(huì)隨著制藥工序傳遞到最終產(chǎn)品，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量[4]。干燥工藝是中藥浸膏粉制備工藝中不可或缺的步驟，常見(jiàn)的干燥工藝有冷凍干燥、噴霧干燥、鼓風(fēng)干燥和真空干燥等。由于干燥方式的原理不同，導(dǎo)致中藥浸膏粉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)不同。中藥浸膏粉的性質(zhì)主要包括松密度、相對(duì)均齊度指數(shù)、豪斯納比、卡爾指數(shù)、吸濕率等物理屬性，藥效成分、指標(biāo)成分、有毒有害成分等化學(xué)屬性。因此，對(duì)中藥浸膏粉質(zhì)量的科學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)綜合考慮其物理和化學(xué)性質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)制劑產(chǎn)品的穩(wěn)定性、安全性、有效性和均一性。

本研究通過(guò)構(gòu)建4 種板藍(lán)根浸膏粉的HPLC 指紋圖譜和由5 個(gè)一級(jí)指標(biāo)及9 個(gè)二級(jí)指標(biāo)構(gòu)成的物理指紋圖譜，考察4 種干燥方式對(duì)板藍(lán)根浸膏粉質(zhì)量的影響，以期為板藍(lán)根固體制劑的處方設(shè)計(jì)、干燥工藝優(yōu)選及制劑成型工藝制定提供指導(dǎo)。

1 儀器與材料

1.1 儀器

Waters Arc 型高效液相色譜儀（美國(guó)沃特世公司）；Milli-Q Direct 型超純水系統(tǒng)（德國(guó)Merck 公司）；TRL-0.5 型冷凍干燥箱（大連雙瑞科技有限公司）；B-290 型噴霧干燥儀（瑞士BUCHI 公司）；DHG-9146A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，DZF-6050 型真空干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；JZ-7 型粉體振實(shí)密度儀（成都精新粉體測(cè)試設(shè)備有限公司）；JL-A3 型粉體特性測(cè)試儀（丹東百特儀器有限公司）。

1.2 試藥與試劑

對(duì)照品尿苷（批號(hào)：110887-201803）、腺苷（批號(hào)：110879-201703）、鳥(niǎo)苷（批號(hào)：111977-201501）、（R，S）-告依春（批號(hào)：111753-201706），均購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院。甲醇、磷酸為色譜純（德國(guó)Merck 公司），水為超純水，其它試劑均為分析純。

板藍(lán)根藥材（批號(hào)：YF2010003）購(gòu)自隴西縣馮了性藥材飲片有限公司，產(chǎn)地為甘肅，經(jīng)廣東一方制藥有限公司魏梅主任藥師鑒定為十字花科植物菘藍(lán)Isatis indigoticaFort.的干燥根，符合2020 年版《中國(guó)藥典》（一部）“板藍(lán)根”項(xiàng)下要求[1]。

2 方法與結(jié)果

2.1 板藍(lán)根浸膏粉的制備

取板藍(lán)根藥材適量，揀選除去雜質(zhì)，潤(rùn)制12 h，切厚片，50 ℃干燥12 h，得板藍(lán)根飲片[5]。根據(jù)《中藥配方顆粒質(zhì)量控制與標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)要求》中“研究表征標(biāo)準(zhǔn)湯劑用湯劑的制備”項(xiàng)的指導(dǎo)原則[6]，確定板藍(lán)根浸膏的制備方式為：稱(chēng)取板藍(lán)根飲片1 000 g，加水煎煮兩次，第一次加9 倍量的水，浸泡30 min，加熱煎煮20 min，用350 目篩趁熱過(guò)濾；第二次加7 倍量的水，加熱煎煮15 min，用350 目篩趁熱過(guò)濾，合并兩次濾液，濾液減壓濃縮至相對(duì)密度為1.06（80 ℃）的浸膏。將浸膏等分為4 份，分別進(jìn)行冷凍干燥、噴霧干燥、鼓風(fēng)干燥和真空干燥。在相對(duì)濕度為40%以下的環(huán)境中，將干浸膏進(jìn)行相同時(shí)間的粉碎并過(guò)80 目篩，得板藍(lán)根浸膏粉。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇

選擇5 個(gè)一級(jí)指標(biāo)，包括堆積性、均一性、流動(dòng)性、可壓性、穩(wěn)定性；篩選出“峰面積/取樣量”1個(gè)化學(xué)指標(biāo)及松密度（Da）、振實(shí)密度（Dc）、相對(duì)均齊度指數(shù)（Iθ）、豪斯納比（IH）、休止角（α）、卡爾指數(shù)（IC）、顆粒間孔隙率（Ie）、含水量（MC）和吸濕率（H）9 個(gè)物理指標(biāo)。

2.2.1 HPLC 指紋圖譜測(cè)定 （1）色譜條件 色譜柱為Agilent TC-C18（2）柱（250 mm × 4.6 mm，5 μm）；流動(dòng)相為甲醇（A）-0.1%磷酸溶液（B），梯度洗脫：0 ～ 5 min，1% A；5 ～ 30 min，1% ～ 7% A；30 ～ 40 min，7% A；體積流量：0.8 mL/min；柱溫：30 ℃；檢測(cè)波長(zhǎng)：245 nm；進(jìn)樣體積：10 μL[7]。

（2）對(duì)照品溶液的制備 分別取尿苷、腺苷、鳥(niǎo)苷和（R，S）-告依春對(duì)照品適量，精密稱(chēng)定，置10 mL 容量瓶中，加入適量甲醇超聲使其溶解，冷卻后用甲醇定容至10 mL，制成質(zhì)量濃度分別為0.080 3、0.068 1、0.079 8、0.534 7 mg/mL 的混合對(duì)照品溶液。

（3） 供試品溶液的制備 取板藍(lán)根浸膏粉1.0 g，精密稱(chēng)定，精密加入水50 mL，稱(chēng)定重量，超聲處理（功率：600 W，頻率：40 kHz）20 min，取出，放冷，再稱(chēng)定重量，用水補(bǔ)足減失的重量，搖勻，濾過(guò)，取續(xù)濾液，即得。

2.2.2 物理指紋圖譜測(cè)定 （1）Da測(cè)定 稱(chēng)取25 mL 量筒的重量（W1），緩慢加入待測(cè)粉末至其充滿(mǎn)量筒并溢出，用刮刀輕輕刮平粉末表面，稱(chēng)取量筒和粉末的總重（W2）。Da=（W1-W2）/25[8]。

（2）Dc測(cè)定 將上述盛有待測(cè)粉末的量筒固定在粉體振實(shí)密度儀上，振動(dòng)1 250 次后讀取待測(cè)粉末的刻度（Xc）。Dc= （W1-W2）/Xc[8]。

（3）Iθ測(cè)定 將待測(cè)粉末依次過(guò)1 ～8 號(hào)藥典篩，振蕩5 min，分別記錄每個(gè)篩網(wǎng)截留的粉末質(zhì)量。Iθ=Fm/[100 +（dm-dm-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，F(xiàn)m為粉末粒徑在多數(shù)范圍的質(zhì)量百分比，F(xiàn)m+1為多數(shù)粒徑范圍上一層篩網(wǎng)截留粉末的質(zhì)量百分比，F(xiàn)m-1為多數(shù)粒徑范圍下一層篩網(wǎng)截留粉末的質(zhì)量百分比，dm為多數(shù)粒徑范圍的粉末平均粒徑，dm+1為多數(shù)粒徑范圍上一層篩子截留的粉末平均粒徑，dm-1為多數(shù)粒徑范圍下一層篩子截留的粉末平均粒徑，n為確定的粒徑范圍個(gè)數(shù)[8]。

（4）IH測(cè)定IH=Dc/Da[8]。

（5）IC測(cè)定IC= （Dc-Da）/Dc[8]。

（6）Ie測(cè)定Ie＝ （Dc-Da）/（Dc×Da）[8]。

（7）α測(cè)定 固定串聯(lián)漏斗，使其固定在距離水平面的一定高度（H），緩慢地將粉末倒入漏斗中，直至粉末的頂尖接觸到漏斗的頂尖，測(cè)定底部圓形堆積體的半徑（R）。α＝arctan（H/R）[8]。

（8）MC測(cè)定 按照水分測(cè)定法［2020 年版《中國(guó)藥典》（ 四部）通則0832 第二法烘干法］測(cè)定。根據(jù)減失的重量，計(jì)算供試品中含水量（%）。MC=（M1-M2）/M3[9]。

（9）H測(cè)定 將干燥的具塞玻璃錐形瓶置于溫度為（25 ± 1）℃，相對(duì)濕度為（80 ± 2）%的人工氣候箱中飽和24 h，精密稱(chēng)定質(zhì)重（M4）。取適量待測(cè)粉末平鋪于上述稱(chēng)容量瓶?jī)?nèi)，厚度約為1 mm，精密稱(chēng)重（M5）。將稱(chēng)容量瓶敞口，并與瓶蓋同置于恒溫恒濕的人工氣候箱24 h，精密稱(chēng)重（M6）。H= （M6-M5）/（M5-M4）[9]。

2.3 板藍(lán)根浸膏粉HPLC 指紋圖譜的研究

2.3.1 HPLC 指紋圖譜測(cè)定結(jié)果 取4 種干燥方式的板藍(lán)根浸膏粉，按“2.2.1（3）”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，按“2.2.1（1）”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定，得4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉的HPLC 指紋圖譜，4種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉均可檢出4 個(gè)特征峰，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉HPLC 指紋圖譜疊加圖Fig.1 HPLC fingerprints of Isatidis Radix extract powder in four drying methods

2.3.2 HPLC 指紋圖譜相似度分析 將4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉的HPLC 指紋圖譜導(dǎo)入“中藥指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)（2012 版）”軟件，設(shè)置時(shí)間窗寬度為0.1 min，采用多點(diǎn)校正進(jìn)行色譜峰匹配，選擇中位數(shù)法生成對(duì)照指紋圖譜（R）。4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉的HPLC 指紋圖譜與對(duì)照指紋圖譜（R）的相似度均大于0.999，表明4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉的化學(xué)成分差異較小。

2.3.3 HPLC指紋圖譜主成分分析 采用SPSS 20.0軟件，對(duì)4 種板藍(lán)根浸膏粉的4 個(gè)共有特征峰的“峰面積/取樣量”進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見(jiàn)圖2。得到兩個(gè)主成分因子，可用于反映4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉HPLC 指紋圖譜98.15%的信息。由圖2 可知，主成分1 可反映色譜峰鳥(niǎo)苷、（R，S）-告依春的化學(xué)信息，主成分2 可反映尿苷、腺苷的化學(xué)信息。主成分1 對(duì)板藍(lán)根浸膏粉HPLC 指紋圖譜的影響作用更為顯著，色譜峰鳥(niǎo)苷、（R，S）-告依春可能是導(dǎo)致4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉HPLC指紋圖譜差異的關(guān)鍵成分。

圖2 HPLC 指紋圖譜主成分分析荷載圖Fig.2 Load diagram of HPLC fingerprint principal component analysis

2.3.4 HPLC 指紋圖譜聚類(lèi)分析 采用SPSS 20.0軟件，以4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉HPLC 指紋圖譜中4 個(gè)特征峰的“峰面積/取樣量”為變量，采用組間連接，選擇平方歐式距離為測(cè)度進(jìn)行聚類(lèi)分析，繪制樹(shù)狀圖，結(jié)果見(jiàn)圖3?？蓪? 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉聚為兩類(lèi)：冷凍干燥粉與噴霧干燥粉聚為第一類(lèi)；鼓風(fēng)干燥粉與真空干燥粉聚為第二類(lèi)。

圖3 HPLC 指紋圖譜聚類(lèi)分析（CA）樹(shù)狀圖Fig.3 Cluster Analysis （CA） tree diagram of HPLC fingerprint

2.4 板藍(lán)根浸膏粉物理指紋圖譜的研究

2.4.1 物理參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換 由于各二級(jí)指標(biāo)實(shí)測(cè)值的量綱和范圍相差較大，因此將其通過(guò)表1 公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使各二級(jí)指標(biāo)能夠在同一雷達(dá)圖上直觀地表現(xiàn)出來(lái)，轉(zhuǎn)換方式見(jiàn)表1。

表1 二級(jí)指標(biāo)數(shù)值范圍及標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換公式Tab.1 The numercial range of secondary indexes and the standardized conxersion methods

2.4.2 物理指紋圖譜的構(gòu)建 取4 種干燥方式的板藍(lán)根浸膏粉，按“2.2.2”和“2.4.1”項(xiàng)下方法測(cè)定并轉(zhuǎn)換浸膏粉的物理參數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表2。采用Origin 2018 軟件，繪制得4 種干燥方式的板藍(lán)根浸膏粉雷達(dá)圖，見(jiàn)圖4，陰影部分即為板藍(lán)根浸膏粉的物理指紋圖譜，4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉的各標(biāo)準(zhǔn)化值平均值所構(gòu)成的不規(guī)則九邊形為板藍(lán)根浸膏粉的對(duì)照指紋圖譜[10]。粉末物理指紋圖譜的陰影面積越大，表明該粉末具有較好的壓縮成型性，可用于直接壓片[11]。

圖4 4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉物理指紋圖譜Fig.4 Physical fingerprint of four drying methods of Isatidis Radix extract powders

表2 板藍(lán)根浸膏粉物理指紋圖譜相關(guān)指標(biāo)值Tab.2 Related index xalues of physical fingerprint of Isatidis Radix extract powders

2.4.3 物理指紋圖譜相似度分析 以對(duì)照物理指紋圖譜為參照，采用SPSS 20.0 軟件中的皮爾遜相關(guān)系數(shù)法，分別比較4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉的物理指紋圖譜的相似度。結(jié)果表明，冷凍干燥粉、噴霧干燥粉、鼓風(fēng)干燥粉、真空干燥粉的物理指紋圖譜相似度分別為0.971、0.833、0.974、0.977。真空干燥粉、鼓風(fēng)干燥粉、冷凍干燥粉經(jīng)過(guò)相同的粉碎工藝過(guò)篩制得，粒徑差異較小，因此相似度較高。而板藍(lán)根噴霧干燥粉的相似度僅為0.833，可能是由于噴霧干燥對(duì)粉體粒徑影響較大，使其物理屬性有所差異。

2.4.4 物理指紋圖譜主成分分析 采用SPSS 20.0軟件，確定與干燥方式最相關(guān)的物理屬性。前兩個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)98.44%，可代表樣品的大部分信息。主成分1 的特征值為6.611，方差貢獻(xiàn)率為73.45%；主成分2 的特征值為2.249，方差貢獻(xiàn)率為24.99%。由圖5 可知，主成分1 中Da、Dc、Iθ、IH、IC、Ie、H具有較大的載荷，主成分2 中α、MC具有較大的載荷。表明板藍(lán)根浸膏粉物理指紋圖譜的9 個(gè)二級(jí)指標(biāo)是影響板藍(lán)根浸膏粉物理質(zhì)量屬性的差異性指標(biāo)成分。

圖5 物理指紋圖譜主成分分析荷載圖Fig.5 Principal component analysis load diagram of physical fingerprint

2.4.5 物理指紋圖譜聚類(lèi)分析 采用SPSS 20.0 軟件，以4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉的物理指紋圖譜為聚類(lèi)變量，對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)和判別，樹(shù)狀圖見(jiàn)圖6?？蓪? 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉聚為兩類(lèi)，鼓風(fēng)干燥粉、真空干燥粉、冷凍干燥粉聚為第一類(lèi)，粉體學(xué)性質(zhì)趨于一致。噴霧干燥將提取液霧化成細(xì)小的液滴，采用熱空氣對(duì)液滴進(jìn)行干燥從而得到浸膏粉，其粉體性質(zhì)受其干燥方式的影響，因此單獨(dú)聚為第二類(lèi)。物理指紋圖譜聚類(lèi)分析結(jié)果與其相似度分析結(jié)果基本一致。

圖6 物理指紋圖譜聚類(lèi)分析（CA）樹(shù)狀圖Fig.6 Clustering Analysis（CA） tree diagram of physical fingerprint

2.5 壓縮成型性分析

以參數(shù)指數(shù)（IP）、參數(shù)輪廓指數(shù)（IPP）和良好可壓性指數(shù)（IGC）為指標(biāo)，評(píng)價(jià)板藍(lán)根浸膏粉的壓縮成型性并推測(cè)其是否可用直接壓片。參數(shù)指數(shù)IP=P≥5/PA（P≥5 表示粉體二級(jí)指標(biāo)參數(shù)≥5 的數(shù)量，即半徑≥5 的物理指標(biāo)個(gè)數(shù)，PA表示物理指標(biāo)總數(shù)）[12]。參數(shù)輪廓指數(shù)IPP，表示粉體所有物理指標(biāo)參數(shù)的平均值，即半徑的平均值[12]。良好可壓性指數(shù)IGC=IPP×k（k表示可靠性因子，k=多邊形面積/圓面積（半徑為10），物理指紋圖譜的指標(biāo)數(shù)越多，所構(gòu)成的正多邊形面積越大，則可靠性因子k越大）[12]。本研究共包含9 個(gè)二級(jí)指標(biāo)，故可靠性因子k為0.921。根據(jù)上述方法進(jìn)行計(jì)算，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉物理指紋圖譜壓縮成型性分析結(jié)果Tab.3 The physical fingerprint compression formability of Isatidis Radix extract powders in four drying methods

由結(jié)果可知，不同干燥方式對(duì)板藍(lán)根浸膏粉的堆積性、均一性和可壓性影響較大，RSD 分別為20.34%、27.67%、24.99%。冷凍干燥粉、鼓風(fēng)干燥粉、真空干燥粉具有良好的堆積性和流動(dòng)性（屬性均值>5）；噴霧干燥粉具有良好的可壓性（屬性均值> 5），與粉末的粒徑分布較為均一有關(guān)[10]。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)分析，若IP＞0.4，IPP和IGC≥4，則粉體具有良好的壓縮性；若IP＜0.4，IPP和IGC＜4，則粉體具有較差的壓縮性[11]。結(jié)果顯示，冷凍干燥粉和真空干燥粉可壓縮性較差，噴霧干燥粉和鼓風(fēng)干燥粉具有良好的壓縮成型性。

3 討論

本研究采用HPLC 指紋圖譜及物理指紋圖譜綜合表征不同干燥方式板藍(lán)根浸膏粉的性質(zhì)，若僅在化學(xué)層面對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)不夠全面，如：4 種板藍(lán)根浸膏粉的HPLC 指紋圖譜相似度均為1.000，但板藍(lán)根噴霧干燥粉的物理指紋圖譜相似度僅為0.833，差異較大，故應(yīng)綜合化學(xué)和物理性質(zhì)對(duì)浸膏粉質(zhì)量進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。物理指紋圖譜作為評(píng)價(jià)和控制中藥浸膏粉質(zhì)量的輔助工具，可有效彌補(bǔ)光譜和色譜等定性定量測(cè)定方法的不足，為中藥固體制劑的開(kāi)發(fā)提供新思路。4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉的HPLC 指紋圖譜研究結(jié)果表明，干燥方式對(duì)板藍(lán)根浸膏粉化學(xué)性質(zhì)的影響較小，噴霧干燥粉與冷凍干燥粉聚為一類(lèi)，其化學(xué)屬性基本一致。物理指紋圖譜的分析結(jié)果顯示噴霧干燥在可壓性、均一性和壓縮成型性方面優(yōu)于其余3種干燥方式，故板藍(lán)根噴霧干燥粉單獨(dú)聚為一類(lèi)，與物理指紋圖譜的相似度分析結(jié)果基本一致。噴霧干燥粉具有較好的可壓性和均一性，且噴霧干燥技術(shù)具有得粉率高和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域，是中藥提取液的首選干燥方式[13]。但是噴霧干燥粉吸濕性較強(qiáng)，容易產(chǎn)生結(jié)塊黏連現(xiàn)象，因此應(yīng)嚴(yán)格控制噴霧干燥關(guān)鍵工藝參數(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

4 結(jié)論

本研究對(duì)4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉的HPLC 及物理指紋圖譜進(jìn)行測(cè)定分析，分別生成相應(yīng)的對(duì)照指紋圖譜，結(jié)合相似度分析、主成分分析和聚類(lèi)分析，對(duì)4 種干燥方式板藍(lán)根浸膏粉的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行比較，結(jié)果表明噴霧干燥粉與冷凍干燥粉的化學(xué)性質(zhì)具有較好的一致性，滿(mǎn)足《中藥配方顆粒質(zhì)量控制與標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)要求》的相關(guān)要求，噴霧干燥粉和鼓風(fēng)干燥粉具有較好的壓縮成型性。綜上所述，噴霧干燥為板藍(lán)根浸膏粉的最優(yōu)干燥方式。