不同辅料对三黄粉吸湿性的影响

2015-12-08范凌云高建德

中成药 2015年12期

关键词：黄粉吸湿性防潮

范凌云，余琰，高建德，金辉

（甘肃中医药大学，甘肃兰州730000）

不同辅料对三黄粉吸湿性的影响

范凌云，余琰*，高建德，金辉

（甘肃中医药大学，甘肃兰州730000）

目的考察不同辅料对三黄粉吸湿性的影响，筛选防潮效果适宜的辅料。方法测定三黄粉添加不同辅料后的吸湿百分率，绘制吸湿曲线，采用Excel和Origin 7.5软件拟合曲线，建立数学模型，并分析直观表征吸湿能力的特性参数，即吸湿加速度和平衡吸湿率。结果添加30%乳糖可改善三黄粉吸湿性，其临界相对湿度为78%。结论

三黄粉；吸湿性；辅料；吸湿百分率；吸湿加速度；平衡吸湿率

中药粉体原料在贮存过程中容易吸湿，引起潮解、结块、流动性降低，进而导致称取混合困难、剂量不准，甚至发生霉变，影响制剂质量和稳定性［1］。因此，可选取适宜的辅料改善粉体的吸湿性，以达到防潮目的。

三黄指黄连、黄芩、黄柏，三者性味苦寒，合用可发挥清热燥湿，泻火解毒的功效，是临床常用药对，用以治疗湿热内盛、热毒炽盛之证［2］。三黄粉由三者按1∶1∶1比例粉碎混匀而成，临床可作为三黄片、三黄栓、三黄胶囊等中成药的原料，应用广泛。

由于三黄粉在贮存过程中可吸湿，导致霉变、流动性变差，进一步影响制剂的生产和使用，故本实验选择糊精、羧甲基淀粉钠（CMS-Na）、乳糖、交联羧甲基纤维素钠（PCMC-Na）、微晶纤维素（MC）、预胶化淀粉这6种常用辅料，用以测定辅料-三黄粉混合物的吸湿百分率，绘制吸湿曲线，再利用Origin7.5软件进行曲线拟合并建立数学模型，分析直观表征其吸湿能力的特性参数，探究不同辅料对其吸湿性的影响，以期为防潮辅料的选择提供科学依据。

1 仪器与试药

BS124S型赛多利斯分析天平（德国赛多利斯公司）；GS-C4型粉碎机（北京锟捷玉诚机械设备有限公司）；101-2A型电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；BYX-DHS隔水式电热恒温培养箱（上海市跃进农场医疗器械厂）；AKRY-UP-1816超纯水机（成都唐氏康宁科技发展有限公司）。

预胶化淀粉（山东聊城阿华制药有限公司，批号20100214）；微晶纤维素（美国FMC公司，批号111204）；交联羧甲基纤维素钠（上海运宏化工制剂辅料技术有限公司，批号20120000）；乳糖为分析纯（成都金山化学试剂有限公司，批号20130724）；糊精为生化试剂（天津市光复精细化工研究所，批号20130701）；羧甲基淀粉钠（山东聊城阿华制药有限公司，批号20100918）。

黄连Rhizoma Coptidis、黄芩Radix Scutellaria、黄柏Cortex Phellodendri Amurensis均购自甘肃中医药大学附属医院中药房，经甘肃中医药大学附属医院药剂科杨锡仓主任药师鉴定，符合《中国药典》2010版一部相关要求。氯化镁、氯化钾、氯化钠、乙酸钾、碳酸钾、硝酸钾、溴化钠和硝酸锂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 三黄粉及辅料-三黄粉混合物吸湿百分率的测定［3］称取黄芩、黄连、黄柏药材适量，粉碎过6号筛（100目），细粉按1∶1∶1比例混匀，即得三黄细粉。将盛有过饱和NaCl溶液的干燥器放入恒温培养箱中，25℃下恒温保存24 h（相对湿度75%）。在已恒重的称量瓶底部放入厚约3 mm、已干燥至恒重的三黄粉，准确称重后置于干燥器中，于25℃恒温箱中保存，定时称重，直至吸湿平衡。

另取三黄粉适量，分别按三黄粉∶辅料（7∶3）比例

添加糊精、羧甲基淀粉钠（CMS-Na）、乳糖、交联羧甲基纤维素钠（PCMC-Na）、微晶纤维素（MC）、预胶化淀粉，混匀后按上述方法定时称重，直至吸湿平衡，计算吸湿百分率，公式为吸湿百分率（%）=（吸湿后质量-吸湿前质量）/吸湿前质量×100%，结果见表1。

表1 三黄粉及辅料-三黄粉（3∶7）混合物的吸湿百分率（温度25℃、相对湿度75%）

2.2 三黄粉及辅料-三黄粉混合物吸湿曲线的绘制按表1绘制辅料-三黄粉混合物的吸湿曲线，见图1。

图1 辅料-三黄粉混合物的吸湿曲线

2.3 吸湿曲线的拟合及分析吸湿加速度主要取决于样品本身的吸湿能力和吸湿基团的分布，吸湿加速度越小，吸湿基团的亲水能力、平衡吸湿率、试样吸湿能力越小［4］。以吸湿加速度和平衡吸湿率为考察指标，可判断上述6种辅料对三黄粉吸湿性的影响，从而选择具有防潮作用的辅料。

应用Excel软件处理和分析所得数据［5］，依次输入各样品的测定时间（X）及其吸湿百分率（Y），作Y-X散点图（吸湿曲线），再采用Origin7.5软件对所得吸湿曲线进行拟合，得到回归曲线［6］。通过分析发现，该拟合曲线与一元二次方程y=a x2+b x+c（A＜0）曲线中的左半段拟合度很好，即其吸湿方程为w=a t2+b t+c（1）。

式（1）中，w为吸湿量，t为吸湿时间，a、b、c分别为常数。对吸湿时间进行一阶求导，得到吸湿速度（r）方程为r=d w/d t=2a t+b（2），可知吸湿速度r也是不断变化的。对式（2）进行一阶求导，即得吸湿加速度（r'）方程r'=d v/d t=2a（3），可知吸湿初速度r0=b（t=0），当达到吸湿平衡时，吸湿速度r=0，则吸湿平衡时间t'= -b/2a，此时平衡吸湿率w'=a t'2+b t'+c。利用Origin 7.5对各吸湿曲线进行拟合，得到回归方程及拟合曲线图，见表2和图2。

由图2可知，不同辅料对三黄粉吸湿性的影响不同。MC和乳糖可以延缓三黄粉的吸湿，而且乳糖-三黄粉混合物的吸湿加速度和平衡吸湿率较MC-三黄粉混合物更低，故乳糖的防潮效果优于MC；PCMC-Na、CMS-Na、糊精、预胶化淀粉会加剧其吸湿，而且PCMC-Na加剧吸湿的作用最为明显。由表2可知，回归方程的R值均大于0.93，说明拟合程度较好，对三黄粉吸湿性的影响与图1一致，验证了吸湿拟合曲线的可靠性［7］。

表2 三黄粉及不同辅料混合物的吸湿拟合曲线回归方程

2.4 三黄粉及乳糖-三黄粉混合物临界相对湿度的测定［8］

将三黄粉及乳糖-三黄粉混合物（3∶7）干燥至恒重，精密称取0.3 g，放入已恒重的量瓶中，然后置于分别盛有8种过饱和盐溶液的干燥器中，于25℃恒温培养箱中保存7 d，定时称量，计算吸湿百分率，结果见表3。

根据表3数据，绘制不同相对湿度下的吸湿曲线，见图3，曲线中吸湿百分率开始急剧增加的一点所对应的湿度即为临界相对湿度（CRH）［9］，将吸湿曲线直线部分两端延长，两线相交点即为试样的CRH。由图可知，三黄粉及三黄粉-乳糖混合物的CRH分别约为71%及78%。

表3 三黄粉及三黄粉-乳糖的吸湿百分率（25℃）

图3 三黄粉及三黄粉-乳糖不同相对湿度下的吸湿曲线

3 讨论

3.1 本实验中6种辅料皆为制备三黄片、三黄颗粒、三黄胶囊等制剂的常用辅料，能影响制剂的吸湿性、成型性、稳定性等重要性质。结果表明，PCMC-Na、CMS-Na、糊精、预胶化淀粉可加剧三黄粉吸湿，增大其平衡吸湿率，可能导致药粉黏性增加、团聚、分散性差、稳定性降低［10］。

3.2 本实验中辅料与三黄粉的比例皆为3∶7，原因是参考三黄制剂中辅料与主药的比例，若辅料比例过大，则载药量过低，今后将开展不同比例的乳糖对三黄粉吸湿性的影响研究。

3.3 当环境湿度大于药物CRH时，将导致吸湿性显著增加［11］，因此探索三黄粉的CRH对研究相关制剂的防潮、贮存、质量控制及稳定性都具有重要意义。本实验研究表明，三黄粉的CRH为71%，故在生产过程中应将环境湿度控制在71%以下。

3.4 根据“Elder假说”，水溶性混合粉体的CRH为各组分CRH的乘积［12］，故不同辅料与三黄粉混合后可能导致混合物CRH的升高或降低，这与辅料本身的吸湿性有关，而乳糖本身无吸湿性［13］，故药物与其混合后的CRH有所提高。乳糖-三黄粉混合物的CRH为78%，较三黄粉有一定提高，结合平衡吸湿率和吸湿加速度数据，说明乳糖的加入可防止三黄粉的吸湿，减少其平衡吸湿量，也从另一方面验证了乳糖的防潮作用。

3.5 另外，本实验还进行了粉体性状观察和流动性相关实验。结果显示，乳糖既能显著减缓三黄粉吸湿速率，减小平衡吸湿率，吸湿后未结块，又有利于改善三黄粉的流动性，其休止角为37°（小于40°，可满足一般制剂生产要求），而且价格适中，故可将乳糖作为防潮辅料，用于改善三黄粉吸湿性。

3.6 通过对所得数据进行二项式回归处理和吸湿曲线拟合，得出能直观表征吸湿能力的特性参数，即吸湿加速度、平衡吸湿率，可更客观地描述三黄粉的吸湿特性和规律［14］，为选择适宜的防潮辅料提供科学依据和理论支持。

［1］刘晓燕，何雁，韩修林，等.中药浸膏粉吸湿动力学曲线模型适应性评价［J］.中国实验方剂学杂志，2011，17（6）：1-6.

［2］范凌云.三黄栓的体外溶出度及质量标准研究［D］.兰州：兰州大学，2011.

［3］丁志平，乔延江.不同粒径黄连粉体的吸湿性实验研究［J］.中国实验方剂学杂志，2004，10（3）：5-7.

［4］严云良，张东亮，文欣欣，等.祛瘀清热颗粒的吸湿性研究及数据分析［J］.数理医药学杂志，2011，24（4）：444-449.

［5］严云良，刘鑫，蒋亚奇，等.土鳖虫冻干粉的吸湿性研究［J］.中成药，2013，35（7）：1437-1442.

［6］林婷婷，何雁，肖雄，等.中药浸膏粉吸湿过程模型及应用研究［J］.中国中药杂志，2010，35（4）：847-851.

［7］李小芳，何倩灵，向永臣，等.黄芪多糖颗粒防潮辅料的研究［J］.中国实验方剂学杂志，2011，17（6）：11-14.

［8］皮佳鑫，高旭，于悦，等.赤芍提取物的吸湿性及不同提取工艺和辅料对其吸湿性的影响［J］.天津中医药大学学报，2012，31（4）：221-224.

［9］杜若飞，冯怡，刘怡，等.中药提取物吸湿特性的数据分析与表征［J］.中成药，2008，30（12）：1767-1771.

［10］杜松，刘美风.中药提取物吸湿、结块和发黏现象的机制分析［J］.中草药，2008，39（6）：932-934.