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中药制剂防潮技术的应用及研究现状

2016-06-23林浩李小芳罗开沛罗佳杨露刘海霞牟倩倩

中药与临床 2016年5期
关键词:吸湿性防潮药制剂

林浩,李小芳*,罗开沛,罗佳,杨露,刘海霞,牟倩倩

·综述进展·

中药制剂防潮技术的应用及研究现状

林浩,李小芳*,罗开沛,罗佳,杨露,刘海霞,牟倩倩

吸潮问题是影响中药制剂质量的一大难题,它涉及中药制剂生产到贮藏的每个环节,本文对近年来中药制剂防潮技术研究的文献和报道进行分析总结,分别从吸湿的原理、假说等方面进行综述,并从优化提取工艺、应用防潮辅料、筛选制粒工艺、采用包衣及粉体表面改性技术等方面阐述中药制剂防潮的应对方法,为中药制剂防潮提供参考。

中药制剂;吸湿性;防潮;研究现状

中药制剂的制备以中药饮片或浸膏为原料,其所含化学成分较为复杂,大多都表现出流动性差、易吸湿等不良物理特性,如多糖类、鞣质、小分子生物碱等组分的提取物极易吸湿,直接影响中药制剂的生产,如片剂、颗粒剂和胶囊剂等剂型[1],常因吸湿现象而使药物成分加速分解或是引起药物霉变,严重影响药物质量。本文分析总结近几年相关文献和报道,对中药制剂防潮技术的应用进展进行综述。

1 吸湿的原理与假说

1.1 吸湿原理

吸湿是指物质在一定湿度环境下,空气中水分子由于亲和力作用与物质表面结合,并进入物质内部与空有湿位发生物理键结合直至平衡的过程[2]。药物的吸湿性主要与药物的化学成分有关,如多糖、蛋白质、粘液质等成分[3]。中药制剂的吸湿程度主要与其临界相对湿度有关。吸湿速度公式为:

上式中,W为固体制剂吸湿后的重量;t为时间;dW / dt为吸湿速度;K为吸湿速率常数;A为固体制剂表面积;PA为制剂中亲水性成分吸水所形成的饱和溶液的蒸气压;P为大气中水蒸气压。若P>PA则吸湿,若P<PA则干燥,P=PA则达到吸湿平衡,吸湿度为零,此时P所对应的大气相对湿度,称为该固体制剂的临界相对湿度(Critical relative humidity, CRH)[4]。

1.2 吸湿假说

中药提取物中部分成分吸湿性较为显著,多糖吸湿说[5]认为中药提取物中含有的多糖是导致中药提取物吸湿的最主要原因。还有药学研究者提出了小分子糖假说[6],认为引起中药提取物吸湿的主要原因是小分子糖而不是多糖。“Elder假说”认为水溶性混合物的CRH等于多个CRH值的乘积,已有许多实验对Elder的假说进行了验证[7]。而水不溶性物质的吸湿程度则随湿度增加而增加,没有临界点且具有加和性[8]。中药制剂吸湿可从热力学和动力学角度加以分析,热力学考察吸湿是否发生以及发生的程度,动力学考察吸湿的速度[9]。

2 中药制剂防潮方法

中药提取物所含成分多且复杂,防潮途径之一就是去除吸湿性的无效成分,对于有吸湿性的有效成分不能选择除去的,可在制剂和包装方面进行防潮处理,当前中药固体制剂防潮技术主要包括优化提取工艺、应用防潮辅料、包衣技术等。

2.1 优化提取与精致工艺

优化提取和精致工艺是防止中药制剂吸湿的第一个有效方法。精制既能减少药剂服用量,又能减小药物吸湿性。传统的中药提取方法如水煎煮法、水蒸气蒸馏法等,常在提取有效成分时也提取出大量无效成分,导致吸湿性增加。而近年来随着超临界CO2萃取技术、微波技术和超声技术等逐渐兴起,目标成分提取率提高,有效的降低了中药提取物的吸湿性。常用的分离和精制方法有膜虑法、水提醇沉法、高速离心法等。

2.1.1 膜滤法 膜滤法又称膜分离技术,能有效除去大分子杂质、粘液质、胶体等,在中药有效成分和有效部位的分离纯化中已有广泛应用,包括微孔滤膜、超滤膜、半透膜等,如徐龙泉等[10]运用膜分离技术制备出了具有良好防潮性能的中药浸膏。高陆等[11]采用膜分离技术精致返魂草颗粒,精致后的干膏率下降约50%,有效成分损失较小且颗粒吸湿性降低。此法能够富集产物,滤除杂质效率高。

2.1.2 大孔吸附树脂法 通过物理吸附的方式有选择性的吸附有机物质,以达到分离纯化的目的,此法能同时完成除杂和浓缩两道工序,适合于颗粒剂和片剂等剂型的提取纯化工艺,所得提取物体积小、吸潮少。如曾环想等[12]制备伪麻黄碱树脂复合物,所得提取物质量稳定。此外,大孔吸附树脂还可用于中药成分组成含量测定前的预分离。此法操作简便、产物纯度高,唐雪梅等[13]使用此法对玄麦甘桔颗粒的原料水煎液进行精致,所得浸膏纯度高而吸湿性低。

2.1.3 水提醇沉法 将用水作溶媒提取得到的中药提取液用不同浓度的乙醇沉淀,保留了既溶于水又溶于醇的成分,除去了粘液质、鞣质、多糖等亲水性成分。如陈凌云等[14]进行健脾止泻颗粒水提醇沉工艺研究,改善了提取物的吸湿性,增加了药物质量的稳定性。但水提醇沉法不能除去小分子糖类吸湿性成分,因此存在一定的缺陷。

2.1.4 高速离心法 指利用提取液所含成分在高速离心机中所受离心力差异而使杂质加速分离的方法,如方鲁延等[15],利用高速离心法制备的流浸膏与水醇法相比,有效成分含量提高,粘度下降,流动性增加。但高速离心法难以除去糖类等杂质,只能一定程度上降低流浸膏的吸湿性[16]。

2.2 防潮辅料的研究

中药饮片经过提取所得浸膏大多具有吸湿性,加入适宜的辅料能改善其吸湿强度,不同的辅料本身吸湿性不同,防潮的效果不同,对药物物理性质的影响也不同。

2.2.1 不同辅料种类的筛选 不同的辅料对药物会产生不同的防潮效果,彭淑娟等[17]考察了乳糖、淀粉、微晶纤维素等辅料对番泻叶提取物吸湿性的影响,发现每种辅料降低提取物吸湿速度的效果各异,其中乳糖最好。不同辅料用量所产生的防潮效果也存在差别,李锐等[18]使用不同用量的硬脂酸镁改性剂作用于青兰浸膏粉,发现7%的硬脂酸镁防潮效果最好。范玉玲等[19]使用不同辅料改善中药生脉饮浸膏粉吸潮现象,发现微分硅胶的防潮效果较好,且微分硅胶加入量达10%时最好。通常易吸湿的药物原料,应选用不易吸湿的辅料,以减少总吸湿量。

2.2.2 混合辅料的选择 单一辅料用于制剂防潮,往往得不到较为理想的效果,将多种辅料混合用于制剂防潮效果更佳。罗世江等[20]将微晶纤维素加入黄芪多糖提取物中,发现防潮效果较差。李小芳等[21]将微晶纤维素与甘露醇、乳糖混合后加入黄芪多糖颗粒中,发现能够明显改善多糖的吸湿性,并且在人参多糖和柴胡多糖试验中也得到了验证。改变混合辅料的搭配比例也会产生不同的抗湿效果,李小芳等[21]研究混合辅料防潮作用最佳配比时,发现乳糖:微晶纤维素:甘露醇=2∶1∶1时对黄芪多糖的吸湿性改善最大,其临界相对湿度达到66%,防潮效果最好。伍小燕等[22]在研究抗复感颗粒的成型工艺时,发现将糊精与淀粉以1∶3的比例混入浸膏粉中,可将浸膏粉的吸湿性降低至5.01%。辅料混合应用的最大优势在于混合后具有的综合效果,更大范围的改善产物的性质。

2.3 采用包衣技术

包衣技术是中药固体制剂中应用较多且防潮效果较好的方法,当今兴起的薄膜包衣技术,由于其性能方面的诸多优势,已得到广泛的应用。完整的薄膜包衣材料包括成膜高分子材料、增塑剂和溶剂等,不同包衣材料和材料配比能产生不同的防潮效果。魏莉等[23]运用减压干燥法处理小儿麻干方提取液,选用优特奇E100加入14%优特奇NE30D,再对乳糖和浸膏粉的混合物进行包衣,产物衣膜完整致密,既能防潮又能掩味。科学合理的工艺是使包衣材料性能得以充分体现的必要条件,Krogars等[24],研究了包衣锅温度、喷液速率和增塑剂浓度等工艺参数对包衣效果的影响,发现包衣锅温度的影响最为显著。

2.4 制粒方法的选择

现有的制粒技术主要有,一步制粒、混合制粒、摇摆式制粒等,其中一步制粒操作较为简便,其物料的干混、湿混、搅拌、成型和干燥均在同一台设备上完成,且更符合GMP规范,应用较广。湿法制粒所得颗粒较致密且表面光滑,水份不易渗入,可减缓颗粒的溶解速度,但其所用辅料常局限于糖粉、淀粉、糊精等,而糖究具有一定的吸湿性,淀粉对酸碱和温度的敏感性较大,具有一定的局限性[25]。流化床制粒所得颗粒分散性和颗粒内空隙较大,且在制粒过程中受力不均匀,易导致颗粒状态存在差异。但此方法可减少辅料加入量,改变吸湿性材料的分布。

2.5 采用干燥技术

从动力学角度分析可知,适宜的干燥工艺可以减缓吸湿速度,李智等[26]在喷雾干燥法改善中药浸膏吸湿性的研究中发现,喷雾干燥法较传统的烘箱干燥法所得产物具有更好的吸湿性和流动性。杨胤等[27]将多种干燥技术,分别作用于益母草浸膏粉和肾石通浸膏粉等,对比产物的粘性、吸湿性和流动性,结果显示,喷雾干燥所得产物黏性较小,微波干燥产物吸湿性较小,真空干燥产物流动性较好。

2.6 粉体表面改性技术

通过改性液体包裹干燥粉体颗粒表面,利用载体的不同性质使药物处于高度分散状态,载体的包蔽作用降低了药物的吸湿性,其操作工艺简单,产物改性较为完全,是粉体表面改性处理的主要技术之一[28],目前主要采用机械搅拌法。狄留庆等[29]运用粉体表面改性技术作用于黄芪浸膏,经处理后的浸膏包覆层牢固,浸膏吸湿性显著降低。

3 结语

中药制剂吸潮的问题一直是困扰中药制剂成型工艺的难点,从近几十年来看,现有的防潮方法大多都是围绕改变药物成分的性质或是阻断药物与水分的接触来达到防潮的目的,这两种方法就如同中医理论的治标和治本一样,改变成分性质为治本,从根本上解决药物吸潮的问题,阻断药物与水的接触则为治标,通过改善外界环境对药物的作用来达到防潮的目的,标本兼治也许可以取得更好的效果,所以,要取得较为理想的防潮效果,需要同时从改变药物成分的性质和改善外界环境对药物的作用这标本两个方面进行突破,尽可能的运用物理学、化学、药剂学、粉体学、数学和计算机学等多科目的交叉点寻找突破口,促进中药现代化发展。

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(责任编辑:傅舒)

Application and research status of moisture-proof technology in traditional Chinese medicine preparation

/LIN Hao, LI Xiao-fang, LUO Kai-pei, LUO Jia, YANG Lu, LIU Hai-xia, MOU Qian-qian//(School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; Key Laboratory of Standardization for Chinese Herbal Medicine, Ministry of Education; National Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources, Chengdu 611137, Sichuan)

Moisture absorption is a problem affecting the quality of TCM which involves every links in preparation and storage of TCM. The recent domestic literature related to moisture-proof technology of Chinese medicine preparation are summarized in this paper. The reviews are carried out from the aspect of hygroscopicity theory and hypothesis. And the methods including extraction technology optimization, dampproof application, screening granulation technology, employment of coating, and powder modified technique are analyzed to provide reference for Chinese medicine preparation moisture-proof technology.

Traditional Chinese medicine preparation;hygroscopicity;moisture-proof;research status

[文献标识码] A [文章编号] 1674-926X(2016)05-018-04

成都中医药大学 中药材标准化教育部重点实验室 四川省中药资源系统研究与开发利用重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地,四川 成都 611137

林浩(1989-),男,硕士研究生,研究方向为中药新制剂、新剂型、新技术。

Tel:13619086113 Email:362090302@qq.com

李小芳(1964-),女,教授,博士生导师,研究方向为中药新制剂、新剂型、新技术。

Tel:13808195110 Email:lixiaofang918@163.com

2015-11-11

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