羅林,李夢琪,耿利凡,張玉蝶,蔣佳洛,游宇*
1. 四川護理職業(yè)學院(成都 610100);2. 成都中醫(yī)藥大學(成都 611137)
青果,為橄欖科植物橄欖(Canarium albumRaeusch)的干燥成熟果實,其味甘、酸、平,歸肺、胃經(jīng),具有清熱解毒、利咽、生津的功效[1]。青果是傳統(tǒng)的藥食兩用資源,同時也是常用的清熱利咽的中藥?,F(xiàn)代研究表明[2-4],青果中發(fā)揮其利咽作用的主要成分為沒食子酸。葛根,為豆科植物野葛[Pueraria lobata(Willd.)Ohwi]的干燥根,習稱野葛,其味甘、辛、涼,歸脾、胃、肺經(jīng),具有解肌退熱、生津止渴、透疹、升陽止瀉、通經(jīng)活絡、解酒毒的功效[1],也是傳統(tǒng)的藥食兩用資源,早在《神農(nóng)本草經(jīng)》中就出現(xiàn)了葛根生津止渴作用的記載。在現(xiàn)代臨床中葛根可用于消渴等癥,其中葛根素為其主要活性成分[5-12]。青果和葛根均為常用的藥食兩用資源,由于兩者均具有利咽的功效,故常用于清咽類的保健食品中[13]。
通過檢索國家藥監(jiān)局(CFDA)網(wǎng)站的保健食品信息數(shù)據(jù)庫[14],結果發(fā)現(xiàn)被CFDA批準的具有清咽功能的保健食品211個,其中有199個屬于國產(chǎn),12個屬于進口,53個主要由青果組成,2個主要由葛根組成。同時考慮到含片口感好、攜帶方便等特點,結合課題組前期對青果的研究基礎[15-16],此次試驗依托四川省科技廳等科研課題,研制一款藥食兩用、口感好、方便攜帶的利咽含片,為藥食兩用的下一步研究奠定基礎。
葛根(批號:1911123,四川新荷花中藥飲片有限公司);青果(批號:90712-1四川瀘州百草堂中藥飲片有限公司);淀粉、聚維酮K30、硬脂酸鎂、微晶纖維素(成都市科龍化工試劑廠)。
DGG-9240電熱恒溫鼓風干燥箱(上海森信實驗儀器有限公司);DJ靈巧型粉碎機(上海淀久中藥機械制造有限公司);Sartorius-BS110S分析天平(德國賽多利斯公司);YPJ-200A硬度計(上海黃海藥檢儀器有限公司);YP1400壓片機(上海順儀科技有限公司)。
葛根、青果干燥打粉,過0.250 mm(60目)篩,與適量黏合劑混勻后制粒、加助流劑壓片、打磨,制粗片。
片劑應有適當?shù)挠捕?,硬度過大或過小均不利于片劑的質量。硬度采用硬度儀測定。平行測定6次,取平均值。
粉體流動性大小對片劑的質量差異有顯著影響。檢驗粉體流動性好壞的最簡單方法是測量休止角。在一定范圍內,流動性與休止角呈反比,即較大的休止角對應較差的流動性,較小的休止角對應較好的流動性。一般認為休止角≤30°的粉體流動性好,休止角在30°~40°之間的粉體能滿足生產(chǎn)過程中的流動性需求。此次試驗測量休止角采用固定漏斗法測量休止角:顆粒物料由漏斗流出落于光滑平面上形成圓錐體,底角即為休止角。
選擇10名專業(yè)人士對所制備的含片的味道、口感、色澤及組織形態(tài)依次進行評分,總分100分,具體細則見表1。
表1 感官評分標準
試驗以休止角、硬度、感官評價作為片劑質量評價指標,分別考察助流劑的用量和種類,黏合劑的用量和種類,青果葛根配比對片劑質量的影響。
2.5.1 黏合劑種類的確定
試驗分別考察了3種較常用的黏合劑:水,聚維酮K30和淀粉漿,按“2.1”小節(jié)的方法制備含片,考察休止角、硬度和感官評價。
2.5.2 助流劑種類的確定
試驗分別考察了常用的兩種助流劑:硬脂酸鎂、微晶纖維素,按“2.1”小節(jié)的方法制備含片,考察休止角、硬度和感官評價。
2.5.3 黏合劑用量的確定
在“2.5.1”試驗確定黏合劑種類和預試驗的基礎上,設置黏合劑用量的單因素試驗,考察休止角、硬度和感官評價。
2.5.4 助流劑用量的確定
在“2.5.2”確定助流劑種類和預試驗的基礎上,設置助流劑用量的單因素試驗,考察休止角、硬度和感官評價。
2.5.5 青果和葛根配比的篩選
試驗分別考察了青果和葛根配比1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,1∶5,2∶1,3∶1,4∶1和5∶1,按“2.1”小節(jié)的方法制備含片,考察休止角、硬度和感官評價。
根據(jù)單因素試驗,確定因素和水平后,采用星點設計效應面法對青葛利咽含片成型工藝進行優(yōu)化。選取黏合劑的用量(A)、助流劑用量(B)、青果葛根配比(C)為考察因素,以休止角(Y1)、硬度(Y2)、感官評價(Y3)的總評歸一值(Overall desirability,OD)為評價指標。根據(jù)3個指標對片芯質量影響的重要性,設定各自權重:15%,15%和70%。試驗因素與水平見表2。
表2 星點設計因素水平表
根據(jù)前期試驗結果,單用一種填充劑無法滿足含片口感和片劑成型,故選用兩種黏合劑混合使用。試驗分別考察了水+聚維酮K30、聚維酮K30+淀粉、淀粉+水作為黏合劑,按“2.1”小節(jié)的方法制備含片,考察休止角、硬度及感官評價,結果見表3。結果表明,水和聚維酮K30作為黏合劑效果較好。
表3 黏合劑篩選結果
由表4可知,硬脂酸鎂效果較好。
表4 助流劑篩選結果
由表5可知,當水和聚維酮K30用量在11%~15%之間時,效果較好。
表5 水和聚維酮K30用量篩選結果
由表6可知,當硬脂酸鎂用量在3%~7%之間時,效果較好。
表6 硬脂酸鎂用量篩選結果
試驗分別考察了青果和葛根配比1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,1∶5,2∶1,3∶1,4∶1和5∶1,按“2.1”小節(jié)的方法制備含片,考察休止角、硬度及感官評價,結果見表7。結果表明,青果葛根配比對休止角、硬度、感官評價的影響較小,為了能夠滿足星點設計效應面法對因素水平設置的連續(xù)性的要求,試驗選擇1∶3,1∶1,2∶1,3∶1和4∶1作為青果葛根配比的因素水平。
表7 青果和葛根配比篩選結果
根據(jù)單因素試驗,確定了黏合劑的種類和用量范圍,助流劑的種類和用量范圍,以及青果和葛根的配比的范圍。在此基礎上,采用星點設計效應面法,以黏合劑的用量(A)、助流劑的用量(B)、青果葛根配比(C)為考察因素,以休止角(Y1)、硬度(Y2)、感官評價(Y3)的總評歸一值為評價指標,利用Design-Expert V11.0.4.0軟件分析試驗數(shù)據(jù),試驗結果及方差分析見表8和表9。
表8 星點設計試驗結果
表9 響應面模型方差分析結果
第一次的擬合模型p=0.030 1<0.05,說明該模型具有顯著性。去掉幾個對結果影響不顯著的數(shù)據(jù)以后再次進行擬合,得到的p=0.002 5,說明去掉數(shù)據(jù)以后,模型顯著性明顯提高。此時方程為Y=74.50+ 1.11B-1.18AC-1.23BC-1.83A2。
此模型的p<0.01,表明回歸模型極其顯著,失擬項p=4.25>0.05,表明差異沒有統(tǒng)計學意義,說明數(shù)據(jù)中沒有異常點,不需要引入更高次數(shù)的項。模型中F值越大,表示該試驗因素越重要。模型的決定系數(shù)R2=0.643 5,調整過后的決定系數(shù)Radj2=0.548 4,說明該模型可信度良好。
由該模型得到的最佳成型工藝為黏合劑用量13.332%、助流劑用量6%、青果葛根配比1∶1,此時的OD為77.031。試驗結果的等高線和曲面圖見圖1??梢钥闯?,黏合劑的用量是影響最終質量的關鍵因素。
圖1 原料及輔料的等高線及曲面圖
根據(jù)星點設計的最佳處方,黏合劑的水和聚維酮K30用量為13.332%,助流劑硬脂酸鎂用量為6%,青果葛根配比為1∶1,按照“2.1”小節(jié)的方法制備3組含片,分別測量休止角和硬度,并進行感官評價,結果見表10。通過處方驗證試驗可知,OD的實際平均值和預測值偏差為0.3%,說明星點優(yōu)化的處方條件是比較可靠穩(wěn)定的。
表10 處方優(yōu)化驗證結果
1) 通過單因素考察試驗,確定黏合劑為水+聚維酮K30,助流劑為硬脂酸鎂。再通過星點設計-效應面法進一步優(yōu)化了水+聚維酮K30用量、硬脂酸鎂用量以及青果葛根配比,青葛利咽含片的最佳成型工藝參數(shù)為水和聚維酮K30用量13.332%、硬脂酸鎂用量6%、青果葛根配比1∶1,此時的OD值為77.031。驗證試驗的偏差為0.3%,小于5%,說明所建立的數(shù)學模型是合理的,并且預測性效果較好。
2) 試驗采用的是三因素五水平的星點設計-效應面法,設置的三個因素分別是黏合劑用量、助流劑用量以及青果葛根配比。但是片劑的成型質量還受其他多種因素的影響,如崩解劑的種類和用量,以及壓片參數(shù),如壓片機壓力和出片速度等[19-20],將在下一步進行后續(xù)研究。
3) 通過對試驗數(shù)據(jù)進行多元非線性擬合,試驗發(fā)現(xiàn)第一次的擬合結果中,C(p=0.45>0.05),C2(p=0.47>0.05)未達到顯著水平,說明青果葛根配比對含片的成型質量影響較小。刪去對顯著性影響較小的項重新擬合,得到結果:A2(p=0.001 5)對顯著性影響大,說明黏合劑用量對含片的成型質量影響較大。
4) 青果和葛根均為清熱利咽中藥食同源原料,現(xiàn)代研究的均為二者配伍解酒作用,在利咽方面的應用相對較少,此次試驗采用星點設計-效應面法篩選了青葛利咽含片的最佳成型工藝,進一步拓展了藥食兩用原料的應用途徑。