黃芪枸杞保健顆粒的制備工藝研究

李 思 齊

(濰坊工程職業(yè)學(xué)院 農(nóng)林科技學(xué)院, 山東 青州 262500)

黃芪為藥食同源中藥,是豆科植物蒙古黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.) Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao或膜莢黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根。黃芪味甘、性微溫,歸肺、脾經(jīng),具有補(bǔ)氣升陽(yáng)、利水消腫、固表止汗等功能,應(yīng)用廣泛[1]。相關(guān)研究表明,黃芪所含成分豐富,主要有皂苷、多糖、氨基酸、蔗糖、葉酸及硒、鋅、銅等多種微量元素[2],具有抗病毒、提高免疫力、保護(hù)心腦血管、抗腫瘤等眾多功效,是最基本的用于補(bǔ)氣的中藥,可提高肺與呼吸系統(tǒng)的免疫能力,增進(jìn)脾臟功能和代謝能力[3]。枸杞,又名枸杞子,為藥食同源中藥,是茄科植物寧夏枸杞LyciumbarbarumL.的干燥成熟果實(shí)。枸杞味甘性平,歸肝、腎經(jīng),具有滋補(bǔ)肝腎、益精明目的功能[1]。相關(guān)研究表明,枸杞含有多糖、黃酮類(lèi)、β-胡蘿素、葉黃素、氨基酸等成分[4],具有提高免疫力、抗腫瘤形成、降血脂、抗氧化、預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化等作用[5]。

黃芪和枸杞均可藥食兩用,其養(yǎng)生保健作用眾所周知。顆粒劑又叫固體飲料,沖泡服用,具有攜帶方便、劑量可控、保質(zhì)期長(zhǎng)、質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),以中醫(yī)藥理論為基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)代制劑工藝和研究水平制備黃芪枸杞保健顆粒,可以為大眾的養(yǎng)生保健提供一個(gè)新選擇[6]。研究黃芪枸杞保健顆粒的制備工藝,對(duì)黃芪枸杞保健顆粒從提取到劑型進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化及驗(yàn)證,可以為黃芪枸杞保健顆粒日后的開(kāi)發(fā)利用奠定基礎(chǔ),為進(jìn)一步探索中國(guó)傳統(tǒng)藥物的創(chuàng)新性開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

1.1.2 儀器與設(shè)備

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

黃芪枸杞方→提取→過(guò)濾→濃縮→加輔料→制?！稍铩?/p>

1.2.2 具體操作

1.2.2.1 黃芪枸杞方提取物的制備

(1)浸提:將一定量的黃芪枸杞方,加一定量水(10℃)浸泡一定時(shí)間,加熱(100℃)提取一定時(shí)間,過(guò)濾取濾渣,加水后再次提取相應(yīng)次數(shù),合并濾液,即得提取液。

(2)濃縮:將提取液使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器減壓濃縮,按原藥材1:1進(jìn)行濃縮,即得濃縮液。

(3)醇沉:濃縮液慢加快攪加入乙醇,使含醇量為50%,于4℃靜置24小時(shí)進(jìn)行醇沉,過(guò)濾取上清液,即得。

1.2.2.2 輔料的加工處理

取輔料,過(guò)80目(180μm)篩備用。

1.2.2.3 顆粒的制備

(1)制備浸膏:將上述上清液濃縮至一定比例,得浸膏。

(2)濕法制粒:50℃下,將浸膏與一定比例輔料混合,用適量75%乙醇作潤(rùn)濕劑,制軟材,過(guò)14目(1180μm)篩制粒。

(3)干燥:將制得的濕顆粒60℃下干燥1小時(shí)。

(4)整粒:干燥后顆粒過(guò)14目篩整粒,過(guò)65目(230μm)篩去除細(xì)粉,即得。

1.2.3 單因素試驗(yàn)

1.2.3.1 浸泡時(shí)間考察

對(duì)藥材的浸泡時(shí)間進(jìn)行考察,將中藥飲片黃芪、枸杞各10g為一份,取10份,加8倍量水(10℃)浸泡,浸泡時(shí)間梯度設(shè)置為10組(10～100分鐘,間隔10分鐘為1組),計(jì)時(shí)結(jié)束后濾出多余水液,用電子天平稱(chēng)量。

1.2.3.2 提取時(shí)間考察

中藥飲片黃芪、枸杞各10g混合為一份,取5份,分別放置于燒瓶?jī)?nèi),加8倍量水浸泡一定時(shí)間后進(jìn)行提取(100℃),提取時(shí)間范圍為30～150分鐘(間隔30分鐘為1組),將所得水煎液過(guò)濾,進(jìn)行出膏率的測(cè)定。

1.2.3.3 加水量考察

將中藥飲片黃芪、枸杞各10g為一份,取5份,分別放置于燒瓶?jī)?nèi),加入6～14倍量水(間隔2倍量水為1組),浸泡一定時(shí)間后提取1小時(shí)(100℃),將所得水煎液過(guò)濾,進(jìn)行出膏率的測(cè)定。

1.2.3.4 浸膏密度考察

擠壓過(guò)篩制粒時(shí),浸膏密度對(duì)制粒質(zhì)量產(chǎn)生的影響很大,尤其在添加輔料時(shí),會(huì)嚴(yán)重增加輔料用量,所以首先考察浸膏密度(浸膏重量/浸膏體積),防止出現(xiàn)最終顆粒產(chǎn)品含藥量少的問(wèn)題。

浸膏密度過(guò)小,需要添加的輔料過(guò)多,含藥量不理想;浸膏密度過(guò)大,需要添加的輔料少,含藥量理想,但制粒難度明顯增大。本試驗(yàn)選取浸膏密度1.1～1.3進(jìn)行考察,酌情添加輔料,輔料選用常見(jiàn)組合,淀粉與蔗糖的比例為1:3,針對(duì)制粒評(píng)價(jià)情況,進(jìn)行分析[7]。

1.2.3.5 輔料種類(lèi)及配比考察

輔料會(huì)直接影響顆粒的溶解度、口感、體內(nèi)釋放速度,是顆粒劑中主要的添加品。因不考慮制備無(wú)糖顆粒產(chǎn)品,對(duì)常見(jiàn)的輔料(淀粉、糊精、乳糖、蔗糖)進(jìn)行篩選。再對(duì)輔料進(jìn)行配比考察,針對(duì)制粒評(píng)價(jià)情況,進(jìn)行分析[8]。

1.2.3.6 藥輔比考察

根據(jù)2020年版《中國(guó)藥典》四部制劑通則項(xiàng)下顆粒劑規(guī)定,輔料用量不能大于浸膏量的5倍,在保證顆粒質(zhì)量的同時(shí),盡可能的減少輔料的用量。按藥物浸膏量與輔料比例1:1～1:1.4進(jìn)行考察,針對(duì)制粒評(píng)價(jià)情況,進(jìn)行分析[8]。

1.2.4 正交試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝

提取方法選取煎煮時(shí)間(60分鐘、90分鐘、120分鐘)、提取次數(shù)(1次、2次、3次)以及加水量(8倍量水、10倍量水、12倍量水)三個(gè)因素,并選取出膏率為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分,將中藥飲片黃芪、枸杞各10g合為一份進(jìn)行試驗(yàn),共9份[9-11]。按L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn),正交試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表3。

1.2.5 檢驗(yàn)項(xiàng)目及方法

1.2.5.1 出膏率測(cè)定

將所得水煎液過(guò)濾后通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至約200mL(不足200mL的加水添至200mL),使用250mL容量瓶進(jìn)行定容,定容后使用25mL移液管精密吸取濾液,并放置于蒸發(fā)皿(干燥至恒重并放涼)中,通過(guò)電熱恒溫水浴鍋水浴蒸干,再于電熱鼓風(fēng)烘箱中干燥(控制溫度為105℃)4小時(shí)后取出,并快速放置于干燥器內(nèi)冷卻,冷卻1小時(shí)后迅速取出,使用電子天平精密稱(chēng)定質(zhì)量,計(jì)算出膏率。

(M表示出膏量,W表示藥材質(zhì)量)

1.2.5.2 制粒評(píng)價(jià)

分別取5g樣品,從制得顆粒的制粒難度、成型度、顆粒顏色、溶解性等方面綜合考慮,按規(guī)定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4。

1.2.5.3 成型工藝綜合評(píng)價(jià)

(1)性狀及粒度檢查

觀察三批顆粒的顏色、形態(tài)、氣味。按照《中國(guó)藥典》2020年版四部粒度和粒度分布測(cè)定法(通則0982)項(xiàng)下的第二法雙篩分法測(cè)定,三批顆粒不能通過(guò)一號(hào)篩與能通過(guò)五號(hào)篩顆粒的總和均小于15%。

(2)水分檢查

按照《中國(guó)藥典》2020年版四部水分測(cè)定法(通則0832)項(xiàng)下的第二法烘干法測(cè)定,三批顆粒水分均小于8%。

(3)溶化性檢查

按照《中國(guó)藥典》2020年版四部顆粒劑(通則0104)項(xiàng)下的可溶顆粒檢查法,取三批顆粒各10g,加熱水200mL,攪拌5分鐘,可溶顆粒應(yīng)全部溶化或輕微渾濁,無(wú)不溶性焦屑。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取工藝研究

2.1.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1.1 浸泡時(shí)間對(duì)藥材質(zhì)量的影響

結(jié)果見(jiàn)圖1,在50分鐘之前,藥材質(zhì)量隨浸泡時(shí)間延長(zhǎng)而增加,50分鐘后,藥材吸水達(dá)到飽和,由此得出最優(yōu)浸泡時(shí)間為50分鐘。

圖1 浸泡時(shí)間對(duì)藥材質(zhì)量的影響

2.1.1.2 提取時(shí)間對(duì)出膏率的影響

結(jié)果見(jiàn)圖2,同為8倍量水進(jìn)行提取,出膏率隨提取時(shí)間延長(zhǎng)而提高,提取時(shí)間為120分鐘與150分鐘出膏率相近。

圖2 提取時(shí)間對(duì)出膏率的影響

2.1.1.3 加水量對(duì)出膏率的影響

結(jié)果見(jiàn)圖3,同為提取1小時(shí),出膏率隨加水量增多而提高,加水量為12倍量水與14倍量水出膏率相近。

圖3 加水量對(duì)出膏率的影響

2.1.2 正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)黃芪枸杞方的提取工藝進(jìn)一步優(yōu)化,試驗(yàn)安排與結(jié)果見(jiàn)表5,方差分析見(jiàn)表6。

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,得出B因素(煎煮時(shí)間)水平變化對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響較小,A因素(加水倍數(shù))和C因素(提取次數(shù))水平變化對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有顯著影響(P<0.05)。因此,各因素對(duì)提取方法的評(píng)分影響程度大小為C>A>B,即提取次數(shù)>加水倍數(shù)>煎煮時(shí)間,確定水煎煮法提取最佳工藝是A3—B1—C3,即10倍量的水,煎煮90分鐘,提取3次。

2.1.3 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

中藥飲片黃芪、枸杞各10g為一份進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),驗(yàn)證次數(shù)為3次,結(jié)果見(jiàn)表7。由表數(shù)據(jù)可知,模型預(yù)測(cè)性良好,工藝條件重復(fù)性理想。

2.2 成型工藝研究

2.2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1.1 浸膏密度對(duì)制粒情況的影響

如表8,浸膏密度越大,制粒添加輔料量越少,當(dāng)浸膏密度1.2時(shí),制粒評(píng)價(jià)結(jié)果最優(yōu)。

2.2.1.2 輔料種類(lèi)及配比對(duì)制粒情況的影響

淀粉和糊精在熱水、溫水中的溶解性相當(dāng),因此選取最常用的淀粉;乳糖和蔗糖相比,乳糖更好一些,但考慮到乳糖不耐受人群服用含乳糖輔料的制劑會(huì)有腹部不適的不良反應(yīng),且乳糖應(yīng)用成本略高,因此選用蔗糖粉。

對(duì)淀粉與蔗糖比例1:3～1:7的范圍內(nèi)進(jìn)行考察,觀察制粒情況、顆粒溶解性。

根據(jù)制粒評(píng)價(jià)結(jié)果(表9),最終選用淀粉與蔗糖的比例為1:5。

2.2.1.3 藥輔比對(duì)制粒情況的影響

根據(jù)制粒評(píng)價(jià)結(jié)果(表10),最終選用藥輔比1:1.3。

表1 材料與試劑

表2 儀器與設(shè)備

表3 正交試驗(yàn)因素與水平

表4 制粒評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表5 正交試驗(yàn)與結(jié)果

表6 綜合評(píng)分方差分析

表7 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n=3)

表8 浸膏密度對(duì)制粒評(píng)價(jià)的影響

表9 輔料種類(lèi)及配比對(duì)制粒評(píng)價(jià)的影響

表10 藥輔比對(duì)制粒評(píng)價(jià)的影響

2.2.2 驗(yàn)證結(jié)果

按上述成型工藝考察,確定黃芪枸杞保健顆粒的最佳成型工藝為將藥材濾液按原藥材1:1濃縮,加入乙醇使含醇量為50%進(jìn)行醇沉操作,過(guò)濾,將上清液濃縮成相對(duì)密度為1.2的浸膏,50℃下按藥輔比1:1.3加入輔料(淀粉:蔗糖=1:5)制軟材,制粒,干燥,整粒,即得。

按擬定的制備工藝路線及上述優(yōu)選的成型工藝,制備3批黃芪枸杞保健顆粒進(jìn)行檢查驗(yàn)證,綜合評(píng)價(jià)成型工藝。確定黃芪枸杞保健顆粒為紅棕色顆粒,氣甘,味微苦。

結(jié)果見(jiàn)表11,三批顆粒性狀及粒度、水分、溶化性均符合藥典規(guī)定。

表11 成型工藝驗(yàn)證結(jié)果

3 結(jié)論

顆粒劑已成為一種常規(guī)劑型應(yīng)用于藥品、食品行業(yè),制粒工藝成熟,機(jī)械化程度高。常見(jiàn)的制粒方法主要有三種,包括干法制粒、噴霧干燥制粒、濕法制粒。本試驗(yàn)選取濕法制粒的擠壓過(guò)篩制粒方法,制成的顆粒粒度大小均勻、觸碰不易破碎、質(zhì)量形態(tài)較好,適用于黃芪枸杞保健顆粒的制備。研究得出最佳提取工藝為10倍量的水,浸泡50 分鐘,煎煮90分鐘,提取3次;最佳成型工藝為相對(duì)密度為1.2的浸膏,藥輔比1:1.3加入輔料(淀粉:蔗糖=1:5)制粒,干燥,整粒,即得。經(jīng)驗(yàn)證,所得制劑工藝穩(wěn)定性好、重復(fù)性高。黃芪枸杞保健顆粒黃芪、枸杞添加量為1:1,枸杞與“補(bǔ)氣之王”黃芪搭配,可以中和陰陽(yáng),不但相互彌補(bǔ)了不足,還使補(bǔ)氣、抗疲勞等效果翻倍,有益氣補(bǔ)腎、養(yǎng)肝、防衰老等作用,老少皆宜,適合大部分人群。