解成駿,周家明,孫亞婷,馬妮,趙愛,王朝梁
文山學(xué)院(文山 663099)
三七主要成分為三七總皂苷(PNS),其中人參皂苷Rb1、人參皂苷Rg1、三七皂苷R1為主要單體皂苷[1]。PNS可以改善人體肝臟血液循環(huán),從而提升血液流量,進(jìn)而減輕毒物對肝臟的損傷,有效提升肝臟排毒功能。同時(shí)還可有效改善血液的濃、黏、聚、凝狀態(tài),促進(jìn)毒素更快地排出人體[2]。葛根(Puerariae lobataeRadix)是豆科多年生落葉藤本植物野葛的干燥根,其主要成分為葛根素,除此之外還含有異黃酮類、三萜皂苷類、香豆素類等多種成分[3]。葛根素和葛根多肽具有減輕肝組織的損傷,保護(hù)肝細(xì)胞,促進(jìn)肝細(xì)胞修復(fù)、再生,調(diào)節(jié)免疫等作用[4]。黃精(Polygonatum)主要成分為多糖、生物堿、高異黃酮、皂苷、蒽醌類、強(qiáng)心苷和氨基酸。黃精多糖作為一種植物類多糖,可以從黃精根莖中提取得到。黃精多糖具有很好的抗氧化作用,同時(shí)能夠提高免疫力,對于抗運(yùn)動(dòng)后免疫抑制、調(diào)節(jié)糖代謝、降血脂、抗腫瘤等都有很好的藥理作用[5]。石斛(Dendrobium)作為一種藥材被廣泛使用,其主要有效成分有多糖、生物堿、聯(lián)芐類化合物、氨基酸及微量元素。通過不斷研究發(fā)現(xiàn),鐵皮石斛在增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤、抗氧化、降血糖、修復(fù)酒精肝損傷等[6]方面都能起到很好作用。
將上述四味中藥按照配方比例制成膠囊劑后,既方便服用,也方便攜帶,拓展三七新產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用。
三七、葛根、黃精、石斛。
新制蒸餾水;甲醇(色譜純),其余試劑為分析純;三七總皂苷對照品(批號BZP1024,上海博耀生物科技有限公司);葛根素對照品(批號BZP0068,上海博耀生物科技有限公司);糊精;微晶纖維素。
FA1004電子天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司);DZF-OB真空干燥箱(上海博泰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);JG-200手提式多功能粉碎機(jī)(上海廣沙有限公司銷售);MC-721可見分光光度計(jì)(上海菁華科技儀器有限公司);HH-S4A電熱恒溫水浴鍋(北京科偉永興有限公司);RE-3000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮化生儀器廠);等。
1.3.1 提取方法
綜合文獻(xiàn)資料中4種藥材的有效成分和理化性質(zhì),并在考慮實(shí)際生產(chǎn)成本和預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以水為溶劑,用水煎煮法提取4種藥材[7-10]。以出膏率、三七總皂苷含量、葛根素含量為指標(biāo),采用L9(33)正交試驗(yàn)法比較選取最優(yōu)提取工藝。
1.3.2 提取試驗(yàn)過程分析
試驗(yàn)選用L9(33)正交試驗(yàn)法,選擇加水倍數(shù)、提取時(shí)間、提取次數(shù)3個(gè)試驗(yàn)影響因素,因素與水平見表1。
按照三七葛精膠囊的配方配比:三七15 g、葛根14 g、黃精12 g、石斛9 g,共稱取4種藥材總量50 g,稱取9份,粉碎、過篩備用。每3份藥材按表1中加入不同質(zhì)量比的水,浸泡2 h后,在90 ℃下進(jìn)行煎煮,再將按照不同煎煮時(shí)間與次數(shù)的藥液分別過濾,將2次和3次提取的合并濾液,分別旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)為稠膏,水浴蒸發(fā)除去大量水分后放入烘箱中烘干除去剩余水分,稱量干膏粉,計(jì)算9份藥材在不同提取工藝下的出膏率。參考黃蓓等[11]、蔣林年等[12]的方法,用紫外分光光度法測定干膏粉中三七總皂苷和葛根素含量。
由表2可知:A加水倍數(shù)、B提取時(shí)間、C提取次數(shù)這3個(gè)因素對出膏率、三七總皂苷含量、葛根素含量都有影響;分別為出膏率A>C>B,影響出膏率的主要因素為加水倍數(shù)(A),其中因素A為K3>K2>K1,因素B為K2>K3>K1,因素C為K3>K2>K1。直觀分析,水煎煮法提取的最優(yōu)方法為A3B2C3;三七總皂苷含量B>A>C,影響干膏粉中三七總皂苷含量的主要因素為提取時(shí)間(B),其中因素A為K’2>K’3>K’1,因素B為K’2>K’3>K’1,因素C為K’1>K’2>K’3,提取的最優(yōu)方法為A2B2C1;葛根素含量C>B>A,影響干膏粉中葛根素含量的主要因素為提取次數(shù)(C),其中因素A為K’’1>K’’3>K’’2,因素B為K’’2>K’’3>K’’1,因素C為K’’1>K’’2>K’’3,提取的最優(yōu)方法為A1B2C1。
表2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
由表3可知:A因素對出膏率影響最大,對三七總皂苷含量影響一般,對葛根素含量影響最小,并結(jié)合直觀分析以A3最優(yōu);B因素對三七總皂苷影響最大,對葛根素含量影響一般,對出膏率影響最小,并結(jié)合直觀分析以B2最優(yōu);C因素對葛根素含量影響最大,對出膏率影響一般,對三七總皂苷含量影響最小,并結(jié)合直觀分析以C3最佳。所以綜合比較排列下來的最優(yōu)組合為A3B2C3,即加水倍數(shù)為10倍水,煎煮時(shí)間1.5 h,煎煮次數(shù)3次。
表3 正交試驗(yàn)方差結(jié)果分析
干膏粉中的石斛多糖和黃精多糖具有很強(qiáng)的吸濕性,因此輔料的選擇、配比用量及潤濕劑乙醇的體積分?jǐn)?shù)都會對膠囊的制粒產(chǎn)生影響。因此在對制粒工藝的優(yōu)化中,選擇以添加輔料之后的藥粉吸濕率為考察指標(biāo),輔料配比以藥粉休止角為考察指標(biāo),潤濕劑的選擇以軟材性質(zhì)和制粒難易、成型率為考察指標(biāo),從而選出三七葛精膠囊最優(yōu)的制粒工藝。
1.4.1 輔料種類選擇
將真空干燥后的干膏粉過篩,取9份樣品,每種處理3份,測量并取平均值,利用數(shù)據(jù)分析計(jì)算是否有顯著差異,1份為空白對照,其余2份都以干膏粉分別與糊精、微晶纖維素按4︰1比例混合?;旌虾蟮?份藥粉平鋪于恒重的稱量瓶底部,厚約2 mm,精密稱量,將稱量瓶放置于恒溫箱(25 ℃、相對濕度75%)中的含有NaCl過飽和溶液的干燥容器內(nèi)。每間隔12,18,24和72 h精密稱重,平行測定3次,按式(1)計(jì)算吸濕率,取平均值[13]。
表4 輔料混合吸濕率 單位:%
由圖1可知,比較未添加輔料的干膏粉與添加輔料糊精和微晶纖維素的干膏粉,添加輔料可降低干膏粉吸濕率。添加微晶纖維素的吸濕率最低,因此選擇微晶纖維素作為七葛精斛膠囊的添加輔料。
1.4.2 輔料配比選擇
將干燥后的干膏粉與微晶纖維素按3︰1,4︰1,5︰1和6︰1比例進(jìn)行混合,采用漏斗法,把漏斗置于水平紙面上方的一段距離,將混合藥粉加入漏斗中,使粉末從漏斗下方自由流出呈錐體,以圓錐直徑2R,高度H,錐體斜面與水平面夾角,計(jì)算休止角,按休止角大小判斷藥粉的流動(dòng)性,選出最優(yōu)輔料配比[14]。
由表5可知:輔料配比3︰1時(shí),休止角<30°;輔料配比6︰1時(shí),休止角>30°;輔料配比4︰1和5︰1時(shí),休止角在30°~40°之間。從經(jīng)濟(jì)角度考慮,輔料配比4︰1時(shí)流動(dòng)性可滿足工業(yè)生產(chǎn)需求,所以選用該比例作為三七葛精膠囊的輔料配比。
表5 藥粉休止角
1.4.3 潤濕劑體積分?jǐn)?shù)選擇
將干膏粉與微晶纖維素按3︰1比例混合為藥粉后,以不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇作為潤濕劑,取5份相同質(zhì)量藥粉,噴灑不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇,制軟材后觀察軟材性質(zhì),過篩,制粒后計(jì)算顆粒成型率。以軟材性質(zhì)、制粒難易和顆粒成型率作為考察目標(biāo),選出最優(yōu)的潤濕劑體積分?jǐn)?shù)[15]。
由表6可知:體積分?jǐn)?shù)75%和80%的乙醇軟材較黏,制粒難,顆粒成型率低;體積分?jǐn)?shù)85%和90%的乙醇軟材性質(zhì)好,制粒容易,顆粒成型率高體積分?jǐn)?shù);95%的乙醇軟材松散,雖然制粒容易,但顆粒難以成型,成型率下降。體積分?jǐn)?shù)90%的乙醇既可以保證軟材性質(zhì)好,制粒容易,又能保證顆粒成型率高,所以選擇其作為膠囊制備的潤濕劑。
表6 乙醇體積分?jǐn)?shù)制粒研究
1.5.1 膠囊型號選擇
按上述提取工藝和制粒工藝的優(yōu)化選擇,將制粒干燥后的顆粒過0.425 mm孔徑(40目)篩,得到膠囊內(nèi)容物。取3批等量的膠囊內(nèi)容物,采用量筒法和試裝法,平行測定3份內(nèi)容物堆密度,結(jié)果顯示,堆密度平均值為0.54 g/mL,內(nèi)容物質(zhì)量為0.36±0.10 g,因此可選用00號膠囊殼(0.80±0.10 mL),0號膠囊殼(0.68±0.10 mL)和1號膠囊殼(0.50±0.10 mL)作為選擇目標(biāo)。將3批等量內(nèi)容物,用手工膠囊填充板,分別裝填于3種型號的膠囊殼內(nèi),以裝填后的膠囊數(shù)量和內(nèi)容物重量為考察指標(biāo)選出合適的膠囊殼型號[17]。
由表7可知,從膠囊的成品量和內(nèi)容物的數(shù)據(jù)分析,選擇0號膠囊殼進(jìn)行填充最為適宜。
表7 膠囊型號選擇研究
1.5.2 膠囊質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究
按《中華人民共和國藥典(2015版)》膠囊劑質(zhì)量要求,對制備完成的三七葛精膠囊的水分、崩解時(shí)限、裝量差異進(jìn)行質(zhì)量檢查研究[16]。
1.5.2.1 膠囊水分檢查
隨機(jī)選出裝填好的一部分三七葛精膠囊,等量分為3批,取出膠囊內(nèi)容物,用水分測定儀直接測定,3批三七葛精膠囊內(nèi)容物的水分分別為7.11%,6.78%和6.45%,水分均小于9%,均符合《中華人民共和國藥典》(2015版)膠囊劑質(zhì)量要求。
1.5.2.2 膠囊崩解時(shí)限檢查
隨機(jī)取3批裝填好的七葛精斛膠囊,每批6粒,用升降式崩解儀進(jìn)行崩解時(shí)限檢查。3批崩解時(shí)長分別為12.8±1.3,13.3±1.1和13.6±1.1 min,崩解時(shí)限均在30 min內(nèi),且全部膠囊全部崩解,均符合《中華人民共和國藥典(2015版)》膠囊劑質(zhì)量要求。
1.5.3 膠囊裝量差異檢查
隨機(jī)取30粒三七葛精膠囊,分為3批,精密稱定膠囊質(zhì)量后取出膠囊內(nèi)容物,膠囊殼內(nèi)用小軟刷刷干凈(膠囊殼未發(fā)生損壞和破裂),精密稱定膠囊殼質(zhì)量,將每粒膠囊內(nèi)容物的裝量,與平均裝量進(jìn)行計(jì)算比較。經(jīng)檢查,隨機(jī)抽選3批三七葛精膠囊的裝量差異均在±10.0%以內(nèi),符合《中華人民共和國藥典》(2020版)膠囊劑質(zhì)量要求。
試驗(yàn)以三七葛精膠囊的制備為研究對象,主要利用三七、葛根、黃精、石斛為主要原料,提取其有效成分,分別用不同配伍開發(fā)一款三七葛精膠囊的保健食品,該品具有保肝護(hù)肝、對化學(xué)性肝損傷具有輔助保護(hù)作用。試驗(yàn)在三七、葛根、黃精、石斛四味藥預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,考慮試驗(yàn)成本,選擇以水為溶劑,水煎煮法為提取方法。根據(jù)試驗(yàn)選出最佳提取工藝:加水倍數(shù)10倍,提取時(shí)間1.5 h,提取次數(shù)3次;制粒工藝上選擇微晶纖維素作為輔料添加,干膏粉與輔料配比4︰1,潤濕劑為體積分?jǐn)?shù)90%的乙醇,選用0號膠囊殼進(jìn)行裝填,膠囊符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢查。制備出的三七葛精膠囊符合《中華人民共和國藥典(2015年版)》膠囊劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
試驗(yàn)對三七葛精膠囊的制備進(jìn)行研究,獲得最優(yōu)的制備工藝,工藝設(shè)計(jì)成本低,操作方便,合理可行。4種中藥按照配方比例制成膠囊后,制成具有保肝護(hù)肝、對化學(xué)性肝損傷有輔助保護(hù)作用的保健食品,適合于注重調(diào)理身體健康、有意改善化學(xué)性肝損傷的人群消費(fèi)、食用進(jìn)補(bǔ)。同時(shí)膠囊劑型的選擇也方便人們攜帶和服務(wù),擴(kuò)大三七系列保健食品的研究與開發(fā),為三七葛精膠囊的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。