籽瓜皮总皂苷提取物胶囊的制备工艺研究

湛园园，田丽萍，*，刘宏亮，王金辉，薛琳

（1.石河子大学药学院，新疆石河子832000；2.石河子蔬菜研究所，新疆石河子832000）

籽瓜皮总皂苷提取物胶囊的制备工艺研究

湛园园1，田丽萍1，*，刘宏亮1，王金辉1，薛琳2

（1.石河子大学药学院，新疆石河子832000；2.石河子蔬菜研究所，新疆石河子832000）

以总皂苷含量和浸膏提取率的综合评分为指标，采用正交设计试验考察提取时间、提取次数和料液比对籽瓜皮胶囊醇提工艺的影响。以颗粒合格率、休止角、吸湿率为考察指标，采用单因素试验考察该胶囊的辅料种类和用量。最佳提取工艺为加入10倍量的80%乙醇，80℃水浴提取3次，每次90min，总皂苷得率为6.11%，浸膏得率为35.58%。籽瓜皮醇提物经过大孔树脂纯化后，以可压性淀粉为填充剂，30%乙醇为黏合剂制软材，将所制得的颗粒灌装于1号胶囊中，即得符合质量要求的籽瓜皮提取物胶囊。优化的提取工艺有效成分提取率高，制剂处方设计合理，胶囊中功效成分含量稳定。

籽瓜皮；总皂苷；正交试验；胶囊；制备工艺

籽瓜Citrullus lanatus.convar megulaspemus（L.），又名打瓜，属葫芦科西瓜属普通西瓜种的栽培变种，主要分布于新疆、内蒙古和甘肃等地方。全国籽瓜年产量可达数百万吨，但均用于取籽，然而占总质量近93%的瓤、皮被扔掉，不仅造成了资源的浪费，而且污染了农田环境。籽瓜含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素B、D等营养物质，多作为日常食用，是人们普遍喜爱的美味食品。据史料记载，“籽瓜入心脾胃，肉有降心脾胃热，止消渴”，该功效已被众多消费者所认同[1]。已广泛用于食品、医药、日化及纺织行业，特别是在医疗行业除了可降低血浆胆固醇、调节血糖水平、预防肥胖以外，还可以抑制癌细胞扩散或肿瘤的形成，具有重要的经济开发价值。皂苷是天然产物化学库的重要组成之一，具有多种生物活性，如抗肿瘤、抗炎、免疫调节、抗病毒、抗真菌、保肝活性等[2]。本试验以籽瓜皮中主要成分籽瓜皮总皂苷为原料药，采用多种试验方法和分析手段对制备工艺进行优选，在进一步的试验基础上，确定将其制成胶囊剂。以吸湿率和休止角为考察指标，筛选合适的辅料种类和用量，优选出最佳的制备工艺条件，为临床和生产提供可靠依据。以达到优化和控制质量的目的。

1 仪器与试药

1.1 仪器

FY130粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；APTB456B电子秤：深圳市安普特电子科技有限公司；BP211D型电子天平：德国赛多利斯；RE-5205旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；酒精计：冀州市耀华机械代表厂；SHB-IIIS型循环水式多用真空泵：郑州长城科工贸有限公司；SK5200HP型超声波清洗器：上海科导超声仪器有限公司；AB-8大孔树脂：天津市光复精细化工研究所；UV-2401紫外分光光谱仪：日本岛津公司；DZF-6050真空恒温干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司。

1.2 试药

籽瓜皮：采自新疆省石河子市150团15连，经鉴定为Citrullus lanatus.convar megulaspemus L.内蒙黑中片；籽瓜皮总皂苷：新疆特种植物药资源教育部重点实验室自制；葫芦素B标准品：购自宝鸡市辰光生物科技有限公司，生产批号是20120218。乳糖、糊精、可溶性淀粉、甘露醇、聚乙烯吡咯烷酮K30：均为药用规格；乙醇等其他试剂：均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 籽瓜皮总皂苷含量测定[3-5]

精密称取籽瓜皮的粉末，每份1.00 g，加入11倍量65%乙醇，超声2次，每次1 h。过滤，合并滤液，放在风扇下吹干。用甲醇溶解并定容至10mL，作为籽瓜皮待测液。另精密称取3mg葫芦素B标准品，定容至10mL，即为标准液。分别精密吸取标准液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL至具塞试管中，挥干溶剂后，分别向各管加入5%香草醛冰醋酸溶液0.2 mL和60%硫酸0.8 mL，摇匀，60℃水浴加热15min显色，取出后冰浴10min，用冰醋酸定容至5mL，在室温中静置10min。以葫芦素B浓度为0mg/mL的反应液为空白参比液，在400 nm～600 nm的范围内进行光谱扫描，选择的最大吸收波长为463 nm。分别精密吸取待测液0.5mL，同标准曲线项下方法显色对所得结果进行分析得到标准曲线方程。以对照品质量浓度（C）和吸光度（A）进行线性回归，得籽瓜皮总皂苷提取物的线性回归方程A=0.005 C－0.0335（r=0.999 1），籽瓜皮总皂苷提取物在0.03 g/L～0.15 g/L与吸光度线性关系良好。

2.2 乙醇提取试验及结果分析

2.2.1 正交试验设计

根据单因素试验的考察结果确定了最佳提取温为80℃和最佳提取溶剂为80%乙醇后，以影响总皂苷含量的料液比、提取时间和提取次数为考察因素，每个因素选取3个水平，按L9（34）正交表安排试验，见表1。以总皂苷含量为考察指标，优选最佳提取工艺。

表1 籽瓜醇提物提取工艺正交试验设计Table1 Seed melon extract alcohol extraction process orthogonal test

2.2.2 正交试验制备样品

按9个处方称取籽瓜皮9份，分别置于圆底烧瓶中，按照正交试验设计的要求加入80%的乙醇，80℃提取，按照提取时间试验，煎煮好后过滤，浓缩，干燥。测定籽瓜皮醇提物总皂苷含量。

2.2.3 浸膏提取率测定[6]

分别精密吸取样品溶液10mL，水浴挥干，放置于105℃烘箱中3 h，取出后放置干燥器中平衡0.5 h，迅速称重。综合评分结果见表1，方差分析见表2。

浸膏提取率/%=干浸膏质量/籽瓜皮总质量×100。综合评分=总皂苷含量×90%+浸膏提取率×10%。

表2 方差分析结果Table2 Analysis of variance

结果表明：各因素对提取试验结果的影响程度为C＞A＞B，即影响大小顺序为提取次数＞80%乙醇添加量＞提取时间，最佳工艺为A2B2C3。根据方差分析结果可知提取次数对籽瓜皮总皂苷的提取有显著影响（P＜0.05），C3大于C2和C1；料液比和提取时间对籽瓜皮总皂苷的提取影响不显著。因此，确定各因素的最佳水平组合为A2B2C3，也就是10倍量的80%乙醇，80℃水浴提取3次，每次90min。

2.2.4 工艺验证试验

精密称取籽瓜皮粉末3份，每份100.00 g，按优选出的最佳工艺条件进行验证试验，即取籽瓜皮粉末加入10倍量的80%乙醇，80℃水浴提取3次，每次90min。结果籽瓜皮总皂苷含量为6.11%，浸膏提取率为35.58%。表明该工艺提取有较高的籽瓜皮总皂苷提取率，且稳定性良好。综合评分是9.057。

2.3 籽瓜皮提取物制备

取5 kg籽瓜皮，粉碎，按料液比1∶10（g/mL）加入80%乙醇，提取3次，每次煎煮1.5 h，合并滤液，回收乙醇至滤液无醇味。将80%乙醇籽瓜皮提取物用等量水稀释，通过AB-8大孔树脂，依次用水及70%浓度的乙醇洗脱，收集相应的洗脱液，旋转蒸发浓缩至干浸膏，粉碎后得籽瓜皮干浸膏粉末162.75mg。保存在干燥器中备用。采用上述香草醛-浓硫酸比色法测定总皂苷含量，并计算籽瓜皮总皂苷提取物得率。

2.4 籽瓜皮提取物胶囊制备工艺研究

2.4.1 胶囊剂成型工艺研究

将籽瓜皮提取物浸膏粉与辅料按照比例混合，选用不同浓度的乙醇作为粘合剂，采用湿法制粒，以制软材的难易程度以及颗粒得率、休止角、堆密度、吸湿百分率作为考察指标，以此判断胶囊内容物的流动性、吸湿性和成型效果，筛选出籽瓜浸膏粉与辅料的最佳配比，确定胶囊剂成型工艺的最佳处方[7-9]。

2.4.2 剂型的选择

由于多数皂苷具有苦而辛辣味，其粉末对人体黏膜有很强的刺激性，并且皂苷的吸湿性较强，吸湿后黏性会变大，流动性变差，给生产和储存都造成了一定的困难。为了掩盖浸膏粉的不良气味，避免刺激性，便于患者吞服和携带，提高药物的稳定性和生物利用度，所以将本品制成胶囊剂较合适。

2.4.3 辅料种类考察

2.4.3.1 休止角和吸湿性的测定[10]

休止角的测定采用固定漏斗法，浸膏粉（批号20160420，60目），计算出浸膏粉的休止角α。结果见表3。

表3 籽瓜皮总皂苷及其与不同辅料的混合物的吸湿百分率、休止角测定结果Table3 Total saponins extracts and different accessories mixtures absorbent percentage，angle of repose measurement results

吸湿性的测定：将籽瓜浸膏粉放置于25℃盛有饱和氯化钠溶液的玻璃干燥器的称量皿中，在恒温恒湿条件下保存，定时取出，精密称定重量，并计算籽瓜浸膏粉的吸湿百分率[8]。一般认为α≤30°时流动性好，α≤40°时可以满足生产过程中的流动性需求。浸膏粉的流动性对胶囊剂的重量差异及正常操作影响较大。通过对籽瓜浸膏粉的休止角以及吸湿性的研究，籽瓜浸膏粉的休止角为38.29°。表明籽瓜皮浸膏粉的流动性可以满足生产过程中的流动性需求。浸膏粉经过96 h后，吸湿率可达29.07%，表明浸膏粉有较强的吸湿性，需要加入合适的辅料，以制备合格的胶囊。

2.4.3.2 辅料的筛选

根据文献记载，以及辅料的性质及综合考虑生产成本，初步选取淀粉、糊精、乳糖、甘露醇为考察因素，采用单因素试验筛选最佳赋形剂。按浸膏粉与辅料（1∶1，g/g）混匀，以休止角（混合物吸湿前）及吸湿率为考察指标，考察不同辅料对吸湿性的影响[11]。结果见表3。综合休止角及吸湿性的考察结果，可溶性淀粉与籽瓜浸膏粉混合后，休止角最低，吸湿率较低。

2.4.3.3 辅料用量考察

称取5份籽瓜浸膏粉，分别向其中加入重量为浸膏粉10%、20%、30%、40%、50%的淀粉，按照籽瓜浸膏粉吸湿率及休止角的测定方法测定吸湿率及休止角，结果见表4。

表4 加入不同比例淀粉的休止角测定结果及吸湿率结果Table4 Adding different proportions of starch angle of repose measurement results and the results of moisture absorption rate

由表4可知，当加入的淀粉为浸膏粉的30%时，混合粉末的吸湿性趋于稳定。因此为减少药物的服用剂量，加入30%的淀粉。混合粉末的休止角均小于40°，流动性较好。

2.4.4 粘合剂种类的选择

不同的粘合剂对制粒的结果存在影响，取籽瓜浸膏粉与30%淀粉按比例10∶3（g/g）混合，分别以30%乙醇、50%乙醇、70%乙醇和PVP溶液为粘合剂制粒，过18目筛网制湿颗粒，真空干燥箱中45℃干燥1.5 h，再过16目筛网整粒，以颗粒合格率和制粒的难易程度为评价指标，选出适宜的粘合剂种类。颗粒合格率/%=合格颗粒重量/（浸膏粉重﹢辅料重）×100。结果见表5。

表5 不同粘合剂制粒情况Table5 Different adhesive granulation conditions

用不同浓度的乙醇制粒时，均比较容易制粒，但是细粉较多；使用不同浓度PVP的30%乙醇溶液制软材时粘合性变强，颗粒的合格率降低，因此，选择30%乙醇溶液作为粘合剂。

2.4.5 颗粒的流动性与吸湿性考察

2.4.5.1 流动性的测定

根据筛选结果制粒，测定休止角，结果见表6。

表6 成型颗粒休止角测定结果Table6 Shaped particle angle of repose measurement results

三批成型的颗粒休止角都小于35°，表明颗粒的流动性较好。

2.4.5.2 颗粒吸湿性百分率的测定

与浸膏粉的测定方法一样，结果见表7，以吸湿率对时间作图得到吸湿曲线，见图1。

表7 颗粒吸湿率测定结果Table7 Particle absorption measurement results

图1 吸湿曲线Fig.1 Moisture absorption curve

即放置144h能达到吸湿平衡。吸湿率达到13%。中国药典规定胶囊剂的含水量不得超过9%，因此在制备颗粒时应尽量缩短填充与包装的过程，以免颗粒在空气中暴露时间过长而造成含水量的超标。

2.4.6 颗粒堆密度考察

分别称取3份一定量的籽瓜皮提取物颗粒，分别放置于5mL的量筒中，轻轻敲打量筒的外壁，使颗粒均匀填充于量筒中，读出体积，计算颗粒的堆密度。结果见表8，颗粒堆密度为0.519 8 g/mL。

表8 堆密度测定结果Table8 Bulk density measurement results

2.4.7 相对临界湿度

称取制备的颗粒，平铺于干燥至恒重的称量瓶中，厚约2mm，精密称定后放置在盛有不同的饱合盐溶液的玻璃干燥器中，25℃的环境中保存7 d，取出称量瓶，精密称定重量，计算吸湿百分率[12]，结果见表9。

表9 不同湿度下颗粒吸湿率测定结果Table9 Results of hygroscopicity rate of granules under different humidity

以吸湿率为纵坐标，相对湿度为横坐标作图，见图2。

图2 临界相对湿度Fig.2 Critical relative humidity

本品的临界相对湿度约为73%，表明在颗粒保存和装胶囊过程中，环境湿度必须控制在73%以下，避免颗粒的吸湿对成品质量的影响。

2.4.8 胶囊型号的考察

本品用于保肝护肝，日服用原药材50 g，即籽瓜皮总皂苷580mg，若分为3次服用，每次3粒，则每粒含籽瓜皮总皂苷64mg，加上辅料，一次给药总量为234mg。本品堆密度0.519 8 g/mL。所需要胶囊的体积为0.45mL，查阅资料得1号胶囊的容积为0.5mL，因此可以用1号胶囊壳灌装籽瓜皮提取物颗粒。

2.5 验证试验

按优选出的最佳成型工艺条件制备颗粒，将籽瓜皮提取物浸膏粉、淀粉过60目筛网，浸膏粉与淀粉按10∶3（g/g）的比例混合均匀，加入30%乙醇溶液按照等量递加的方法制软材，过18目筛制得湿颗粒，放于真空干燥箱中45℃干燥1.5 h，再过16目筛进行整粒，最后装入1号胶囊中，即得籽瓜皮提取物胶囊。测定颗粒合格率、休止角、堆密度，结果见表10。结果表明，所制得的颗粒比较均匀，流动性较好，能够满足工业化生产的要求。

表10 验证试验结果Table10 The experiment of verification

2.6 籽瓜皮提取物胶囊初步质量研究[13-14]

2.6.1 装量差异

取3批籽瓜皮提取物胶囊，每批样品10粒，精密称定各胶囊的重量后，将内容物倾出，操作过程不得损坏胶囊壳，并用小刷将胶囊壳刷净，精密称定囊壳重量，计算出每粒内容物的装量，并将每粒装量与平均装量比较。结果显示，3批样品的装量差异均符合《中国药典》（2010版）胶囊剂的质量要求。

2.6.2 崩解时限

根据《中国药典》（2010版）胶囊剂崩解时限的测定方法测定3批籽瓜皮提取物胶囊的崩解时限，每批样品取6粒，置于崩解仪中测定。结果显示，3批样品的崩解时限分别为7.32、10.34、10.21min，均符合《中国药典》（2010版）胶囊剂的质量要求。

2.6.3 含量测定

采用上述含量测定方法，测定3批籽瓜皮总皂苷胶囊中籽瓜皮总皂苷的含量，结果分别为每克籽瓜皮总皂苷胶囊颗粒中含有籽瓜皮总皂苷274.4、277.6、271.2mg。表明制粒过程中并没有影响籽瓜皮总皂苷的含量。

3 结论与讨论

本研究采用香草醛-浓硫酸比色法，于436 nm波长处测定籽瓜皮总皂苷的含量，方法学考察结果符合含量测定要求。由于该显色反应非常灵敏，操作不当会影响试验结果。本文以总皂苷含量为评价指标，筛选出的籽瓜皮提取工艺是合理的。通过单因素考察和正交设计试验优化，确定了籽瓜皮总皂苷提取的最佳提取工艺为：籽瓜皮加入10倍量的80%乙醇，80℃水浴提取3次，每次90min。验证试验表明此提取工艺合理可行。提取方法简单易操作、成本低，能够应用于籽瓜皮总皂苷的工业化生产中。

本文研究的籽瓜皮提取物胶囊，其浸膏粉是用80%乙醇提取而获得，吸湿性较大，影响籽瓜浸膏粉的粉体学性质，导致胶囊剂的制备出现困难。为改善籽瓜皮提取物胶囊浸膏粉的粉体学性质，通过对填充剂进行筛选，考察了淀粉、糊精、乳糖以及甘露醇对浸膏粉流动性的影响。试验发现，当加入淀粉与浸膏粉3∶10（g/g）的比例均匀混合后，粉末的吸湿性可明显改善，后将混合粉末用30%的乙醇制粒，干燥、整粒后得到符合胶囊剂要求的颗粒，灌装后即可得籽瓜皮提取物胶囊。研究结果显示，该工艺简单、稳定、可靠，所制得的籽瓜皮提取物胶囊亦符合国家规定。

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Preparation Process of the Seed Melon Peel Extract Capsule

ZHAN Yuan-yuan1，TIAN Li-ping1，*，LIU Hong-liang1，WANG Jin-hui1，XUE Lin2
（1.Pharmacy School，Shihezi University，Shihezi832000，Xinjiang，China；2.Shihezi Vegetable Research Institute，Shihezi832000，Xinjiang，China）

Taking composite score of contents of total saponins and dry extract rate as index，orthogonal test was adopted to investigate influence of extraction time，extraction times，the amount of the seed melon peel on alcohol extraction process.In passing rate of particles，angle of repose，moisture absorption of the indexes，single factor test study materials types and amounts of the capsule.Optimum extraction process consisted of adding 10-fold of80%alcohol，extracting 3 times，90min for each time.Yield of total saponins was6.11%，dry extract rate was35.58%.The seed melon peel alcohol extract after macroporous resin purification to dry extract powder，adding 30%starch，mixing evenly，with 30%ethanol made of soft material，the grain filling in No.1 capsule，which was consistent with quality requirements of the seed melon peel extract capsule.

seed melon peel；total saponins；orthogonal test；capsule；preparation process

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.04.011

2016-05-23

兵团科技援疆计划（2012 AB013；2012-2014）；兵团科技型中小企业创新基金计划（2016AE006）

湛园园（1990—），女（汉），硕士研究生，研究方向：新疆地产药用植物活性成分研究及新药开发。

*通信作者