胡月月 聶繼紅 薛兆坤 劉 藝*
1.烏魯木齊市中醫(yī)醫(yī)院藥學(xué)部,新疆 烏魯木齊 830000;2.新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院藥學(xué)部,新疆 烏魯木齊 830000
“歸芪扶正方”源于新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院的臨床應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)方,主要用于提高機(jī)體免疫力。該方由太子參、黃芪、麥冬、炒六神曲等十五味藥組成,具有益氣養(yǎng)陰、補(bǔ)肺益腎的功效,用于氣陰兩虛、肺腎不足所致的低熱、五心煩熱、夜間潮熱,盜汗,自汗,乏力氣短,干咳少痰,獲得性免疫缺陷綜合征見上述證候者。本方中太子參具有心肌保護(hù)、免疫調(diào)節(jié)等藥理作用[1],黃芪具有保肝、利尿、降脂、降糖等藥理作用[2],麥冬具有抗氧化、抗衰老等藥理作用[3],歸芪扶正顆粒是在中醫(yī)理論指導(dǎo)下使用的臨床經(jīng)驗(yàn)方,原方為湯劑,其服用體積大、易發(fā)霉、攜帶不便,因顆粒無需煎煮、服用及攜帶方便、可保持原劑型的特點(diǎn)和處方要求,故將劑型改為顆粒劑。本實(shí)驗(yàn)在輔料類型和乙醇濃度考察的基礎(chǔ)上,以甘露醇用量、乙醇濃度為影響因素,以成型率、休止角及吸濕率的綜合評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)曲面法優(yōu)選歸芪扶正顆粒的最佳成型工藝,并對(duì)顆粒的包裝濕度進(jìn)行考察,為后期的相關(guān)研究打下基礎(chǔ)[4]。
1.1 儀器 AL204萬分之一電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司);DHG-9245A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海齊欣科學(xué)儀器有限公司);干燥器,恒重稱量瓶。
1.2 材料 歸芪扶正浸膏(由新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院提供);神曲粉(批號(hào):20180111,湖北孟氏中藥飲片有限公司);乳糖(批號(hào):20170906,西安天茂化工有限公司);微晶纖維素(批號(hào):20180302,天津市祥瑞鑫化工科技有限公司);甘露醇(批號(hào):20180913,上海源葉生物科技有限公司);淀粉(批號(hào):20180713,天津化學(xué)試劑有限公司);蔗糖(批號(hào):20170525,天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠);糊精(批號(hào):20180120,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);氯化鈉(批號(hào):20180503,廣州友聯(lián)化學(xué)試劑廠);氯化鉀(批號(hào):20170822,廣州市結(jié)盈化工科技有限公司);氯化鎂(批號(hào):20171109,天津市鼎盛鑫化工有限公司);硝酸鉀(批號(hào):20170104,廣州市錦源化學(xué)有限公司);碳酸鉀(批號(hào):20180315,天津渤化化學(xué)試劑有限公司);溴化鈉(批號(hào):20171023,天津化學(xué)試劑有限公司);醋酸鉀(批號(hào):20180509,西安天茂化工有限公司)均為分析純;水為蒸餾水。
炒六神曲為歸芪扶正方中佐藥,其所含酵母菌等有益菌有一定的粘合性,適宜充當(dāng)輔料,故將其粉碎作為部分輔料。中藥顆粒成型工藝優(yōu)選時(shí)需綜合考慮顆粒的成型性、流動(dòng)性以及穩(wěn)定性等相關(guān)因素。在本實(shí)驗(yàn)中選擇顆粒的成型率、吸濕率、休止角為指標(biāo)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)(權(quán)重系數(shù)分別為0.5、0.3、0.2),綜合評(píng)分滿分為100分,優(yōu)選顆粒成型的合適輔料與配比。通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定適宜的乙醇用量,獲得最佳顆粒成型工藝。
2.1 樣品的制備 按處方比例取藥材適量,以前期考察的最佳工藝制備樣品,濃縮干燥成干浸膏,粉碎后與炒六神曲一起過4號(hào)篩,等比例逐級(jí)遞增混勻,備用。
2.2 輔料類型篩選 制備顆粒劑的常用輔料為甘露醇、乳糖、微晶纖維素、淀粉、蔗糖、糊精,本實(shí)驗(yàn)結(jié)合相關(guān)需求進(jìn)行選用。取前期制備好的樣品,濃縮得干浸膏,備用。按照表1加入相應(yīng)的輔料混合,過篩,制粒,烘干,整粒,即得。按干浸膏∶輔料∶炒六神曲=6∶2∶1的比例,分別稱取干浸膏與不同輔料進(jìn)行混合,混合均勻后,制粒,并記錄相應(yīng)的軟材性狀、過篩情況、顆粒性狀以及成型率,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2,3,結(jié)果表明,以干浸膏/甘露醇/炒六神曲(6∶2∶1)比例時(shí)軟材效果最好。
表1 輔料配比表
表2 輔料考察相關(guān)結(jié)果表
表3 輔料考察成型率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
2.3 乙醇濃度單因素考察 取前期制備好的樣品,濃縮得干浸膏,備用。按干浸膏∶甘露醇∶炒六神曲=6∶2∶1的比例混合,分別加不同濃度的乙醇進(jìn)行混合,混合均勻后,制粒,并計(jì)算顆粒的成型率、休止角和吸濕率,計(jì)算綜合評(píng)分優(yōu)選最佳的乙醇濃度,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4,結(jié)果表明,以85%乙醇為粘合劑制備的顆粒效果最好。
表4 乙醇濃度單因素考察實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
2.4 星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)曲面法優(yōu)選最佳成型工藝
2.4.1 因素水平的確定 根據(jù)輔料類型和乙醇濃度的考察結(jié)果,確定以甘露醇用量、乙醇濃度為影響因素,以成型率、吸濕率、休止角為考察指標(biāo)[5],進(jìn)行2因素5水平星點(diǎn)設(shè)計(jì),依然設(shè)定綜合評(píng)分滿分為100分。各因素水平見表5,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表6。
表5 因素水平表
表6 星點(diǎn)設(shè)計(jì)及結(jié)果表
2.4.2 成型率的測(cè)定 按《中國(guó)藥典》2020年版(四部),照“粒度和粒度分布測(cè)定法”進(jìn)行測(cè)定[6],計(jì)算成型率。
2.4.3 吸濕率的測(cè)定 精密量取合格顆粒適量,置于恒定濕度(RH)為75%(25 ℃)的干燥器中定時(shí)稱重,計(jì)算吸濕率[7]。
吸濕率(%)=(吸濕后顆粒的質(zhì)量-吸濕前顆粒的質(zhì)量)/吸濕前顆粒的質(zhì)量×100%。
2.4.4 休止角的測(cè)定 上下串聯(lián)3個(gè)漏斗,將顆粒從最上端倒入,直到所產(chǎn)生的顆粒堆頂部與下端的漏斗口接觸為止,按公式tanα=H/R 計(jì)算出休止角。式中:H為顆粒高度 (cm),R為顆粒底部半徑(cm)[8]。
2.4.5 數(shù)據(jù)處理 通過響應(yīng)曲面軟件進(jìn)行擬合,并以擬合優(yōu)度(R2)及置信度(P)當(dāng)做評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。得回歸方程:Y=91.98+0.35A+0.43B+0.025AB-0.65A2-0.53B2,從表4的方差分析表可以看出A、B、A2、B2具有顯著性影響,影響程度為A>B>B2>A2;失擬項(xiàng)為0.8931>0.05,表明失擬不顯著;相關(guān)系數(shù)R2為0.8697,表明該模型擬合較好,試驗(yàn)誤差小,可用該模型對(duì)不同條件下的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,繪制三維曲面圖。如圖1所示和見表7。
圖1 乙醇濃度-輔料比例等高線圖(左)和效應(yīng)面圖(右)
表7 數(shù)值分析結(jié)果表
2.4.6 讀圖與取值 由軟件分析所得最佳工藝條件,輔料理論最佳比例23.84%,理論最佳乙醇濃度87.06%,結(jié)合效應(yīng)面圖和等高線圖 (圖1),并考慮實(shí)際情況,確定最佳成型工藝為輔料比例為24%,乙醇濃度為87%。
2.4.7 驗(yàn)證試驗(yàn) 按處方比例取當(dāng)相應(yīng)的藥材,并按照最佳提取工藝提取制備相應(yīng)干浸膏,按照最佳成型工藝制作顆粒,平行做3份。經(jīng)測(cè)算得綜合評(píng)分分別為93.5、91.9、92.8(RSD為0.86%)。結(jié)果表明其預(yù)測(cè)值與實(shí)際值是基本一致的,實(shí)驗(yàn)表明方程可預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果,該工藝重復(fù)性好,穩(wěn)定可靠。
2.5 臨界相對(duì)濕度的測(cè)定 為了保證顆粒能夠在適宜的濕度下包裝,需要測(cè)定其臨界相對(duì)濕度。按照表7配制出不同鹽的過飽和溶液,精密稱定顆粒數(shù)份,每個(gè)實(shí)驗(yàn)平行三份樣品,分別置于相應(yīng)干燥器中,放置48 h,形成相應(yīng)的濕度環(huán)境,將顆粒放入相應(yīng)干燥器中,每個(gè)器皿中放置7 d后,精密稱定,計(jì)算吸濕率,測(cè)定臨界相對(duì)濕度(CRH)[9],實(shí)驗(yàn)安排與結(jié)果見表8和圖2。由圖2看出,本顆粒在包裝時(shí),環(huán)境濕度應(yīng)控制在65%以下。
圖2 臨界相對(duì)濕度圖
表8 相關(guān)溶液在25 ℃時(shí)的相對(duì)濕度
處方中炒六神曲所含酵母菌等有益菌有一定的粘合性,適宜充當(dāng)輔料,故將其粉碎作為部分輔料,可以減少?gòu)S家生產(chǎn)成本,還可以充分提高組方中藥的利用率。
臨界相對(duì)濕度是衡量中藥固體制劑吸潮難易程度的一個(gè)重要指標(biāo)。采用不同鹽的過飽和溶液可形成不同的濕度環(huán)境,在臨界相對(duì)濕度的測(cè)定時(shí),可在這些不同濕度環(huán)境下測(cè)定顆粒的吸濕率,并以吸濕率-相對(duì)濕度繪制臨界相對(duì)濕度曲線明確其臨界相對(duì)濕度,可保證顆粒能夠在適宜的濕度下進(jìn)行包裝。經(jīng)過“2.5 臨界相對(duì)濕度的測(cè)定”明確了制備好的歸芪扶正顆粒在進(jìn)行包裝時(shí),環(huán)境濕度應(yīng)控制在65%以下,確保不影響其整個(gè)生產(chǎn)流程。
根據(jù)前期研究結(jié)果分析得出用吸水率、成型率、休止角為指標(biāo)用綜合評(píng)分得出用,再用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)曲面法優(yōu)選最合適添加的乙醇濃度、甘露醇使用量及干浸膏、輔料和炒六神曲的最優(yōu)比例,采取響應(yīng)曲面中心設(shè)計(jì)是因?yàn)槠溥B續(xù)的序列、完整的設(shè)計(jì)、階段的優(yōu)選、精準(zhǔn)的結(jié)果。
本實(shí)驗(yàn)通過輔料類型篩選確定了輔料的種類,并結(jié)合星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)曲面法優(yōu)化歸芪扶正顆粒的成型工藝,確定了輔料用量和乙醇濃度,并明確其包裝濕度范圍。通過驗(yàn)證試驗(yàn)可知,星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)曲面法優(yōu)選得到的歸芪扶正顆粒成型工藝穩(wěn)定可行,制備的顆粒具有成型率高、流動(dòng)性好、抗吸濕性強(qiáng)的特征,為該制劑之后的大生產(chǎn)提供參考。