覆盆子枸杞提取工艺优化及压片糖果制备
2023-11-30刘豫温粤文曹明温晓郑琴江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室南昌330004
★ 刘豫 温粤文 曹明 温晓 郑琴(江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室 南昌 330004)
覆盆子为蔷薇科植物华东覆盆子Rubus chingiiHu 的干燥果实。其含萜类、香豆素类、黄酮类等成分[1],具抗氧化、降血糖、抗肿瘤等药理活性[2-3]。《本草备要》载:“甘酸微温。益肾脏而固精,补肝虚而明目”。[4]现代研究分析出覆盆子花青素对眼疾有治疗作用[5]。结合古今理论研究,覆盆子明目方面疗效确切,且目前有关覆盆子明目类产品国内上市较少,市场有待开发。枸杞子为茄科类植物宁夏枸杞Lycium barbarumL.的干燥果实,《神农本草经》中记为上品[6]。其含枸杞总黄酮、枸杞多糖以及色素类物质[7],为其在抗抑郁、抗肿瘤、降血糖、抗氧化、调节免疫等多种功效上提供可靠依据[8-11]。现代药理作用研究发现,枸杞中色素类物质具有明目作用,其在防治老年性白内障、糖尿病视网膜病变、视网膜色素变性、老年性失明等眼部疾病方面具有一定疗效[12-13]。
互联网时代工作方式转变,致多数工作者久坐久视[14-15]。肝肾亏虚所致目暗不明患者激增,但国内外针对此类明目固精保健产品稀少[16]。覆盆子、枸杞两者均为“药食两用”类中药。我国古典医书中《同寿录》《摄生众药方》《证治准绳》等悉数记载两者配伍用药,其中包含补阴丸、五子衍宗丸、补肾丸、滋补明目汤等。明目古方滋补明目汤,治疗青光眼睫状体炎、老年性黄斑病变等疾病疗效确切[17-18]。然而,现代相关治疗眼部疾病新药物产品中,涉及两者联合制备的剂型稀少,且集中在保健酒、果醋等少量液体制剂产品[19-20]。
压片糖果作为受大众欢迎的产品,被市场与消费者接受。本文将覆盆子与枸杞两味常用明目配伍中药研制成压片糖果,掩盖了传统药物中苦涩味,方便日常食用携带,因此以枸杞、覆盆子为主要原料的糖果类产品研发,有利于促进古典药方“活化”产品数量增长,为枸杞、覆盆子研究与利用提供新途径。
1 实验仪器与试剂
1.1 仪器
GZX-9140MBE 数显鼓风干燥箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂);DZF-6050 型真空干燥箱(上海新苗医疗器械制造有限公司);TRD-8 多功能压片机(德国ERWEKA);U-3000 紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);ZB-1E智能崩解仪(天津市天大天发科技有限公司);FT-2000 脆碎度检测仪(天津大学精密仪器厂);YD-3片剂硬度测试仪(天津市国铭医药设备有限公司)。
1.2 材料与辅料
覆盆子(江西江中中药饮片有限公司,批号:211229)、枸杞(江西江中中药饮片有限公司,批号:211104)经江西中医药大学药学院刘荣华教授鉴定分别为蔷薇科植物华东覆盆子Rubus chingiiHu 的干燥果实、茄科类植物宁夏枸杞Lycium barbarumL.的干燥果实;硬脂酸镁、山梨糖醇、麦芽糊精、乙醇(佰晟食品配料有限公司,均为食品级);芦丁(广州博晶科技有限公司,批号:R10078);纯净水;NaNO2(西陇科学股份有限公司,批号:2103082);Al(NO3)3(上海阿拉丁生化科技股份有限公司,批号:A110781);NaOH(上海易恩化学技术有限公司,批号:R000689)。
2 实验方法与结果
2.1 制备工艺
2.1.1 工艺流程
将样品浓缩成膏,制软材,制粒与风干,得成品水分在3%~5%以内即合格。利用0.850 mm(20目)筛网对所得成品整粒,随后放入多功能压片机中压片。得直径9 mm、质量约0.30 g 圆形片剂。见图1。
图1 工艺流程图
2.2 最优提取工艺筛选
2.2.1 提取工艺评价标准
2.2.1.1 浸膏得率测定 取1 mL 药液(质量为Ag)置于已干燥恒重蒸发皿,于水浴蒸至近干,转入烘箱干燥得干膏(质量为Bg),计算出膏率,公式为出膏率=[(B-A)V/M]×100%[21],V 为样品总体积(mL),M 为生药质量(g)。
2.2.1.2 总黄酮含量测定 采取硝酸铝-亚硝酸钠显色法[22]测浸膏中总黄酮含量,以芦丁标准溶液,采用UV 法在510 nm 处测定吸光度,得标准曲线为Y=7.878 6X-0.001,r=0.999 2,相关性显著。
2.2.2 提取工艺单因素考察 参考文献[23]提取工艺方法,以总黄酮含量以及出膏率为指标,对提取次数、料液比、提取时间进行单因素考察。其中固定料液比为10 倍水,提取时长1 h,考察提取次数(1、2、3、4)次对提取优化工艺的影响;固定提取次数为3 次,提取时长1 h,考察料液比6、8、10、12、14 倍)加水量对提取优化工艺的影响;固定料液比为10 倍水,提取次数为3 次,考察提取时长0.5、1.0、1.5、2 h 对提取优化工艺的影响。见图2。
图2 提取次数(a)、加水量(b)、提取时间(c)对提取工艺影响
单因素实验结果初步表明,覆盆子枸杞联合提取最适条件为料液比8 倍水、提取次数4 次,每次提取2 h。在此条件时,总出膏率为50.56%,总黄酮量1.78 g,达到较理想提取效果。
2.2.3 提取工艺正交实验 在单因素实验结果基础上,选择提取次数、料液比、提取时间3 个因素,每个因素3 水平进行正交实验,以出膏率和总黄酮为指标,选取最优工艺,水平因素见表1。
表1 覆盆子枸杞提取工艺正交水平表
选择3 因素3 水平的正交试验考察提取工艺,见表2。
表2 覆盆子枸杞提取工艺优化正交结果
由方差分析结果得出,提取次数A 差异显著(P<0.05),料液比B 与提取时间C 两者差异不显著(P>0.05),为后续料液比B 及提取时间C 进一步优化提供参考依据。
最优提取工艺结果中,正交实验结果A3B3C3与单因素结果A3B1C3不同,方差分析结果显示,料液比B 与提取时间C 对结果影响不显著。经过t检验分析水平间显著差异得出:料液比B 水平间不具备显著性差异(P>0.05),可优化因素B。最佳提取工艺组合为A3B1C3,即提取次数4 次,加水量8 倍,提取时间2 h/次。见表3。
表3 正交实验结果的方差分析表
2.2.4 验证实验 根据正交试验结果,按以下条件提取次数4 次,加水量8 倍,提取时间2 h/次提取浸膏(平行3 次),以出膏率以及总黄酮含量为标准对其进行综合评价。所得综合评价为(26.16~26.21)分,优于正交实验各条件所得结果,说明所得提取条件为最优提取条件。
2.3 覆杞压片糖果成型工艺研究
2.3.1 覆杞压片糖果制剂评价标准
2.3.1.1 压片糖果综合感官评定 参考其他压片糖果感官评价标准方案[24],以表4 为理论依据对压片糖果进行感官评价,挑选10 位经过专业感官训练志愿者进行评分。除去最高分与最低分后,取10 位志愿者评价分数平均值为结果。
表4 覆杞压片糖果感官评价标准表
2.3.1.2 产品质量评价 根据2020 年《中国药典》对片剂质量检测指标要求,对片剂硬度、崩解时限、脆碎度等进行指标评价。按照SB/T 10347—2008《糖果压片糖果》标准,参考表5 对最终产品进行检验,生产出符合国家要求的压片糖果产品。
表5 覆杞压片糖果质量评价标准表
2.3.2 综合评价 以综合感官评价与产品质量评价为标准(表4、表5),采用加权评分法对产品综合评价:综合评分=0.5×综合感官评价+0.5×覆杞压片糖果质量评价。
2.3.3 覆杞压片糖果不同辅料添加量单因素考察 以压片糖果综合评价为标准,对山梨糖醇、麦芽糖、硬脂酸镁、乙醇体积分数单因素考察,筛选出适合制剂的添加量。
2.3.3.1 山梨糖醇添加量对压片糖果品质影响 固定麦芽糊精10.0%,硬脂酸镁1.0%,剩余原料粉用量,考察山梨糖醇添加量(40.0%、50.0%、60.0%、70.0%和80.0%)对感官品质与片剂质量影响;分析得出山梨糖醇添加量达80%时,片剂稳定性、硬度、外观均更优良。见图3。
图3 山梨糖醇配比对压片糖果的影响
2.3.3.2 麦芽糊精添加量对压片糖果品质影响 固定山梨酸糖醇70.0%,硬脂酸镁1.0%,剩余原料粉用量,考察麦芽糊精添加量(5.0%、10.0%、15.0%、20.0%和25.0%)对感官品质与片剂质量影响;分析所得麦芽糊精10.0%为最佳占比,片剂完整度达峰值,综合评价得分最高。见图4。
图4 麦芽糊精配比对压片糖果的影响
2.3.3.3 硬脂酸镁添加量对压片糖果品质影响 固定山梨糖醇80.0%,麦芽糊精投料量为10.0%,剩余原料粉用量,考察硬脂酸镁添加量(0.6%、0.8%、1.0%、1.2%和1.4%)对感官品质与片剂质量影响;分析得出选取0.8%硬脂酸镁为添加量,此时压片糖果的表面光滑度以及稳定性达到最优。见图5。
图5 硬脂酸镁配比对压片糖果影响
2.3.3.4 乙醇浓度对压片糖果品质影响 固定山梨糖醇的投料量为80.0%,麦芽糊精投料量为10.0%,硬脂酸镁添加量1.0%,剩余为原料粉用量,考察润湿剂乙醇体积分数(75.0%,80.0%,85.0%,90.0%和95.0%)对感官品质与片剂质量影响。分析得出乙醇浓度80.0%时,片剂嚼感优良,结构紧密,甜味适度,综合评分值最高。见图6。
图6 乙醇浓度对压片糖果的影响
2.3.4 覆杞压片糖果辅料添加量正交实验 以制粒压片效果和压片糖果感官评价为标准,以山梨糖醇、麦芽糊精、硬脂酸镁添加量与乙醇体积分数4 个因素对压片糖果品质的综合影响,设计正交表。见表6。选择4 因素3 水平L9(34)的正交试验设计见表7。
表6 覆杞压片糖果辅料筛选正交水平表 %
表7 覆杞压片糖果辅料筛选正交实验表
由方差结果得出,山梨糖醇添加量A、B、C影响显著(P<0.05),D 显著性不明显,相关性A>B>C>D,正交实验筛出最优配比为A1B2C2D2与单因素考察结果A1B2C2D1不一致。经过t检验分析水平间显著差异得出:料液比D 水平间不具备显著性差异(P>0.05),可优化因素D,即山梨糖醇添加量80.0%、麦芽糊精添加量10.0%、硬脂酸镁添加量0.8%、乙醇最佳体积分数85.0%。见表8。
表8 正交实验结果的方差分析表
2.4 优化工艺验证实验
根据正交试验结果,按以下条件(山梨糖醇添加量80.0%、麦芽糊精添加量10.0%、硬脂酸镁添加量0.8%、乙醇最佳体积分数85.0%)制取压片糖果(平行3 次),经工艺流程操作生产后,所得覆杞压片糖果光泽饱满、硬度适中,清新可口、风味独特,以SB/T10347-2008《糖果压片糖果》标准进行检验。按优化工艺质量检测结果为最优结果。见表9。
表9 最优成品质量检测结果
3 结论
本文将枸杞和覆盆子制成压片糖果,克服了原料原有的苦涩味道,矫正过后清新可口,适用于久坐久视人群工作时的保健需求。从中医滋补肝肾角度切入,养护肝肾,固精明目。本文所用工艺筛选方法,可为后续开发类似明目类产品工艺筛选以及产品开发提供一定的参考。
压片糖果的研制是糖果制造行业的热点,目前制备方法的改进与共处理辅料的研发成为解决压片糖果生产与质量问题的重要因素。目前制备方法主要以湿法制粒压片法,干法制粒与粉末直接压片在国内尚未普及,因此对产品制备技术深入研究是对糖果产业的必然需求。同时对共处理辅料以及质量评价标准研究尚未完善,可能成为未来研究领域的新趋势,为更多压片糖果投入工业化生产提供指导。