不同干燥工艺的六味地黄提取物的粉体学性能评价

胡容峰，吕兴萍，张 利，方文悠

(1.安徽中医学院，2.省部共建新安医学教育部重点实验室，3.安徽省“115”新安医药研究与开发创新团队，4.安徽省中药研究与开发重点实验室，安徽 合肥 230038)

不同干燥工艺的六味地黄提取物的粉体学性能评价

胡容峰1，2，3，4，吕兴萍1，2，张 利1，2，方文悠1，2

(1.安徽中医学院，2.省部共建新安医学教育部重点实验室，3.安徽省“115”新安医药研究与开发创新团队，4.安徽省中药研究与开发重点实验室，安徽 合肥 230038)

目的 考察不同干燥工艺对六味地黄提取物物理性质与粉体学性质的影响。方法 选用六味地黄提取物考察了真空干燥、喷雾干燥及冷冻干燥对六味地黄提取物物理性质与粉体学性质的差异。结果 六味地黄喷雾干燥所得浸膏粉的黏性较小，所得粉粒较细小、圆整，且压缩度、抗张强度、吸湿速率及平衡吸湿量均比真空干燥的大。冷冻干燥所得浸膏粉的比表面积、孔容均比真空干燥的大。结论 干燥方式及原理的不同导致了干燥产物物理性质与粉体学性质的差异，应根据不同制备的需求选择不同的制备工艺。

六味地黄;粉体学;真空干燥;喷雾干燥;冷冻干燥

本研究拟通过对六味地黄提取物的粉体学性能的研究与评价，为六味地黄新剂型特别是六味地黄渗透泵片的产业化研究奠定基础，为中药复方制剂的研究及后续成型工艺提供一定的参考和选择依据。本文以六味地黄提取物物理性质为评价指标，选择中药复方六味地黄提取物作为模型药物，建立中药提取物吸湿性、含水量、流动性等物理性质评价指标，考察了真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等不同干燥工艺对中药提取物的影响，为中药提取物干燥工艺的选择提供实验依据。

1 材料

牡丹皮、山茱萸、熟地黄、山药、泽泻、茯苓，均购自合肥乐家老铺中药饮片有限公司。

SY-6000小型喷雾干燥仪，上海世远生物设备工程有限公司;FD-1D-50冷冻干燥机，北京博医康实验仪器有限公司;S-5200扫描电子显微镜，日本日立公司。

2 方法与结果

2.1 六味地黄提取物的制备

2.1.1 处方 熟地黄160 g，山药80 g，山茱萸80 g，牡丹皮 60 g，茯苓 60 g，泽泻 60 g。

2.1.2 制法 牡丹皮用水蒸汽蒸馏法提取挥发油，收集馏出液，置冰箱中冷藏过夜，析出丹皮酚晶体，过滤收集丹皮酚晶体，另器储存以备用，药渣备用。山茱萸加10倍量70%乙醇水浴回流提取2次，每次2 h，合并提取液，滤过，收集滤液，药渣备用。

按处方比例分别称取熟地黄、山药、泽泻与山茱萸醇提后药渣及牡丹皮水蒸汽蒸馏后药渣，混合后

加10倍量水煎煮2次，第1次2 h，第2次1 h，合并煎液，滤过。滤液减压浓缩成浸膏，放冷，加乙醇使含醇量达70%，静置48 h，取上清液与上述山茱萸提取液合并，减压回收乙醇至无醇味，备用。茯苓加10倍量水煮沸后，置80℃温浸2次，每次1.5 h，合并浸出液，滤过，滤液减压浓缩成清膏，与上述备用液合并，浓缩成稠膏。分别采用真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等3种工艺干燥。

2.2 六味地黄提取物的粉体学性能

2.2.1 外观、表面形态 过扫描电子显微镜观察比较3种不同干燥方法所得六味地黄提取物的外观、表面形态，结果见图1。

2.2.2 六味地黄提取物流动性

图1 六味地黄浸膏粉的扫描电镜图Fig.1 Photomicrographs of Liuwei Dihuang extract powder by SEM

2.2.2.1 休止角 将漏斗置于水平放置平面上，取一定量的待测物质，在重力的作用下，使均匀流出漏斗，直到获得最高的圆锥体为止，测量圆锥体斜面与平面的夹角即为休止角［1-2］，重复测定5次，真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等3种工艺干燥的提取物的休止角分别为(47.3 ± 2.5)°，(46.3 ± 2.3)°和(49.3 ±2.1)°，均大于 45°，表明其流动性都很差。

2.2.2.2 卡氏指数 取精密称重的100 mL量筒，在重力作用下使待测物均匀由漏斗流入其中，精确称重，计算松密度ρ0;采用轻敲法使量筒中的物质处于最紧实状态，记录体积，计算轻敲密度ρf。卡氏指数=(1－ρ0/ρf)×100%。重复测定3次，结果见表1可见，卡氏指数均大于25%时，流动性不能符合直压要求［2］。

2.2.2.3 川北方程［3］取六味地黄提取物适量，将其轻轻灌入量筒中，记录体积。敲击量筒，每敲50次记录体积，直到体积没有明显的改变，重复测定3次，结果见表2。根据公式:(n/c)=(1/ab)+(n/a)，其中，n是敲打次数，c表示减少的体积，以n/c对n作图，根据直线斜率求得a和b，见表2。a表示敲击次数为无穷大时相对体积减少分数，a越小，流动性越好;b表示通过敲击获得的表观填充速率，b越大，填充性能越好。可见，喷雾干燥a最小，b最大，具有最好的流动性和填充性。

表1 3种不同干燥方法所得六味地黄提取物的密度与卡氏指数(n=3s)Tab.1 Density and Carr's indexes of the three kinds of extract powder(n=3s)

表1 3种不同干燥方法所得六味地黄提取物的密度与卡氏指数(n=3s)Tab.1 Density and Carr's indexes of the three kinds of extract powder(n=3s)

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2.3 六味地黄提取物吸湿性

2.3.1 含水量测定 按照《中国药典》2010版附录水分测定法第一法(烘干法)测定。三种工艺干燥后的含水量均在4.5% ～6.0%之间。

2.3.2 水溶性 以浸膏粉在水溶液中的溶解性能表征中药提取物水溶特性，即每1 mL水中能溶解中药浸膏粉的毫克数。测定方法为精密称取一定体积的中药提取物平衡溶液(以水为溶剂)，水浴挥干后干燥至恒重，以干燥物重量与溶剂体积比计算浸膏粉溶解性能来表征水溶性。三种工艺干燥后的浸膏粉的水溶性均在346～366 mg/mL之间。

2.3.3 吸湿特性参数测定 吸湿特性参数选平衡吸湿量、吸湿初速度和吸湿加速度三个参数，平衡吸湿量表征中药提取物吸湿大小，吸湿初速度、吸湿加速度表征吸湿快慢，三者能全面量化表征中药提取物吸湿行为。按文献［4-5］方法进行测定，结果见表3。由表3可知，在吸湿过程中3种干燥方法所得粉体的吸湿速率没有明显差异，喷雾干燥所得粉体的平衡吸湿量比真空干燥的大。在吸湿过程中真空干燥所得粉体的吸湿速率比喷雾干燥的要小。冷冻干燥所得浸膏的平衡吸湿量比真空干燥的大。

表2 3种不同干燥方法六味地黄提取物川北方程的相关参数Tab.2 Parameters in Kawakita's equation of the three kinds of extract powder

表3 3种不同干燥方法六味地黄提取物吸湿特性参数Tab.3 Parameters of the three kinds of extract powder

2.4 六味地黄提取物成型性

2.4.1 Heckel方程 Heckel方程［3］中的屈张压力(Py)直接反映浸膏粉的压缩成型性。分别取真空干燥、冷冻干燥和喷雾干燥所得浸膏粉，调节一定的压力，选用12 mm平冲，直接压片，待弹性恢复后测量不同压力下的压缩物厚度以及最终压力下的压缩物厚度。由Heckel方程计算出Py。真空干燥、冷冻干燥和喷雾干燥粉末直接压片后得到的Py分别为11.528，16.625 和13.936 Mpa。粉末在压力下紧密结合造成密化，分为脆性形变和塑性形变，Py越小，微粒越倾向于塑性变形，压缩性越好。真空干燥Py值最小，压缩性能最优。

2.4.2 抗张强度 采用了浸膏粉末直接压片，片剂放置24 h后，采用硬度测定仪测定硬度，计算片剂抗张强度［6］。真空干燥、冷冻干燥、喷雾干燥3种工艺的抗张强度分别为(1.23 ±0.04)，(1.33 ±0.04)和(1.35±0.05)，可见，喷雾干燥提取物所得粉体压成药片的抗张强度最大，真空干燥的最小。

3 讨论

中药复方作为多组分的复杂体系，常易受外界环境如水分的影响，吸湿是中药浸膏常发生的问题，吸湿后的物料不仅影响到成型，如制剂变软、流动性变差以及黏性过强，还会使得中药发生霉变、有效化学成分含量降低甚至产生毒性物质等，研究发现，提取物对水份吸附的性能与浸膏粉亲水性成分的含量及亲水性强弱密切相关。因此在中药提取工艺过程中尽量去除无效水溶性成分可以使浸膏粉吸湿性变小。

中药提取物喷雾干燥过程中容易出现物料粘壁的问题，目前已有不少改善粘壁的方法［7-8］，本实验中通过研究有效地改善提取物热熔型粘壁的问题。

本研究表明，干燥方式对中药提取物粉体性质的影响较大，各粉体学性质均存在一定的差异。由本研究结果可以看出各粉体学性质之间存在一定的相关性。粉体的比表面积和孔隙率可影响吸湿性，喷雾干燥所得粉体的比表面积和孔隙率最大，吸湿性也最强。粉体的比表面积由其粒径和孔隙率决定。粒径越小、孔隙率越大，比表面积越大。粉体的粒径及孔隙率与片剂的成型性有关。粉体粒子越小、比表面积越大，粉体粒子越易聚结而成型性越好。粒径大小直接影响吸湿性，粒径越大，比表面积越小，提取物粉体吸湿能力也就越弱。在中药浸膏真空干燥得到的干燥物粉碎时，粉体粒径过小，则提取物易吸湿，不利于后续制剂成形工艺。

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［8］谢亚林.中药提取物喷雾干燥防粘壁技术的研究与应用［D］.上海:上海中医药大学，2010.

Evaluation of powder properties of the drying process，Liuwei Dihuang extract

HU Rong-feng1，2，3，4，LU Xing-ping1，2，ZHANG Li1，2，FANG Wen-you1，2
(1.Anhui College of Traditional Chinese Medicine，2.Key Laboratory of Xinan Medical，Ministry of Education，3.Anhui"115"Xinan Pharmaceutical R ＆ D Innovation Team，4.Key Laboratory of Anhui Provincial TCM Research and Development，Hefei 230038，China)

Purpose To investigate the influence of the drying process on physical properties and the powder properties of Liuwei Dihuang extract.Methods Liuwei Dihuang extract effects of vacuum drying，spray drying and freeze-drying on the difference of Liuwei Dihuang extract in physical properties and powder properties.Results Liuwei Dihuang spray drying produces extract powder with small adhesive property，the obtained powder is smaller and rounder with the degree of compression，tensile strength，moisture absorption rate and equilibrium moisture volume being larger than those in vacuum drying.Freeze-dried extract powder derived from the specific surface area and pore volume are larger than those in vacuum drying.Conclusion The different drying methods and principles have led to the differences the physical properties and powder properties of the dry product.A different preparation process should be selected based on the needs of different preparations.

Liuwei Dihuang;powder properties;vacuum drying;spray drying;freeze-dried

R283

A

1005-1678(2012)05-0594-03

2012-07-06

国家自然科学基金项目(批准号:81173556);安徽省学术和技术带头人及后备人选科研活动经费资助项目(皖人社秘2011-381号-26);安徽省高层次人才创新创业资金(2009Z061)

胡容峰，女，博士，教授，主要从事药剂学等课程的教学以及药物新剂型与新制剂的研究，Tel:0551-5169149，E-mail:hurongfeng@163.com。