均匀试验法优选顿咳颗粒喷雾干燥工艺*

王重阳

(河南中医学院第三附属医院，河南 郑州 450008)

·药学研究·

均匀试验法优选顿咳颗粒喷雾干燥工艺*

王重阳

(河南中医学院第三附属医院，河南 郑州 450008)

目的：通过均匀设计，优选最佳喷雾干燥工艺参数。方法：以得粉率为指标，以进风温度、进液温度、泵速为影响因素，选用均匀设计和单因素方法进行试验。结果：最优干燥工艺为进风温度160 ℃,进液温度90 ℃,泵速为15%。结论：与进风温度相比，进液温度、泵速对得粉率影响较明显，且二者具有一定的交互作用。

均匀设计；得粉率；喷雾干燥；制剂工艺

顿咳颗粒为河南中医学院第一附属医院院内制剂，由百部(炙)、白前、紫菀、车前子、白及、前胡、款冬花7味药材组成。因为组方药材中富含黏液质、鞣质、多糖等成分，所以该制剂的提取物在喷雾干燥过程中粘壁现象严重，需要加入大量辅料进行改善。本研究在不增加辅料比例的情况下，根据设备参数设置，以进风温度、进液温度、泵速为研究对象，采用均匀设计来优选最佳喷雾干燥设备参数，进行防粘壁关键技术研究，以提高生产工艺的技术含量，同时为其他易产生粘壁现象的制剂的工艺改进提供依据。

1 药品与仪器

顿咳颗粒浓缩液，医院自制，相对密度为1.10。BSA224S-CW型电子天平，德国Sartorius公司产品；GZX-9070MBE型数显鼓风干燥箱，上海博迅技术公司产品；RE-5220型旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂产品；NDJ-1型旋转粘度计，天津大学精密仪器厂产品；HK250型台式超声波清洗器，上海科导超声仪器有限公司产品；AM-5250B型磁力搅拌器，天津奥特塞恩斯仪器有限公司产品；B-290型喷雾干燥器，瑞士BUCHI公司产品。

2 实验方法

2.1 药液含固量的测定

精密吸取一定体积的浓缩液，置已恒重的蒸发皿中，水浴蒸干后置105 ℃干燥至恒重，称定质量，计算药液的含固量。

其中M为带药蒸发皿的质量，m为蒸发皿的质量，V为药液的体积。

2.2 得粉率的计算方法

依照试验设计，取一定体积的浓缩液进行喷雾干燥，收集所得粉体，测定得粉率，并观察不同供试液的粘壁情况。

其中M为所得粉体质量，C为药液含固量，V为供试液体积。

2.3 均匀设计

考察进风温度、进液温度、泵速3个因素。为增加数据的可靠性，每因素选择6个水平。选择均匀设计表U6(63)，均匀设计偏差为D=0.265 6<0.3，以A代表进风温度、B代表进液温度、C代表泵速，每个因素设定6个水平，进风温度130～170 ℃，进液温度20～100 ℃，泵速10%～33%，见表1。以得粉率为指标，根据3因素6水平均匀设计表U6(63)安排实验。见表1、表2。

表1 因素水平表

表2 均匀试验设计表U6(63)

2.4 得粉率的测定

依照实验设计，取配制好的供试品进行喷雾干燥，收集所得粉体，测定得粉率，并观察不同参数条件下的粘壁情况。

3 结 果

3.1 顿咳颗粒均匀试验结果与模拟图形

见表3和图1。

表3 顿咳颗粒均匀试验结果

图1 顿咳颗粒均匀试验数据模拟图

回归方程：Y=96.571+0.065X2-0.880X3+0.003X2X3(R2=0.999 9,P<0.05，其中X2为进液温度,X3为泵速)。方程表明：因素A对得粉率无影响，因素B和C对得粉率有影响。由方程知系数知：因素C的影响大于因素B，且二者具有一定的交互作用。经Excel对方程进行规划求解得，X2=90，X3=15，即当进液温度为90℃,泵速为15%时，方程求得最优解。由图知，越靠近C端得粉率越高。

3.2 顿咳颗粒试验数据直方分析图

见图2。图中坐标轴1和坐标轴2相比，减小泵速可提高得粉率；坐标1与坐标3处的设备参数相比，进风温度和泵速相对接近，但进液温度不同，导致得粉率变化；坐标3与坐标4处可知，进液温度提高，泵速下降，能提高得粉率，坐标5与坐标6类似于坐标1与坐标2的变化。

图2 顿咳颗粒试验数据直方分析图

3.3 进风温度的筛选

为筛选合适的进风温度，根据上述实验结果拟定4个水平，按照3.1项下的工艺条件进行筛选：进液温度90 ℃,泵速为15%，每组试验3次取平均值。结果见表4。

表4 进风温度单因素试验结果

数据表明，得粉率随进风温度的提高呈现先上升后下降的趋势。温度从160℃ 升至165℃ 时，得粉率上升不明显。方差分析中，P<0.05，说明进风温度具有显著性。本着节约能源的原则，选择160 ℃为最佳参数。

3.4 验证试验结果

为考察上述优选工艺的稳定性，进行3倍放大试验，按照所筛选的工艺条件进行验证，进风温度160 ℃，进液温度90 ℃,泵速为15%。结果见表5。

表5 验证试验结果

4 讨 论

从实验结果来看，随着参数的改变，得粉率呈现出一定起伏的曲面，表明设备参数的调整对得粉率有一定的影响。3个设备参数中泵速、进液温度对得粉率影响较大。实验优化的结果表明：升高进液温度、降低泵速，有利于得粉率的提高。对于含有黏液质的提取物，在干燥时表面易失水结膜，造成内部水分不易挥发而粘壁，进液温度的提高，能使供试品的初始热能量增大，促进水分挥发，从而提高了得粉率。相比之下，若为含多糖类提取物，进风温度的选择最为重要：进风温度偏低会致干燥不充分；过高则导致软化粘壁，甚至焦糊。本研究仅从设备层面进行分析，未考虑药品辅料对得粉率的影响，此有待日后进一步深入研究。

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(编辑 陶 珠)

1001-6910(2015)11-0071-03

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B

10.3969/j.issn.1001-6910.2015.11.34

河南省教育厅基础与前沿项目(2011A360006)

2015-04-10；

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