糖網(wǎng)明目顆粒噴霧制粒工藝參數(shù)優(yōu)選及其顆粒性狀研究

張桂杰++陳明霞++宋曉莉++劉曄++康東周++連增林

摘要：目的 優(yōu)選糖網(wǎng)明目顆粒噴霧制粒最佳工藝，以提高成品率及成品質(zhì)量。方法 分別采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)浸膏相對(duì)密度、輔料種類、浸膏與輔料比例、進(jìn)風(fēng)溫度-物料溫度、噴霧速率、霧化壓力進(jìn)行優(yōu)選，確定最佳制備工藝，并進(jìn)行3批樣品驗(yàn)證，對(duì)顆粒流動(dòng)性、吸濕性等制劑相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究。結(jié)果 糖網(wǎng)明目顆粒的最佳噴霧制粒工藝為：浸膏相對(duì)密度（60 ℃測(cè)定）1.15～1.20，優(yōu)選輔料為糊精，干浸膏與輔料比例為58∶42，進(jìn)風(fēng)溫度-物料溫度為90-75 ℃，霧化壓力0.12 mPa，噴霧速率10 Hz。結(jié)論 本試驗(yàn)優(yōu)選的工藝制得顆粒成型率高、流動(dòng)性和吸濕性良好，可用于糖網(wǎng)明目顆粒的制備。

關(guān)鍵詞：糖網(wǎng)明目顆粒；噴霧制粒；制粒工藝

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2018.01.017

中圖分類號(hào)：R283.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5304（2018）01-0079-05

Optimization of Parameters of Granule Spray Process of Tangwang Mingmu Granules

and Study on Its Grain Properties

ZHANG Gui-jie1，2， CHEN Ming-xia2， SONG Xiao-li1，2， LIU Ye2， KANG Dong-zhou1， LIAN Zeng-lin3，4

1. College of Pharmacy， Yanbian University， Yanji 133000， China； 2. Beijing Handian Pharmaceutical Co.， LTD.， Handian Group， Beijing 102600， China； 3. Beijing Red Sun Pharmaceutical Co.， Ltd.， Handian Group， Beijing 100103， China； 4. Institute of Biological Chinese Medicine， Beijing Yichunag Industry Research Institute of Biological Technology， Beijing 100176， China

Abstract： Objective To select the optimum process of granule spray for Tangwang Mingmu Granules， To improve the yield and finished product quality. Methods The effects of the relative density， the type of excipients， the ratio of the extract and the excipient， the inlet temperature-the material temperature， the spray rate and the atomization pressure were selected by single factor and orthogonal test respectively to determine the optimum preparation process. Validation for three batch sample， particle flow， hygroscopicity and other related content of the preparation were studied. Results The optimum spray granulation process of Tangwang Mingmu Granules： the relative density of extract （60 ℃ determination） was 1.15–1.20； the excipient was selected as dextrin； the ratio of dry extract and excipient was 58：42； inlet temperature - material temperature was 90-75 ℃； atomization pressure was 0.12 mPa； spray rate was 10 Hz. Conclusion The preparation technology of Tangwang Mingmu Granules optimized in this study is with high preparation rate， good fluidity and hygroscopicity， which can be used for the preparation of Tangwang Mingmu Granules.

Keywords： Tangwang Mingmu Granules； spray granulation； granulation process

糖網(wǎng)明目顆粒由黃芪、烏梅、黃連、肉桂、益母草、女貞子、密蒙花等中藥組成，功能益氣養(yǎng)陰、溫陽(yáng)化氣、和血明目，用于糖尿病視網(wǎng)膜病變非增殖期，

基金項(xiàng)目：北京市科技計(jì)劃“十病十藥”中藥專項(xiàng)（Z121102001112007）

通訊作者：連增林，E-mail：zenglinlian@aliyun.com；

康東周，E-mail：kangdz@ybu.edu.cn

癥見(jiàn)眼前黑影、視物變形、視物昏花、目睛干澀、神疲乏力、氣短懶言等。endprint

噴霧制粒是集混合、制粒、干燥于一機(jī)內(nèi)完成的制粒工藝技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高、機(jī)械程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小等諸多優(yōu)勢(shì)。此外，其制粒過(guò)程是在密閉環(huán)境下進(jìn)行，產(chǎn)品不易被污染，故更能符合日益提高的GMP標(biāo)準(zhǔn)的要求。但在實(shí)際操作過(guò)程中，噴霧制粒工藝依然受到諸多因素的影響，主要有浸膏相對(duì)密度、輔料種類、浸膏與輔料比例、噴液速度、霧化壓力、進(jìn)風(fēng)溫度、物料溫度等[1]。本研究對(duì)糖網(wǎng)明目顆粒的噴霧制粒工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選。首先對(duì)浸膏相對(duì)密度、輔料種類、浸膏與輔料比例進(jìn)行考察和篩選，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，分別以顆粒的成品率和含水量為考察指標(biāo)，對(duì)主要因素進(jìn)風(fēng)溫度-物料溫度、噴霧速率、霧化壓力進(jìn)行優(yōu)化并確定最佳的制備工藝，并進(jìn)行3批驗(yàn)證試驗(yàn)，并對(duì)顆粒成型率、吸濕性、流動(dòng)性等進(jìn)行考察。

1 儀器與試藥

DPL-IIA型多功能制粒/制丸/包衣機(jī)，重慶精工制藥機(jī)械有限責(zé)任公司；TB-215D分析天平，丹佛儀器（北京）有限公司；JM-A20002電子天平，龍騰電子有限公司；DHG-9070A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；LXJ-ⅡB離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠。

糖網(wǎng)明目顆粒中藥提取浸膏，漢典集團(tuán)北京漢典制藥有限公司；乳糖（批號(hào)1607003），江蘇道寧藥業(yè)有限公司；糊精（批號(hào)16123101），遼寧東源藥業(yè)有限公司；可溶性淀粉（批號(hào)201612062），湖州展望藥業(yè)有限公司；氯化鈉（批號(hào)20161016）、硫酸（批號(hào)20160912）、氯化鉀（批號(hào)20160712）、硝酸鉀（批號(hào)20160223），北京化工廠。

2 方法與結(jié)果

2.1 單因素考察

2.1.1 浸膏相對(duì)密度的確定

取處方藥材，按最佳提取工藝提取，合并提取液并濃縮至相對(duì)密度分別為1.10、1.15、1.20、1.25（60 ℃），按浸膏（以干浸膏計(jì)）∶輔料=58∶42的比例，稱取定量糊精，置于物料鍋內(nèi)，設(shè)定進(jìn)風(fēng)口溫度90 ℃，物料溫度75 ℃，霧化壓力0.12 mPa，進(jìn)行制粒。結(jié)果顯示：密度為1.25時(shí)，易堵塞噴頭；密度為1.10時(shí)，噴霧時(shí)間增加，藥液黏度低，制得的顆粒偏小；密度為1.15、1.20時(shí)制得的顆粒色澤和大小均良好。故確定藥液相對(duì)密度為1.15～1.20。

2.1.2 輔料種類的篩選

分別選用乳糖、可溶性淀粉、糊精3種輔料，按浸膏（以干浸膏計(jì)）∶輔料=58∶42的比例，稱取定量輔料，置于物料鍋內(nèi)，設(shè)定進(jìn)風(fēng)口溫度90 ℃，物料溫度75 ℃，霧化壓力0.12 mPa，進(jìn)行制粒。從顆粒的成型率、吸濕率及溶解率，結(jié)合制粒難易程度及顆粒吸濕后性狀變化進(jìn)行綜合評(píng)定，優(yōu)選輔料。

2.1.2.1 成型率考察

將制得顆粒先過(guò)1號(hào)篩，再過(guò)5號(hào)篩，收集能通過(guò)1號(hào)篩但不能通過(guò)5號(hào)篩的顆粒，稱定質(zhì)量，計(jì)算成型率。成型率（%）=過(guò)篩后質(zhì)量÷總顆粒質(zhì)量×100%。

2.1.2.2 溶解性考察

在80 ℃干燥至恒重的15 mL離心管中加入精密稱定的顆粒1 g，加入沸水10 mL，攪拌振蕩5 min，3000 r/min離心15 min，棄上清液，在80 ℃將殘?jiān)娓芍梁阒兀芊Q定，計(jì)算溶解率。溶解率（%）=溶解顆粒質(zhì)量÷顆粒質(zhì)量×100%。

2.1.2.3 吸濕性考察

在已恒重的稱量瓶底部放入厚約2 mm的顆粒，精密稱重后，置于底部盛有氯化鈉過(guò)飽和溶液的玻璃干燥器內(nèi)（相對(duì)濕度為75%），揭開瓶蓋，定時(shí)（3、6、9、12、24 h）稱量，計(jì)算吸濕率。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%。

2.1.2.4 輔料種類的確定

不同輔料的制粒難易程度及制得顆粒的成型率、溶解率、24 h吸濕率考察結(jié)果見(jiàn)表1。由考察結(jié)果可以看出，糊精較易制得顆粒，成型率最高，吸濕率和溶解率與乳糖作為輔料相比差別不大?？紤]到乳糖成本較高及患者對(duì)乳糖的不耐受性，選擇糊精作為本顆粒的輔料。

2.1.3 浸膏與輔料比例的確定

取相對(duì)密度為1.15（60 ℃）的提取物浸膏，分別選擇浸膏（以干浸膏計(jì)）與輔料的比例為70∶30、64∶36、58∶42，設(shè)定進(jìn)風(fēng)口溫度90 ℃，物料溫度75 ℃，霧化壓力0.12 mPa，進(jìn)行制粒，結(jié)果顯示：浸膏中所含干膏粉與輔料的比例為70∶30時(shí)，塌床嚴(yán)重，無(wú)法制得顆粒；浸膏中所含干膏粉與輔料的比例為64∶36時(shí)，雖然能勉強(qiáng)制得顆粒，但制粒過(guò)程中顆粒易粘結(jié)，不易控制；浸膏中所含干膏粉與輔料的比例為58∶42時(shí)，制得的顆粒大小均勻，粒度好，過(guò)程控制穩(wěn)定。因此，確定浸膏中所含干膏粉與輔料的比例約為58∶42。

2.2 正交試驗(yàn)優(yōu)選噴霧制粒參數(shù)

在選定浸膏相對(duì)密度、輔料種類、浸膏與輔料比例的基礎(chǔ)上，選擇影響噴霧制粒質(zhì)量的3個(gè)主要因素，分別為進(jìn)風(fēng)溫度-物料溫度、噴霧速率、霧化壓力，每個(gè)因素取3個(gè)水平。分別以噴霧制粒的顆粒成品率及含水量為考察指標(biāo)，采用L9（34）正交表進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)。取相對(duì)密度為1.15（60 ℃）的浸膏550 g（相當(dāng)于1份顆粒量，含干膏204 g），按浸膏（以干浸膏計(jì)）與輔料為58∶42的比例稱取相應(yīng)輔料，放入物料鍋內(nèi)，按正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)置各儀器參數(shù)，待各參數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)噴霧程序，噴霧制粒完成后，繼續(xù)干燥1 h，降溫，待物料溫度降至45 ℃以下時(shí)，停機(jī)，出料，整粒，計(jì)算顆粒成品率，并測(cè)定顆粒含水量。正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表2，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，成品率方差分析結(jié)果見(jiàn)表4，含水量方差分析結(jié)果見(jiàn)表5。

成品率方差分析結(jié)果表明，因素B（噴霧速率）和因素C（霧化壓力）對(duì)顆粒的成品率具有顯著影響（P<0.05），而因素A（進(jìn)風(fēng)溫度-物料溫度）對(duì)顆粒成品率影響不明顯（P>0.05）。其中，噴霧速率過(guò)小則得到顆粒細(xì)分多，噴霧速率過(guò)大則顆粒來(lái)不及干燥易粘結(jié)成塊。由直觀分析也可以看出，因素B對(duì)成品率的影響為B2>B1>B3，因此選擇B2。因素C對(duì)成品率的影響為C2>C3>C1，因此選擇C2。endprint

含水量方差分析結(jié)果表明，因素A（進(jìn)風(fēng)溫度-物料溫度）和因素B（噴霧速率）對(duì)顆粒含水量有顯著影響（P<0.01，P<0.05），而因素C（霧化壓力）對(duì)顆粒含水量影響不明顯（P>0.05）。由直觀分析可以看出，因素A對(duì)顆粒含水量的影響為A3

結(jié)合成品率方差分析結(jié)果和含水量方差分析結(jié)果，最終確定噴霧制粒的最佳工藝條件為A2B2C2，即進(jìn)風(fēng)溫度-物料溫度為90-75 ℃，噴霧速率（蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速）為10 Hz，霧化壓力為0.12 mPa。

3 噴霧制粒工藝驗(yàn)證及顆粒性狀研究

3.1 工藝驗(yàn)證試驗(yàn)

按處方量稱取各藥材共3份，按優(yōu)化的最佳提取工藝進(jìn)行提取、濃縮至藥液相對(duì)密度（60 ℃）為1.15，選擇進(jìn)風(fēng)溫度-物料溫度為90-75 ℃，噴霧速率（蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速）為10 Hz，霧化壓力為0.12 mPa，進(jìn)行噴霧制粒，測(cè)定顆粒的成品率和含水量，結(jié)果見(jiàn)表6。

3.2 顆粒流動(dòng)性、堆密度、吸濕性試驗(yàn)

取顆粒（批號(hào)20170411）分別測(cè)定顆粒的休止角、堆密度、吸濕百分率和臨界相對(duì)吸濕率。

3.2.1 休止角測(cè)定

采用固定漏斗法，將3只漏斗串聯(lián)，最底端距水平放置坐標(biāo)紙2.0 cm（H），小心地將顆粒沿漏斗壁倒入最上面的漏斗中直到最下面漏斗形成的藥粉圓錐體尖端接觸漏斗下口為止，由坐標(biāo)紙測(cè)出圓錐底部的直徑（R），計(jì)算休止角（α）。tanα=2H/R。平行測(cè)定3次，結(jié)果分別為23.7、24.2、23.7，平均23.9。表明顆粒的流動(dòng)性良好。

3.2.2 堆密度測(cè)定

取一50 mL量筒，加入30 mL顆粒，稱量30 mL顆粒質(zhì)量（W），計(jì)算堆密度。堆密度=W/30。平行測(cè)定3次，結(jié)果分別為0.550、0.548、0.553 g/mL，平均0.550 g/mL。

3.2.3 吸濕率測(cè)定

取稱量瓶恒重，將已恒重的稱量瓶底部放入厚約2 mm的顆粒，精確稱重，置于底部放有氯化鈉過(guò)飽和溶液的玻璃干燥器內(nèi)（相對(duì)濕度75%），揭開瓶蓋，定時(shí)稱量，計(jì)算吸濕率。結(jié)果0、4、8、12、24、48、72 h的吸濕率分別為0、1.75%、5.57%、8.85%、13.97%、17.51%、17.99%，見(jiàn)圖1。

可見(jiàn)，開始放置時(shí)隨著時(shí)間增加，吸濕百分率不斷增加，最后趨于恒定。放置24 h，吸濕率接近14%；放置48 h，吸濕率超過(guò)15%。說(shuō)明本品具有較強(qiáng)吸濕性，因此在實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)的放置過(guò)程中均需嚴(yán)格控制環(huán)境相對(duì)濕度，避免影響產(chǎn)品質(zhì)量。

3.2.4 臨界相對(duì)吸濕率測(cè)定

取顆粒，將已恒重的稱量瓶底部放入約2 mm厚的顆粒，精確稱重后，置于分別盛有8種不同濃度硫酸和無(wú)機(jī)鹽飽和溶液的玻璃干燥器內(nèi)，揭開瓶蓋，于干燥器內(nèi)存放48 h，稱重，觀察顆粒外觀，計(jì)算吸濕率，結(jié)果見(jiàn)表7、圖2。

從圖2可以看出，顆粒臨界吸濕率為68%，因此在制粒、分裝及儲(chǔ)存時(shí)，環(huán)境濕度須控制在68%以下，以減少水分對(duì)藥物性質(zhì)及穩(wěn)定性的影響。

可見(jiàn)，采用最佳制粒方案制備得到的顆粒的成品率和含水量均能達(dá)到要求，與正交試驗(yàn)結(jié)果基本一致，流動(dòng)性和吸濕率均符合要求，表明該工藝穩(wěn)定、可靠。

4 討論

糖網(wǎng)明目顆粒為復(fù)方制劑，其成分主要有皂苷、黃酮、生物堿、有機(jī)酸和多糖等，提取浸膏黏性大。采用噴霧制粒法，由提取浸膏直接噴霧和輔料混合制得顆粒，全程物料溫度在75 ℃以下，節(jié)省了傳統(tǒng)提取浸膏先干燥再與輔料混合制粒的干燥步驟，能夠盡量避免熱敏性成分的破壞，提高有效成分尤其是熱敏性成分的轉(zhuǎn)移率，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。

影響噴霧制粒的因素包括浸膏的相對(duì)密度、輔料的種類及浸膏與輔料比例、進(jìn)風(fēng)溫度-物料溫度、噴霧速率、霧化壓力等。①浸膏的相對(duì)密度過(guò)高，浸膏黏度大，易堵塞噴頭；太低則操作時(shí)間增加，藥液黏度低，制得的顆粒偏小，影響成品率。同時(shí)，浸膏的相對(duì)密度還會(huì)影響實(shí)際噴霧速度，由于相對(duì)密度小，為了節(jié)省時(shí)間，則通過(guò)噴霧速率來(lái)調(diào)節(jié)，相對(duì)密度越小，同一機(jī)器設(shè)定噴霧速度越大[2-3]。②因中藥制劑均具有較大的吸濕性，故需用輔料加以改善。本試驗(yàn)篩選出糖網(wǎng)明目顆粒的適宜輔料為糊精，成型性和吸濕率試驗(yàn)結(jié)果良好，且糊精是制作糖尿病制劑的常用輔料[4]。此外，輔料與浸膏的比例應(yīng)適當(dāng)，過(guò)低無(wú)法改善藥粉吸濕性甚至無(wú)法制得顆粒，過(guò)高卻會(huì)增加成本和噴霧難度[5]。③進(jìn)風(fēng)溫度過(guò)高，易產(chǎn)生大量外干內(nèi)濕的顆粒；溫度過(guò)低，則易使顆粒黏連。物料溫度也是影響制粒的因素之一，是由物料的含水量決定的，若水分蒸發(fā)和帶入一致則物料溫度恒定[6]。因此，若要物料溫度恒定則需控制好進(jìn)風(fēng)溫度。④噴霧速率過(guò)快易造成塌床；過(guò)慢不僅耗時(shí)長(zhǎng)、耗能多，而且易使顆粒細(xì)粉過(guò)多，影響成品率[7]。⑤霧化壓力越大，霧滴越小，所得顆粒粒徑越??；壓力過(guò)低，霧滴大，易結(jié)塊，成粒困難[8]。 根據(jù)以上諸因素，本研究通過(guò)單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)，優(yōu)選出糖網(wǎng)明目顆粒的最佳噴霧工藝條件為浸膏相對(duì)密度1.15～1.20，輔料為糊精，浸膏與輔料比例為58∶42，進(jìn)風(fēng)溫度-物料溫度為90-75 ℃，霧化壓力為0.12 mPa，噴霧速率為10 Hz。按照該工藝制得顆粒的成品率和含水量、流動(dòng)性及吸濕率等各項(xiàng)考察指標(biāo)均能達(dá)到要求，表明該工藝穩(wěn)定可靠，可作為該制劑大量生產(chǎn)的工藝依據(jù)。

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（收稿日期：2017-07-14）

（修回日期：2017-08-04；編輯：陳靜）