荔枝草泡腾片的制备工艺及质量评价

王艺萌,国佳鑫,孔庆新,东 方,孟 铭,赵 静,余子文,邹 翔,曲中原,*

(1.哈尔滨商业大学,黑龙江哈尔滨 150076;2.江苏食品药品职业技术学院,江苏淮安 223003)

荔枝草为唇形科植物荔枝草(SalviaplebeiaR.Br.),又名凤眼草、虾蟆草、癞蛤蟆草等,尤以冬春季未抽薹嫩草入药为佳。主产江苏、浙江、安徽等地,分布广泛,野生资源丰富。荔枝草性凉,味苦、辛,归肺、胃、肾经,具有清热解毒、凉血散瘀、利尿消肿等功效[1]。荔枝草含有高车前苷、芹菜素、线蓟素、6-甲氧基柚皮素、大黄素、齐墩果酸、粗毛豚草素、印度荆芥苷等成分[2],具有镇咳、祛痰、平喘、抑菌、抗炎、保肝、抗病毒和抗氧化等广泛的药理作用[3-5]。

在环境、职业、不良饮食习惯等因素的影响下,慢性咽炎已经成为咽喉病中的常见病、多发病,发病率已高达30%～50%,且仍有上升趋势[6]。慢性咽炎多反复发作,病程迁延日久,以抗炎和抗生素为主的治疗疗效欠佳,复发率高,而中医药在此方面的治疗具备较大优势。荔枝草治疗慢性咽炎历史悠久,疗效确切。《本草纲目拾遗》等记载荔枝草能治咽喉十八症,可治疗咽炎[7],课题组前期实验已证明荔枝草可改善慢性咽炎的症状[8]。目前,荔枝草在民间多以水煎剂或代茶饮用于慢性咽炎的预防和治疗,相应制剂开发较少。中药泡腾片结合了中药标本兼治的特点,兼有泡腾片色香味俱佳,即冲即饮的优势,在制药领域应用十分广泛,并逐渐向食品行业拓展[9]。

本研究拟研制开发荔枝草泡腾片，首先采用单因素实验确定荔枝草提取物添加量、泡腾崩解剂添加量、泡腾崩解剂配比(碳酸氢钠:柠檬酸)、甜味剂添加量的范围，进而通过正交试验优选处方组成，最终以泡腾片的重量差异、崩解时限、硬度及脆碎度、总黄酮含量为指标对荔枝草泡腾片进行质量评价。荔枝草泡腾片可用于慢性咽炎的预防和治疗,改善荔枝草味道苦涩、使用不便的缺点,为慢性咽炎患者提供一个良好的用药选择,使荔枝草的药用价值得以充分体现。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

荔枝草 产地江苏,经曲中原教授鉴定为唇形科植物荔枝草SalviaplebeiaR.Br.未抽薹干燥全草;碳酸氢钠 天津市天新精细化工开发中心;柠檬酸 天津市北辰方正试剂厂;甜菊糖苷 晨露添加剂有限公司;聚乙二醇6000 天津市致远化学试剂有限公司;乳糖 天津市天新精细化工开发中心;氯化钠、乙醇 均为分析纯，西陇化工股份有限公司。

BS110S型电子分析天平 北京赛多利斯天平有限公司;DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司;KQ5200DB型数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;HH-2数型显恒温水浴锅 江苏省坛市荣华仪器制造有限公司;RE-52AA型旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;TDP-5型单冲压片机 上海天凡药机制造厂;78X-2型片剂四用测定仪 上海黄海药检仪器厂;紫外可见分光光度计 北京普斯通用仪器有限公司;pHS-3C型酸度计 上海虹益仪器仪表有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 荔枝草提取物的制备 取荔枝草药材,粉碎过40目筛,用10倍量的乙醇热回流提取,提取3次,每次3 h。将3次的提取液合并,60 ℃减压浓缩,水浴90 ℃蒸干得荔枝草提取物[7]。

1.2.2 荔枝草泡腾片的制备工艺 采用酸碱分开湿法制粒法制粒,制酸粒:将酸源(柠檬酸)、荔枝草提取物、甜味剂(甜菊糖苷)、填充剂(乳糖)和润湿剂(乙醇)按照一定比例混合,制软材,过40目筛制得湿颗粒,50 ℃干燥,40目筛和60目筛整粒(筛去直径小于40目和大于60目的颗粒),即得酸粒。制碱粒:将碱源(碳酸氢钠)、荔枝草提取物、填充剂(乳糖)和润湿剂(乙醇)按照一定比例混合,其他步骤同上制得碱粒。按照一定比例将酸粒和碱粒混合,添加一定量的润滑剂(聚乙二醇6000)和引湿剂(氯化钠),混合均匀,压片,即可得荔枝草泡腾片。具体工艺流程见图1[10]。

图1 荔枝草泡腾片工艺流程图Fig.1 Flow chart of Salvia plebeia R.Br. effervescent tablets

1.2.3 单因素实验设计

1.2.3.1 荔枝草提取物添加量的确定 根据本草记载的用量[5],结合预实验结果,确定荔枝草提取物添加量为12.0%～22.0%(相当于片重为0.5 g的荔枝草泡腾片中含有0.06～0.11 g的荔枝草提取物)。以荔枝草提取物添加量占片重的12.0%、14.0%、16.0%、18.0%、20.0%、22.0%进行单因素实验,固定泡腾崩解剂(碳酸氢钠:柠檬酸)配比为1∶2(共计50.0%),甜味剂3.0%,聚乙二醇6000 5.0%,氯化钠2.0%,其余为乳糖。以口感、荔枝草风味及爽口度、汤色为评价标准对其进行感官评分(见表2),以此为指标确定泡腾片中荔枝草提取物添加量[11]。

表2 感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standard

1.2.3.2 泡腾崩解剂添加量的确定 以碳酸氢钠为碱源,柠檬酸为酸源作为泡腾片的崩解剂。通过预实验,固定荔枝草提取物添加量为15.0%(相当于片重为0.5 g的荔枝草泡腾片中含有0.075 g的荔枝草提取物),泡腾崩解剂(碳酸氢钠:柠檬酸)配比为1∶2,甜味剂3.0%,聚乙二醇6000 5.0%,氯化钠2.0%,其余为乳糖。将泡腾崩解剂添加量定为30.0%、35.0%、40.0%、45.0%、50.0%。由于泡腾片的特殊性质,故以感官评分为评价指标的同时,还应以崩解时限为评价指标,确定泡腾崩解剂添加量。

1.2.3.3 泡腾崩解剂配比的确定 通过预实验,固定荔枝草提取物添加量为15.0%(相当于片重为0.5 g的荔枝草泡腾片中含有0.075 g的荔枝草提取物),泡腾崩解剂50.0%、甜味剂3.0%,聚乙二醇6000 5.0%,氯化钠2.0%,乳糖25.0%。将碳酸氢钠与柠檬酸的质量比定为1∶1.6、1∶1.7、1∶1.8、1∶1.9、1∶2.0、1∶2.1、1∶2.2、1∶2.3。由于泡腾片的特殊性质,故以感官评分为评价指标的同时,还应以碳酸氢钠与柠檬酸反应完全后产生的CO2量和溶液的pH为评价指标,确定泡腾崩解剂的配比[12]。

1.2.3.4 甜味剂添加量的确定 以甜菊糖苷为甜味剂。固定荔枝草提取物添加量为15.0%(相当于片重为0.5 g的荔枝草泡腾片中含有0.075 g荔枝草提取物),泡腾片崩解剂(碳酸氢钠:柠檬酸)配比为1∶2(共计50.0%),聚乙二醇6000 5.0%,氯化钠2.0%,其余为乳糖。将甜菊糖苷的添加量定为1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%,以感官评分为评价指标,确定甜味剂的添加量[13]。

1.2.4 正交试验设计 以感官评分标准为评价指标,根据单因素实验结果,以荔枝草提取物添加量(A)、碳酸氢钠和柠檬酸的质量比(B)、甜菊糖苷添加量(C)为考察因素,每个因素选定3个水平,进行L9(34)正交试验,具体因素和水平见表1。

表1 泡腾片配方优化正交试验设计表Table 1 Design of orthogonal tests for the formula optimization of effervescent tablets

1.2.5 荔枝草泡腾片的感官评分标准 由专业人员20人组成评定小组,以口感、荔枝草风味及爽口度、汤色为评价标准,按优(4.01～5.00)、良(3.01～4.00)、中(2.01～3.00)、差(1.01～2.00)、劣(0.00～1.00)五个等级进行评分,优选最佳配方。荔枝草泡腾片的感官评分标准见表2。感官评分=口感(40%)+荔枝草风味及爽口度(30%)+汤色(30%)。实验结果得分的计算方法为在评分结果中除去一个最高分和一个最低分,其余分数相加的总和除以其余人数所得的分数即为最终分数[12-14]。

1.2.6 荔枝草泡腾片指标的测定

1.2.6.1 崩解时限 按照《中国药典》2015年版[15]的要求测定。随机取1片荔枝草泡腾片,置250 mL烧杯(内有200 mL温度为20±5 ℃的水)中,应立即有许多气泡放出,当片剂或碎片周围的气体停止逸出时,片剂应完全溶解或分散在水中,无聚集的颗粒剩留。除另有规定外,同法检查6片,各片均应在5 min内崩解。如有1片不能完全崩解,应另取6片复试,均应符合规定。

1.2.6.2 产气量 采用质量损失法[10],精密称定25 mL烧杯(内有20 mL温度为20±5 ℃水)的质量。精密称定1片荔枝草泡腾片的质量,置于该烧杯中,至片剂周围的气体停止逸出,片剂完全溶解或分散在水中,再称量烧杯及溶液总质量。该操作平行进行6次,取平均值。

1.2.6.3 pH 按照《中国药典》2015年版pH测定方法[15]进行测定,平行测定6次,取平均值。

1.2.6.4 平均片重 按照《中国药典》2015年版[15]的要求测定。随机抽取荔枝草泡腾片20片,精密称定总重量,求得平均片重后,再分别精密称定每片的重量,每片重量与平均片重比较。重量差异限度为±5%,超出片重差异限度的不得多于2片,并不得有1片超出限度1倍。

1.2.6.5 硬度和脆碎度测定 按照《中国药典》2015年版[15]的要求测定。分别取6片和20片荔枝草泡腾片,利用片剂四用测定仪,分别测定泡腾片的径向硬度和脆碎度。

1.2.6.6 荔枝草泡腾片总黄酮含量的测定 采用60%乙醇制备浓度为0.1 mg/mL的芦丁对照溶液,量取1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL,分别置于10 mL具塞试管中,60%乙醇稀释至5 mL。加入5%亚硝酸钠溶液0.3 mL,摇匀,静置6 min;10%硝酸铝溶液0.3 mL,摇匀,静置6 min;4%氢氧化钠溶液4.0 mL,并加60%乙醇0.4 mL,摇匀,静置12 min。采用紫外分光光度法在510 nm波长处测定吸光度,以芦丁的浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线[16]。得回归方程为Y=11.92X+0.0002(r=0.9999),芦丁在0.01～0.05 mg/mL范围内呈良好的线性关系。通过供试品溶液对含量测定的方法学进行考察,结果显示仪器的精密度良好(RSD为0.32%),显色生成的络合物在60 min内稳定(RSD为1.17%),实验的重复性良好(RSD为1.55%),平均回收率为97.21±1.19%,测定结果准确(RSD为1.74%)。

分别取3个批号的荔枝草泡腾片各5片,用研钵研磨,过50目筛[17]。精密称取0.500 g粉末置于50 mL容量瓶中,60%乙醇溶解,定容。摇匀后过滤,取续滤液作为供试品溶液。吸取供试品溶液5.0 mL,同法显色,测定,代入回归方程中计算荔枝草泡腾片溶液的浓度(C)。每片荔枝草泡腾片中总黄酮含量计算公式如下:

1.3 数据处理

实验数据均为3次重复实验结果的平均值,结果表示为平均值±标准差。采用Origin 9.1软件作图,SPSS 19.0进行正交试验数据处理。

2 结果与分析

2.1 荔枝草提取物添加量的确定

由表3可知,当荔枝草提取物添加量为16.0%～20.0%时,感官评分明显高于其他试验组,汤色呈黄色至黄褐色,澄清透明,荔枝草风味浓郁,口感较好。本实验最终选择荔枝草提取物添加量为16.0%、18.0%、20.0%进行后续的正交试验。

表3 荔枝草提取物添加量对泡腾片感官评价的影响Table 3 Effect of the addition of Salvia plebeia R.Br. extract on the sensory evaluation of effervescent tablets

2.2 泡腾崩解剂添加量的确定

由图2可知,随着泡腾崩解剂添加量的增加,感官评分先升高后降低,崩解时限先变短,后变长。当泡腾崩解剂的添加量为40%时,感官评分达到最高值,且崩解时限最短。故本实验确定泡腾崩解剂的添加量为40%。

图2 泡腾崩解剂添加量的确定Fig.2 Determination of effervescent disintegrant addition

2.3 泡腾崩解剂配比的确定

由图3可知,随着碳酸氢钠与柠檬酸质量比的下降,感官评分先升高后降低,产气量即崩解产生的CO2体积逐渐减小,pH逐渐降低。当碳酸氢钠∶柠檬酸=1∶1.8～1∶2.0之间时,感官评分较好,产气量适中,且不会因pH过低而对人体消化系统产生伤害。综合考虑,本实验选择碳酸氢钠与柠檬酸的质量比为1∶1.8、1∶1.9、1∶2.0进行后续的正交优化试验。

图3 泡腾崩解剂配比的确定Fig.3 Determination of the ratio of effervescent disintegrant

2.4 甜味剂添加量的确定

甜味剂的添加量对泡腾片的口感有很大的影响,甜味过淡无法掩盖中药的苦味,甜味过重会掩盖中本身的香气。由图4可知,感官评分随甜菊糖苷添加量的增加先升高后降低,当甜菊糖苷的添加量为2.5～3.0%时口感最佳,既不会因甜味过淡而无法掩盖荔枝草的苦味,也不会过于甜腻。故本实验选择甜菊糖苷的添加量为2.50%、2.75%、3.00%进行后续的正交试验。

图4 甜菊糖苷添加量的确定Fig.4 Determination of the amount of stevioside

2.5 泡腾片配方优化正交试验结果

2.5.1 正交试验结果 由表4可知9个试验组中,各因素对评分指标影响的主次顺序为A>C>B,指标最优的组合为A2B2C2,即荔枝草提取物占片重18.0%,泡腾崩解剂配比为碳酸氢钠∶柠檬酸=1∶1.9(总计40.0%),甜菊糖苷占片重2.75%。

表4 泡腾片配方优化正交试验结果Table 4 Results of orthogonal tests for the formulaoptimization of effervescent tablets effervescent tablets

2.5.2 验证实验 2.5.1中所得最优组合即A2B2C2作为实验组1,正交试验中感官评分最高的第4组即A2B1C2作为实验组2,进行验证实验,平行三次。实验结果见表5,可知实验组1制得的泡腾片感官评分优于实验组2,且制得的泡腾片表面光滑,投入水中可得黄褐色澄清透明液体,无明显可见不溶物。

表5 验证实验结果Table 5 Verify the results of the experiment

注：**表示与第2组相比，差异极显著(p<0.01)。

2.6 荔枝草泡腾片的质量评价

按照上述最优配方制作泡腾片,随机从3批泡腾片中各抽取若干片,对其进行感官评分,测定其产气量、pH、平均片重、崩解时限、硬度及脆碎度,均符合2015版《中国药典》泡腾片的质量要求。具体结果见表6。

表6 荔枝草泡腾片的质量评价(n=3)Table 6 Quality evaluation of Salvia plebeia R.Br. tablets(n=3)

3 结论

本实验旨在对荔枝草进行开发,将其制备成口感好,疗效优良的泡腾片剂。制粒方法为酸碱分开湿法制粒法。泡腾崩解剂(碳酸氢钠∶柠檬酸)的最佳质量比为1∶1.9,泡腾崩解剂的最佳添加量为40.0%,荔枝草提取物添加量为18.0%,甜菊糖苷添加量为2.75%,聚乙二醇 6000添加量为4.0%。最佳工艺下制得的泡腾片口感良好,感官评分约为(4.79±0.02)分,且外观良好,崩解迅速,汤色呈黄褐色澄清透明,平均片重(499±15) mg,片重差异、崩解时限、硬度及脆碎度均符合《中国药典》规定,每片总黄酮含量为(7.52±0.06) mg。荔枝草治疗慢性咽炎疗效确切,药用价值较高。本文将其与泡腾片这一中药新剂型结合,制成可用于日常保健的荔枝草泡腾片,将这味民间草药的药用价值得以体现,同时为慢性咽炎的预防和治疗提供一个较好的用药选择。