強(qiáng)腎三金顆粒劑的成型工藝研究

胡永恒,易愛玲,李慧賢,楊 希,杜 光

(1．湖北科技學(xué)院醫(yī)學(xué)部藥學(xué)院,湖北 咸寧 437100;2．武漢市黃陂區(qū)人民醫(yī)院藥學(xué)部;3.武漢市黃陂區(qū)橫店街中心衛(wèi)生院;4．華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院藥學(xué)部)

強(qiáng)腎三金顆粒是在中醫(yī)理論指導(dǎo)下,由淫羊藿、西洋參、枸杞子、巴戟天、肉蓯蓉、桑葚、川芎、鎖陽、蓮子、女貞子10味藥材組成,分別從抗疲勞、增強(qiáng)免疫力、抗氧化、耐缺氧、興奮神經(jīng)、激活內(nèi)分泌等不同途徑達(dá)到延緩衰老、增強(qiáng)性功能的作用[1]。該方經(jīng)長期臨床應(yīng)用,對男性陽痿、早泄等性功能障礙疾病,女性骨質(zhì)疏松癥有較好的療效。由于本方日服劑量較大,且湯劑攜帶使用不方便,患者依從性較差。為方便臨床用藥,將其開發(fā)成院內(nèi)制劑,為臨床用藥提供依據(jù)。提取工藝研究則通過正交試驗(yàn)法優(yōu)選[2-4],以藥液的干膏率作為評價(jià)指標(biāo)。通過優(yōu)選工藝能夠保障臨床使用的中藥制劑安全有效[5-7]。顆粒劑能夠克服傳統(tǒng)水煎劑易霉變、不易儲存的缺點(diǎn),具有攜帶、服用方便、劑量準(zhǔn)確的優(yōu)勢[8]。

1 資料與方法

1.1 儀器、設(shè)備及藥品

HYDJ20L智能小型全自動中藥煎煮機(jī)(天津華延園機(jī)械有限公司),DHG-905385-Ⅲ電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司),JA2003電子天平(上海越平科學(xué)儀器有限公司),標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩(浙江上虞五四紗篩廠),淫羊藿(江西百仁有限公司,批號:201201),巴戟天(安徽勁道有限公司,批號:210401),枸杞子(大連大仁堂有限公司,批號:200402),西洋參(江西百仁有限公司,批號:210502),桑椹子(安徽勁道有限公司,批號:210101),蓮子(安徽人民中藥有限公司,批號:210101),川穹(大連大仁堂有限公司,批號:200902),鎖陽(大連大仁堂有限公司,批號:200601),肉蓯蓉(安徽勁道有限公司,批號:201101),女貞子(安徽桐花堂有限公司,批號:20210101)。所有中藥經(jīng)華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院藥學(xué)部杜光主任藥師鑒定,均符合《中華人民共和國藥典》2020年版一部相關(guān)項(xiàng)下規(guī)定。

淀粉(河南華瑞生物科技有限公司,批號:211026)、糊精(河南正宏藥用輔料股份有限公司,批號:210905)、乳糖(浙江一諾生物科技有限公司,批號:20210904)、微晶纖維素(湖州市菱湖新望化學(xué)有限公司,批號:210906)、無水乙醇(天津市常寧精細(xì)化工有限公司,批號:201008)。

1.2 提取工藝的研究

1.2.1 干膏率的計(jì)算

精密稱定處方量藥材重量,記為m藥材,通過中藥煎藥機(jī)提取所得供試品提取液200mL。精密量取20mL,分別置于已恒重的蒸發(fā)皿(W1)中,水浴蒸干至無流動性,于105°C烘箱中干燥至重量無變化,稱重(W2)。干膏率(%)=[(W2-W1)×200mL]/(m藥材×20mL)×100%

1.2.2 正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選水提工藝

為貼合臨床實(shí)際,使用多功能煎藥機(jī)以水煎法提取其有效成分,通過正交試驗(yàn)對提取工藝進(jìn)行優(yōu)選,中藥材提取存在溶質(zhì)-溶液交換的過程,需要考察溶液用量,即加水量。浸泡時間、提取時間以及提取次數(shù)也會影響有效物質(zhì)提取率。為取得最好的干膏制備方法,考察這4個因素,設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn)表,見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

1.3 成型工藝的研究

1.3.1 稀釋劑篩選實(shí)驗(yàn)方法

淀粉和糊精是傳統(tǒng)的稀釋劑,淀粉性質(zhì)穩(wěn)定,是顆粒劑中最常用的輔料,因其流動性及壓縮成型性較差,常與糊精按一定比例作為稀釋劑添加[9]。糊精是將水解的淀粉在干燥狀態(tài)下經(jīng)加熱改性制得的聚合物,具有較強(qiáng)的聚集結(jié)塊趨勢。糊精與淀粉互補(bǔ)的性質(zhì)在制備顆粒劑中得到廣泛應(yīng)用,用這兩種輔料制備的顆粒成型率高,不影響主藥的性質(zhì),且兩種輔料的價(jià)格便宜[10]。但此兩種輔料都存在不易溶于冷水的特點(diǎn),在沖泡時容易出現(xiàn)分層。乳糖易溶于水,性質(zhì)穩(wěn)定,用乳糖制得的顆粒能夠較快的在水中溶解,且溶液清澈透明,因其無吸濕性,不與主藥反應(yīng)的特點(diǎn)在藥用輔料中逐漸普及[11]。微晶纖維素(MCC)具有較好的結(jié)合力和可壓性,常與粉末進(jìn)行直接壓片,具有一定的崩解性。由于清膏含水量較大,經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定將藥液濃縮至密度為1.20～1.30g/mL的稠膏,稀釋劑質(zhì)量為稠膏體積的2倍以上時可以進(jìn)行初步的濕法制粒。以制粒的難易程度、成型率、休止角、堆密度、溶化性和吸濕性為考察指標(biāo),對淀粉、糊精、乳糖、MCC 4種稀釋劑進(jìn)行綜合評價(jià)。

1.3.2 濕法制粒

將藥材按最優(yōu)生產(chǎn)工藝提取,采取濕法制粒將藥液濃縮至密度為1.20～1.21g/mL的清膏(常溫下),分為4份。每份輔料中過篩100目篩3次。按照清膏∶輔料=1∶2的比例,每20mL藥液分別加入40g淀粉、40g糊精、40g乳糖、40gMCC,用85%乙醇制成軟材,以14目篩制顆粒,70℃干燥烘干,整粒即得供試品顆粒。

1.3.3 成型率測定

精密稱量干燥好的供試品顆粒記為m1,通過一號篩(10目),收集過篩的顆粒,再次通過五號篩(80目),收集不能通過五號篩的顆粒,精密稱量記為m2,并計(jì)算成型率。成型率(%)=m2/m1×100%。

1.3.4 堆密度測定

取適量供試品顆粒倒入干燥的量筒中,采用輕敲法將量筒中的顆粒振實(shí)至固定的體積,記錄為V,將量筒中的顆粒倒出精密稱量,記錄為W,堆密度=W/V。堆密度用于測量顆粒間的粒子空隙及單個顆粒的真體積。堆密度越大,表示顆粒間粒子空隙越小。

1.3.5 休止角測定

將玻璃漏斗固定于垂直桌面上方2～3cm處,記高度為h,取適量顆粒沿玻璃漏斗倒入水平桌面上,直至底部顆粒堆的最上端觸到玻璃漏斗下緣,量出顆粒堆圓錐底部的半徑為r,休止角=tan-1h/r。休止角用于檢測顆粒的流動性,當(dāng)休止角值為31°～37°,流動性介于好與較好[12]。

1.3.6 吸濕率測定

精密稱量供試品顆粒2.00g置于干燥至恒重的玻璃稱量瓶中,保證玻璃稱量瓶底部顆粒平均高度>2mm,取下蓋子,放置于裝有飽和氯化鈉(NaCl)溶液的玻璃干燥器內(nèi),恒溫恒濕條件下24h后稱重,計(jì)算吸濕率。

1.3.7 顆粒劑正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用正交試驗(yàn)對制粒工藝進(jìn)行優(yōu)化,選擇藥液密度、藥液輔料比例以及乙醇含量作為考察因素,另設(shè)一組空白組,設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn)表。正交試驗(yàn)因素水平見表2。按照1.3.3與1.3.6項(xiàng)測定其成型率和吸濕率,綜合評分=(成型率/成型率最大值)×0.7+(吸濕率最小值/吸濕率)×0.3。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表

2 結(jié) 果

2.1 提取工藝正交試驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果見表3。直觀分析顯示,影響干膏率的各因素主次順序?yàn)镈>C>A>B,其中,提取次數(shù)的影響最大,其次是提取時間。由結(jié)果可知,加水倍數(shù)因素水平上,均值K3(126.76)最大,加入12倍量的水最為合適。浸泡時間方面,均值K2(128.00)最大,浸泡1.5h為最優(yōu)方案。提取時間因素方面,均值K2(128.65)最大,提取1.5h效果最好。提取次數(shù)因素方面,均值K3(144.71)最大,煎煮3次為最優(yōu)方案。因此,最佳提取工藝為A3B2C2D3。在實(shí)際生產(chǎn)中,需考慮效率和成本問題,選取最優(yōu)的方案需考慮對評價(jià)指標(biāo)有顯著性影響的因素,因此,最終方案為A3B1C2D3。取處方量藥材,加12倍水,浸泡1h,煎煮1.5h,提取3次,濃縮至規(guī)定體積即得。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.2 最優(yōu)提取工藝驗(yàn)證

為貼合工業(yè)大生產(chǎn),投料應(yīng)大于200g,因此,按2倍處方量稱取3份藥材,每份約為262g,根據(jù)最佳提取工藝A3B1C2D3進(jìn)行提取,結(jié)果見表4。三組藥材中干膏率平均值為51.52%,RSD為0.77%,表明該最佳提取工藝有較好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。

表4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

2.3 顆粒劑輔料預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5,糊精的成型率較好,但制備出的顆粒存在較多細(xì)粉;淀粉制軟材容易,但制備出的顆粒存在較大的吸濕性;MCC常用于片劑的制備,崩解性與抗吸附性較強(qiáng),成型效果不佳;乳糖的吸濕情況最好,但單獨(dú)制軟材較困難,且乳糖價(jià)格較高。綜合考慮成型率與吸濕率,選擇糊精和乳糖組成的混合輔料作為稀釋劑。

表5 濕法制粒所得顆粒各項(xiàng)檢查指標(biāo)結(jié)果

2.4 混合輔料比例的優(yōu)選

取處方量藥材按最優(yōu)工藝提取3份,濃縮密度為1.26～1.28g/mL的清膏。按比例稱精密稱量糊精、乳糖,等量遞增法混勻,85%乙醇噴灑潤濕制軟材,以14目篩制顆粒,篩入304不銹鋼烤盤中,于70℃烘箱中干燥3h,整粒,冷卻后測定其成型率與吸濕率,輔料配比及測定結(jié)果見表6。輔料配比為1∶1時成型率最佳,但存在較大顆粒無法過篩,且制粒過程中出現(xiàn)的粘網(wǎng)情況相較于1.5∶1時更多,因此,選用1.5∶1的輔料配比進(jìn)行正交試驗(yàn)。

表6 輔料配比及測定結(jié)果

2.5 顆粒劑正交試驗(yàn)結(jié)果

顆粒劑成型工藝正交試驗(yàn)結(jié)果見表7,由結(jié)果可知,藥液密度因素水平上,均值K3(93.810)最大,藥液密度為1.28～1.30g/mL最為合適。稠膏輔料比例方面,均值K1(94.810)最大,稠膏輔料比例為1∶2時為最優(yōu)方案。乙醇含量因素方面,均值K2(94.510)最大,當(dāng)乙醇含量為85%時為最佳。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,最佳成型工藝為A3B1C2,但成型率為B>C>A(表8),吸濕率為B>A>C(表9),綜合分析各因素影響為B>C>A(表10),由結(jié)果可知,稠膏輔料比越小,成型率越小,藥液不能將多余的輔料結(jié)合導(dǎo)致細(xì)粉過多;稠膏輔料比例越大,吸濕率越大,乳糖的用量相對減少,藥液稠膏的吸濕性強(qiáng),導(dǎo)致吸濕率整體上升。為了保證較高的成型率和較低的吸濕率,應(yīng)將藥液濃縮至較高濃度,減少水分,同時減少輔料用量,以保證較高的成型率,噴灑含量較高的乙醇作為潤濕劑,不僅可以減少顆粒的粘性,還能夠促進(jìn)顆粒水分蒸發(fā),有利于快速成型。

表7 正交試驗(yàn)結(jié)果

表8 成型率的方差分析

表9 吸濕率的方差分析

表10 綜合評分的方差分析

2.6 成型工藝的驗(yàn)證

按照上述成型工藝進(jìn)行顆粒的制備,即首先按照最佳提取工藝提取藥液,將藥液濃縮至常溫(25℃)下密度為1.28～1.30g/mL的稠膏,備用。將糊精、乳糖烘干后過100目篩備用。按照等量遞增的方式加入77.6g乳糖(藥液體積的80%)以及116.4g糊精(藥液體積的120%)中,攪拌5～10min制成混合輔料。緩慢加入97g藥液混勻制軟材,均勻噴灑85%濃度乙醇混勻后制粒,70℃烘干3h,整粒。制備3批顆粒驗(yàn)證其成型率、休止角、堆密度與吸濕率,結(jié)果見表11。

表11 制備工藝驗(yàn)證結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明,通過正交試驗(yàn)優(yōu)選出的制備工藝就有較高的成型率以及較低的吸濕率。休止角<40°,顆粒具有較好的流動性。堆密度較小,說明顆粒間的空隙大,顆粒形狀良好。

2.7 顆粒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《中藥配方顆粒質(zhì)量控制與標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)要求》,規(guī)定本品顆粒劑:①性狀:深棕色顆粒,氣微,味微甜。②溶化性:取顆粒10g,加熱水100mL,攪拌5min,顆粒全部溶化。③粒度:照粒度和粒度分布測定法測定,不能通過一號篩和能通過五號篩的總和為2%,符合標(biāo)準(zhǔn)。④水分:按照水分測定法測定,水分為7%,符合標(biāo)準(zhǔn)。⑤微生物限度:非單體成分制成的顆粒劑,照非無菌產(chǎn)品微生物限度檢查,符合規(guī)定。

3 討 論

強(qiáng)腎三金方在臨床上應(yīng)用已有30余年,全方具有補(bǔ)腎壯陽、益精填髓、強(qiáng)壯筋骨作用,配伍合理,組方科學(xué)。在制劑過程中常采用煎煮法對其有效成分進(jìn)行提取,制成湯劑供患者服用。本研究通過正交試驗(yàn)最大限度的優(yōu)化了水提取工藝,有效保證了中藥制劑的藥效,通過研究完善了強(qiáng)腎三金顆粒的提取工藝和成型工藝,保障強(qiáng)腎三金劑量準(zhǔn)確,質(zhì)量穩(wěn)定。

本研究在經(jīng)驗(yàn)方的基礎(chǔ)上對其劑型進(jìn)行轉(zhuǎn)化,為開發(fā)中藥制劑新劑型奠定基礎(chǔ)。通過實(shí)驗(yàn)過程,提示醫(yī)院中藥驗(yàn)方可通過正交試驗(yàn)優(yōu)選最佳提取工藝,有效控制中藥湯劑的治療效果。有研究表明[13],使用通過正交試驗(yàn)優(yōu)化得到的工藝(加12倍水,浸泡0.5h,煎1.5h,提取3次)制備淫羊藿配方顆粒,得到干膏率均大于或接近于正交試驗(yàn)表中的最大值。

中藥顆粒劑同西藥顆粒劑有著本質(zhì)上的不同,中藥顆粒劑所含有的化學(xué)成分復(fù)雜,理化性質(zhì)更是受到多方面因素的影響,例如本方中含有桑葚、枸杞子、蓮子、女貞子等較多的果實(shí)類藥材,所提取出來的藥液就含有較多的雜質(zhì),醇沉法雖然能去除大部分的雜質(zhì),但有效成分的含量在醇沉過程中也有一定量的損失,不僅藥理作用會受到潛在的影響,醇沉過程也有悖中醫(yī)傳統(tǒng)驗(yàn)方水提煎藥的原則。因此,在制粒過程中,可將藥液濃縮至稠膏狀,以減少輔料的用量,使得藥效能夠在規(guī)定的顆粒質(zhì)量內(nèi),減少顆粒的裝量,提高患者的依從性。在制粒過程中,可均勻噴灑高濃度食用級別的乙醇,降低顆粒的粘性,幫助顆粒成型。

由于中藥組方成分的復(fù)雜性,使用一種輔料時往往不能達(dá)到較好的效果,因此,常采用多種輔料不同配比的方法以達(dá)到改善顆粒成型性與吸濕性的目的。顆粒的成型性關(guān)乎到顆粒的質(zhì)量,成型率低的顆粒其輔料無法對藥物起到保護(hù)和包埋的作用,影響其他藥劑學(xué)指標(biāo)以及藥物作用效果。吸濕率高的藥物對其制備過程中及儲存過程中環(huán)境濕度的要求也更高,顆粒一旦稀釋溶化就無法正常使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,單一輔料并不能改善強(qiáng)腎三金顆粒的藥劑學(xué)指標(biāo),通過選擇成型率高的糊精以及吸濕率低的乳糖綜合配比,能得到較好的顆粒。通過正交試驗(yàn)優(yōu)選出的制粒工藝,具有成型率高、吸濕率低、溶化度好、制粒簡單、味道良好、方便經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。

綜上所述,本研究為強(qiáng)腎三金驗(yàn)方新制劑的申報(bào)和研究提供了合理科學(xué)、實(shí)際可行的實(shí)驗(yàn)依據(jù),同時也為湯劑轉(zhuǎn)化為顆粒制劑提取工藝做了規(guī)范化嘗試,為醫(yī)院中藥驗(yàn)方中中藥材的提取工藝和成型工藝研究提供參考。