香菇多糖泡腾片制备工艺
2021-01-18王文宝杨俊涛杜利月金少举段少峰
王文宝,杨俊涛,杜利月,金少举*,段少峰
1. 漯河医学高等专科学校(漯河 462000);2. 河南大学药学院(开封 475000)
香菇是全球第二大食用菌,味道鲜美,营养成分丰富,被誉为“植物皇后”。现代医学研究表明,香菇中含多种药理活性成分,即可作为功能食品,又可开发生物医药产品。香菇多糖为香菇中最主要活性成分,具有免疫调节、抗衰老、抗肿瘤等多种作用[1-2]。口服泡腾片是一种新型固体制剂,用少量水使其发生酸碱反应,溶解形成溶液后口服,加入矫味剂和着色剂的泡腾片,无论色泽还是口感都易被接受[3]。为此,试验以香菇多糖为研究对象,以泡腾片剂型作为载体,开发一种具有保健功能的香菇多糖口服泡腾片,为其他泡腾片的研究开发提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
香菇多糖(浙江方格药业有限公司);柠檬酸(安徽丰原生物化学股份有限公司);碳酸氢钠(河北华晨药业有限公司);乳糖(上海华茂药业有限公司);聚乙二醇6000(安徽山河药用辅料有限公司);甜菊糖(上东浩天药业有限公司);硬脂酸镁(天津市科密欧化学试剂开发中心)。
1.2 仪器与设备
ZP198-17旋转式压片机(上海天峰制药设备有限公司);真空干燥箱(上海赛欧试验设备有限公司);电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);片剂硬度脆碎度测定仪(上海黄海药检仪器有限公司);ZB-智能崩解仪(天津大学精密仪器厂);pH计(上海精密科学仪器有限公司);RC-6溶出度测试仪(天津市国铭医药设备有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 香菇多糖添加量的确定
根据文献研究和市场调研,设计香菇多糖泡腾片的每片2 g,香菇多糖添加量每片10 mg,每天服用2次,每次1片。
1.3.2 香菇多糖泡腾片的品质评价[4-6]
1.3.2.1 崩解时间
参照2015版《中国药典》崩解时限检查法,将200 mL水加入250 mL烧杯中,水浴控制水温在15~25℃,加入样品1片。从溶液中加入样品到无气体逸出的时间即为泡腾片的崩解时间。
1.3.2.2 pH
在20 ℃下将泡腾片溶于100 mL水中,待完全溶解后,测定溶液的pH。
1.3.2.3 发泡量
取10支内径约1.5 cm的25 mL具塞刻度试管,先加水2 mL后置37±1 ℃水浴中5 min,分别加入本品1片,密封20 min,观察最大发泡体积。
1.3.2.4 吸湿性
将底部盛有饱和氯化钾溶液干燥器放置1 d,保持内部相对湿度84%,将约0.5 g颗粒平铺于干燥恒质量的瓶底部,称质量,干燥至恒质量后精密称质量,后置于相对湿度84%干燥器中,打开称量瓶盖定时称质量,计算吸湿百分率。
1.3.3 香菇多糖泡腾片的制备工艺研究
制法1:采用酸碱分开制粒压片法。将原辅料过孔径0.150 mm筛,将香菇多糖平分成2份,1份与酸源、稀释剂按等量递增法混匀,加入黏合剂制成酸颗粒;另1份与碱源、稀释剂同法制得碱颗粒。将酸颗粒、碱颗粒混匀,润滑剂补足片重,压片,即得。
制法2:采用粉末直接压片法。取原料药、酸源、碱源、稀释剂等均过孔径0.150 mm筛,润滑剂不足片重,按等量递增法混匀,压片,即得。
制法3:采用碱源包裹分开制粒压片法。在60~80℃下水浴加热熔融PEG 6000,加入碱源,边加边搅匀,冷却后过孔径0.180 mm筛。另取过孔径0.150 mm筛的原料药、酸源、稀释剂等,按等量递增法混匀,制粒,加入上述粉末,润滑剂补足片重,混匀,压片,即得。
以崩解时间、外观及放置10 d后的发泡情况作为评价指标,对不同制备方法进行考察。
1.3.4 碳酸氢钠包裹物制备
试验采用PEG 6000包裹碱源的工艺制备香菇多糖泡腾片,设计PEG 6000的量分别为1%,2%,3%,4%,5%和6%,并固定其他处方不变,按制法3的工艺,每组平行制备3批泡腾片,以崩解时间和发泡量为评价指标考察PEG 6000用量。
1.3.5 香菇多糖泡腾片单因素试验[7-11]
1.3.5.1 填充剂的考察
泡腾片在遇水泡腾后应形成澄清溶液,其在存储过程中经常出现因吸湿而失效的现象,因此在选择填充剂时应选择水溶性、吸湿性小的辅料。选择乳糖、可溶性淀粉、糊精、蔗糖、乳糖、糊精为预选填充剂,以吸湿性和溶解情况为评价指标进行考察。
1.3.5.2 崩解剂的考察
崩解剂是泡腾片处方中一种重要辅料,决定泡腾片的崩解时间,对泡腾片品质起关键作用。据文献报道,崩解剂在泡腾片中常用量为30%~50%,在固定其他条件不变情况下,以柠檬酸为酸源,以碳酸氢钠为碱源,设计崩解剂总量为30%,35%,40%,45%和50%,分别按制法3的工艺,每组平行制备3批泡腾片,以崩解时间、发泡量和pH为评价指标,考察崩解剂总量。
文献研究发现,泡腾片中酸源柠檬酸与碱源碳酸氢钠的质量比1.37~1.74,且酸源量大泡腾片溶解最快,碱源量大产气状态最佳。设计柠檬酸与碳酸氢钠的比例分别为2.5∶1,2∶1,1.5∶1,1∶1和1∶1.5,并固定其他处方不变,按制法3的工艺,每组平行制备3批,以崩解时间、发泡量、pH为评价指标,考察柠檬酸与碳酸氢钠的最佳比例。
1.3.5.3 黏合剂的考察
设计PVP-水溶液、PVP-乙醇溶液、10%淀粉浆作为预选黏合剂,以崩解时间、硬度和制粒情况为评价指标进行考察。
1.3.5.4 甜味剂的考察
良好的口感可以提高泡腾片使用的顺从性,为得到较好口感,需在泡腾片处方中加入适量甜味剂进行矫味。阿斯巴甜热量低、甘甜清凉,且吸湿性低,不易导致龋齿,因此选择阿斯巴甜作为甜味剂。设计用量分别为0.5%,1.0%,1.5%,2.0%和2.5%,同时固定其他条件不变,按制法3的工艺,每组平行制备3批泡腾片,以甜味程度为评价指标进行考察。
1.3.5.5 润滑剂的考察
制备口服泡腾片应选择水溶性润滑剂,选择十二烷基硫酸钠、PEG 6000为预选润滑剂,以休止角、崩解时间、硬度、泡腾片外观为评价指标进行考察。
1.3.6 香菇多糖泡腾片处方的正交试验[12-16]
根据单因素试验考察结果进行正交试验设计,以崩解时间、口感(很好计4;较好计3;一般计2;差计1)、硬度(30 d)、pH作为评定指标,对泡腾剂总量(A)、泡腾剂酸碱比(B)及甜味剂用量(C)进行优化。因素水平见表1。
表1 正交试验因素水平表
2 结果与分析
2.1 泡腾片制备工艺考察结果
结果如表2所示,制法3所得泡腾片崩解时间较小,硬度适当,外观较好,且用PEG 6000包裹碱源制得的泡腾片在放置10 d后,仍有较强的发泡效果,故选择制法3作为制备工艺。
表2 不同制备方法考察结果
2.2 碳酸氢钠包裹物制备结果
结果如表3所示,PEG 6000用量5%时,崩解时间最短,发泡量适宜,故最终确定PEG 6000用量为5%。
表3 不同PEG 6000用量效果的比较
2.3 香菇多糖泡腾片单因素试验
2.3.1 崩解剂的考察结果
结果如表4所示,乳糖的吸湿率最小,且泡腾片泡腾后得到澄清溶液,且本身有甜味,具有一定的矫味作用,故选择乳糖为填充剂。
表4 不同稀释剂考察结果
2.3.2 崩解剂的考察结果
结果如表5所示,泡腾剂总量小于45%时,片剂崩解时间最短,总量大于45%时,崩解时间反而延长。故选择42.5%,45.0%和47.5%为泡腾剂总量进行正交试验。
表5 不同泡腾剂添加量效果的比较
不同酸碱比考察结果如表6所示,最终选择酸碱比为1.25∶1,1.50∶1和1.75∶1进行正交试验。
表6 不同酸碱比效果的比较
2.3.3 黏合剂的考察结果
结果如表7所示,3% PVP-水溶液崩解时间、硬度和值得的颗粒均较好,故选用3% PVP-水溶液作为香菇多糖泡腾片的润湿剂。
表7 不同润湿剂或黏合剂的考察结果
2.3.4 甜味剂的考察
结果如表8所示,用量小于1.5%时甜味过淡,大于1.5%甜味太浓,故选择阿斯巴甜用量为1.25%,1.50%和1.75%进行正交试验。
表8 不同润甜味剂加量效果的考察结果
2.3.5 润滑剂的考察
结果如表9所示,十二烷基硫酸钠作为润滑剂,所得产品的休止角、崩解时间、硬度及泡腾片外观均较好,故选择十二烷基硫酸钠作为润滑剂。
表9 不同润滑剂的考察结果
2.4 香菇多糖泡腾片处方的正交试验结果
2.4.1 正交试验结果与分析
结果见表10~表14。分析结果可知,泡腾剂总量(A)对崩解时间影响显著,结合直观分析结果选取A3水平,B、C水平任选;甜味剂用量(C)对口感影响显著,结合直观分析结果选取C1水平,A、B水平任选;泡腾剂酸碱比(B)对pH影响显著,结合直观分析结果选取B2水平,A、C水平任选;3个因素对泡腾片硬度均无显著性影响,A、B、C水平任选。最终确定小儿七星茶泡腾片的最佳工艺为A3B2C1,即泡腾剂总量47.5%、泡腾剂酸碱比1.5∶1、甜味剂用量1.25%。
表10 正交试验结果
表11 崩解时间分析结果
表12 口感分析结果
表13 30 d硬度分析结果
表14 pH分析结果
2.4.2 工艺验证
按照最佳工艺制备3批(1 000片/批)香菇多糖泡腾片,以崩解时间、口感、30 d硬度、pH为评价指标进行验证,结果见表15。结果表明,确定的最优工艺条件稳定,重现性好。
表15 工艺的验证
3 讨论与结论
泡腾片在生产过程中经常出现压片黏冲、吸湿不稳定和崩解迟缓等问题。文献报道,由于酸源和碱源制粒压片工艺选择不当,经常出现泡腾片吸湿而导致失效的现象。试验通过对制备工艺的研究,确定采用PEG 6000包裹碱源制粒,与酸颗粒混合压片。但鉴于PEG 6000吸湿性可能导致的压片黏冲问题,在符合泡腾片品质要求的前提下要尽量减少使用量。PEG 6000包裹碱源后崩解产气开始时间也相应的延迟,说明包裹后提高了泡腾片品质稳定性。
试验以香菇多糖为原料,采用单因素及正交试验确定香菇多糖泡腾片的最优处方,研究结果表明,配方中香菇多糖用量0.5%(10 mg)、填充剂用量45.0%,泡腾剂总量47.5%(酸碱比1.5∶1)、PEG用量5.0%、甜味剂用量1.25%、润滑剂用量0.75%时,制得的泡腾片表面光滑美观、色泽均匀,崩解时限、pH等均符合2015版《中国药典》的品质要求,且泡腾后溶液澄清、口感良好,表明配方具有良好的可靠性和可行性。