蒲公英根提取物流化制粒的工艺研究
2021-01-08王丽娜吉林医药学院药学院吉林吉林3203海南医学院基础医学与生命科学院海南海口570000
王丽娜,李 静,王 丹,陈 爽,李 研,贾 皓 (.吉林医药学院药学院,吉林 吉林 3203;2.海南医学院基础医学与生命科学院,海南 海口 570000)
蒲公英是中医临床常用的一味中药,其味苦,性甘、寒,归肝、胃经,具有清热解毒、消肿等作用,常用于湿热黄疸、目赤、肺痈、咽痈、热淋涩痛等病症。蒲公英根提取物可以抑制体内瘤块生长,对慢性胆囊痉挛及结石症有效,保护由乙醇引起的肝毒性反应[1]。
流化床制粒又称一步制粒、沸腾制粒、流化喷雾制粒等,现阶段已广泛地应用于医药、保健食品等行业中[2]。本研究探究蒲公英根提取物流化床制粒的最佳工艺参数,以优化蒲公英根提取物制粒方法。
1 材料与仪器
1.1 材 料
芦丁标准品(中国药品生物制品检定所,批号:183184);蒲公英根提取物粉末;羧甲基纤维素钠(天津市光复精细化工研究所);可溶性淀粉(天津市永大化学试剂有限公司);糊精(天津市瑞金特化学品有限公司。
1.2 仪 器
WBF多功能流化床(重庆英格造粒包衣技术有限公司);紫外分析仪DV-1800(岛津-GL消耗品销售公司);78X-2型片剂四用测定仪(上海黄海药检仪器有限)。
2 方法与结果
2.1 总黄酮含量的测定
精密量取4份供试品溶液各1.0 mL分别置于10 mL容量瓶中,取其中1份作为参比溶液,用70%乙醇将其定容至刻度线。其余3份分别加入4%亚硝酸钠0.4mL溶液,盖上盖子摇匀,放置5 min;加10%的硝酸铝溶液0.4 mL,盖上盖子摇匀,放置5 min;加1 mol/L氢氧化钠溶液4 mL,最后用70%乙醇定容至刻度线,盖上盖子摇匀,放置16 min,再用紫外分光光度法于510 nm处测定其吸光度[3]。
2.2 单因素分析实验
2.2.1黏合剂种类的考察
称取5份蒲公英根提取物粉末各15 g放置于流化床制粒的容器中,分别喷入不同的黏合剂:蒸馏水、淀粉浆,糊精、羧甲基纤维素钠、聚维酮进行制粒,其他工艺参数均相同,观察制得颗粒效果。并分别将五种黏合剂制得的颗粒按照“2.1”的项下方法处理,在510 nm处测定总黄酮含量[4]。
综合考虑制得颗粒效果和总黄酮含量。水作为黏合剂时制得的颗粒细粉多,大多不成颗粒;淀粉浆作为黏合剂时有大颗粒出现,颗粒大小不一;糊精作为黏合剂时制得的颗粒不均匀;羧甲基纤维素钠作为黏合剂时制得的颗粒大小均匀,成品效果好;聚维酮作为黏合剂时颗粒大小不均,出现少量大颗粒。另外不同黏合剂种类会影响总黄酮的量,当使用羧甲基纤维素钠作为黏合剂时,出现了总黄酮含量的最高值。因此选择羧甲基纤维素钠作为黏合剂做接下来的正交试验较为合适。
2.2.2黏合剂浓度的考察
称取5份蒲公英根提取物粉末15 g放置于流化床制粒的容器中,分别喷入黏合剂羧甲基纤维素钠浓度依次为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%,进行制粒,其他工艺参数均相同,观察制得颗粒效果。并分别将5种浓度黏合剂制得的颗粒按照“2.1”的项下方法处理,在510 nm处测定总黄酮含量。
综合考虑制得颗粒效果和总黄酮含量。黏合剂为0.5%时制得的颗粒细粉多,多不成颗粒;黏合剂浓度为1.0%、1.5%和2.0%时制得颗粒效果较好;黏合剂浓度为2.5%时出现大颗粒。另外,黏合剂浓度为1.5%时总黄酮含量最高。因此选择1.0%、1.5%和2.0%3个水平黏合剂浓度做正交试验。
2.2.3进风量的考察
称取5份蒲公英根提取物粉末各15g放置于流化床制粒的容器中,分别将进风量设为20、25、30、35、40 m3/h,其他工艺参数均相同,观察制得颗粒效果。并分别将5种不同的进风量制得的颗粒按照“2.1”的项下方法处理,在510 nm处测定总黄酮含量[5]。
综合考虑制得颗粒效果和总黄酮含量。进风量为20 m3/h时制得的颗粒出现塌床;进风量为25、30、35 m3/h时制得颗粒外观较好;进风量为40 m3/h时制得的颗粒细粉多。另外,进风量为30 m3/h时总黄酮含量最高。因此在选择25、30、35 m3/h 3个水平进风量做正交试验。
2.2.4进风温度的考察
称取5份蒲公英根提取物粉末各15 g放置于流化床制粒的容器中,分别将进风温度设为20、30、40、50、60 ℃,其他工艺参数均相同,观察制得颗粒效果。并分别将5种不同的进风温度制得的颗粒按照“2.1”的项下方法处理,在510 nm处测定总黄酮含量[6]。
综合考虑制得颗粒效果和总黄酮含量。进风温度为20和30 ℃时制得的颗粒出现塌床;进风温度为40、50、60 ℃时制得颗粒外观较好,大小均匀。因实验室内的流化床制粒机最高温度不能超过60 ℃。另外随着进风温度的升高,总黄酮含量逐渐升高,60 ℃时总黄酮含量最高。但40、50、60 ℃对总黄酮含量及外观效果的影响并不大,因此选择40、50、60 ℃ 3个水平进风温度做正交试验。
2.2.5雾化压力的考察
称取五份蒲公英根提取物粉末15 g放置于流化床制粒的容器中,分别将雾化压力设为60、80、100、120、140 kPa,其他工艺参数均相同,观察制得颗粒效果。并分别将5种不同的进风量制得的颗粒按照“2.1”的项下方法处理,在510 nm处测定总黄酮含量[7]。
综合考虑制得颗粒效果和总黄酮含量。雾化压力为60 kPa时形成大颗粒;雾化压力为140 kPa时细分偏多;雾化压力为80、100、120 kPa时制得的颗粒较好。另外雾化压力为100 kPa时总黄酮含量最高,而且随雾化压力的增大并不成线性关系。因此在选择80、100、120 kPa 3个水平雾化压力做正交试验。
2.3 正交试验优化流化床制粒工艺
2.3.1因素水平的设定
根据单因素试验的结果,以黏合剂的浓度、进风量、进风温度、雾化压力进行L9(34)4因素3水平的正交设计。见表1。
表 1 L9(34)正交试验因素水平表
2.3.2正交试验结果
以颗粒得率、颗粒水分和总黄酮含量为评价指标,各指标权重系数依次为0.4、0.3、0.3,采用综合评分法进行数据分析。由表2和3结果分析,4个因素的影响程度的次序为黏合剂的浓度>进风量>进风温度>雾化压力。最佳方案为A1B2C2D2,即进风温度为60 ℃,雾化压力为100 kPa,黏合剂的浓度为1.5%,进风量为30 m3/h。
表 2 正交试验结果直观分析表
表 3 方差分析表
2.4 验证实验
准确称取同一批供试品3份,分别按照最佳提取制粒工艺条件进行流化床制粒,平行操作。制得颗粒大小均匀,效果较好。总黄酮含量RSD为0.29%,表明该方法所建立的方案效果较好,而且充分利用了药材的有效成分。
3 讨 论
流化床制粒技术操作简便快捷,集混合、制粒、干燥于一体;可以节省黏合剂的用量和物料粉末的用量;污染小,符合GMP要求;所得颗粒圆整,外观好;颗粒流动性好。在医疗和一些工业方面可广泛使用,有良好的应用前景。通过正交试验结果分析可知:黏合剂的浓度对蒲公英根的流化床制得的颗粒中总黄酮的含量影响最明显。4个因素的影响程度强弱依次为黏合剂的浓度、进风量、进风温度和雾化压力。根据正交设计,选出最优的工艺参数:黏合剂为羧甲基纤维素钠且浓度为1.5%,进风量为30 m3/h,进风温度为 60 ℃,雾化压力为100 kPa。且验证试验所得结果较好。所以正交优化设计可以较好地应用于蒲公英根提取物制粒的工艺研究进行筛选优化。
因对喷雾速度的大小没有明确的规定与参考,喷雾速度过大时塌床现象较为严重,速度过小会对黏合剂及其他因素有干扰。所以要不断调整喷雾速度以选择合适的条件。实验时尝试用不同浓度的淀粉浆及糊精做黏合剂进行流化床制粒,制得颗粒效果差,淀粉浆由于黏度大,总有塌床现象,损耗严重。糊精作为黏合剂使用时物料粉末总是向流化床容器顶部飞,即使进风量调节的很低过滤袋外部仍有很多粉末。所以进行流化床制粒时应先了解物料的性质,选择合适的黏合剂及喷雾速度,避免浪费。