玄麥甘桔含片浸膏粉的粉體學(xué)性質(zhì)與制粒工藝研究*

王海波，高會芹，李 哲，嚴(yán) 輝

(1.河南省食品藥品檢驗所，河南 鄭州 450018； 2.神威藥業(yè)集團有限公司，河北 石家莊 051430； 3.南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇 南京 210023)

玄麥甘桔含片由玄參、麥冬、甘草、桔梗4味中藥組成，收載于《中國藥典》2015版一部，具有清熱滋陰、祛痰利咽之功效，用于陰虛火旺、虛火上浮、口鼻干燥、咽喉腫痛等癥[1]。玄麥甘桔含片的制備工藝要求將玄麥甘桔浸膏干燥、粉碎，與適量蔗糖、淀粉混勻制成顆粒，干燥后壓片[1]。制備過程中浸膏的干燥工藝一直是生產(chǎn)中的難題。中藥浸膏常用的干燥方法有噴霧干燥、冷凍干燥、真空干燥箱干燥、帶式干燥等，不同的干燥方法制得產(chǎn)物的粉體學(xué)性質(zhì)不同，直接影響整個制劑工藝甚至制劑的療效。本研究對帶式干燥法、微波干燥法和噴霧干燥法3種干燥方法制得浸膏粉的流動性、吸濕性、成型性等粉體學(xué)性質(zhì)進行比較，并采用兩種制粒方式將膏粉制成顆粒，比較顆粒的流動性及吸濕性，從而篩選出玄麥甘桔含片浸膏最佳干燥方式及顆粒最佳制備工藝。

1 藥品、試劑與儀器

玄麥甘桔含片浸膏，神威藥業(yè)集團有限公司產(chǎn)品，批號1901201；蔗糖，博天糖業(yè)(張北)有限公司產(chǎn)品，藥用級，批號1905141；玉米淀粉，濰坊盛泰藥業(yè)有限公司產(chǎn)品，藥用級，批號20180503。MJY 60-6型真空低溫液體連續(xù)干燥機，上海敏杰制藥機械有限公司產(chǎn)品；HWL 2-B型微波干燥箱，天水華圓制藥設(shè)備科技有限責(zé)任公司產(chǎn)品；LPG-5高速離心噴霧干燥機，常州市益思特干燥設(shè)備有限公司產(chǎn)品；DP-30單沖壓片機，北京國藥龍立科技有限公司產(chǎn)品；YD-20型智能片劑硬度儀，天津大學(xué)無線電廠產(chǎn)品。

2 方法與結(jié)果

2.1 玄麥甘桔含片浸膏制備工藝

稱取處方量藥材，加水煎煮3次，第1次1.5 h，第2,3次各1 h，合并煎液，濾過，濾液靜置12 h，取上清液減壓濃縮至相對密度為1.10～1.20(60～65 ℃)的稠膏，即得玄麥甘桔含片浸膏[1]。

2.2 玄麥甘桔含片浸膏粉制備方法

2.2.1 帶式干燥法

取玄麥甘桔含片浸膏(按2.1項下方法制備)適量，55 ℃保溫，設(shè)定進料速度為18.04 L/h，加熱區(qū)溫度為87.5 ℃±87.5 ℃±82.5 ℃，履帶速度為13.8 cm/min，進行干燥，收集玄麥甘桔含片浸膏粉，即得。

2.2.2 微波干燥法

取玄麥甘桔含片浸膏(按2.1項下方法制備)適量，置入帶有硅膠墊的盒中，送入微波干燥箱內(nèi)軌道中，根據(jù)玄麥甘桔含片浸膏的水分計算應(yīng)干燥去除的水分，并設(shè)定物料溫度60 ℃，壓強為-0.08 MPa，干燥功率為800 W，進行干燥，粉碎，收集玄麥甘桔含片浸膏粉，即得。

2.2.3 噴霧干燥法

取玄麥甘桔含片浸膏(按2.1項下方法制備)適量，加適量熱純化水稀釋至膏密度約為1.05(80 ℃)，噴液速度50～100 r/min，進風(fēng)溫度160～180 ℃，出風(fēng)溫度85～95 ℃，定時收集玄麥甘桔含片浸膏粉，即得。

2.3 玄麥甘桔含片浸膏粉的粉體學(xué)性質(zhì)

2.3.1 密 度

中藥浸膏粉常用的密度參數(shù)有松密度、振實密度等。測定方法如下：取已稱量過質(zhì)量的量筒，用漏斗注入一定體積的玄麥甘桔含片浸膏粉，精確稱量質(zhì)量，并準(zhǔn)確記錄粉末體積數(shù)，求出松密度。將此量筒按一定振幅振動，記錄振實后體積，計算出振實密度[2]。該實驗重復(fù)做3次，取平均值，結(jié)果見表1。由表1可知，微波干燥法制得浸膏粉松密度、振實密度最大；噴霧干燥法制得浸膏粉松密度、振實密度最小。

2.3.2 休止角

粉體流動性的評價與測定方法較多，其中休止角的測定是檢驗粉體流動性最簡便的方法。常用的休止角測定方法為固定漏斗法：將漏斗置于水平放置平面上，取一定量的玄麥甘桔含片浸膏粉從漏斗上方慢慢加入，在重力的作用下使浸膏粉均勻流出漏斗，直到從漏斗底部漏出的物料在水平面上形成最高的圓錐體為止，圓錐體斜面與平面的夾角即為休止角[3]。該實驗重復(fù)做3次，取平均值。結(jié)果見表1。由表1可知，3種干燥方法制得浸膏粉的休止角均大于45°，說明3者流動性均較差。

2.3.3 壓縮度

壓縮度是通過粉體的松密度與振實密度計算得出，可有效反映粉體的凝聚性、流動性等物理性質(zhì)。壓縮度的計算公式為Cp=(ρb-ρt)/ρt×100%。其中，ρb表示振實密度，ρt表示松密度，Cp表示壓縮度[3]。3種玄麥甘桔含片浸膏粉的測定結(jié)果見表1。由表1可知，噴霧干燥法制得浸膏粉具有最大的壓縮度。顯示噴霧干燥粉末應(yīng)有較好的壓縮成型性，其次是帶式干燥粉末，微波干燥粉末的壓縮成型性最差。

干燥方法松密度/(g·cm-3)振實密度/(g·cm-3)休止角/°壓縮度/%帶式干燥法0.453±0.1040.754±0.19748.0±0.666.45±0.46微波干燥法0.585±0.0050.813±0.03647.5±1.238.97±0.28噴霧干燥法0.307±0.0260.562±0.04150.2±1.783.06±0.50

2.4 玄麥甘桔含片浸膏粉的成型性

本研究采用玄麥甘桔含片浸膏粉末直接壓片，將3種浸膏粉在相同壓力下壓成直徑10 mm，片質(zhì)量約0.35 g的平面片劑，放置24 h后，采用硬度測定儀測定硬度，計算片劑抗張強度。計算公式：σr=2fc/πhd。其中，fc為硬度(N)，d為片徑(mm)，h為片厚(mm)，σr為擴張強度(MPa)[4]。結(jié)果見表2。3種不同干燥方式所得浸膏粉擴張強度由大到小依次為：噴霧干燥>帶式干燥>微波干燥。

干燥方法擴張強度/MPa帶式干燥法1.26±0.02微波干燥法1.20±0.03噴霧干燥法1.32±0.02

2.5 玄麥甘桔含片浸膏粉的吸濕性

2.5.1 含水量測定

含水量按照2015版《中國藥典》四部通則0832第二法測定。取供試品2～5 g，平鋪于干燥至恒重的扁形稱量瓶中，厚度不超過5 mm，精密稱定，打開瓶蓋在105 ℃干燥5 h，將瓶蓋蓋好，移置干燥器中，冷卻30 min，精密稱定，再在上述溫度干燥1 h，計算供試品中含水量。結(jié)果見表2。

2.5.2 吸濕百分率

將底部裝有過飽和氯化鈉溶液的玻璃干燥器放入25 ℃恒溫箱保存5 h，使干燥器中相對濕度為75%，密閉。分別稱取以上3種玄麥甘桔含片浸膏粉3份，各1 g，平鋪至已恒重的稱量瓶中，精密稱定，敞口置于干燥器內(nèi)，定時精密稱定，計算吸濕百分率[5]。

以時間為橫坐標(biāo)、吸濕百分率為縱坐標(biāo)繪制吸濕曲線，見圖1。3種干燥方法制得浸膏粉在120 h后達到吸濕平衡，此時可測得物料平衡吸濕率(EMC)，見表3。結(jié)果顯示，3種干燥方法EMC由大到小依次為噴霧干燥法、帶式干燥法、微波干燥法。

圖1 玄麥甘桔含片浸膏粉吸濕曲線

2.5.3 臨界相對濕度

稱取樣品0.5 g，平攤置于恒重的稱量瓶中，于40 ℃真空干燥箱中脫濕平衡12 h以上，精密稱質(zhì)量后將樣品分別放置于裝有不同過飽和無機鹽的干燥器中，25 ℃恒溫保存，相對濕度分別為32%、43%、47%、75%、84%、90%、100%，24 h后精密稱重并記錄外觀變化情況，計算不同相對濕度下的吸濕百分率，平行做3份，以吸濕率對相對濕度作圖，繪制吸濕平衡曲線。計算臨界相對濕度(CRH)。結(jié)果見表3。由表3可知，3種干燥方法CRH由大到小依次為噴霧干燥法、微波干燥法、帶式干燥法。

干燥方法含水量/%EMC/%CRH/%帶式干燥法4.33±0.121.38±0.1370.5±0.2微波干燥法5.42±0.220.94±0.0673.0±0.2噴霧干燥法3.54±0.128.77±0.2176.5±0.3

2.5.4 納水量

中藥浸膏粉的含水量會對其吸濕增重百分率的測定有影響，吸濕百分率與含水量的和即為納水量。本研究引入“納水量”這一吸濕性評價方法[6]。測定方法如下：取干燥的具塞玻璃稱量瓶(外徑為50 mm)，于試驗前一天置于恒溫恒濕箱中(溫度25 ℃±1 ℃，相對濕度80%±2%)。取供試品適量，平鋪于上述稱量瓶中，供試品厚度約為1 mm，精密稱定質(zhì)量。將稱量瓶敞口，并與瓶蓋同置于上述恒溫恒濕條件下24 h。蓋好稱量瓶蓋子，精密稱定質(zhì)量，計算吸濕百分率。平行試驗3次，結(jié)果見表4。由表4可知，3種干燥方法玄麥甘桔含片浸膏粉的納水量由大到小依次為噴霧干燥法、微波干燥法、帶式干燥法。

干燥方法含水量/%吸濕百分率/%納水量/%帶式干燥法4.33±0.1316.01±0.1720.34±0.30微波干燥法5.42±0.2615.50±0.0620.92±0.27噴霧干燥法3.54±0.1821.49±0.2125.03±0.39

2.6 制粒工藝研究

2.6.1 濕法制粒工藝

取以上3種玄麥甘桔含片干膏粉，與適量蔗糖、玉米淀粉混勻，加入體積分?jǐn)?shù)為950 mL/L的乙醇適量，制粒，干燥，即得濕法制粒顆粒半成品。

2.6.2 噴霧干燥制粒工藝

取以上3種玄麥甘桔含片干膏粉，加熱純化水稀釋并攪拌均勻，加適量蔗糖、玉米淀粉，設(shè)定物料溫度50～70℃，噴霧制粒，干燥，即得顆粒半成品。

2.6.3 顆粒流動性及吸濕性

按“2.3.1，2.3.2，2.5.4”項下方法測定顆粒的振實密度、休止角與納水量，結(jié)果見表5。由表5可知，玄麥甘桔含片浸膏制成顆粒后，流動性和吸濕性得到明顯改善，濕法制粒所得顆粒的振實密度均低于噴霧制粒，而納水量均高于噴霧制粒。

制粒方式浸膏粉干燥方式振實密度/(g·cm-3)休止角/°納水量/%濕法制粒帶式干燥法0.620±0.08530.0±0.311.20±0.23微波干燥法0.653±0.11431.5±0.312.35±0.19噴霧干燥法0.616±0.07432.0±0.311.56±0.21噴霧制粒帶式干燥法0.735±0.07335.2±0.310.07±0.15微波干燥法0.828±0.10635.9±0.311.19±0.22噴霧干燥法0.704±0.03536.2±0.310.41±0.16

綜上所述，分別采用帶式干燥法、微波干燥法和噴霧干燥法制得玄麥甘桔含片浸膏粉，其中噴霧干燥產(chǎn)物壓縮度和擴張強度最大，顯示物料壓縮成型性最好，但吸濕性最強；帶式干燥產(chǎn)物的吸濕性最弱，壓縮度和擴張強度僅次于噴霧干燥產(chǎn)物；微波干燥產(chǎn)物壓縮度和擴張強度最小，顯示物料壓縮成型性較差，吸濕性介于噴霧干燥和帶式干燥之間。將3種膏粉分別濕法制粒、噴霧制粒，結(jié)果制成顆粒的流動性明顯優(yōu)于膏粉的流動性，綜合考慮片芯質(zhì)量及吸濕性，玄麥甘桔含片浸膏粉的最佳干燥方式選擇帶式干燥法，制粒方法選擇噴霧制粒法。

3 討 論

3.1 不同工藝制備浸膏粉的流動性及吸濕性差異

中藥浸膏粉的粉體學(xué)性質(zhì)包括體相性質(zhì)、流動性質(zhì)、表面性質(zhì)和其他性質(zhì)。體相性質(zhì)是指粉體的粒徑和粒度分布、粒子形態(tài)、比表面積等；流動性質(zhì)包括密度、休止角、壓縮度、流動能等；表面性質(zhì)包括吸濕性、黏附性與凝聚性等[3]。本研究對影響壓片的流動性和影響產(chǎn)品質(zhì)量的吸濕性進行考察，結(jié)果顯示不同干燥方法制得浸膏粉的流動性、吸濕性差異較大。其中3種浸膏粉的吸濕性由強到弱依次為噴霧干燥、微波干燥、帶式干燥。

3.2 不同工藝制備浸膏粉的壓縮成型性

粉體的堆密度、休止角直接影響壓片過程中物料的流動性，壓縮度可直觀反映粉體的流動性，壓縮度越小粉體的流動性越好，壓縮度增大時流動性下降[7]。本實驗中，不同干燥方式所得浸膏粉擴張強度由大到小依次為噴霧干燥>帶式干燥>微波干燥，顯示噴霧干燥粉末流動性最差，但壓縮成型性最好。

3.3 不同工藝制備浸膏粉的納水量

考察物料吸濕性常用的參數(shù)包括臨界相對濕度、平衡吸濕率、吸濕初速度、吸濕加速度、引濕性等[7]。本研究選擇平衡吸濕率、臨界相對濕度來衡量浸膏粉的吸濕性，同時引入“納水量”這一概念。由于3種浸膏粉初始含水量不同，常規(guī)方法是將3種物料恒重后進行吸濕性考察，可避免初始含水量不同對吸濕性結(jié)果產(chǎn)生的影響。本研究中，由于浸膏粉干燥后黏結(jié)成塊，影響后續(xù)吸濕百分率測定，以納水量為指標(biāo)，可更加準(zhǔn)確反映物料吸濕性強弱。由試驗結(jié)果可知，帶式干燥產(chǎn)物的EMC大于微波干燥產(chǎn)物，但納水量小于微波干燥產(chǎn)物，因為二者初始含水量有差異。綜上所述，微波干燥產(chǎn)物吸濕性強于帶式干燥產(chǎn)物。

3.4 玄麥甘桔含片顆粒制粒方法選擇

采用濕法制粒和噴霧制粒方式制得的顆粒的休止角均小于膏粉的休止角，說明顆粒的流動性優(yōu)于膏粉。濕法制得顆粒振實密度小于噴霧制粒，難以保障片重要求，且濕法制得顆粒的納水量高于噴霧制粒；因此，生產(chǎn)上選擇噴霧制粒。

3.5 玄麥甘桔含片最優(yōu)工藝選擇

本實驗采用噴霧干燥、微波干燥、帶式干燥3種不同干燥方法制備玄麥甘桔含片浸膏粉，考察了3種提取物的流動性、吸濕性、抗張強度等粉體性質(zhì)差異，綜合考慮浸膏粉及顆粒的可壓性、吸濕性，選擇帶式干燥法為玄麥甘桔含片浸膏的干燥方法，顆粒制備工藝選擇噴霧制粒。