閆治攀，王雪梅，畢映燕，李喜香，張 鵬

（甘肅省中醫(yī)院，甘肅蘭州 730000）

消腫止痛合劑是甘肅省中醫(yī)院院內(nèi)制劑（甘藥制字Z04000844），由赤芍、當(dāng)歸、甘草、水蛭、三七等12 味藥材組成，功效活血消腫、行氣止痛，用于跌打損傷早期、傷部腫脹、疼痛等癥狀，經(jīng)十幾年臨床應(yīng)用，已成為醫(yī)院治療跌打損傷的暢銷產(chǎn)品。為了擴(kuò)大劑型，本實(shí)驗(yàn)依據(jù)院內(nèi)制劑注冊(cè)相關(guān)文件規(guī)定制備消腫止痛顆粒。

為了使制劑自身某些特性指標(biāo)在一定意義上達(dá)到最優(yōu)，處方中輔料配比正成為藥劑科研和生產(chǎn)中的常見(jiàn)問(wèn)題。混料設(shè)計(jì)是通過(guò)合理的實(shí)驗(yàn)安排考察產(chǎn)品自身性能與產(chǎn)品中各成分配比之間的關(guān)系，從而得到最佳處方組合，其中D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)較為常見(jiàn)，其模型擬合程度好，預(yù)測(cè)精度高，具有多目標(biāo)同步優(yōu)化、信息量充分、試驗(yàn)次數(shù)少、參數(shù)預(yù)測(cè)精度高的特點(diǎn)［1-2］。因此，本實(shí)驗(yàn)結(jié)合甘肅省中醫(yī)院科研制劑中心的實(shí)際生產(chǎn)情況，在輔料預(yù)篩選的基礎(chǔ)上采用D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)，以顆粒成型率、吸濕率、溶化率、休止角為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)藥輔比、輔料種類和用量進(jìn)行考察以優(yōu)化消腫止痛顆粒制備工藝，并采用顆粒物理指紋圖譜評(píng)價(jià)工藝參數(shù)的可靠性，以期為該制劑的實(shí)際批量生產(chǎn)提供參考。

1 材料

1.1 儀器 AR124CM 電子天平［0.01、0.1 mg，奧豪斯儀器（上海） 有限公司］；比重計(jì)（江蘇盛創(chuàng)自動(dòng)化儀表有限公司）；藥典標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩（浙江上虞市華豐五金儀器有限公司）；DZF-6090 真空干燥箱（上海齊欣科學(xué)儀器有限公司）；LRHS-101BLH 恒溫恒濕試驗(yàn)箱（上海林頻儀器股份有限公司）；500-2 多功能粉碎機(jī)（鄭州艾克斯機(jī)械設(shè)備有限公司）；搖擺式制粒機(jī)（常州一步干燥設(shè)備有限公司）；ZXFD-A5140 全自動(dòng)新型鼓風(fēng)干燥箱（上海智城分析儀器制造有限公司）。

1.2 試劑與藥物 赤芍、當(dāng)歸、甘草、水蛭、三七等藥材均購(gòu)自蘭州安泰堂中藥飲片有限公司，經(jīng)甘肅省藥品檢定研究院宋平順主任藥師鑒定為正品，均符合2015 年版《中國(guó)藥典》 一部各藥材項(xiàng)下相關(guān)規(guī)定。蔗糖、淀粉、糊精、甘露醇、乳糖、微晶纖維素均購(gòu)自蘭州普生藥品有限責(zé)任公司，符合藥品輔料標(biāo)準(zhǔn)；其他試劑均為分析純；水為超純水。

2 方法與結(jié)果

2.1 顆粒制備 按處方比例稱取除三七、水蛭以外其他10 味中藥飲片，置于提取罐中，加水提取2 次，第1 次加10 倍量水提取2 h，第2 次加8 倍量水提取1.5 h，濾過(guò)，合并煎液，轉(zhuǎn)移到減壓濃縮罐中，濃縮至相對(duì)密度為1.10 的清膏，冷卻至室溫，加95%乙醇使含醇量達(dá)到60%，靜置24 h，取上清液至減壓濃縮罐中減壓回收乙醇，濃縮至相對(duì)密度為1.25 （80 ℃） 的稠膏。加入相應(yīng)輔料、占中藥稠浸膏質(zhì)量25% 的三七、水蛭混合細(xì)粉（以下簡(jiǎn)稱“混合藥粉”），混合后制軟材，過(guò)18目篩擠壓制粒，于60 ℃下烘干4 h，整粒，即得。

2.2 指標(biāo)測(cè)定

2.2.1 成型率 按照2015 年版《中國(guó)藥典》 四部0104 顆粒劑項(xiàng)下粒度檢查法（0982 第二法雙篩分法）［3］進(jìn)行測(cè)定。定義能通過(guò)1 號(hào)篩、不能通過(guò)5 號(hào)篩的顆粒為合格顆粒，計(jì)算成型率，公式為成型率＝ （合格顆粒質(zhì)量／顆?？傎|(zhì)量） ×100%。

2.2.2 吸濕率 取“2.2.1”項(xiàng)下合格顆粒2 g，置于已在25 ℃恒溫干燥器（下部放置NaCl 飽和溶液） 中飽和24 h 的稱量瓶中，敞口置于上述恒溫恒濕條件下，吸濕平衡后稱定質(zhì)量，計(jì)算吸濕率，公式為吸濕率＝ ［（顆粒吸濕后質(zhì)量-顆粒吸濕前質(zhì)量） ／顆粒吸濕前質(zhì)量］×100%。

2.2.3 溶化性 按照2015 年版《中國(guó)藥典》 四部0 104 顆粒劑項(xiàng)下粒度檢查法（0982 第二法雙篩分法）［4］進(jìn)行測(cè)定。取“2.1”項(xiàng)下顆粒10 g，加200 mL 熱水?dāng)嚢? min，要求應(yīng)全部溶化（允許有輕微渾濁）［3］。取50 mL 攪拌均勻的藥液，高速離心10 min 后精密吸取上清液20 mL，置于已恒重的蒸發(fā)皿中，水浴蒸干，殘?jiān)?0 ℃下減壓干燥至恒重，稱定質(zhì)量，計(jì)算溶化率，公式為溶化率＝（溶化顆粒質(zhì)量／顆粒質(zhì)量） ×100%。

2.2.4 休止角 采用固定漏斗法進(jìn)行測(cè)定。將漏斗固定于鐵架臺(tái)上，下方水平放置1 張坐標(biāo)紙，使漏斗口與坐標(biāo)紙之間保持2.0 cm 高度（h），沿漏斗壁緩慢倒入“2.2.1”項(xiàng)下合格顆粒，直到坐標(biāo)紙上形成顆粒圓錐體的尖端接觸到漏斗口為止，測(cè)定圓錐體底部半徑 （r），計(jì)算休止角θ，公式為θ＝arctan （h／r）。

2.2.5 水分 取“2.1”項(xiàng)下顆粒，按2015 年版《中國(guó)藥典》 四部0832 水分測(cè)定法項(xiàng)下第三法（減壓干燥法）［3］進(jìn)行測(cè)定。

2.2.6 松密度 取 “2.2.1”項(xiàng)下合格顆粒100.0 g，緩慢加入250 mL 干燥量筒中，輕輕抹平表面，讀取體積，計(jì)算松密度。

2.2.7 振實(shí)密度 將盛有“2.2.1”項(xiàng)下合格顆粒的量筒在厚橡膠墊上振擊，直至體積不再減少為止，讀取體積，計(jì)算振實(shí)密度。

2.2.8 豪斯納比 公式為豪斯納比＝振實(shí)密度／松密度。

2.2.9 相對(duì)均齊度指數(shù) 參考文獻(xiàn)［5-6］報(bào)道。將“2.1”項(xiàng)下顆粒依次過(guò)24、50、65、120、150、200 目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩，振蕩5 min，記錄每個(gè)篩網(wǎng)截留的顆粒質(zhì)量。取平均孔徑603、303、188、108、83 μm 篩網(wǎng)截留的顆粒，計(jì)算相對(duì)均齊度指數(shù)，公式為相對(duì)均齊度指數(shù)＝Fm／ ［100 ＋（dmdm-1）Fm-1＋（dm＋1-dm）Fm＋1＋（dm-dm-2）Fm-2＋（dm＋2-dm）Fm＋2＋…＋（dm＋n-dm）Fm＋n］，其中Fm為粒徑在多數(shù)范圍的粉末占比，F(xiàn)m＋1為多數(shù)粒徑范圍上一層篩網(wǎng)截留的粉末占比，F(xiàn)m-1為多數(shù)粒徑范圍下一層篩網(wǎng)截留的粉末占比，n為確定的粒徑范圍數(shù)，dm為多數(shù)粒徑范圍粉末的平均粒徑，dm＋1為多數(shù)粒徑范圍上一層篩網(wǎng)截留粉末的平均粒徑，dm-1為多數(shù)粒徑范圍下一層篩網(wǎng)截留粉末的平均粒徑。

2.3 藥輔比考察 參考文獻(xiàn)［7］報(bào)道。取稠浸膏適量，加入不同用量蔗糖、淀粉、糊精、甘露醇、乳糖、微晶纖維素6 種輔料及混合藥粉，觀察軟材情況，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 藥輔比考察結(jié)果Tab.1 Results of drug-excipient ratio investigation

由此可知，稠浸膏與1.4 倍微晶纖維素混合后軟材可達(dá)到制粒要求，增至1.6 倍時(shí)也可順利過(guò)篩制粒，但有少許細(xì)粉出現(xiàn)；與1.6 倍蔗糖、糊精、甘露醇混合后軟材情況大致相同，均可滿足制粒要求，而當(dāng)三者用量增至1.8 倍時(shí)雖也可順利過(guò)篩制粒，但有少許細(xì)粉出現(xiàn)；與1.6 倍淀粉、乳糖混合后軟材稍黏，雖可過(guò)篩制粒，但顆粒大多呈長(zhǎng)條狀，而當(dāng)兩者用量增至1.8 倍時(shí)上述現(xiàn)象有明顯改觀。因此，確定稠浸膏與輔料的比例為1∶1.6。

2.4 輔料種類考察 參考文獻(xiàn)［3］報(bào)道的方法，按“2.3”項(xiàng)下藥輔比稱取蔗糖、淀粉、糊精、甘露醇、乳糖、微晶纖維素，與混合藥粉混勻，平行加到同質(zhì)量稠浸膏中制軟材，過(guò)10 目篩擠壓制粒，60 ℃下干燥4 h，過(guò)1、5 號(hào)篩整粒，收集2 種型號(hào)篩之間的顆粒，觀察制粒情況，計(jì)算成型率和吸濕率，結(jié)果見(jiàn)表2。

由此可知，各輔料成型性依次為蔗糖＞糊精＞淀粉＞乳糖＞甘露醇＞微晶纖維素，抗吸濕能力依次為甘露醇＞乳糖＞微晶纖維素＞蔗糖＞糊精＞淀粉，溶化性除淀粉、微晶纖維素外均合格。雖然甘露醇在吸濕率、溶化性方面具有一定優(yōu)勢(shì)，但因其在制軟材過(guò)程中容易出現(xiàn)硬塊、難以混勻而不予考慮?；谥屏Ｇ闆r、顆粒特性、經(jīng)濟(jì)性方面，選擇蔗糖、糊精、乳糖作為初選輔料進(jìn)行下一步試驗(yàn)。

表2 輔料種類考察結(jié)果Tab.2 Results of excipient kind investigation

2.5D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì) 在“2.4”項(xiàng)下結(jié)果的基礎(chǔ)上采用D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)［8］，以蔗糖（A）、糊精（B）、乳糖（C） 在混合輔料中所占比例為影響因素，成型率、溶化率、吸濕率、休止角為評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)優(yōu)化配比。

參考文獻(xiàn)［9］報(bào)道的方法，上述4 個(gè)指標(biāo)均標(biāo)準(zhǔn)化為0～1 之間的“歸一值”，再計(jì)算其幾何平均數(shù)作為總評(píng) “歸一值”（OD），公式為OD＝（d1d2…dk）1／k，其中d為指標(biāo)歸一值，k為指標(biāo)數(shù)。對(duì)取值越小越好、越大越好的指標(biāo)，采用Hassan 法進(jìn)行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換后分別計(jì)算其最小值dmin、最大值dmax，公式為dmin＝（Ymax-Yi）／（Ymax-Ymin）、dmax＝ （Yi-Ymin） ／ （Ymax-Ymin），其中Ymax為指標(biāo)最大值，Ymin為指標(biāo)最小值，Yi為指標(biāo)i測(cè)定值，i為指標(biāo)數(shù)。因素水平見(jiàn)表3，結(jié)果見(jiàn)表4～5。

表3 因素水平Tab.3 Factors and levels

通過(guò)Design-expert 8.0 軟件［8］進(jìn)行二次多項(xiàng)回歸擬合，得方程為OD＝-0.392 45A-5.919 75B-2.168 08C＋13.051 94AB＋7.139 19AC-2.906 55BC（r＝0.908 5），方差分析見(jiàn)表6。

表4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果（Ⅰ）Tab.4 Design and results of tests （Ⅰ）

由此可知，模型P＝0.001 5＜0.01，表明模型可用于預(yù)測(cè)響應(yīng)值；失擬項(xiàng)P＝0.603 1＞0.05，表明模型與各因素的擬合程度較好；因素AB、AC的P＜0.05，表明蔗糖與糊精或乳糖聯(lián)用時(shí)存在顯著交互作用，以前者更明顯；因素BC的P＞0.05，表明糊精與乳糖之間的交互作用不顯著。響應(yīng)面分析見(jiàn)圖1，得到最優(yōu)配比為蔗糖占比72.2%，糊精占比27.8%，乳糖無(wú)，OD值為0.6906。

2.6 干燥溫度、干燥時(shí)間考察 消腫止痛顆粒中含有水蛭，為了防止高溫干燥對(duì)其活性物質(zhì)造成損失［10］，本實(shí)驗(yàn)采用低溫干燥，考察顆粒在60 ℃烘箱中常壓干燥1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 h 后的含水量，測(cè)得其數(shù)值分別為10.47%、8.56%、4.17%、2.10%、1.46%。甘肅省中醫(yī)院科研制劑中心檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程要求，顆粒中間品含水量應(yīng)控制在3.0%以內(nèi)，故確定干燥時(shí)間為4.0 h。

表5 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果（Ⅱ）Tab.5 Design and results of tests （Ⅱ）

表6 方差分析Tab.6 Analysis of variance

2.7 驗(yàn)證試驗(yàn) 根據(jù)上述結(jié)果，得到最優(yōu)工藝為取適量稠浸膏［相對(duì)密度1.25 （80 ℃）］，加入1.6 倍混合輔料（蔗糖與糊精比例72.2∶27.8）和0.25 倍混合藥粉，混合后制軟材，過(guò)18 目篩擠壓制粒，60 ℃下烘干4 h，整粒，即得。為了驗(yàn)證所建模型的可靠性，按上述優(yōu)化工藝進(jìn)行3 批驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表7，可知工藝穩(wěn)定，重復(fù)性好。

2.8 物理指紋圖譜建立

2.8.1 物理屬性確定 根據(jù)顆粒物理性質(zhì)，將其屬性分為均一性、堆積性、流動(dòng)性、穩(wěn)定性，作為物理指紋圖譜一級(jí)物理指標(biāo)；篩選出相對(duì)均齊度指數(shù)、松密度、振實(shí)密度、豪斯納比、休止角、水分、吸濕率，作為物理指紋圖譜二級(jí)物理指標(biāo)。

2.8.2 物理指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換 取5 批顆粒，測(cè)定“2.8.1”項(xiàng)下二級(jí)物理指標(biāo)。為了消除各物理指標(biāo)數(shù)值量級(jí)差異和量綱的影響，將實(shí)測(cè)值轉(zhuǎn)化為同一尺度，即0～10，具體轉(zhuǎn)換方法［5，11］見(jiàn)表8。

圖1 各因素響應(yīng)面圖Fig.1 Response surface plots for various factors

表7 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果（n＝3）Tab.7 Results of verification tests （n＝3）

表8 二級(jí)物理指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換Tab.8 Standardized transformation of secondary physical indices

2.8.3 建立方法和評(píng)價(jià) 將“2.7”項(xiàng)下優(yōu)化工藝放大10 倍，制備5 批樣品 （批號(hào)20190301、20190302、20190303、20190304、20190305），按“2.8.2”項(xiàng)下方法測(cè)定二級(jí)物理指標(biāo)，并對(duì)其數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換，結(jié)果見(jiàn)表9。以轉(zhuǎn)換值為指標(biāo)繪制雷達(dá)圖，作為各批樣品的物理指紋圖譜；以轉(zhuǎn)換值的平均值為指標(biāo)繪制雷達(dá)圖，作為對(duì)照顆粒的物理指紋圖譜，結(jié)果見(jiàn)圖2。通過(guò)SPSS 17.0 軟件中的夾角余弦分析法比較各批樣品之間的相似度［12］，發(fā)現(xiàn)均在0.99 以上，與對(duì)照顆粒比較時(shí)也均大于0.99，表明各批樣品物理性質(zhì)差異不大。

表9 二級(jí)物理指標(biāo)的測(cè)定值與轉(zhuǎn)換值Tab.9 Determined values and transformed values for secondary physical indices

3 討論

圖2 5 批樣品物理指紋圖譜Fig.2 Physical fingerprints for five batches of samples

本實(shí)驗(yàn)在院內(nèi)制劑消腫止痛合劑提取、醇沉、濃縮工藝不變的前提下，將其劑型改為顆粒劑，再通過(guò)將藥材稠浸膏直接與輔料混合來(lái)制軟材和制粒，該方法操作簡(jiǎn)便，省去了藥材浸膏粉制粒過(guò)程中干燥、粉碎等單元操作，從而降低生產(chǎn)成本。預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，醇沉后浸膏黏度不大，足以滿足制粒要求，但其相對(duì)密度對(duì)顆粒的成型率、服用量等均有較大影響，若相對(duì)密度過(guò)小，則需要增加輔料用量，導(dǎo)致顆粒單次服用量、生產(chǎn)成本上升；若相對(duì)密度過(guò)大，不但提高了濃縮難度，同時(shí)它與輔料很難混合均勻，從而影響顆粒成型率，最終確定為1.25 （80 ℃）。

在顆粒制備過(guò)程中，單一輔料不能滿足其多種要求，如內(nèi)包裝、貯存，以及使用過(guò)程中的成型性、流動(dòng)性、吸濕性、溶化性等［13-14］。本實(shí)驗(yàn)選用混合輔料，以與顆粒相關(guān)的粉體學(xué)性質(zhì)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)蔗糖、糊精、乳糖在改善消腫止痛顆粒成型率、溶化性、吸濕率方面較其他輔料均具有一定的優(yōu)勢(shì)，以蔗糖更明顯，同時(shí)它在處方中也能起到矯味作用，但在藥輔比固定的情況下其制得軟材的黏度大于糊精和乳糖，故又采用混料設(shè)計(jì)對(duì)上述3種輔料配比進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果顯示，當(dāng)蔗糖、糊精用量比例為72.2∶27.8 時(shí)，單用蔗糖黏度偏大、單用糊精黏度不足的現(xiàn)象得到明顯改善，同時(shí)可保證顆粒成型率等其他粉體學(xué)性質(zhì)。經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)與物理指紋圖譜的綜合分析，可知5 批樣品相似度均高于0.99，表明所篩選的成型工藝穩(wěn)定可行，符合實(shí)際生產(chǎn)要求。