五味子泡腾片的制备工艺及质量评价
2020-03-31曲中原朱室儒姜雪邹翔王欣晨吴双李文兰
曲中原,朱室儒,姜雪,邹翔,王欣晨,吴双,李文兰
(哈尔滨商业大学药学院,抗肿瘤天然药物教育部工程研究中心,黑龙江哈尔滨150076)
五味子为木兰科植物五味子Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.的干燥成熟果实,主产地在我国的东北地区,因此又称作“北五味子”[1]。《神农本草经》将其列为上品,应用历史悠久,具有敛肺、滋肾、生津、收汗、涩精的功效[2]。五味子主要药效物质为木脂素、萜及有机酸等化合物[3],现代药理学研究具有镇静催眠、保肝、止咳、免疫调节等作用[4-8]。五味子是一种重要的药食同源的中药,已进入卫计委(原卫生部)公布的可用于保健食品的物品名单中[9]。民间常将五味子直接用水浸泡代茶饮[10],但多未将种仁捣碎或切碎[11],其果肉中酸味成分溶出较多,而种仁中木脂素类成分不能很好的溶出,以致药效不能得到很好的体现,限制了其在日常保健领域中的应用。
中药泡腾片是近些年发展起来的一种较新的中药剂型,兼有固体制剂和液体制剂的双重性质,具有服用方便、起效迅速,生物利用度高、口感好,携带方便、成本低、患者依从性好等优势,特别适用于儿童、老年人以及吞服固体制剂困难的患者[12]。本研究在全面提取五味子有效成分的基础上,以五味子提取物作为主药,研制一种用于改善睡眠、保肝护肝、增强免疫的泡腾片,为五味子作为一种中药保健食品的研究与开发提供一种剂型支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
五味子药材:哈尔滨市三棵树中药材专业市场,产地为黑龙江省伊春市,经曲中原教授鉴定为木兰科植物五味子 Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.的干燥成熟果实;五味子对照药材(批号170922-201809):中国食品药品检定研究院;五味子提取物:哈尔滨商业大学药学院中药学研究室自制。将五味子粉碎,按料液比 1 ∶10(g/mL)加入蒸馏水回流提取 2 次,每次 1 h。合并2 次滤液,浓缩干燥制成浸膏粉;五味子醇甲:成都曼思特生物科技有限公司(批号:18031905);碳酸氢钠、乳糖: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(polyethylene glycol,PEG)6000:天津市致远化学试剂有限公司;乙腈(色谱纯):德国默克公司;纯净水:广州屈臣氏有限公司,其余试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
BS110S 电子分析天平:北京赛多利斯天平有限公司;DHG-9140A 电热恒温鼓风干燥箱:上海一恒科学仪器有限公司;DP30A 型单冲压片机:北京国药龙立科技公司;PHS-3C 型酸度计:上海虹益仪器仪表有限公司;ACQUITY HPLC 色谱仪:美国 Waters 公司;78X-2 型四用测定仪:上海黄浦药检仪器厂。
1.3 方法
1.3.1 五味子泡腾片的制备工艺
采用酸碱分开湿法制粒的方法,依据规定的比例,将五味子浸膏粉分别与柠檬酸(酸源)、碳酸氢钠(碱源)均匀混合,然后再与甜菊糖苷(甜味剂)、乳糖(填充剂)混合均匀制软材,过80 目筛,分别制成酸、碱粒,60 ℃烘干。将润滑剂(PEG 6 000)在 70 ℃恒温水浴锅中加热使其融化,待到熔融状态时,将酸、碱粒与氯化钠(引湿剂)迅速倒入其中,并快速搅拌至PEG 6000冷却,等其充分黏合后进行压片,即得五味子泡腾片[13]。制粒与压片过程中打开空调和除湿系统,控制温度在15 ℃~21 ℃,环境湿度在20%~25%。
1.3.2 五味子泡腾片单因素试验设计
依照《中国药典》规定的用量[1],按每日用量6 g 计算,结合制备的五味子提取物浸膏岀膏率为26%,五味子泡腾片片重为0.5 g,以每日12 片定量,模拟计算后,固定五味子提取物浸膏在处方中的比例为26%。此外,在本制剂中五味子提取物有酸涩味,选择甜菊糖苷作为甜味剂,起到矫味的作用。试验前期通过感官评定,当甜菊糖苷质量分数为2%时,泡腾片酸甜适中,口感最佳,故固定甜菊糖苷质量分数为2%。
以泡腾片崩解时限、产气量、pH 值作为评价指标,考察泡腾崩解剂配比、泡腾崩解剂质量分数、PEG 6 000 质量分数3 个因素对泡腾片质量的影响。泡腾崩解剂配比的筛选:固定泡腾崩解剂质量分数为55%,PEG 6 000 质量分数为5%,甜菊糖苷为2%,选择柠檬酸:碳酸氢钠质量比为 1 ∶0.5、1 ∶0.6、1 ∶0.7、1 ∶0.8、1 ∶0.9、1 ∶1,进行单因素试验;泡腾崩解剂质量分数的筛选:固定柠檬酸与碳酸氢钠质量比为1 ∶0.7,PEG 6 000 用量为5%,甜菊糖苷为2%,选择崩解剂质量分数为35%、40%、45%、50%、55%、60%,进行单因素试验;PEG 6 000 质量分数的筛选:固定柠檬酸与碳酸氢钠质量比为1 ∶0.7,泡腾崩解剂质量分数为55%,甜菊糖苷为2%,选择PEG 6 000 质量分数为1%、2%、3%、4%、5%、6%,进行单因素试验。
1.3.3 正交试验设计
结合单因素试验结果,选择泡腾崩解剂配比、泡腾崩解剂质量分数、PEG 6 000 质量分数3 个因素作为考察对象,以崩解时限为评价指标,对五味子泡腾片的处方进行优化,每个因素选定3 个水平进行L9(34)正交试验,具体见表1。
表1 正交试验设计因素水平Table 1 Design factor level of orthogonal experiment
1.3.4 工艺验证
按“1.3.3”项下优化所得工艺配方制备五味子泡腾片3 批进行工艺验证。
1.4 五味子泡腾片的质量评价
1.4.1 感官评价
观察五味子泡腾片表面颜色、光滑度。观察汤色的澄明度,是否有沉淀。品尝酸甜是否适中,是否有五味子特有的香味[14-15]。
1.4.2 泡腾片相关指标的测定
1.4.2.1 崩解时限测定
随机取1 片五味子泡腾片,置25 mL 烧杯(内有20 mL 温度为20 ℃左右的水)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,记录崩解时间。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《中国药典》相关规定[16]。
1.4.2.2 产气量测定
采用质量损失法,取泡腾片1 片,研磨,精密称取片粉质量,置于已经精密称量质量的含水烧杯中,待其产气完全,再精密称定烧杯及溶液的质量,计算CO2的体积(n=6)。
1.4.2.3 pH 值的测定
取泡腾片1 片,分别分散于100 mL 蒸馏水中,测定各溶液的 pH 值(n=6)。
1.4.2.4 片重差异测定
随机抽取五味子泡腾片20 片,精密称定总质量,求得平均片重后,再分别精密称定每片的质量,每片质量与平均片重比较。质量差异限度为±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[16]。
1.4.2.5 硬度和脆碎度测定
分别取6 片和20 片五味子泡腾片,用吹风机吹去片剂脱落的粉末,精密称重,利用四用测定仪分别测定泡腾片的径向硬度和脆碎度,取平均值[10]。
1.4.3 薄层色谱定性鉴别研究
精密称定五味子醇甲对照品,制成浓度为0.20mg/mL的五味子醇甲对照品溶液。取五味子对照药材粉末2 g,按料液比 1 ∶10(g/mL)加入20 mL 蒸馏水回流提取1 h,过滤,收集滤液,残渣加入20 mL 蒸馏水回流提取1 h,过滤,合并滤液,浓缩,干燥,加入乙腈复溶,25 mL容量瓶定容,制得五味子对照药材溶液。取五味子泡腾片2 片,适量蒸馏水溶解,挥干,浸膏加乙腈复溶,25 mL 容量瓶定容,作为供试品溶液。取不含五味子药粉的泡腾片1 片,适量蒸馏水溶解,挥干,取浸膏加乙腈复溶,25 mL 容量瓶定容,得阴性对照液。以上溶液均过 0.45 μm 滤膜,备用。
取一个预先制备好的硅胶GF 254 板,点样。待测样品依次为五味子醇甲溶液、五味子对照药材溶液、五味子泡腾片溶液、阴性对照液各2 μL。以石油醚(30 ℃~60 ℃)∶甲酸乙酯 ∶甲酸(体积比 15 ∶5 ∶1)的混合溶液为展开剂进行展开,然后取出晾干。在254 nm紫外光灯下检视。
1.4.4 高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)测定五味子泡腾片中五味子醇甲含量
1.4.4.1 色谱条件
色谱柱:Sill Green Rp-18 高效液相色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流动相为乙腈-水梯度洗脱,0~17 min,50 %乙腈;17 min~25 min,50 %~55 %乙腈;25 min~30 min,55%~75%乙腈;30 min~40 min,75%~65%乙腈;40 min~45 min,65 %乙腈;45 min~50 min,50 %乙腈。流速:1.0 mL/min;检测波长为254 nm;进样量为10 μL,柱温为 35 ℃。
1.4.4.2 对照品溶液和供试品溶液的制备
对照品及供试品溶液制备见“1.4.3”项下,过0.45 μm微孔滤膜,备用。
1.4.4.3 标准曲线的制备
精密量取五味子醇甲对照品溶液 1、2、3、4、5 mL,定容至10 mL 容量瓶中,分别精确进样10 μL,以峰面积为纵坐标(Y),以浓度为横坐标(X),绘制标准曲线。得回归方程为 Y=30 000 000X-209 184,r=0.999 9,五味子醇甲在0.02 mg/mL~0.10 mg/mL 范围内和峰面积积分值呈良好的线性关系。
1.4.4.4 方法学考察
方法学考察结果显示仪器的精密度良好(n=6,RSD 为 1.23%),供试品溶液在 24 h 内稳定(n=6,RSD为 1.29%),试验的重复性良好(n=6,RSD 为 1.17%),平均回收率为(97.21±1.19)%,测定结果准确(n=6,RSD 为 1.52%)。
1.4.4.5 五味子醇甲的含量测定
按“1.4.4.1”项下色谱条件将五味子醇甲对照品溶液、五味子泡腾片供试品溶液分别精确进样10 μL,根据样品中五味子醇甲色谱峰峰面积,以标准曲线计算五味子醇甲的含量。
1.5 数据处理
试验数据均为3 次重复试验结果的平均值,结果表示为平均值±标准偏差,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 单因素试验优化结果
泡腾崩解剂配比、泡腾崩解剂质量分数、PEG 6000 用量的单因素试验结果见图1~图3。
图1 泡腾崩解剂配比筛选结果Fig.1 Optimization results of effervescent disintegration
图2 泡腾崩解剂质量分数筛选结果Fig.2 Experimental results of the mass fraction of effervescent disintegrating agent
图3 PEG 6000 用量筛选结果Fig.3 Optimization of experimental results of PEG 6000
从图1~3 中可以看出,当柠檬酸∶碳酸氢钠质量比为1 ∶0.7 时,泡腾片崩解时限最短,碱源比例过大,泡腾片溶液容易发涩,酸源质量比例过大,pH 值太小,泡腾片溶液口感较酸,也不利口感。综合考虑,选取崩解剂柠檬酸 ∶碳酸氢钠的质量比应在 1 ∶0.6~1 ∶0.8 范围内进行正交试验;当崩解剂质量分数在55%时,泡腾片崩解时限最短,崩解剂总质量分数对pH 值的影响不大,选取泡腾崩解剂质量分数应在45%~55%范围内进行正交试验;在制粒压片过程中,PEG 6000 用量为1%、2%、3%时制成的颗粒较松散,易造成松片现象,当PEG 6000 用量为6%时,所制备的分散体呈块状,研磨不均匀,易造成损失,PEG 6000 用量为5%时,泡腾片崩解时限最短,因此选择PEG 6000 质量分数应在4%~6%范围内进行正交试验。
2.2 正交试验结果
处方优选的正交试验结果见表2。
从表2 中可以看出,列出的是各因素对崩解时限的影响为C<A<B,最优组合为A2B3C2,因此泡腾崩解剂配比,即柠檬酸∶碳酸氢钠质量比为1 ∶0.7,崩解剂质量分数为55%,PEG 6000 为5%。
表2 正交试验设计结果Table 2 Orthogonal experimental design results
2.3 工艺验证及质量评价结果
3 批五味子泡腾片表面呈扁平药片状,颜色浅粉色,光滑。汤色清澈透明,酸甜可口,并伴有五味子特有香气。工艺验证试验结果见表3。
表3 工艺验证及质量评价结果(n=3)Table 3 Process verification and quality evaluation results(n=3)
从表3 中可以看出,3 批五味子泡腾片的崩解时限为(87.42±1.91)s,泡腾片水溶液的 pH 值为 4.63±0.071,平均片重为(500±20)mg,硬度平均值为(45.1±3.1)N,脆碎度平均值为0.65%,均符合《中国药典》对于泡腾片的相关要求。
五味子泡腾片薄层色谱鉴别结果如图4 所示。
从图4 中可以看出,五味子泡腾片供试品溶液与五味子醇甲对照品和五味子对照药材相应位置上显示相同颜色的斑点,阴性对照品溶液无干扰。
采用高效液相色谱法测定五味子泡腾片中五味子醇甲含量,结果如图5~图7 所示。
图4 五味子泡腾片薄层色谱图Fig.4 Thin layer chromatography identification of Schisandra chinensis effervescent tablets
图5 五味子醇甲色谱图Fig.5 Schisandrin high performance liquid chromatogram
图6 五味子泡腾片色谱图Fig.6 Schisandra chinensis effervescent tablet high performance liquid chromatogram
图7 五味子泡腾片阴性对照色谱图Fig.7 Negative control of Schisandra chinensis effervescent tablet high performance liquid chromatogram
由图5~图7 可以看出,五味子泡腾片供试品中五味子醇甲分离度好,阴性对照溶液无干扰,测得每片五味子泡腾片中五味子醇甲的含量为(9.79±0.18)mg。
3 结论
经试验优化确定五味子泡腾片最佳处方:柠檬酸∶碳酸氢钠最佳配比为1 ∶0.7(质量比),泡腾崩解剂的最佳质量分数为55%,五味子水提物浸膏质量分数26%,PEG6000 的最佳质量分数为5%,甜菊糖苷2%,氯化钠2%,乳糖10%。最优工艺条件下制备的泡腾片外观良好,崩解迅速,溶解后溶液澄清透明,酸甜可口,并伴有五味子特有香气。平均片重、崩解时限、产气量、pH 值、硬度和脆碎度均符合药典规定,每片泡腾片中五味子醇甲的含量为(9.79±0.18)mg。五味子泡腾片制备工艺简单可行,质量稳定可控。五味子泡腾片具有改善睡眠、增强免疫力、保肝、抗过敏、抗疲劳及延缓衰老等多种保健作用,作为药食同源的保健品具有良好的市场前景。在今后的研究工作中,本课题组将对五味子泡腾片的药效学及作用机制方面进行进一步研究。