劉欣鈺,劉效栓,李季文,豆金彥,喬嘉周
(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,甘肅 蘭州 730000;2.甘肅省中醫(yī)院,甘肅 蘭州 730050;3.右江民族醫(yī)學(xué)院,廣西 百色 533000)
養(yǎng)陰生肌方是甘肅省中醫(yī)院協(xié)定處方,由白芍、龍膽、甘草等藥味組成,具有收斂生肌、消腫止痛的功效,原劑型為散劑,臨床應(yīng)用已有三十多年,在治療復(fù)發(fā)性口腔潰瘍、放射性直腸炎、潰瘍性壓瘡、潰瘍性結(jié)腸炎等疾病方面具有較好的療效[1-4],但其服用時(shí)口感差,混合均一性不佳,揮發(fā)性成分不易保留。為增加養(yǎng)陰生肌方吸收、持續(xù)時(shí)間,增強(qiáng)對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎的療效,課題組擬將其制成腸溶膠囊,具有生物利用度高、刺激性小、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)[5-7]。
在中藥膠囊劑制備工藝研究過(guò)程中,評(píng)價(jià)指標(biāo)大多為吸濕性、休止角、成型率,而本實(shí)驗(yàn)增加了水分測(cè)定,使養(yǎng)陰生肌腸溶膠囊成型工藝的評(píng)價(jià)更嚴(yán)謹(jǐn)客觀。首先,采用單因素試驗(yàn)確定各影響因素考察范圍,再通過(guò)信息熵賦權(quán)法結(jié)合Box-Behnken 響應(yīng)面法作進(jìn)一步優(yōu)化,以期為其他中藥膠囊劑成型工藝研究提供參考[8-9]。
1.1 儀器 LX2200C 電子分析天平(0.01 g)、LX120A 電子分析天平(0.000 1 g) (瑞士普利賽斯公司);DHG-9145A 電熱鼓風(fēng)干燥烘箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)。
1.2 試劑與藥物 腸溶空心膠囊(安徽黃山膠囊股份有限公司)。乳糖、麥芽糊精、可溶性淀粉、微晶纖維素(上海源葉生物科技有限公司)。乙醇(甘肅凱飛消毒科技有限公司);氯化鈉為分析純(天津市大茂化學(xué)試劑廠)。
2.1 制劑制備 取處方量藥材,加12 倍量水浸泡45 min后加熱回流提取2 次,每次90 min,合并濾液,濃縮至1 ∶2,放冷,加95% 乙醇使藥液醇沉體積分?jǐn)?shù)達(dá)50%,靜置30 h,濾過(guò),濾液濃縮至無(wú)醇味,烘干,粉碎,過(guò)100 目篩,得浸膏粉。按最優(yōu)藥輔比1 ∶1 稱(chēng)取可溶性淀粉、浸膏粉適量,混合均勻,少量多次噴入95% 乙醇(用量25%)制軟材,過(guò)20 目篩制粒,置于60 ℃烘箱中干燥30 min,取出,整粒,膠囊填充板將顆粒裝入腸溶膠囊中,即得。
2.2 指標(biāo)測(cè)定
2.2.1 成型率 稱(chēng)定整粒后顆粒質(zhì)量,即為總顆粒質(zhì)量,再稱(chēng)定能通過(guò)1 號(hào)篩但不能通過(guò)5 號(hào)篩的合格顆粒質(zhì)量,計(jì)算成型率,公式為成型率=[(總顆粒質(zhì)量-合格顆粒質(zhì)量)/總顆粒質(zhì)量] ×100%。
2.2.2 吸濕率 取“2.2.1” 項(xiàng)下合格顆粒適量,平鋪于質(zhì)量恒定的稱(chēng)量瓶中,稱(chēng)定質(zhì)量,再將稱(chēng)量瓶打開(kāi),放入盛有NaCl 過(guò)飽和溶液的干燥器中(相對(duì)濕度75%),每隔一定時(shí)間稱(chēng)定1 次質(zhì)量,計(jì)算吸濕率,公式為吸濕率=[(吸濕后顆粒質(zhì)量-吸濕前顆粒質(zhì)量)/吸濕前顆粒質(zhì)量] ×100%。
2.2.3 休止角 采用固定漏斗法,將3 只漏斗串聯(lián)并固定,其中最下方1 只與坐標(biāo)紙的距離控制在1 cm (H),將整粒后的顆粒沿最上方漏斗壁緩緩倒下,直至坐標(biāo)紙顆粒的頂端和漏斗口觸碰,測(cè)量坐標(biāo)紙顆粒形成圓錐的半徑R,計(jì)算休止角α,公式為tanα=H/R。
2.2.4 含水量 按2020 年版《中國(guó)藥典》 三部通則中0832 水分測(cè)定法項(xiàng)下第二法,取“2.2.1” 項(xiàng)下合格顆粒適量,平鋪于恒重稱(chēng)量瓶中,稱(chēng)定質(zhì)量,打開(kāi)瓶蓋,置于105 ℃烘箱中干燥5 h,取出,蓋好瓶蓋,迅速放入干燥器中冷卻30 min,稱(chēng)定質(zhì)量,再置于105 ℃烘箱中干燥1 h,放冷,稱(chēng)定質(zhì)量,直至連續(xù)2 次的差異不超過(guò)5 mg 為止,計(jì)算含水量,公式為含水量=(減失水分質(zhì)量/合格顆粒質(zhì)量) ×100%。
2.3 單因素試驗(yàn) 以成型率、休止角、吸濕率為指標(biāo),篩選輔料種類(lèi)、藥輔比、乙醇體積分?jǐn)?shù)、乙醇用量、干燥溫度、干燥時(shí)間,采用Hassan 法進(jìn)行歸一化處理,其中成型率越大越好,故采用公式越小越好,故采用公式再計(jì)算總評(píng)歸一值(OD),公式為OD=(d1d2…da)1/a,其中a為評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù),結(jié)果見(jiàn)表1。休止角、吸濕率由此可知,浸膏粉+可溶性淀粉OD 值最高,并且后者價(jià)格低廉,故選擇其作為輔料;藥輔比為1 ∶1 時(shí)OD 值最高,考慮到該因素與其余因素的交互作用,故選擇1 ∶1~1 ∶2進(jìn)行后續(xù)考察;不同體積分?jǐn)?shù)乙醇的OD 值相同,但在95%時(shí)成型率、休止角更高,故選擇該數(shù)值并不再進(jìn)行優(yōu)化;乙醇用量為20%時(shí)OD 值最高,15%、25%時(shí)稍低,故選擇15%~25%進(jìn)行后續(xù)考察;干燥溫度為60 ℃時(shí)OD 值最高,故選擇該數(shù)值并不再進(jìn)行優(yōu)化;干燥時(shí)間為10 min時(shí)OD 值最高,20、30 min 時(shí)較低,故選擇10~30 min 進(jìn)行后續(xù)考察。
表1 單因素試驗(yàn)結(jié)果
2.4 Box-Behnken 響應(yīng)面法 在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,以藥輔比(A)、乙醇用量(B)、干燥時(shí)間(C) 為影響因素,成型率、休止角、吸濕率、含水量為評(píng)價(jià)指標(biāo),進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì),因素水平見(jiàn)表2,結(jié)果見(jiàn)表3。
表2 因素水平
表3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
2.5 信息熵賦權(quán)法 設(shè)定1 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)由m個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象、n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)組成,則原始指標(biāo)的數(shù)據(jù)矩陣為X=(Xij)mn。本實(shí)驗(yàn)建立由表3 數(shù)據(jù)構(gòu)成的原始數(shù)據(jù)矩陣,具體步驟如下。
(1) 將原始數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行歸一化,公式為X'ij=(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin)、X'ij=(Xmax-Xij)/(Xmax-Xmin)。
(2) 計(jì)算各指標(biāo)概率Pij,公式為
(3)計(jì)算各指標(biāo)熵Hi,公式為結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果
(4) 計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重Wi,公式為Wi=(1-Hi)結(jié)果見(jiàn)表4。
(5) 計(jì)算綜合評(píng)分Y。
2.6 模型擬合、方差分析 采用Design Expert 8.0.6.1 軟件對(duì)表2 數(shù)據(jù)進(jìn)行二次項(xiàng)擬合,得方程為Y=29.99-16.4A+0.63B-0.38C-0.96AB-7.01AC-0.048BC+ 20.84A2+16.12B2+2.97C2(R2=0.959 9),方差分析見(jiàn)表5。由此可知,模型F=18.60,P<0.05,表明其誤差小,模擬程度好,具有顯著性;失擬項(xiàng)P>0.05,表明可用該模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;各因素影響程度依次為A>B>C。
表5 方差分析
2.7 響應(yīng)面分析 結(jié)果見(jiàn)圖1。最終確定,最優(yōu)工藝為藥輔比1 ∶1,乙醇用量25%,干燥時(shí)間30 min,綜合評(píng)分為94.518 4 分。
圖1 各因素響應(yīng)面圖
2.8 驗(yàn)證試驗(yàn) 按“2.7” 項(xiàng)下優(yōu)化工藝進(jìn)行3 批驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表6。由此可知,平均綜合評(píng)分與預(yù)測(cè)值94.518 4 分接近,表明該工藝穩(wěn)定性良好,可用于工業(yè)化大生產(chǎn)。
表6 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n=3)
2.9 物理特性考察
2.9.1 堆密度 采用量筒法,取合格顆粒3 g,置于10 mL量筒中,將其從5 cm 高度垂直落在水平面上,反復(fù)3 次,計(jì)算堆密度,公式為堆密度=顆粒質(zhì)量/顆粒體積,結(jié)果見(jiàn)表7,可知該參數(shù)穩(wěn)定性良好。
表7 堆密度測(cè)定結(jié)果(n=3)
2.9.2 裝量差異 取3 批樣品,每批10 粒,先稱(chēng)定整個(gè)膠囊質(zhì)量,再倒出內(nèi)容物,用小刷拭凈,稱(chēng)定囊殼質(zhì)量,計(jì)算每粒膠囊內(nèi)容物裝量、平均裝量,其中后者在0.3 g 以下者裝量差異限度為±10%,公式為裝量差異限度=[(每粒膠囊裝量-平均裝量)/平均裝量] ×100%,結(jié)果見(jiàn)表8,可知均符合2020 年版《中國(guó)藥典》 要求。
表8 裝量差異測(cè)定結(jié)果(n=3)
養(yǎng)陰生肌方為中藥復(fù)方,中藥膠囊中的內(nèi)容物大多為藥材直接打粉或浸膏粉,為了保證全方綜合療效,本實(shí)驗(yàn)選擇浸膏粉作為內(nèi)容物,但其吸濕性強(qiáng),易結(jié)塊,需加入輔料可溶性淀粉加以改善[10-15]。為了保證養(yǎng)陰生肌腸溶膠囊的均一性、穩(wěn)定性,本實(shí)驗(yàn)以輔料種類(lèi)、藥輔比、乙醇體積分?jǐn)?shù)、乙醇用量、干燥溫度、干燥時(shí)間為影響因素,成型率、休止角、吸濕率、水分為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用Box-Behnken 響應(yīng)面法進(jìn)行設(shè)計(jì),該方法既可減少實(shí)驗(yàn)次數(shù),又可多指標(biāo)對(duì)成型工藝進(jìn)行同步優(yōu)化,與正交試驗(yàn)相比更合理完整[16-18],再通過(guò)信息熵賦權(quán)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多指標(biāo)綜合分析[19-21],發(fā)現(xiàn)優(yōu)化所得的成型工藝穩(wěn)定可靠,可為該制劑質(zhì)量控制提供依據(jù)。