不同粒径九蒸九晒九华黄精粉粉体学性质及体外溶出度比较

2019-05-07吴其国胡叶青范珍高磊查元

邵阳学院学报（自然科学版） 2019年2期

吴其国，胡叶青，范珍，高磊，查元

(安庆医药高等专科学校，安徽安庆，246052)

黄精为百合科植物黄精(polygonatum sibiricum Red.)、滇黄精(polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.)或多花黄精(polygonatum cyrtonema Hua)的干燥根茎。安徽九华山地区的黄精品种为多花黄精，该植物在云南、贵州等省也有分布，但药材质量都不如九华山地区，为突出地方特色，取名为九华黄精[1]。黄精的炮制方法从古至今有很多，传统的炮制方法以九蒸九晒法为主，在安徽九华山地区，当地企业将九华黄精通过九蒸九晒法炮制加工后作为高端保健食品销售，效益显著。中药材粉碎是其加工生产环节一个必不可少的部分，而利用现代粉碎技术将中药粉碎粒度达到微米级，可使有效成分的释放速率与释放量大大优于普通粉体[2]，从而提高名贵中药材的利用率。本文拟对九蒸九晒九华黄精粉的粉体学性质研究，通过体外溶出度初步考察，为其粒径优选和合理应用提供参考。

1 仪器与试药

HC-500YZ多功能粉碎机(永康市天祺盛世工贸有限公司)，Mastersizer 3000型激光粒度分析仪(英国马尔文仪器有限公司)、SCIR0CC03000干法检测仪(英国马尔文仪器有限公司)，SP-1920型紫外-可见分光光度仪(上海光谱仪器有限公司)，ZRS-8GD智能溶出试验仪(天津市天大天发科技有限公司)，ZNHW-500型电加热套(上海越众仪器有限公司)，FA1204B型电子分析天平(上海越平科学仪器有限公司)。

蒽酮(分析纯，国药集团化学试剂有限公司，批号20170222)，葡萄糖(分析纯，天津市大茂化学试剂厂，批号20160909)，无水乙醇(分析纯，上海中泰化学试剂)，硫酸(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)，黄酒(浙江塔牌绍兴酒有限公司)，实验用水为纯化水。九华黄精生药材购于池州市大王洞中药材种植专业合作社。

2 方法与结果

2.1 九蒸九晒九华黄精炮制品的制备

取九华黄精生药材，除去杂质，洗净，每100kg黄精，用黄酒20kg。第1次蒸制、晒干：将黄酒总量的20%，与净选好的生品九华黄精搅拌均匀，并闷润至黄酒被药材吸尽，再蒸制8小时，取出，放在太阳下晒至药材外皮微干；第2次至第8次蒸制、晒干：将上一步的半成品拌入黄酒总量的10%，闷润至黄酒被药材吸尽，再取出，放在太阳下晒至药材外皮微干，反复操作7次；第9次蒸制、晒干：将剩余10%黄酒拌入上述经8次蒸制、晒干的半成品中，蒸至表面黑漆色，表面发亮，取出，晒至表面干燥，即得九华黄精的九蒸九晒炮制品。

2.2 九蒸九晒九华黄精粉末的制备

取一定量的干燥九蒸九晒九华黄精，用高速万能粉碎机粉碎3～5min，再分级过筛，可得300目微粉(过300目筛)，200目微粉(过200目筛)，最细粉(过100目筛)，细粉(过80目筛)。

2.3 粒度的测定与比较

分别取适量2.2项制备的不同粒径九蒸九晒九华黄精粉，采用激光粒度仪、干法检测仪测定。样品测定时间：10s，背景扫描时间：10s，循环次数：1次，密度：1.06g/cm-3，最低限度：0.1%，最高限度：15%，空气压力：3bar，进样速度：50%，测定模式：普通模式。按照上述条件建立标准操作程序，测定粒径分布，D0.1、D0.5、D0.9分别表示小于该粒径的粒子在全粒子群中的百分比为10%、50%、90%，结果见表1。

D0.1/μmD0.5/μmD0.9/μm(80)149.0±0.683246.0±0.276385.0±0.523(100)64.0±1.434141.0±1.144243.0±0.59820019.1±0.73658.1±0.251114.0±0.34430010.0±1.09329.2±0.39759.2±0.235

2.4 休止角与堆密度的测定与比较

休止角越小表示粉体的流动性越好，是粉体流动性的重要参数[3]。测定方法如下：在水平放置的绘图纸的上方固定一漏斗，取适量粉末样品，使其缓缓通过玻璃漏斗，粉末自由下落至同一平面，自然堆积，待其形成最大直径的圆锥体为止，测量该圆锥体直径(D)和高度(H)，由公式tgθ=2H/D计算休止角θ。同样，堆密度与粉体的黏着力和流动性也有一定的关系[4]，测定方法如下：取一量筒，记重量为M1，将一定体积的样品粉末用漏斗缓缓匀速加入量筒，再精密称重装完粉末的量筒，记重量为M2，并准确记录粉末体积，由公式ρ=(M2-M1)/V计算堆密度ρ。具体结果见表2。

/(°)/(g/cm-3)(80)37.171±0.2970.378±0.001(100)38.470±0.7710.340±0.00220045.150±0.2230.365±0.01730049.452±0.2790.272±0.012

2.5 吸湿性比较

2.5.1 九蒸九晒九华黄精粉的吸湿率测定

测定方法如下：取合适大小干燥器，在底部加入适量氯化钠过饱和溶液，放入25℃恒温培养箱中，放置24h，使干燥器内相对湿度保持在75%。称取已干燥至恒重的不同粒径九蒸九晒九华黄精粉放入已恒重的称量瓶中，准确称重M1，置于上述干燥器中恒温25℃保存，分别于 4、8、24、48、72、96、144、168、192、216、240h取出，再称吸湿后的重量M2，按吸湿率=(M2-M1)/M1×100%计算，绘制吸湿率-时间曲线，结果见图1。

图1 九蒸九晒九华黄精粉的吸湿率-时间曲线Fig.1 Moisture percentage-time curves of Jiu Hua Rhizoma polygnoati powder steamed and shined for nine times

2.5.2 九蒸九晒九华黄精粉吸湿率-时间曲线的拟合

对2.5.1所得吸湿率-时间曲线进行拟合，得各拟合回归曲线。该曲线与一元二次方程曲线的左半段拟合度较好，即吸湿方程可表达为w=at2+bt+c(w：吸湿率，t：吸湿时间，a、b和c均为常数)。对该吸湿方程一阶求导，得吸湿速率v=2at+b，再进行一阶求导可得吸湿加速度a=2a。由此可计算，吸湿达到平衡时，即v=0，则吸湿平衡时间t′=-b/2a，此时的平衡吸湿率为w′=at′2+bt′+c，结果见表3。

表3 九蒸九晒九华黄精粉的吸湿率拟合曲线方程

Table 3 Fitting curve equations of moisture absorption rate of Jiu Hua Rhizoma polygnoati powder steamed and shined for nine times

rv/g·h-1a/g·h-2t′/hw′/%80w=-0.000 14t2+0.055 16t+ 0.283 400.998 7V=-0.000 28t+0.055 16-0.000 28197.005.72100y=-0.000 14t2+0.054 92t+ 0.179 170.996 7V=-0.000 28t+0.054 92-0.000 28196.145.57200y=-0.000 15t2+0.055 61t+ 0.031 860.996 7V=-0.000 3t+0.055 61-0.000 3183.075.06300y=-0.000 08t2+0.033 45t- 0.100 320.997 6V=-0.000 16+0.033 45-0.000 16209.063.60

2.6 九蒸九晒九华黄精多糖含量测定

2.6.1 对照品溶液的制备

取干燥至恒重的无水葡萄糖对照品10mg，精密称重，加水制成每毫升含0.116 5mg的葡萄糖溶液，作为对照品溶液。

2.6.2 供试品溶液的制备

通过前期预实验，采用回流提取法制备供试品溶液。取九蒸九晒九华黄精粗粉1g，精密称重，置圆底烧瓶中，加水100ml，精密称定，微沸回流1h，放冷，用水补充减失的重量，滤过，精密吸取5ml续滤液，置50ml容量瓶中，加无水乙醇30ml，静置沉淀1h，离心15min(5 000 r/min)，倾去上清液，沉淀加少量热水溶解，定容至25ml，作为供试品溶液。

2.6.3 标准曲线绘制

精密吸取2.6.1项下对照品溶液0.4、0.6、0.8、1.0、1.2ml，分别置于10ml具塞试管中，各管加水稀释至2ml，精密加入硫酸-蒽酮溶液5ml(精密称取0.2g蒽酮，加100ml的80%浓硫酸溶液，溶解即得，临配现用)，静置10min，沸水浴反应10min，取出，置冰水浴中冷却至室温，以水2ml为空白，照2015年版《中国药典》(四部)通则0401紫外-可见分光光度法[5]，在582nm处测定吸光度A，以葡萄糖质量为横坐标，吸光度A为纵坐标，得线性方程：Y=3.4678X+0.0492(r=0.999 1)，线性范围0.046 6～0.139 8mg，且重复性、精密度、稳定性和回收率试验均符合规定。

2.6.4 多糖含量测定

精密吸取供试品溶液2ml，置于10ml具塞试管中，再按照2.6.3项条件项下自“精密加入硫酸-蒽酮溶液”起操作，于582nm处测定吸光度A，平行测定3次，计算九蒸九晒九华黄精中总多糖的含量，结果见表4。

表4 九蒸九晒九华黄精中总多糖含量测定(n=3)

Table 3 Determination of total polysaccharide content in Jiu Hua Rhizoma polygnoati steamed and shined for nine times

/g/mg/%/%11.029 10.103 42.5121.125 20.096 42.142.3231.059 50.097 82.31

2.7 九蒸九晒九华黄精粉的体外溶出度测定

2.7.1 溶出度样品的制备

分别精密称定不同粒径的九蒸九晒九华黄精粉2 g，按2015年版《中国药典》(四部)通则溶出度和释放度测定法(桨法)[5]测定，以500ml纯水(超声脱气)为介质，转速100r/min，温度(37.0 ± 0.5)℃，分别于5、10、15、30、45、60min取样10ml，同时补充相同温度和体积的介质。取出的样品溶液离心10min(5 000r/min)，精密量取上清液5ml，加入无水乙醇30ml，摇匀，静置1h，再离心8min(10 000r/min)，倾去上清液，用少量热水溶解沉淀，放冷，定容至10ml，摇匀，作为样品溶液。

2.7.2 溶出度的测定

精密量取上述样品溶液2ml，置于10ml具塞试管中，再按照2.6.3项条件项下自“精密加入硫酸-蒽酮溶液”起操作，测定吸光度A，计算累积溶出率，得溶出曲线见图2。

图2 九蒸九晒九华黄精粉的水介质体外溶出曲线Fig.2 In vitro dissolution curves of Jiu Hua Rhizoma polygnoati powder steamed and shined for nine times in water

3 讨论与总结

3.1 九蒸九晒九华黄精粉的粉体学性质分析

通过粒径测定发现，不同粒径的九蒸九晒九华黄精粉的D0.1、D0.5和D0.9差异较大，D0.5和D0.9越小，表示粉末整体粒径越小，九蒸九晒九华黄精的300目粉粒径最小，也最均匀。粉体的流动性对中药制剂的加工生产起着至关重要的作用，文中通过测定九蒸九晒九华黄精粉的粉末休止角、堆密度来表征其流动性大小。九蒸九晒九华黄精粉堆密度随粒度的减小而减小，原因是粉体粒径越小，其表面积增大，颗粒间的摩擦力随之增大，妨碍颗粒堆积，导致堆积体积增大，流动性减小[6]。休止角由大到小依次为：300目微粉、200目微粉、最细粉、细粉，200目微粉，300目微粉休止角均大于45°。θ≤30°时流动性较好，当θ≤40°时就可以基本满足加工生产过程中的流动性需求[7]，可见九华黄精的微粉流动性不好，不可满足生产要求，需要通过增加润滑剂等辅料来满足生产需求。通过绘制吸湿率-时间曲线可知，九蒸九晒九华黄精粉随着时间的延长吸湿率不断增加，细粉(80目)和最细粉(100目)达到平衡吸湿率的时间均在197h左右，低于微粉时间，300目微粉平衡吸湿率时间最长在209.06h，且300目微粉的平衡吸湿率要明显低于80目、100目和200目；平衡吸湿率由大到小依次为：细粉、最细粉、200目微粉、300目微粉，表明随着粒径的增大九蒸九晒九华黄精粉吸湿性增大，推测原因可能为在初始阶段粉末吸湿加速度大，表面团聚严重，阻止了包裹于内部的粉体继续吸湿，导致平衡吸湿率小[8]。

粉体的流动性影响中药制剂的加工生产，流动性能的改善可以有效解决制剂过程中的引湿性、高黏性、含量不均一性、贮藏不稳定性等问题[9]。事实上粉体流动性的影响因素很多，不止与休止角、堆密度有关，还与粉体粒子的形状、表面状态等诸多因素有关，需要做更深入的研究。

3.2 九蒸九晒九华黄精粉的体外溶出度分析

黄精中的主要活性成分是多糖，测定多糖的溶出量可以初步考察九蒸九晒九华黄精粉的体外溶出度。通过测定水介质体外溶出度结果发现，四种粒径粉体的体外累积溶出率由大到小依次为：100目粉、80目粉、200目粉、300目粉，累积溶出率最高的是100目粉，且溶出量充分；粒径比较小的微粉(200目、300目)累积溶出率均偏低，且都未充分溶出，由此可以看出并非是中药材粉碎粒径越小，有效成分的溶出就越高。在一定范围内，粉末粒径越小，在溶出介质中与溶媒的接触面积越大，使有效成分的溶出变快；但若粉体粒径急速减小，如微粉化，可使药材表面积急剧增大，反而使其表面能增大，导致对极性成分的吸附力增大，如多糖类成分，变的不易溶出，这些结果可为优选九蒸九晒九华黄精粉的粒径提供参考。人体胃肠道的内环境复杂，溶出环境与水介质还是有较大差别，所以如何选择溶出介质从而真实反映九蒸九晒九华黄精粉溶出效果，还需做进一步研究。现代中医学在很大程度上具有生命科学前沿学科的特性[10]，中药学的发展也离不开现代科学技术的应用，对中药材不同粒径粉体的溶出特性研究，必将促进中药材的开发应用。