蘇圓圓楊耀森尹薪項楊艷艷褚秀玲?
(1.吉林化工學院化學與制藥工程學院,吉林吉林132022;2.聊城大學農(nóng)學院,山東聊城252000;3.河北科為先生物科技有限公司,河北衡水053000)
隨著毛驢養(yǎng)殖數(shù)量的增加和養(yǎng)殖模式的改變,毛驢人工授精的比例越來越高[1],而提供精液的種公驢由于采精的頻繁表現(xiàn)出來精液稀薄,精子活力低等精液質(zhì)量不達標的現(xiàn)象[2]。 為了改善種公驢的精液質(zhì)量,查閱相關(guān)文獻,自擬種公驢催情散劑方,初步試驗效果良好。 但是散劑存在體積大、不易運輸、保存和儲存難使用不便及口感差等缺點,故進一步將其開發(fā)為顆粒劑。 顆粒劑是在散劑的基礎(chǔ)上,進一步提取、濃縮,添加輔料,制成的固體劑型[3],不僅除去了大量的雜質(zhì),起效快,且體積小,易保存,使用方便[4],更適合現(xiàn)代規(guī)模化養(yǎng)驢的飼喂模式。 其中,顆粒劑成型是顆粒制備的重要工藝,輔料的選擇和制粒的方法是影響顆粒劑質(zhì)量的關(guān)鍵因素。 本試驗采用濕法制粒,將散劑配方提取、濃縮和干燥后,優(yōu)化輔料的種類和比例,優(yōu)選出最佳成型工藝,為處方臨床大規(guī)模生產(chǎn)提供參考。
1.1 材料與儀器 淫羊藿、熟地黃和菟絲子等7味中藥飲片購自聊城利民大藥店;可溶性淀粉和糊精購自天津市科密歐化學試劑有限公司;無水乙醇購于萊陽經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)精細化工廠。 中藥萬能粉碎機,天津市泰斯特儀器有限公司;標準樣篩,振興中泰五金絲網(wǎng)商貿(mào)有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海亞榮。
1.2 方法
1.2.1 干膏粉的制備 根據(jù)散劑處方準確稱量中藥飲片,使用萬能粉碎機粉碎后,過60 目篩備用。首先采用60%乙醇浸提,料液比1∶20,提取條件為60 ℃,2 h,提取完成后,雙層紗布過濾藥渣,重復(fù)提取一次,料液比改為1∶10,其他條件不變,完成后布氏漏斗過濾藥渣,合并提取液。 提取后的藥渣再次使用熱水浸提,料液比為1∶15,提取溫度90 ℃,提取時間2 h,提取完成后,過濾,濾液合并。 將所有濾液減壓蒸餾濃縮,然后60 ℃低溫干燥,干燥后的膏劑,粉碎,過80 目篩,備用。
1.2.2 濕法制粒 按處方準確稱取藥物(干膏粉)和輔料,混合均勻,使用乙醇作為潤濕劑,通過噴淋的方法加入,邊加邊攪拌,直至能形成軟材,使其“握之成團,輕觸即散”,使用14 目篩手動制粒,在60 ℃下干燥,用10 目篩整粒,用于指標的測定。
1.2.3 測定指標 采用成型率、堆密度和休止角三個指標來評價顆粒的質(zhì)量[5],采用加權(quán)評分法分析試驗結(jié)果,優(yōu)化輔料的篩選和顆粒的成型工藝。1.2.3.1 成型率測定 采用雙篩分法,將干燥后的顆粒先稱重,記為a,先過1 號篩,再過5 號篩,收集能過1 號篩而不能通過5 號篩的合格顆粒稱重,記為b,顆粒的成型率(%) =b/a × 100。
1.2.3.2 堆密度測定 準確稱取樣品顆粒10 g,將其放入干燥的25 mL 量筒中,輕輕震動,直至顆粒體積不再變化,讀出其體積毫升數(shù)(mL),記為c,堆密度值(g/mL) =10/c。
1.2.3.3 休止角測定 采用固定漏斗法測定,將3只相同的玻璃漏斗依次串聯(lián)固定到鐵架臺上,前兩個漏斗的出口要接觸到下一個漏斗的壁上,使最下面的漏斗出口距離桌面約2 cm,桌面上鋪好畫有刻度的坐標紙,將制備好的顆粒勻速的從最上面的漏斗緩慢倒入,觀察下面顆粒的體積,直到顆粒的頂部接觸到最下面的漏斗口時即停止。 測量坐標紙上圓錐形顆粒的底部直徑,計為D,休止角α 按公式計算,tanα =tan(2/0.5D) =tan (4/D)。
采用加權(quán)評分法分析試驗結(jié)果,設(shè)定顆粒的成型率加權(quán)系數(shù)為0.4、休止角的加權(quán)系數(shù)為0.3,堆密度的加權(quán)系數(shù)為0.3,綜合評分值=(成型率/最大成型率×0.4 +最小休止角值/休止角值×0.3 +堆密度值/最大堆密度值×0.3) ×100。
1.2.4 輔料的篩選 輔料和藥物的配比以及輔料的種類是影響顆粒質(zhì)量的關(guān)鍵因素,根據(jù)2010 年《中國藥典》第Ⅰ部中的要求,輔料量一般不超過藥物量的2 倍[6],因此,試驗選擇藥物和輔料的配比為1∶1。 輔料種類是影響制粒成型的重要因素,根據(jù)預(yù)實驗選擇可溶性淀粉和糊精作為制粒輔料,輔料的配比見表1。 按1.2.2 制粒,按1.2.3 測定顆粒的成型率、休止角和堆密度指標。
表1 不同處方顆粒配方表(份)Tab 1 Granules formulation of different formulations(portion)
1.2.5 乙醇濃度的優(yōu)化 中藥干膏粉的含糖量高,粘度較大,易吸濕,因此,選擇乙醇作為制粒的潤濕劑,分別考察乙醇濃度為60%、70%、80%、90%和100%時,成品顆粒的品質(zhì),制粒方法和評價指標見1.2.4。
1.2.6 乙醇用量的優(yōu)化 選用80%的乙醇,分別考察乙醇和粉劑比例為0. 3 ∶1、0. 35 ∶1、0. 4 ∶1、0.45∶1和0.5∶1 時,成品顆粒的品質(zhì)、制粒過程和評價指標見1.2.4。
1.2.7 正交試驗優(yōu)化 根據(jù)已有文獻資料和單因素試驗結(jié)果,選擇藥物與輔料配比,乙醇濃度和乙醇用量三個因素,進行三因素三水平的L9(33)正交試驗優(yōu)化,試驗設(shè)計見表2。
表2 L9(33) 正交試驗設(shè)計表Tab 2 The design of orthogonal test
1.2.8 驗證性試驗 根據(jù)正交試驗的結(jié)果,重復(fù)制備三批顆粒制劑。 按處方量準確稱取原料,按正交試驗優(yōu)選工藝進行制粒,測定各項評價指標,計算綜合評分。
1.2.9 統(tǒng)計與分析 采用SPSS.13 軟件對計算處理后的數(shù)據(jù)進行正交統(tǒng)計分析,兩兩比較采用LSD 法。
2.1 輔料的篩選 合適輔料的使用是顆粒成型和顆粒質(zhì)量的關(guān)鍵,輔料包括賦形劑、濕潤劑、矯味劑和崩解劑等,由于各種輔料的特性不同,在制粒中通常都是多種輔料的混合使用。 輔料篩選和優(yōu)化試驗結(jié)果見表3,綜合評分顯示淀粉和糊精的比例為1∶3 時,顆粒的綜合評分最高,達到95.96%。 因此,選擇輔料為淀粉:糊精比例為1∶3 作為制粒的輔料。
表3 不同比例輔料處方顆粒綜合評分Tab 3 The comprehensive score of granules formulation of different ratio excipient
2.2 乙醇濃度的優(yōu)化 乙醇用來作為制粒的潤濕劑,通過考察不同濃度的乙醇對制粒的影響效果。由表4 可知,發(fā)現(xiàn)80%的乙醇綜合評分最高,達到94.52%。 因此,選擇80% 的乙醇作為制粒的潤濕劑。
表4 乙醇濃度對顆粒成型工藝的影響Tab 4 The effect on granules formation by ethanol concentration
2.3 乙醇用量的優(yōu)化 乙醇的用量關(guān)系到軟材的硬度,影響顆粒的成型率和顆粒的大小。 選用80%的乙醇,評價不同用量乙醇的綜合評分;由表5 可知,乙醇用量為1 ∶0. 4 時,綜合評分最高,達到95.00%,因此,乙醇用量選擇(原料∶乙醇)1∶0.4。
表5 乙醇用量對顆粒成型工藝的影響Tab 5 The effect on granules formation by ethanol dosage
2.4 正交試驗結(jié)果 通過正交試驗優(yōu)化制粒的最佳工藝,可以系統(tǒng)優(yōu)化制粒參數(shù),并比較各因素對制粒綜合評分影響的大小。 由表6 可知,極差分析顯示藥物和輔料比為1∶1,乙醇濃度80%,乙醇用量1∶0.3 時,效果最好,制粒最優(yōu)工藝程序為A2B2C1,根據(jù)極差R 值可知,三個因素對制粒影響的順序是C >A >B。 正交試驗方差分析結(jié)果見表7,C和A 顯著性均小于0.05(P<0.05),說明乙醇用量和藥物輔料比顯著影響制粒的綜合評分。 組間差異比較顯示,C 與A 或B 比較,差異均顯著(P<0.05),A 與B 之間差異不顯著(P>0.05),既乙醇用量C 對制粒效果影響最明顯。
表6 正交試驗結(jié)果Tab 6 The result of orthogonal test
表7 正交試驗方差分析Tab 7 The variance analysis of orthogonal test
2.5 驗證性試驗 為了驗證正交試驗的結(jié)果,根據(jù)優(yōu)選工藝A2B2C1重復(fù)制粒三次。 由表8 可知,平均綜合評分達到94.13%,顆粒外觀均勻,呈棕褐色,表明該工藝具有較好的重現(xiàn)性和操作性。
表8 最佳成型工藝驗證Tab 8 The verification test of granules formation
3.1 關(guān)于浸膏的干燥 中藥提取后,由于含糖量高,浸膏的黏稠度大,干燥過程中經(jīng)常會外部已經(jīng)板結(jié),中間還沒有完全干透,研磨后,粉劑易吸濕,成塊。 試驗起初將浸膏和輔料混合后,再進行干燥以便減少浸膏粘度,但由于浸膏含水量不好控制,導致輔料的用量不能統(tǒng)一,且浸膏太稠了,導致無法混合均勻。 最終采用單獨對浸膏進行干燥,將浸膏鋪開,且以發(fā)現(xiàn)60 ℃干燥效果較好,優(yōu)于75 ℃-80 ℃干燥效果。
3.2 關(guān)于輔料的選擇 輔料的種類是影響顆粒成型的重要因素之一。 乳糖、糊精、可溶性淀粉和蔗糖都是制粒中常用的賦形劑[7]。 由于中藥浸膏中含糖量很高,故不宜使用蔗糖和乳糖,否則,會增加軟材的粘性和顆粒的吸濕性[8-10]。 選擇可溶性淀粉和糊精作為輔料,糊精具有較好的粘合性和成型性,但顆粒的溶化性和抗?jié)裥暂^差。 可溶性淀粉具有較好的流動性和潤滑性,但吸濕性較大。 通常都是二者配合使用,本研究表明,糊精和可溶性淀粉的比例是3∶1 時,制粒效果較好,既降低了顆粒的吸濕性,又避免了糊精較強的粘性。 本試驗的結(jié)果和裴香萍的實驗結(jié)果[11]一致,即采用正交試驗法優(yōu)選中藥方劑門氏養(yǎng)榮顆粒的成行工藝,試驗結(jié)果也顯示糊精∶可溶性淀粉為3∶1 時,成形性較好。
3.3 關(guān)于潤濕劑的優(yōu)化 常用的潤濕劑有水和不同濃度的乙醇等,潤濕劑的作用主要是使粉劑增加粘性,而便于制粒[12]。 由于中藥中含有大量的糖,輔料使用的糊精粘性也很大,故在中藥的制粒中通常使用乙醇。 高濃度的乙醇由于含水少,制成的軟材太松散,不容易成型,且顆粒細粉多,而低濃度的乙醇,由于含水多,軟材粘性大,不容易成型,顆粒容易粘結(jié),不易散開[13-14]。 本研究表明采用80%的乙醇,制成的顆粒大小適中,成型率較好。
3.4 結(jié)論 試驗結(jié)果表明,藥物干膏與輔料比為1∶1,輔料淀粉與糊精比為1∶3,潤濕劑乙醇濃度為80%,用量為(干料∶乙醇)1∶0.3 時,制備的顆粒劑綜合質(zhì)量評分最高。 根據(jù)優(yōu)選條件制備的催情顆粒,大小均勻,流動性好,呈棕褐色,顆粒指標符合藥典標準,且制粒工藝簡單,操作方便,試驗為臨床擴大生產(chǎn)提供了較好的參考依據(jù)。