吳 萍 ,鄭廣晶,趙源慧,李亞東,高 嵩,崔憲利,徐 建*
(1.吉林修正藥業(yè)新藥開發(fā)有限公司,吉林省中藥標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)鍵工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)春 130103;2.吉林長(zhǎng)白山藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司,吉林 白山 134300)
風(fēng)寒感冒顆粒收載于中成藥部頒標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)編號(hào):WS-B-0045-89),由麻黃、葛根、紫蘇葉、防風(fēng)、桂枝、白芷、陳皮、苦杏仁、桔梗、甘草、干姜十一味中藥組成,具有解表發(fā)汗,疏風(fēng)散寒的功效。方中紫蘇葉,防風(fēng),白芷含揮發(fā)油,且為治療風(fēng)寒感冒藥物的主要藥效成分[1-5],但揮發(fā)油性質(zhì)不穩(wěn)定,在制劑及貯存過程中易揮散[6],患者服藥依從性較差。因此,在增加無糖型規(guī)格的同時(shí),采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)紫蘇葉,防風(fēng)、白芷提取的揮發(fā)油進(jìn)行β-環(huán)糊精包合工藝研究[7],從而減少揮發(fā)油的損失,并可掩蓋揮發(fā)油的不良?xì)馕?,提高制劑中揮發(fā)油的穩(wěn)定性[8],為新規(guī)格產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供參考依據(jù)。
1.1 儀器 MS205DU 型電子天平(梅特勒-托利多公司);揮發(fā)油提取器(北京玻璃儀器廠);ETS-D5型恒溫磁力攪拌器(艾卡儀器設(shè)備有限公司);DCTQ-10型多功能提取罐(上海達(dá)程實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);10L雙層玻璃反應(yīng)斧(沈陽凱威爾實(shí)驗(yàn)儀器有限公司);DHG-9070A 型鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)。
1.2 試藥 紫蘇葉(批號(hào):20180401)、防風(fēng)(批號(hào):20180305)、白芷(批號(hào):20180116)藥材(吉林長(zhǎng)白山藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司)均符合2015 年版《中國藥典》標(biāo)準(zhǔn);β-環(huán)糊精(批號(hào):180318)遼寧祿泉醫(yī)藥科技有限公司;乙醇、石油醚均為分析純;水為純化水。
2.1 揮發(fā)油提取工藝 以揮發(fā)油提取量為指標(biāo),采用單因素試驗(yàn)考察浸泡時(shí)間、加水量及提取時(shí)間對(duì)揮發(fā)油提取結(jié)果的影響[9-12]。紫蘇葉為試驗(yàn)號(hào)1,防風(fēng)為試驗(yàn)號(hào)2,白芷為試驗(yàn)號(hào)3。
2.1.1 不同浸泡時(shí)間揮發(fā)油提取量 按處方比例稱取紫蘇葉375 g、防風(fēng)375 g 及白芷250 g,共3 份,每份加5 倍量水,分別浸泡0 h、1 h、2 h,采用揮發(fā)油提取器提取4 h,分別收集揮發(fā)油。見表1。結(jié)果表明藥材經(jīng)浸泡后,可提高揮發(fā)油提取量,且浸泡1 h 與2 h結(jié)果無顯著差異,故選擇最佳浸泡時(shí)間為1 h。
2.1.2 不同加水量揮發(fā)油提取量 按處方比例稱取紫蘇葉375 g、防風(fēng)375 g 及白芷250 g,共3 份,分別加4、5、6 倍量水,浸泡1 h,采用揮發(fā)油提取器提取4 h,分別收集揮發(fā)油。見表2。結(jié)果表明提取時(shí)加水量為5倍量時(shí),揮發(fā)油量不再增加,故選擇最佳加水量為5倍量。
表1 不同浸泡時(shí)間揮發(fā)油提取量
表2 不同加水量揮發(fā)油提取量
2.1.3 不同提取時(shí)間揮發(fā)油提取量 按處方比例稱取紫蘇葉375 g、防風(fēng)375 g 及白芷250 g,加5 倍量水,浸泡1 h,采用揮發(fā)油提取器提取6 h,每隔1 h 記錄揮發(fā)油收集量,見表3。結(jié)果表明,當(dāng)提取時(shí)間超過5 h,揮發(fā)油收集量不再繼續(xù)增加,故選擇最佳提取時(shí)間為5 h。
表3 不同提取時(shí)間揮發(fā)油提取量
2.1.4 揮發(fā)油提取驗(yàn)證試驗(yàn) 采用DC-TQ-10 型多功能提取設(shè)備,按最佳揮發(fā)油提取工藝進(jìn)行3 次驗(yàn)證試驗(yàn),即取紫蘇葉、防風(fēng)及白芷,加5 倍量水,浸泡1 h,水蒸氣蒸餾5 h,收集揮發(fā)油。見表4。結(jié)果表明驗(yàn)證試驗(yàn)揮發(fā)油提取結(jié)果與最佳工藝基本一致,揮發(fā)油提取收率穩(wěn)定、可行。
表4 揮發(fā)油提取驗(yàn)證試驗(yàn)(n =3)
2.2 揮包油包合工藝 為了減少風(fēng)寒感冒顆粒中揮發(fā)性成分的損失,對(duì)揮發(fā)油進(jìn)行β-環(huán)糊精包合工藝研究,以包合物包得率、包合率的綜合評(píng)分進(jìn)行判定[6]。包合率為衡量包合效果的主要指標(biāo),包合率越高,揮發(fā)油包合效果越好,故作為主要指標(biāo),權(quán)重系數(shù)定為0.8;包得率在實(shí)際生產(chǎn)過程中具有重要意義,在投入量一定的情況下,包得率越高,包合率越高,因而將包得率定為次要目標(biāo),權(quán)重系數(shù)定為0.2。計(jì)算公式:包合率=包合物中揮發(fā)油量(mL)/(投入揮發(fā)油量(mL)×空白回收率)×100%。包得率=包合物質(zhì)量/(β-環(huán)糊精投入量+揮發(fā)油投入量)×100%。空白回收率=實(shí)際收油量/投入揮發(fā)油量×100%。綜合評(píng)分=(包合率/包合率max)×80%+(包得率/包得率max)×20%
2.2.1 包合方法比較 β-環(huán)糊精包合揮發(fā)油的常用方法為飽和水溶液法和研磨法[13],故以揮發(fā)油包合率和包得率的綜合評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)兩種包合方法進(jìn)行比較。
研磨法:取β-環(huán)糊精8 g 于研缽中,加3 倍量水研磨均勻。精密量取揮發(fā)油1 mL(揮發(fā)油預(yù)先用等量乙醇溶解),緩緩加入研缽中,連續(xù)研磨3 h 至糊狀,用10 mL 水洗,抽濾,40 ℃低溫干燥,過80 目篩。飽和水溶液法:取β-環(huán)糊精8 g 于錐形瓶中,加10 量倍水,加熱溶解,冷卻后置于磁力攪拌器上,精密量取揮發(fā)油1 mL(揮發(fā)油預(yù)先用等量乙醇溶解),50℃攪拌3 h,冷卻,2~10 ℃冷藏12 h,抽濾,40 ℃低溫干燥,過80 目篩。
結(jié)果,飽和水溶液法揮發(fā)油包合綜合評(píng)分較高,且飽和水溶液法工藝操作簡(jiǎn)單,流程短,適合工業(yè)化生產(chǎn),故采用飽和水溶液法制備揮發(fā)油包合物。
2.2.2 因素水平 本研究以β-環(huán)糊精的用量、包合轉(zhuǎn)數(shù)及包合時(shí)間為考察因素[14-16],以揮發(fā)油包合率和包得率為考察指標(biāo),采用L9(3)4 正交表進(jìn)行試驗(yàn),因素及水平見表6。
表6 因素水平表
2.2.3 包合物的制備 取揮發(fā)油2 mL共9份。按L9(3)4正交表的要求稱取相應(yīng)量的β-環(huán)糊精,加入相當(dāng)于β-環(huán)糊精10 倍量的水,加熱溶解,冷卻后置于磁力攪拌器上恒溫,將揮發(fā)油用等比例乙醇溶解后,加入至上述β-環(huán)糊精飽和水溶液中,繼續(xù)恒溫?cái)嚢?,冷卻,用β-環(huán)糊精2 倍量的水洗滌,2~10 ℃冷藏12 h,抽濾,40 ℃低溫干燥,過80 目篩,即得。
2.2.4 揮發(fā)油空白回收率 取揮發(fā)油2 mL,置500 mL圓底燒瓶中,加入蒸餾水200 mL,按中國藥典2015年版四部通則2204 揮發(fā)油測(cè)定法(甲法)測(cè)定,測(cè)得揮發(fā)油空白回收率為88%。
2.2.5 揮發(fā)油包合率的測(cè)定 取干燥后包合物,精密稱定,置500 mL 圓底燒瓶中,加入蒸餾水200 mL,按《中國藥典》2015 年版四部通則2204 揮發(fā)油測(cè)定法(甲法)提取揮發(fā)油,保持微沸狀態(tài),至油量不再增加,收集揮發(fā)油,計(jì)算包合率。正交試驗(yàn)結(jié)果見表7,方差分析結(jié)果見表8。
表7 L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果
表8 揮發(fā)油包合率方差分析表
2.2.6 正交試驗(yàn)結(jié)果 結(jié)果表明揮發(fā)油的包合率和包得率受β-環(huán)糊精用量的影響較大,包合溫度及包合時(shí)間影響較小,最佳的包合工藝為A3B1C2,即揮發(fā)油與β-環(huán)糊精的用量比為l:10,包合轉(zhuǎn)數(shù)為50 r/min,包合時(shí)間為4 h。
2.2.7 驗(yàn)證試驗(yàn) 為驗(yàn)證最佳工藝的可靠性,采用10L雙層玻璃反應(yīng)斧按照確定的包合工藝條件:揮發(fā)油與β-環(huán)糊精的用量比為1:10,包合轉(zhuǎn)數(shù)為50 r/min,包合時(shí)間為4 h 進(jìn)行3 次平行驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果見表9。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果與最佳包合工藝基本一致,表明該工藝穩(wěn)、可行,重復(fù)性較好。
2.2.7 穩(wěn)定性試驗(yàn) 對(duì)包合物進(jìn)行了高溫、高濕試驗(yàn)研究[17-20],結(jié)果表明揮發(fā)油包合物較未包合揮發(fā)油穩(wěn)定性有顯著提高。
表9 揮發(fā)油包合驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n =3)
2.2.7.1 高溫試驗(yàn) 在 60 ℃條件下放置10 天,揮發(fā)油包合物在第5 天和第10 天含油量與第0 天含油量比較分別為91.2%和89.7%,揮發(fā)油含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì),但下降緩慢。物理混合物在第5 天和第10 天與第0 天揮發(fā)油含量比較分別為32.6%和25.4%,揮發(fā)油含量下降明顯。
2.2.7.2 高濕試驗(yàn) 在25 ℃于相對(duì)濕度92.5%(硝酸鉀飽和溶液)條件下放置10 天,揮發(fā)油包合物在第5天和第10 天含油量與第0 天含油量比較分別為94.3%和92.8%,揮發(fā)油含量下降不明顯。物理混合物在第5天和第10 天與第0 天揮發(fā)油含量比較分別為63.7%和60.8%,揮發(fā)油含量下降較明顯。
揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合方法有多種,如溶液法、研磨法、超聲法、直接混合法、氣-液法、冷凍干燥法、噴霧干燥法等,但上述方法中溶液法和研磨法操作簡(jiǎn)便,較適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),故本試驗(yàn)只對(duì)這兩種包合方法進(jìn)行比較,沒有對(duì)所有包合方法進(jìn)行考察。預(yù)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)包合時(shí)揮發(fā)油易漂浮在水溶液表面,導(dǎo)致包合不完全,故先將揮發(fā)油用適量乙醇溶解,增加揮發(fā)油的分散性后再進(jìn)行包合,使揮發(fā)油包合更充分。揮發(fā)油包合完成后,因會(huì)有少量沒被包合的揮發(fā)油殘留在包合物表面,故需用適量水沖洗除去;2~10 ℃冷藏可降低β-環(huán)糊精在水中溶解度,顯著提高包合率和包得率。
綜上所述,將藥材提取揮發(fā)油采用β-環(huán)糊精包合后,可提高藥物中揮發(fā)性成分的穩(wěn)定性,保證療效,可為風(fēng)寒感冒顆粒無糖型規(guī)格的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。