籽瓜皮總皂苷提取物膠囊的制備工藝研究

湛園園，田麗萍，*，劉宏亮，王金輝，薛琳

（1.石河子大學(xué)藥學(xué)院，新疆石河子832000；2.石河子蔬菜研究所，新疆石河子832000）

籽瓜皮總皂苷提取物膠囊的制備工藝研究

湛園園1，田麗萍1，*，劉宏亮1，王金輝1，薛琳2

（1.石河子大學(xué)藥學(xué)院，新疆石河子832000；2.石河子蔬菜研究所，新疆石河子832000）

以總皂苷含量和浸膏提取率的綜合評(píng)分為指標(biāo)，采用正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)考察提取時(shí)間、提取次數(shù)和料液比對(duì)籽瓜皮膠囊醇提工藝的影響。以顆粒合格率、休止角、吸濕率為考察指標(biāo)，采用單因素試驗(yàn)考察該膠囊的輔料種類和用量。最佳提取工藝為加入10倍量的80%乙醇，80℃水浴提取3次，每次90min，總皂苷得率為6.11%，浸膏得率為35.58%。籽瓜皮醇提物經(jīng)過大孔樹脂純化后，以可壓性淀粉為填充劑，30%乙醇為黏合劑制軟材，將所制得的顆粒灌裝于1號(hào)膠囊中，即得符合質(zhì)量要求的籽瓜皮提取物膠囊。優(yōu)化的提取工藝有效成分提取率高，制劑處方設(shè)計(jì)合理，膠囊中功效成分含量穩(wěn)定。

籽瓜皮；總皂苷；正交試驗(yàn)；膠囊；制備工藝

籽瓜Citrullus lanatus.convar megulaspemus（L.），又名打瓜，屬葫蘆科西瓜屬普通西瓜種的栽培變種，主要分布于新疆、內(nèi)蒙古和甘肅等地方。全國籽瓜年產(chǎn)量可達(dá)數(shù)百萬噸，但均用于取籽，然而占總質(zhì)量近93%的瓤、皮被扔掉，不僅造成了資源的浪費(fèi)，而且污染了農(nóng)田環(huán)境。籽瓜含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素B、D等營養(yǎng)物質(zhì)，多作為日常食用，是人們普遍喜愛的美味食品。據(jù)史料記載，“籽瓜入心脾胃，肉有降心脾胃熱，止消渴”，該功效已被眾多消費(fèi)者所認(rèn)同[1]。已廣泛用于食品、醫(yī)藥、日化及紡織行業(yè)，特別是在醫(yī)療行業(yè)除了可降低血漿膽固醇、調(diào)節(jié)血糖水平、預(yù)防肥胖以外，還可以抑制癌細(xì)胞擴(kuò)散或腫瘤的形成，具有重要的經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值。皂苷是天然產(chǎn)物化學(xué)庫的重要組成之一，具有多種生物活性，如抗腫瘤、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗病毒、抗真菌、保肝活性等[2]。本試驗(yàn)以籽瓜皮中主要成分籽瓜皮總皂苷為原料藥，采用多種試驗(yàn)方法和分析手段對(duì)制備工藝進(jìn)行優(yōu)選，在進(jìn)一步的試驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定將其制成膠囊劑。以吸濕率和休止角為考察指標(biāo)，篩選合適的輔料種類和用量，優(yōu)選出最佳的制備工藝條件，為臨床和生產(chǎn)提供可靠依據(jù)。以達(dá)到優(yōu)化和控制質(zhì)量的目的。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

FY130粉碎機(jī)：天津市泰斯特儀器有限公司；APTB456B電子秤：深圳市安普特電子科技有限公司；BP211D型電子天平：德國賽多利斯；RE-5205旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；酒精計(jì)：冀州市耀華機(jī)械代表廠；SHB-IIIS型循環(huán)水式多用真空泵：鄭州長城科工貿(mào)有限公司；SK5200HP型超聲波清洗器：上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司；AB-8大孔樹脂：天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；UV-2401紫外分光光譜儀：日本島津公司；DZF-6050真空恒溫干燥箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.2 試藥

籽瓜皮：采自新疆省石河子市150團(tuán)15連，經(jīng)鑒定為Citrullus lanatus.convar megulaspemus L.內(nèi)蒙黑中片；籽瓜皮總皂苷：新疆特種植物藥資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自制；葫蘆素B標(biāo)準(zhǔn)品：購自寶雞市辰光生物科技有限公司，生產(chǎn)批號(hào)是20120218。乳糖、糊精、可溶性淀粉、甘露醇、聚乙烯吡咯烷酮K30：均為藥用規(guī)格；乙醇等其他試劑：均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 籽瓜皮總皂苷含量測(cè)定[3-5]

精密稱取籽瓜皮的粉末，每份1.00 g，加入11倍量65%乙醇，超聲2次，每次1 h。過濾，合并濾液，放在風(fēng)扇下吹干。用甲醇溶解并定容至10mL，作為籽瓜皮待測(cè)液。另精密稱取3mg葫蘆素B標(biāo)準(zhǔn)品，定容至10mL，即為標(biāo)準(zhǔn)液。分別精密吸取標(biāo)準(zhǔn)液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL至具塞試管中，揮干溶劑后，分別向各管加入5%香草醛冰醋酸溶液0.2 mL和60%硫酸0.8 mL，搖勻，60℃水浴加熱15min顯色，取出后冰浴10min，用冰醋酸定容至5mL，在室溫中靜置10min。以葫蘆素B濃度為0mg/mL的反應(yīng)液為空白參比液，在400 nm～600 nm的范圍內(nèi)進(jìn)行光譜掃描，選擇的最大吸收波長為463 nm。分別精密吸取待測(cè)液0.5mL，同標(biāo)準(zhǔn)曲線項(xiàng)下方法顯色對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。以對(duì)照品質(zhì)量濃度（C）和吸光度（A）進(jìn)行線性回歸，得籽瓜皮總皂苷提取物的線性回歸方程A=0.005 C－0.0335（r=0.999 1），籽瓜皮總皂苷提取物在0.03 g/L～0.15 g/L與吸光度線性關(guān)系良好。

2.2 乙醇提取試驗(yàn)及結(jié)果分析

2.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)的考察結(jié)果確定了最佳提取溫為80℃和最佳提取溶劑為80%乙醇后，以影響總皂苷含量的料液比、提取時(shí)間和提取次數(shù)為考察因素，每個(gè)因素選取3個(gè)水平，按L9（34）正交表安排試驗(yàn)，見表1。以總皂苷含量為考察指標(biāo)，優(yōu)選最佳提取工藝。

表1 籽瓜醇提物提取工藝正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table1 Seed melon extract alcohol extraction process orthogonal test

2.2.2 正交試驗(yàn)制備樣品

按9個(gè)處方稱取籽瓜皮9份，分別置于圓底燒瓶中，按照正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求加入80%的乙醇，80℃提取，按照提取時(shí)間試驗(yàn)，煎煮好后過濾，濃縮，干燥。測(cè)定籽瓜皮醇提物總皂苷含量。

2.2.3 浸膏提取率測(cè)定[6]

分別精密吸取樣品溶液10mL，水浴揮干，放置于105℃烘箱中3 h，取出后放置干燥器中平衡0.5 h，迅速稱重。綜合評(píng)分結(jié)果見表1，方差分析見表2。

浸膏提取率/%=干浸膏質(zhì)量/籽瓜皮總質(zhì)量×100。綜合評(píng)分=總皂苷含量×90%+浸膏提取率×10%。

表2 方差分析結(jié)果Table2 Analysis of variance

結(jié)果表明：各因素對(duì)提取試驗(yàn)結(jié)果的影響程度為C＞A＞B，即影響大小順序?yàn)樘崛〈螖?shù)＞80%乙醇添加量＞提取時(shí)間，最佳工藝為A2B2C3。根據(jù)方差分析結(jié)果可知提取次數(shù)對(duì)籽瓜皮總皂苷的提取有顯著影響（P＜0.05），C3大于C2和C1；料液比和提取時(shí)間對(duì)籽瓜皮總皂苷的提取影響不顯著。因此，確定各因素的最佳水平組合為A2B2C3，也就是10倍量的80%乙醇，80℃水浴提取3次，每次90min。

2.2.4 工藝驗(yàn)證試驗(yàn)

精密稱取籽瓜皮粉末3份，每份100.00 g，按優(yōu)選出的最佳工藝條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，即取籽瓜皮粉末加入10倍量的80%乙醇，80℃水浴提取3次，每次90min。結(jié)果籽瓜皮總皂苷含量為6.11%，浸膏提取率為35.58%。表明該工藝提取有較高的籽瓜皮總皂苷提取率，且穩(wěn)定性良好。綜合評(píng)分是9.057。

2.3 籽瓜皮提取物制備

取5 kg籽瓜皮，粉碎，按料液比1∶10（g/mL）加入80%乙醇，提取3次，每次煎煮1.5 h，合并濾液，回收乙醇至濾液無醇味。將80%乙醇籽瓜皮提取物用等量水稀釋，通過AB-8大孔樹脂，依次用水及70%濃度的乙醇洗脫，收集相應(yīng)的洗脫液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至干浸膏，粉碎后得籽瓜皮干浸膏粉末162.75mg。保存在干燥器中備用。采用上述香草醛-濃硫酸比色法測(cè)定總皂苷含量，并計(jì)算籽瓜皮總皂苷提取物得率。

2.4 籽瓜皮提取物膠囊制備工藝研究

2.4.1 膠囊劑成型工藝研究

將籽瓜皮提取物浸膏粉與輔料按照比例混合，選用不同濃度的乙醇作為粘合劑，采用濕法制粒，以制軟材的難易程度以及顆粒得率、休止角、堆密度、吸濕百分率作為考察指標(biāo)，以此判斷膠囊內(nèi)容物的流動(dòng)性、吸濕性和成型效果，篩選出籽瓜浸膏粉與輔料的最佳配比，確定膠囊劑成型工藝的最佳處方[7-9]。

2.4.2 劑型的選擇

由于多數(shù)皂苷具有苦而辛辣味，其粉末對(duì)人體黏膜有很強(qiáng)的刺激性，并且皂苷的吸濕性較強(qiáng)，吸濕后黏性會(huì)變大，流動(dòng)性變差，給生產(chǎn)和儲(chǔ)存都造成了一定的困難。為了掩蓋浸膏粉的不良?xì)馕?，避免刺激性，便于患者吞服和攜帶，提高藥物的穩(wěn)定性和生物利用度，所以將本品制成膠囊劑較合適。

2.4.3 輔料種類考察

2.4.3.1 休止角和吸濕性的測(cè)定[10]

休止角的測(cè)定采用固定漏斗法，浸膏粉（批號(hào)20160420，60目），計(jì)算出浸膏粉的休止角α。結(jié)果見表3。

表3 籽瓜皮總皂苷及其與不同輔料的混合物的吸濕百分率、休止角測(cè)定結(jié)果Table3 Total saponins extracts and different accessories mixtures absorbent percentage，angle of repose measurement results

吸濕性的測(cè)定：將籽瓜浸膏粉放置于25℃盛有飽和氯化鈉溶液的玻璃干燥器的稱量皿中，在恒溫恒濕條件下保存，定時(shí)取出，精密稱定重量，并計(jì)算籽瓜浸膏粉的吸濕百分率[8]。一般認(rèn)為α≤30°時(shí)流動(dòng)性好，α≤40°時(shí)可以滿足生產(chǎn)過程中的流動(dòng)性需求。浸膏粉的流動(dòng)性對(duì)膠囊劑的重量差異及正常操作影響較大。通過對(duì)籽瓜浸膏粉的休止角以及吸濕性的研究，籽瓜浸膏粉的休止角為38.29°。表明籽瓜皮浸膏粉的流動(dòng)性可以滿足生產(chǎn)過程中的流動(dòng)性需求。浸膏粉經(jīng)過96 h后，吸濕率可達(dá)29.07%，表明浸膏粉有較強(qiáng)的吸濕性，需要加入合適的輔料，以制備合格的膠囊。

2.4.3.2 輔料的篩選

根據(jù)文獻(xiàn)記載，以及輔料的性質(zhì)及綜合考慮生產(chǎn)成本，初步選取淀粉、糊精、乳糖、甘露醇為考察因素，采用單因素試驗(yàn)篩選最佳賦形劑。按浸膏粉與輔料（1∶1，g/g）混勻，以休止角（混合物吸濕前）及吸濕率為考察指標(biāo)，考察不同輔料對(duì)吸濕性的影響[11]。結(jié)果見表3。綜合休止角及吸濕性的考察結(jié)果，可溶性淀粉與籽瓜浸膏粉混合后，休止角最低，吸濕率較低。

2.4.3.3 輔料用量考察

稱取5份籽瓜浸膏粉，分別向其中加入重量為浸膏粉10%、20%、30%、40%、50%的淀粉，按照籽瓜浸膏粉吸濕率及休止角的測(cè)定方法測(cè)定吸濕率及休止角，結(jié)果見表4。

表4 加入不同比例淀粉的休止角測(cè)定結(jié)果及吸濕率結(jié)果Table4 Adding different proportions of starch angle of repose measurement results and the results of moisture absorption rate

由表4可知，當(dāng)加入的淀粉為浸膏粉的30%時(shí)，混合粉末的吸濕性趨于穩(wěn)定。因此為減少藥物的服用劑量，加入30%的淀粉。混合粉末的休止角均小于40°，流動(dòng)性較好。

2.4.4 粘合劑種類的選擇

不同的粘合劑對(duì)制粒的結(jié)果存在影響，取籽瓜浸膏粉與30%淀粉按比例10∶3（g/g）混合，分別以30%乙醇、50%乙醇、70%乙醇和PVP溶液為粘合劑制粒，過18目篩網(wǎng)制濕顆粒，真空干燥箱中45℃干燥1.5 h，再過16目篩網(wǎng)整粒，以顆粒合格率和制粒的難易程度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，選出適宜的粘合劑種類。顆粒合格率/%=合格顆粒重量/（浸膏粉重﹢輔料重）×100。結(jié)果見表5。

表5 不同粘合劑制粒情況Table5 Different adhesive granulation conditions

用不同濃度的乙醇制粒時(shí)，均比較容易制粒，但是細(xì)粉較多；使用不同濃度PVP的30%乙醇溶液制軟材時(shí)粘合性變強(qiáng)，顆粒的合格率降低，因此，選擇30%乙醇溶液作為粘合劑。

2.4.5 顆粒的流動(dòng)性與吸濕性考察

2.4.5.1 流動(dòng)性的測(cè)定

根據(jù)篩選結(jié)果制粒，測(cè)定休止角，結(jié)果見表6。

表6 成型顆粒休止角測(cè)定結(jié)果Table6 Shaped particle angle of repose measurement results

三批成型的顆粒休止角都小于35°，表明顆粒的流動(dòng)性較好。

2.4.5.2 顆粒吸濕性百分率的測(cè)定

與浸膏粉的測(cè)定方法一樣，結(jié)果見表7，以吸濕率對(duì)時(shí)間作圖得到吸濕曲線，見圖1。

表7 顆粒吸濕率測(cè)定結(jié)果Table7 Particle absorption measurement results

圖1 吸濕曲線Fig.1 Moisture absorption curve

即放置144h能達(dá)到吸濕平衡。吸濕率達(dá)到13%。中國藥典規(guī)定膠囊劑的含水量不得超過9%，因此在制備顆粒時(shí)應(yīng)盡量縮短填充與包裝的過程，以免顆粒在空氣中暴露時(shí)間過長而造成含水量的超標(biāo)。

2.4.6 顆粒堆密度考察

分別稱取3份一定量的籽瓜皮提取物顆粒，分別放置于5mL的量筒中，輕輕敲打量筒的外壁，使顆粒均勻填充于量筒中，讀出體積，計(jì)算顆粒的堆密度。結(jié)果見表8，顆粒堆密度為0.519 8 g/mL。

表8 堆密度測(cè)定結(jié)果Table8 Bulk density measurement results

2.4.7 相對(duì)臨界濕度

稱取制備的顆粒，平鋪于干燥至恒重的稱量瓶中，厚約2mm，精密稱定后放置在盛有不同的飽合鹽溶液的玻璃干燥器中，25℃的環(huán)境中保存7 d，取出稱量瓶，精密稱定重量，計(jì)算吸濕百分率[12]，結(jié)果見表9。

表9 不同濕度下顆粒吸濕率測(cè)定結(jié)果Table9 Results of hygroscopicity rate of granules under different humidity

以吸濕率為縱坐標(biāo)，相對(duì)濕度為橫坐標(biāo)作圖，見圖2。

圖2 臨界相對(duì)濕度Fig.2 Critical relative humidity

本品的臨界相對(duì)濕度約為73%，表明在顆粒保存和裝膠囊過程中，環(huán)境濕度必須控制在73%以下，避免顆粒的吸濕對(duì)成品質(zhì)量的影響。

2.4.8 膠囊型號(hào)的考察

本品用于保肝護(hù)肝，日服用原藥材50 g，即籽瓜皮總皂苷580mg，若分為3次服用，每次3粒，則每粒含籽瓜皮總皂苷64mg，加上輔料，一次給藥總量為234mg。本品堆密度0.519 8 g/mL。所需要膠囊的體積為0.45mL，查閱資料得1號(hào)膠囊的容積為0.5mL，因此可以用1號(hào)膠囊殼灌裝籽瓜皮提取物顆粒。

2.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

按優(yōu)選出的最佳成型工藝條件制備顆粒，將籽瓜皮提取物浸膏粉、淀粉過60目篩網(wǎng)，浸膏粉與淀粉按10∶3（g/g）的比例混合均勻，加入30%乙醇溶液按照等量遞加的方法制軟材，過18目篩制得濕顆粒，放于真空干燥箱中45℃干燥1.5 h，再過16目篩進(jìn)行整粒，最后裝入1號(hào)膠囊中，即得籽瓜皮提取物膠囊。測(cè)定顆粒合格率、休止角、堆密度，結(jié)果見表10。結(jié)果表明，所制得的顆粒比較均勻，流動(dòng)性較好，能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。

表10 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Table10 The experiment of verification

2.6 籽瓜皮提取物膠囊初步質(zhì)量研究[13-14]

2.6.1 裝量差異

取3批籽瓜皮提取物膠囊，每批樣品10粒，精密稱定各膠囊的重量后，將內(nèi)容物傾出，操作過程不得損壞膠囊殼，并用小刷將膠囊殼刷凈，精密稱定囊殼重量，計(jì)算出每粒內(nèi)容物的裝量，并將每粒裝量與平均裝量比較。結(jié)果顯示，3批樣品的裝量差異均符合《中國藥典》（2010版）膠囊劑的質(zhì)量要求。

2.6.2 崩解時(shí)限

根據(jù)《中國藥典》（2010版）膠囊劑崩解時(shí)限的測(cè)定方法測(cè)定3批籽瓜皮提取物膠囊的崩解時(shí)限，每批樣品取6粒，置于崩解儀中測(cè)定。結(jié)果顯示，3批樣品的崩解時(shí)限分別為7.32、10.34、10.21min，均符合《中國藥典》（2010版）膠囊劑的質(zhì)量要求。

2.6.3 含量測(cè)定

采用上述含量測(cè)定方法，測(cè)定3批籽瓜皮總皂苷膠囊中籽瓜皮總皂苷的含量，結(jié)果分別為每克籽瓜皮總皂苷膠囊顆粒中含有籽瓜皮總皂苷274.4、277.6、271.2mg。表明制粒過程中并沒有影響籽瓜皮總皂苷的含量。

3 結(jié)論與討論

本研究采用香草醛-濃硫酸比色法，于436 nm波長處測(cè)定籽瓜皮總皂苷的含量，方法學(xué)考察結(jié)果符合含量測(cè)定要求。由于該顯色反應(yīng)非常靈敏，操作不當(dāng)會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。本文以總皂苷含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，篩選出的籽瓜皮提取工藝是合理的。通過單因素考察和正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)優(yōu)化，確定了籽瓜皮總皂苷提取的最佳提取工藝為：籽瓜皮加入10倍量的80%乙醇，80℃水浴提取3次，每次90min。驗(yàn)證試驗(yàn)表明此提取工藝合理可行。提取方法簡(jiǎn)單易操作、成本低，能夠應(yīng)用于籽瓜皮總皂苷的工業(yè)化生產(chǎn)中。

本文研究的籽瓜皮提取物膠囊，其浸膏粉是用80%乙醇提取而獲得，吸濕性較大，影響籽瓜浸膏粉的粉體學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)致膠囊劑的制備出現(xiàn)困難。為改善籽瓜皮提取物膠囊浸膏粉的粉體學(xué)性質(zhì)，通過對(duì)填充劑進(jìn)行篩選，考察了淀粉、糊精、乳糖以及甘露醇對(duì)浸膏粉流動(dòng)性的影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加入淀粉與浸膏粉3∶10（g/g）的比例均勻混合后，粉末的吸濕性可明顯改善，后將混合粉末用30%的乙醇制粒，干燥、整粒后得到符合膠囊劑要求的顆粒，灌裝后即可得籽瓜皮提取物膠囊。研究結(jié)果顯示，該工藝簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、可靠，所制得的籽瓜皮提取物膠囊亦符合國家規(guī)定。

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Preparation Process of the Seed Melon Peel Extract Capsule

ZHAN Yuan-yuan1，TIAN Li-ping1，*，LIU Hong-liang1，WANG Jin-hui1，XUE Lin2
（1.Pharmacy School，Shihezi University，Shihezi832000，Xinjiang，China；2.Shihezi Vegetable Research Institute，Shihezi832000，Xinjiang，China）

Taking composite score of contents of total saponins and dry extract rate as index，orthogonal test was adopted to investigate influence of extraction time，extraction times，the amount of the seed melon peel on alcohol extraction process.In passing rate of particles，angle of repose，moisture absorption of the indexes，single factor test study materials types and amounts of the capsule.Optimum extraction process consisted of adding 10-fold of80%alcohol，extracting 3 times，90min for each time.Yield of total saponins was6.11%，dry extract rate was35.58%.The seed melon peel alcohol extract after macroporous resin purification to dry extract powder，adding 30%starch，mixing evenly，with 30%ethanol made of soft material，the grain filling in No.1 capsule，which was consistent with quality requirements of the seed melon peel extract capsule.

seed melon peel；total saponins；orthogonal test；capsule；preparation process

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.04.011

2016-05-23

兵團(tuán)科技援疆計(jì)劃（2012 AB013；2012-2014）；兵團(tuán)科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金計(jì)劃（2016AE006）

湛園園（1990—），女（漢），碩士研究生，研究方向：新疆地產(chǎn)藥用植物活性成分研究及新藥開發(fā)。

*通信作者