鄧碧蓮,吳 璐,李 婷,柳 婷,歐陽(yáng)征海,楊華生
(江西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,江西南昌 330004)
玉竹為百合科植物玉竹Polygonatum odoratum(Mill.)Druce 的干燥根莖,是常見(jiàn)的藥食兩用中藥[1],主要含有多糖、皂苷、黃酮等多種藥理活性成分[2-4]。其中多糖是玉竹研究聚焦的重要成分,也是評(píng)價(jià)玉竹質(zhì)量的主要指標(biāo)[5]。研究表明,玉竹多糖具有確切的降血糖等作用,常用于糖尿病的治療[6]。然而,玉竹多糖吸濕明顯,吸濕后的多糖黏性增強(qiáng),容易出現(xiàn)結(jié)塊、團(tuán)聚甚至液化等現(xiàn)象,不僅影響其穩(wěn)定性,還能顯著影響其儲(chǔ)存及后續(xù)制劑的工藝操作。
多糖吸濕與很多因素有關(guān),包括多糖的純度以及蛋白質(zhì)、單糖等雜質(zhì)的含量等,同時(shí)與多糖的粉體學(xué)性質(zhì)有關(guān),如粒徑、比表面積等[7]。針對(duì)不同的因素,可采用相應(yīng)的方法降低多糖的吸濕性。如多糖吸濕與雜質(zhì)有關(guān),可去除其中含有的蛋白質(zhì)、單糖等雜質(zhì),提高多糖純度,降低吸濕性;如多糖吸濕與粉體學(xué)性質(zhì)有關(guān),則可通過(guò)改性等方法增加粒徑、降低比表面積,進(jìn)而降低其吸濕性。比表面積與粒徑成反比,比表面積越大,粒徑越小,吸濕越明顯。而增加粒徑、降低粉體比表面積的方法主要有兩種:一種是制粒,即將粉末制成顆粒。有研究發(fā)現(xiàn),五味子多糖制備成顆粒后,粒徑增加,比表面積降低,吸濕性明顯減小[8]。另一種是制片,即將粉末壓制成片劑。與制粒比較,制片可使粉體的比表面積進(jìn)一步縮小,吸濕性進(jìn)一步降低,防潮效果更佳,且體積小,便于保存、運(yùn)輸。同時(shí),制備的片劑可再作為顆粒劑、膠囊、片劑等中藥制劑的原料??梢钥闯?,為降低吸濕性而制備的多糖片劑,主要目的是防潮,且具有中藥中間體的性質(zhì),故也稱(chēng)為防潮中間體片劑。
然而,目前有關(guān)玉竹多糖吸濕因素、防潮方法的研究很少;而逐步回歸分析是一種從眾多因素中找到顯著因素的分析方法,廣泛用于醫(yī)學(xué)、氣象學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域;其通過(guò)建立最優(yōu)回歸方程,方程中只包含影響顯著的因子,而其余影響不顯著的因子均被剔除[9]。因此,本試驗(yàn)以玉竹多糖為研究對(duì)象,先采用逐步回歸分析法,研究玉竹多糖含量,雜質(zhì)蛋白質(zhì)、果糖含量,以及中位徑D50、分布跨度Span、比表面積、休止角、松密度、振實(shí)密度對(duì)吸濕性的影響,探索導(dǎo)致玉竹多糖吸濕的主要因素;在此基礎(chǔ)上,將玉竹多糖制成防潮中間體片劑,降低玉竹多糖的比表面積;再運(yùn)用單因素實(shí)驗(yàn)和Box-Behnken 響應(yīng)面法,優(yōu)化玉竹多糖防潮中間體片劑的處方,并對(duì)其吸濕性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
玉竹飲片 安徽道源堂中藥飲片有限公司;D-果糖 上海源葉生物科技有限公司;無(wú)水葡萄糖西隴科學(xué)股份有限公司;牛血清白蛋白 北京索萊寶科技有限公司;考馬斯亮藍(lán)G250 北京索萊寶科技有限公司;磷酸 西隴化工股份有限公司;PH-102 微晶纖維素 湖州新望藥用輔料有限公司;無(wú)水乳糖鎮(zhèn)江市康富生物工程有限公司;硬脂酸鎂 廣州康本生物科技有限公司。
Agilent 1260 高效液相色譜儀 美國(guó)Agilent 公司;ELSD 6000 蒸發(fā)光散射檢測(cè)器 美國(guó)Alltech 公司;Mastersizer 2000 激光粒度測(cè)定儀 英國(guó)Malvern 公司;BT-1000 型粉末綜合特性測(cè)定儀 丹東百特儀器有限公司;752 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海欣茂儀器有限公司;DP30A 單沖壓片機(jī) 北京國(guó)藥龍立科技有限公司;YD-1A 片劑硬度測(cè)試儀 天津市光學(xué)儀器廠;CS-1 脆碎度測(cè)試儀 天津市國(guó)銘醫(yī)藥設(shè)備有限公司。
1.2.1 基于逐步回歸分析法探索玉竹多糖吸濕的主要因素
1.2.1.1 玉竹多糖的制備 取玉竹,加水回流提取2 次,每次2 h,合并濾液,濃縮至生藥濃度為1 g/mL的玉竹濃縮液。將濃縮液分為五份,加入無(wú)水乙醇至含醇量分別為70%、75%、80%、85%、90%,放入4 ℃冰箱靜置過(guò)夜,過(guò)濾,取沉淀真空干燥,即得不同醇沉濃度的玉竹多糖。取70%醇沉濃度所得的玉竹多糖,分為四份,研缽中研磨,過(guò)篩,得到粒徑為50~65 目、65~80 目、80~100 目、100~120 目的樣品。同法制備75%、80%、85%、90%醇沉濃度得到的多糖不同粒徑的樣品,編號(hào)見(jiàn)表1[10]。
1.2.1.2 玉竹多糖的多糖、蛋白質(zhì)、果糖含量的測(cè)定
采用苯酚-硫酸法測(cè)定多糖的含量,配制玉竹多糖及系列葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液,加入苯酚、濃硫酸,反應(yīng)后在490 nm 處測(cè)定其吸光度,依據(jù)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算多糖含量[11];
采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白質(zhì)含量,配制玉竹多糖及牛血清白蛋白標(biāo)準(zhǔn)品溶液,加入考馬斯亮藍(lán)G250 酸性染色液,立即混勻,在595 nm 的波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,以牛血清白蛋白線性方程計(jì)算蛋白質(zhì)濃度[12]。
制備玉竹多糖及系列果糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液,采用HPLCELSD 法測(cè)定果糖含量,色譜柱為Kromasil 100-5-NH2(250×4.6mm,5 μm)柱,流動(dòng)相為乙腈-水(75:25),流速1.0 mL/min,柱溫為30 ℃,漂移管溫度為105 ℃,空氣體積流量為3.2 L/min。以進(jìn)樣量的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo),以峰面積的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo),依據(jù)果糖標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算待測(cè)液中果糖濃度,計(jì)算果糖含量[13]。
1.2.1.3 玉竹多糖粉體學(xué)參數(shù)的測(cè)定 采用激光粒度儀測(cè)定粉體的中位徑D50、分布跨度Span、比表面積[14];采用粉體綜合特性儀測(cè)定粉體的休止角[15]、松密度和振實(shí)密度[16]。
1.2.1.4 玉竹多糖吸濕率測(cè)定 取干燥具塞稱(chēng)量瓶,于放有過(guò)飽和氯化銨溶液的干燥器中放置24 h,精密稱(chēng)定質(zhì)量m1。取玉竹多糖粉末適量,平鋪于稱(chēng)量瓶中,厚度約為1 mm,精密稱(chēng)定質(zhì)量m2。將稱(chēng)量瓶敞口,并與瓶蓋同置于干燥器中,25 ℃保存,120 h取出,精密稱(chēng)定重量,記錄質(zhì)量m3,每種樣品粉末平行測(cè)定3 次,吸濕率計(jì)算公式:吸濕率(%)=(m3-m2)/(m2-m1)×100[17]。
1.2.1.5 逐步回歸分析 逐步回歸是一種雙向篩選的方法,在每引入一個(gè)變量,都要對(duì)回歸方程中每一個(gè)自變量進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),當(dāng)一個(gè)或幾個(gè)自變量的作用無(wú)顯著性意義時(shí),則會(huì)剔除,盡可能將回歸效果顯著的自變量選入回歸方程[18]。以多糖含量(X1)、蛋白質(zhì)含量(X2)、果糖含量(X3)、中位徑D50(X4)、分布跨度Span(X5)、比表面積(X6)、休止角(X7)、松密度(X8)、振實(shí)密度(X9)為自變量,玉竹多糖120 h吸濕率為因變量(Y),應(yīng)用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行逐步回歸分析。
1.2.2 防潮中間體片劑的制備
1.2.2.1 制備工藝 采用粉末直接壓片法,將玉竹多糖、稀釋劑分別粉碎,過(guò)80 目篩,混合,再加入潤(rùn)滑劑,混合均勻,置于壓片機(jī)中壓制成片劑[19]。
1.2.2.2 單因素實(shí)驗(yàn) 取玉竹多糖粉末,固定稀釋劑微晶纖維素MCC 的用量(15%)及潤(rùn)滑劑硬脂酸鎂的用量(0.6%),片劑的直徑設(shè)置為8、9、11、20 mm,考察直徑對(duì)吸濕率、硬度、脆碎度的影響。固定片劑其它因素,考察稀釋劑MCC、乳糖、預(yù)膠化淀粉、甘露醇、糊精等5 種常用的稀釋劑對(duì)粉體休止角及片劑吸濕率、硬度、脆碎度的影響[20],稀釋劑用量均為玉竹多糖的15%;在此基礎(chǔ)上,分別考察乳糖、MCC 用量(5%、10%、15%、20%、25%、30%)對(duì)休止角、吸濕率、硬度、脆碎度的影響;最后考察潤(rùn)滑劑種類(lèi)(PEG 4000、微粉硅膠、硬脂酸鎂)、用量(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%)對(duì)休止角、吸濕率、硬度、脆碎度的影響。
1.2.2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的測(cè)定 將玉竹多糖制成片劑,吸濕率是重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo),而為了使壓片過(guò)程順利進(jìn)行,表征粉體的流動(dòng)性的休止角也是需要考慮的;同時(shí),為使玉竹多糖防潮中間體片劑能較長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存,其硬度、脆碎度也是應(yīng)該關(guān)注的。因此,選擇吸濕率、休止角、硬度、脆碎度為片劑評(píng)價(jià)指標(biāo)。將玉竹多糖、稀釋劑、潤(rùn)滑劑混合后,按1.2.1.3 項(xiàng)下方法測(cè)定混合粉末的休止角;取制備的片劑于稱(chēng)量瓶,余同1.2.1.4項(xiàng)下方法測(cè)定片劑24 h 吸濕率;分別采用脆碎度測(cè)試儀、硬度測(cè)試儀測(cè)定片劑的脆碎度、硬度[21]。
1.2.2.4 響應(yīng)面試驗(yàn) 在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,以片劑吸濕率(Y1)、粉體休止角(Y2)、片劑硬度(Y3)、片劑脆碎度(Y4)為因變量,乳糖用量(A)、MCC 用量(B)、硬脂酸鎂用量(C)為自變量,利用Design Expert 8.0.6 優(yōu)化玉竹多糖防潮中間體片劑處方。因素、水平安排見(jiàn)表2。
表2 Box-Behnken 設(shè)計(jì)的考察因素和水平Table 2 Investigation factors and levels of Box-Behnken design
1.2.3 防潮中間體片劑吸濕性對(duì)比分析 在優(yōu)化了玉竹多糖防潮中間體片劑處方的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)其吸濕性進(jìn)行了對(duì)比分析。取玉竹多糖粉末,按上述最佳處方的輔料量混合,得防潮中間體粉末;將玉竹多糖粉末、防潮中間體粉末壓片,分別得多糖片劑、防潮中間體片劑。測(cè)定多糖粉末、防潮中間體粉末、多糖片劑、防潮中間體片劑2、4、8、12、24、48、72、96、120 h 的吸濕率。
再對(duì)防潮中間體片劑的臨界相對(duì)濕度進(jìn)行對(duì)比分析。取多糖粉末、防潮中間體粉末、多糖片劑、防潮中間體片劑,精密稱(chēng)定質(zhì)量,置于干燥已精密稱(chēng)定質(zhì)量的稱(chēng)量瓶中,置于放有變色硅膠的干燥器中12 h,平衡,備用。將上述平衡好的稱(chēng)量瓶精密稱(chēng)定,置于相對(duì)濕度分別為23%、43%、55%、69%、80%、84%、92%的干燥器中,于25 ℃下保存72 h,取出稱(chēng)量瓶,精密稱(chēng)定,計(jì)算吸濕率。以吸濕率為縱坐標(biāo),相對(duì)濕度為橫坐標(biāo)作圖,對(duì)作圖中曲線兩端做切線,兩切線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)即為臨界相對(duì)濕度[22]。
最后采用SPSS 21.0 軟件,以零級(jí)過(guò)程(Y=A+BX)、一級(jí)過(guò)程(Y=Y∞(1-e-kX)、一元二次曲線( Y=A+BX+CX2) 、 雙指數(shù)模型( Y=Y∞-Ae-k1X+Be-k2x)、Logarithmic 模型(Y=A+BlnX)、Higuchi 模型(Y=AX1/2)、Sweibull1 模型(Y=A-Ae-(BX(1-C))D)、Sweibull2(Y=A-(A-B)e-(CX)D)模型等八種模型對(duì)吸濕過(guò)程進(jìn)行擬合(模型中Y 為吸濕率,X 為時(shí)間,Y∞為平衡吸濕常數(shù),k1為吸濕速率常數(shù),k2為擴(kuò)散速率常數(shù),其余為模型參數(shù)),通過(guò)決定系數(shù)(R2)、殘差平方和(RSS)和赤池信息準(zhǔn)則(AIC)3 個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)來(lái)檢驗(yàn)?zāi)P偷臄M合效果,R2的數(shù)值越接近1,表明曲線的擬合效果越好,RSS 和AIC 的數(shù)值越小,表明曲線的擬合效果越好[23]。
數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行逐步回歸分析和吸濕模型擬合,采用Design-Expert8.0.6中Box-Behnken 進(jìn)行模型建立和方差分析,采用Origin 2019b 進(jìn)行結(jié)果的繪圖制作,所有試驗(yàn)均做三次平行,試驗(yàn)結(jié)果以(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。
玉竹多糖、蛋白質(zhì)、果糖含量及粉體學(xué)參數(shù)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3,隨著醇沉濃度的升高,玉竹多糖粉末中的多糖、蛋白質(zhì)、果糖的含量也升高,當(dāng)醇沉濃度達(dá)到90%時(shí),含量達(dá)到最高。多糖、蛋白質(zhì)、果糖均為水溶性物質(zhì),醇的濃度越高,多糖的溶解度越低,因此可采用高濃度醇來(lái)提高多糖的得率[24],然而這也提高了蛋白質(zhì)、果糖等水溶性雜質(zhì)的含量。因此,采用水提醇沉法制備多糖,常采用Sevage試劑去除蛋白質(zhì),采用半透膜去除小分子糖,以制備純化多糖[25-26];同時(shí),從表3 還可以看出,粒徑與D50、松密度、振實(shí)密度、比表面積、休止角增大也存在密切聯(lián)系,玉竹多糖粉體粒徑減小,D50、松密度和振實(shí)密度也減小,而比表面積、休止角增大,這與文獻(xiàn)報(bào)道的一致[27-28]。
表3 多糖含量、蛋白質(zhì)含量、果糖含量、粉體學(xué)性質(zhì)和吸濕率測(cè)定結(jié)果( xˉ±s,n=3)Table 3 Determination results of polysaccharide content, protein content, fructose content, powder properties and moisture absorption rate ( xˉ±s, n=3)
不同純度、不同粒徑的玉竹多糖樣品的吸濕率結(jié)果見(jiàn)表3,比表面積越大,吸濕率越大,松密度越大,吸濕率越小。比表面積是表征粉體粒子大小的一種量度,也是表示粉體吸附能力的重要指標(biāo)。多糖分子中含有大量的羥基等極性基團(tuán)[29],易吸附水分子;玉竹多糖比表面積增大,故其與水分子的接觸面積也增大,吸濕增加,這與文獻(xiàn)報(bào)道的一致[30]。松密度是粉體質(zhì)量除以該粉體所占的體積而計(jì)算的密度。一般地,松密度越小,比表面積越大,比表面積與吸濕密切相關(guān),因此松密度與吸濕也存在一定關(guān)聯(lián)。
以120 h 吸濕率為因變量(Y),以多糖含量等9 個(gè)指標(biāo)為自變量,逐步回歸分析得到的方程為:Y=16.342+0.355X2+0.337X3+0.379X6-0.156X8
(R2=0.976),式中正、負(fù)號(hào)表示因變量隨自變量的變化方向,系數(shù)的絕對(duì)值表示影響的大小。由回歸方程可知,導(dǎo)致玉竹多糖粉體吸濕的主要因素有比表面積、蛋白質(zhì)含量、果糖含量、松密度(P<0.05),而D50、Span、振實(shí)密度、休止角對(duì)玉竹多糖吸濕率無(wú)顯著影響(P>0.05)。從因子的系數(shù)可以看出,比表面積對(duì)玉竹多糖吸濕率影響最大,這結(jié)果也與2.2 項(xiàng)下的直觀分析一致。同時(shí),玉竹多糖中含有的蛋白質(zhì)、果糖等雜質(zhì),也是導(dǎo)致玉竹多糖吸濕的次要因素。一方面,蛋白質(zhì)、果糖含有大量的羥基、氨基等極性基團(tuán),易與水分子結(jié)合,從而導(dǎo)致多糖的吸濕性增強(qiáng);另一方面,多糖、蛋白質(zhì)、果糖均為水溶性物質(zhì),基于Elder 假說(shuō),水溶性藥物的混合物比單一水溶性藥物更加容易吸濕[31]。
2.4.1 單因素實(shí)驗(yàn) 片劑直徑對(duì)吸濕率、硬度和脆碎度的影響,結(jié)果見(jiàn)圖1A1~圖1A2。圖1A1 顯示,片劑直徑增加,吸濕率顯著下降(P<0.05),而直徑對(duì)片劑的硬度、脆碎度無(wú)顯著影響(P>0.05)(圖1A2),故確定玉竹多糖防潮中間體片劑的直徑為20 mm。稀釋劑種類(lèi)對(duì)休止角、吸濕率、硬度、脆碎度的影響,結(jié)果見(jiàn)圖1B1~圖1B2。結(jié)果顯示,與MCC 相比,甘露醇與多糖混合后粉體的吸濕率顯著減?。≒<0.05),但流動(dòng)性差,而乳糖、MCC 分別與多糖混合后,流動(dòng)性好,且吸濕率也較小。因此,玉竹多糖防潮中間體片劑選擇乳糖、MCC 為稀釋劑。進(jìn)一步考察乳糖的用量對(duì)休止角、吸濕率、硬度、脆碎度的影響,結(jié)果見(jiàn)圖1C1~圖1C2。結(jié)果顯示,乳糖用量越大,吸濕率、休止角、脆碎度越小,硬度越大。當(dāng)用量達(dá)到20%時(shí),繼續(xù)增加用量,吸濕率、休止角、脆碎度變化較小,因此選擇5%~20%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。MCC 用量對(duì)休止角、吸濕率、硬度、脆碎度的影響,結(jié)果見(jiàn)圖1D1~圖1D2。結(jié)果顯示,MCC 用量越大,其吸濕率、休止角、脆碎越小,硬度則越大。當(dāng)用量達(dá)到20%時(shí),繼續(xù)增加用量,吸濕率、休止角、脆碎度變化不明顯,因此選擇MCC 用量為5%~20%進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。潤(rùn)滑劑種類(lèi)對(duì)休止角、吸濕率、硬度、脆碎度的影響,結(jié)果見(jiàn)圖1E1~圖1E2。結(jié)果顯示,硬脂酸鎂與多糖混合后粉體的休止角最小,而三種潤(rùn)滑劑對(duì)吸濕率、硬度和脆碎度無(wú)明顯差異,因此,選擇硬脂酸鎂為潤(rùn)滑劑。硬脂酸鎂用量對(duì)休止角、吸濕率、硬度、脆碎度的影響,結(jié)果見(jiàn)圖1F1~圖1F2。結(jié)果顯示,休止角隨硬脂酸鎂用量的增加而逐漸減小。當(dāng)用量達(dá)到1%時(shí),繼續(xù)增加用量,休止角變化不顯著(P>0.05)。因此選擇用量為0.2%~1.0%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。
圖1 片劑直徑、稀釋劑、潤(rùn)滑劑對(duì)休止角、吸濕率、硬度、脆碎度的影響Fig.1 Effect of tablet diameter, diluent and lubricant on angle of repose, moisture absorption rate, hardness and friability
2.4.2 響應(yīng)面試驗(yàn) 在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上,選取擇乳糖用量(A)、微晶纖維素用量(B)、硬脂酸鎂用量(C)為考察因素,即自變量,以吸濕率(Y1)、休止角(Y2)、硬度(Y3)、脆碎度(Y4)為評(píng)價(jià)指標(biāo),即因變量,采用Box-Behnken 設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法進(jìn)行處方優(yōu)化,結(jié)果見(jiàn)表4;再采用Design-Expert 8.0.6 軟件進(jìn)行二次多項(xiàng)式擬合,以相關(guān)系數(shù)R、P為判定標(biāo)準(zhǔn),所得回歸方程如下:
表4 Box-Behnken 設(shè)計(jì)的試驗(yàn)安排及結(jié)果Table 4 Test arrangements and results of Box-Behnken design
方差分析結(jié)果表明,模型擬合的效果均顯著(P<0.05),失擬項(xiàng)則均不顯著。吸濕率(Y1)方差分析見(jiàn)表5,因素A、B,二次項(xiàng)A2、B2、C2均極顯著(P<0.01),交互項(xiàng)AB 為顯著(P<0.05);休止角(Y2)方差分析見(jiàn)表4,因素C 為極顯著(P<0.01),二次項(xiàng)A2、C2均影響顯著(P<0.05);硬度(Y3)方差分析見(jiàn)表6,因素A、B,二次項(xiàng)A2均顯著(P<0.05);脆碎度(Y4)方差分析見(jiàn)表5,因素A、B 均極顯著(P<0.01),其他單因素、交互項(xiàng)和二次項(xiàng)則均不顯著(P>0.05)。根據(jù)回歸模型的數(shù)學(xué)分析,得片劑的最優(yōu)處方為:乳糖用量17.30%、微晶纖維素用量16.74%、硬脂酸鎂用量0.80%。
表5 吸濕率(Y1)和休止角(Y2)回歸模型方差分析Table 5 Variance analysis of regression model for moisture absorption rate (Y1) and angle of repose (Y2)
表6 硬度(Y3)和脆碎度(Y4)回歸模型方差分析Table 6 Variance analysis of regression model for hardness (Y3) and fragility (Y4)
2.4.3 處方工藝驗(yàn)證 基于實(shí)際情況,將最優(yōu)處方微調(diào)整為:乳糖用量17.00%、微晶纖維素用量17.00%、硬脂酸鎂用量0.80%;按此處方制備3 批玉竹多糖防潮中間體片劑,測(cè)定吸濕率(Y1)、休止角(Y2)、硬度(Y3)、脆碎度(Y4),并與預(yù)測(cè)值比較,結(jié)果見(jiàn)表7。結(jié)果表明,實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值基本吻合。
表7 最優(yōu)處方驗(yàn)證Table 7 Validation of optimal formulation
多糖粉末、防潮中間體粉末、多糖片劑、防潮中間體片劑見(jiàn)圖2??梢钥闯?,多糖粉末(圖2A)有吸濕團(tuán)聚現(xiàn)象,將其壓制成片劑(圖2B)后,吸濕有所下降,但壓制時(shí)粉體的流動(dòng)性差;而將多糖粉末加入輔料制成防潮中間體粉末(圖2C),吸濕團(tuán)聚現(xiàn)象改善,流動(dòng)性增加,進(jìn)一步將防潮中間體粉末制成防潮中間體片劑(圖2D),吸濕性明顯降低,且壓片時(shí)不易黏沖,片劑表面光潔。測(cè)定多糖粉末、防潮中間體粉末、多糖片劑、防潮中間體片劑吸濕率,結(jié)果見(jiàn)圖2E。結(jié)果顯示,平衡吸濕率從大到小為多糖粉末>防潮中間體粉末>多糖片劑>防潮中間體片劑,分別為22.25%、16.60%、14.03%、11.03%。結(jié)果表明,輔料有一定的防潮作用,而壓成片劑后,吸濕率進(jìn)一步顯著降低。
圖2 防潮中間體片劑的平衡吸濕率及臨界相對(duì)濕度Fig.2 Equilibrium moisture absorption rate and critical relative humidity of moisture-resistant intermediate tablet
多糖粉末、防潮中間體粉末、多糖片劑、防潮中間體片劑的臨界相對(duì)濕度分別為48.40%、59.58%、66.40%、75.00%,結(jié)果見(jiàn)圖2F。結(jié)果表明,多糖粉末制成防潮中間體片劑后,其臨界相對(duì)濕度顯著增加。同時(shí)也提示,玉竹防潮中間體片劑的儲(chǔ)存環(huán)境,其相對(duì)濕度應(yīng)控制在75%以下。將多糖粉末、防潮中間體粉末、多糖片劑、防潮中間體片劑吸濕過(guò)程進(jìn)行模型擬合,結(jié)果見(jiàn)表8。結(jié)果表明,在8 種吸濕模型中,多糖粉末、防潮中間體粉末、多糖片劑、防潮中間體片劑以雙指數(shù)模型的擬合效果最好;雙指數(shù)模型擬合結(jié)果見(jiàn)表9。
表8 吸濕模型擬合結(jié)果Table 8 Fitting results of hygroscopic model
表9 多糖粉末、多糖片劑、防潮中間體粉末、防潮中間體片劑的雙指數(shù)模型Table 9 Double exponential model of polysaccharide powder,polysaccharide tablet, moisture-resistant intermediate powder and moisture- resistant intermediate tablet
本研究以玉竹多糖為研究對(duì)象,通過(guò)逐步回歸分析法找到導(dǎo)致玉竹多糖吸濕的主要因素——比表面積,故采用制片的方法降低比表面積。在此基礎(chǔ)上,采用單因素實(shí)驗(yàn)、Box-Behnken 設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化處方,得到玉竹多糖防潮中間體片劑的最優(yōu)處方為乳糖用量17.00%、MCC 用量17.00%、硬脂酸鎂用量0.80%。在此條件下制備玉竹防潮中間體片劑,與玉竹多糖粉末比較,平衡吸濕率由22.25%降低至11.03%,臨界相對(duì)濕度由48.40%提高到75.00%。本研究結(jié)果不僅為玉竹多糖吸濕、儲(chǔ)存提供了新視角,同時(shí)也為中藥多糖、中藥提取物的吸濕及儲(chǔ)存提供新方法。需要指出的是,比表面積是導(dǎo)致玉竹多糖吸濕的主要因素,但對(duì)于其他中藥多糖,比表面積對(duì)其吸濕性的影響需進(jìn)一步研究。因此,接下來(lái)可以多種中藥多糖為研究對(duì)象,探索比表面積對(duì)其吸濕的影響,闡明中藥多糖吸濕的規(guī)律。