李磊等

摘要：以魔芋（Amorphophallus konjac）精粉為主要材料，采用星點設計-響應面法優(yōu)化制備工藝。結果表明，0.24 g羥甲基淀粉鈉、0.05 g硬脂酸鎂、0.24 g聚維酮 K 30、2.1 g可壓性淀粉，所得片劑崩解性能優(yōu)良，指標符合《中華人民共和國藥典》2010 版中對于片劑質量要求的相關規(guī)定。采用星點設計法優(yōu)化魔芋片劑的制備工藝，其預測性良好，制得的魔芋片劑具有成型好、精確度高、穩(wěn)定性好等特點。

關鍵詞：魔芋（Amorphophallus konjac）；片劑；星點設計法；制備工藝

中圖分類號：S632.3；TS236.3 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）12-2997-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.12.050

Preparation of Konjac Tablets using Central Composite Design and

Response Surface Method

LI Lei，MENG Yan-qiu，LIU Dan，SONG Yan-ling，YANG Gui-qiu，QIU Xing-hua，WANG Xiao-ting

（College of Pharmaceutical and Biological Engineering， Shenyang University of Chemical Technology，Shenyang 110142，China）

Abstract： To use central composite design to prepare Konjak tablets， and to enhance the predictability of reliable-qualified Konjaktablets，with the aid of central composite design method，preparation and optimization of Konjak tablets were conducted. Central composite design method optimization experiments suggested the choice of 0.24g hydroxy methyl starch sodium，0.05g magnesium stearate，0.24g K30，and 2.1g compressible starch. The disintegration of above formulation was excellent，and all its indexes were conformed to the requirement of China Pharmacopoeia. The preparation and optimization of Konjak by central composite design was possible with a good prediction， and the results showed the Konjak tablets had high accuracy， good shaping and stability.

Key words： Konjak； tablets； central composite design； preparation procedure

魔芋是從植物魔芋（Amorphophallus konjac）的塊莖中提取而來，其有效成分是魔芋葡甘聚糖（Konjak glucomannan，簡稱KGM）[1，2]。葡甘聚糖是一種非離子型水溶性高分子多糖，是目前發(fā)現(xiàn)的最優(yōu)良的可溶性膳食纖維之一，利用魔芋葡甘聚糖的凝膠性能可以制作出豐富多彩的功能性魔芋食品，這些食品具有減肥、通便、降血脂、降血糖等生理功能[3]。目前市售的粉狀魔芋類保健食品以沖劑和膠囊制劑為主，但是沖劑食用起來不方便，口感也較差，不利于老人和兒童服用。與沖劑相比，膠囊制劑有分散快、吸收好、生物利用度高等優(yōu)點，但生產效率低、成本高、重量差異大，也存在著諸多問題，大量服用后存在副作用，會引起腸胃不適和血液黏稠度的升高[4]。因此，開發(fā)出一種服用方便、均勻度高、無副作用、適合大規(guī)模生產的以魔芋為主要原料的新型保健食品已成為必然趨勢，而片劑恰好是很好的選擇。

星點設計（Central Composite Design，CCD）是國外近年來常用的試驗優(yōu)化方法。在試驗設計上，國內大多采用正交設計和均勻設計，這兩種方法雖試驗次數(shù)較少，但二者多用線性數(shù)學模型，精度不如星點設計， 預測性較差。星點設計方法簡便，且在模型建立上采用非線性數(shù)學模型擬合，相關系數(shù)較高，預測值更接近真實值[5，6]。隨著人們生活水平的提高，人們的飲食越來越趨于健康化、營養(yǎng)化、功能化[1]。本試驗所研究的是用星點設計-響應面法來優(yōu)化魔芋片劑的制備方法，從而確定魔芋片劑的最優(yōu)處方，具有廣泛的應用前景。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

魔芋純化微粉，食品級，河南正興食品添加劑有限公司；可壓性淀粉，藥用級，天津市大茂化學試劑；羥甲基淀粉鈉、聚維酮K30、無水乙醇、硬脂酸鎂，分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司。

1.2 儀器設備

AR2140型電子天平，上海精科實業(yè)有限公司；PHG-9146A型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海精科實業(yè)有限公司；BJ-I型六管崩解時限儀，天津市新天光分析儀器技術有限公司；170型旋轉式壓片機，上海天凡藥機制造廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程 主料（120目篩）+輔料→制粒（20目）→干燥→整?！旌稀鷫浩善?/p>

↑

潤滑劑

1.3.2 操作要點 預試驗表明，使用70%酒精制粒時，可以有效防止魔芋顆粒吸水溶脹，又可使制得的顆粒大小均一、水分含量適宜和可塑性好，具有良好的壓片效果。將烘干溫度設定為60 ℃，干燥時間為 25～30 min。

1.3.3 星點試驗設計 在預試驗和相關文獻[7]的基礎上，選取羥甲基淀粉鈉用量（X1）、硬脂酸鎂用量（X2）、聚維酮K30用量（X3）和可壓性淀粉用量（X4）對魔芋片性質影響較顯著的4個因素作為考察對象，進行5個水平優(yōu)化設計，星點設計的具體因素及水平見表1。

2 結果與分析

2.1 方程的擬合與優(yōu)化

試驗結果見表2。以片劑的崩解時間為因變量，分別對各因素（自變量）各水平進行多元線性回歸和二項式擬合。將試驗數(shù)據輸入Design-Expert V8.0.6軟件中進行多元線性回歸及二項式擬合，擬合方程：Y=6.045+31.484X1-121.782X2-36.740X3+6.413X4+32.118X1X2+15.538X1X3-19.427X1X4+476.273X2X3+16.782X2X4+8.090X3X4。方差分析結果見表3。從表3中可以看出，模型P<0.05為顯著，失擬項P為極顯著。一次項X4對結果影響顯著，其余項不顯著。對模型進行優(yōu)化處理。刪除交換項X1X2、X1X3、X2X4、X3X4對方程進行擬合，方程：Y=0.918+35.438X1-80.012X2-16.583X3+8.473X4-19.427X1X4+476.273X2X3，R2=0.997，表明刪除部分數(shù)據后未對模型造成明顯影響，方程可信度仍較高。模型構造可對魔芋片劑的崩解時間做出良好預測。從表3回歸系數(shù)的顯著性檢驗可知，一次項X4（P<0.05）、雙因素耦合項X1X4（P<0.05）、X2X3（P<0.05）對結果影響顯著，其余項不顯著。

2.2 響應面分析

由圖1可知，在制備魔芋片過程中，可壓性淀粉的用量和崩解時間呈負相關，說明可壓性淀粉的用量對崩解時間的影響明顯，隨著可壓性淀粉用量的減少，崩解時間也降低。在制備魔芋片的工藝過程中，羥甲基淀粉鈉的用量對崩解時間的影響沒有可壓性淀粉顯著，隨著羥甲基淀粉鈉用量的增加崩解時間呈遞增趨勢（圖2）。硬脂酸鎂的用量對崩解時間的影響不明顯，隨著硬脂酸鎂的用量增加，崩解時間降低（圖3）。由圖4可見，聚維酮K30的用量對崩解時間的影響比硬脂酸鎂要明顯，隨著聚維酮K30用量的增加崩解時間呈遞減趨勢。綜合上述分析，對魔芋片劑崩解時間影響最大的因素是填充劑可壓性淀粉的用量，其他影響因素按由強到弱遞減的順序依次為黏合劑羥甲基淀粉鈉的用量、黏合劑聚維酮K30的添加量以及潤滑劑硬脂酸鎂的用量。因此以崩解時間這一指標考慮，根據Design-Expert V8.0.6軟件得出本試驗的較優(yōu)條件為羥甲基淀粉鈉用量為0.24 g，硬脂酸鎂用量為0.05 g，聚維酮K30用量0.24 g，可壓性淀粉用量為2.1 g。

為驗證試驗結果的正確性，對最優(yōu)配方制得片劑進行片重差異、崩解時間的測定，結果見表4。檢驗方法：按照最優(yōu)處方的用量制作魔芋片20片，用電子天平稱定總重量為8.465 g，求的平均片重為0.423 25 g，再用電子天平稱定每片的重量，每片重量與平均片重相比較，重復做3次。《中華人民共和國藥典》[8]規(guī)定，平均片重大于或等于300 mg的片劑，片重差異限度須在±0.50%范圍內；壓制片的崩解時間不得超過30 min。由表4可知，用最優(yōu)配方制得片劑，片重差異在±0.50%范圍內，壓制片的崩解時間<30 min，所以指標符合相關規(guī)定。

3 結論

采用濕法制粒壓片技術制備魔芋粉片劑，應用星點設計-響應面優(yōu)化魔芋片劑的處方為0.24 g羥甲基淀粉鈉、0.05 g硬脂酸鎂、0.24 g聚維酮 K30， 2.1 g可壓性淀粉。得到優(yōu)化處方條件后，按優(yōu)化的處方進行驗證試驗。結果表明，用星點設計-響應面法優(yōu)選魔芋片處方精確度高，預測性好，有較好的的應用價值，并且魔芋片的各項指標均符合《中華人民共和國藥典》[8]規(guī)定，因此，為了提高企業(yè)的生產效率，可以大批量、連續(xù)化生產；并且方便人群使用，因為魔芋片服用方便，均勻度高，無副作用，崩解優(yōu)良。

參考文獻：

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