星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)化當(dāng)歸貝母苦參顆粒的制備工藝△

李長天，李威，石曉峰，吳國泰*，高建德，張珺，劉永琦

(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省中藥藥理與毒理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730000；3.甘肅省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院，甘肅 蘭州 730070)

·中藥工業(yè)·

星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)化當(dāng)歸貝母苦參顆粒的制備工藝△

李長天1，2，李威1，石曉峰3，吳國泰1，2*，高建德1，2，張珺1，劉永琦1

(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省中藥藥理與毒理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730000；3.甘肅省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院，甘肅 蘭州 730070)

目的：優(yōu)選當(dāng)歸貝母苦參顆粒制備工藝。方法：以成型性、流動(dòng)性和溶化性的歸一化指標(biāo)為效應(yīng)，采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法，對當(dāng)歸貝母苦參顆粒制備過程中制粒條件進(jìn)行優(yōu)化，并進(jìn)行制粒工藝研究。結(jié)果：該顆粒劑最佳制備工藝條件為輔料比例(糖粉∶糊精)1∶4，輔料倍數(shù)(浸膏粉∶輔料)3倍，潤濕劑乙醇體積分?jǐn)?shù)77.97%。結(jié)論：該工藝合理可行，適用于當(dāng)歸貝母苦參顆粒的制備。

當(dāng)歸貝母苦參顆粒；制備工藝；星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法

當(dāng)歸貝母苦參丸是東漢著名醫(yī)學(xué)家張仲景創(chuàng)立的經(jīng)典名方，由當(dāng)歸、貝母、苦參3味藥材組成，方中當(dāng)歸補(bǔ)血活血，貝母化痰散結(jié)，苦參清熱利濕，諸藥相配共湊養(yǎng)血和血、清熱燥濕、化痰散結(jié)之功能。臨床主要用于肺癌、膀胱癌、前列腺癌、宮頸癌等疾病的治療中，取得了較好的臨床療效[1-2]。中藥顆粒劑因攜帶、服用方便，是近年發(fā)展最快的一種中藥固體制劑，目前有關(guān)當(dāng)歸貝母苦參顆粒的制備工藝研究尚未見報(bào)道，本實(shí)驗(yàn)在當(dāng)歸貝母苦參丸的制備基礎(chǔ)上，研究制備當(dāng)歸貝母苦參顆粒劑，確定其生產(chǎn)工藝流程以及輔料的使用，制定含量測定方法，可使質(zhì)量的可控性明顯提高，也為經(jīng)典傳統(tǒng)中藥當(dāng)歸貝母苦參丸的推廣應(yīng)用提供參考。

1 儀器與試藥

1.1 試藥

當(dāng)歸、浙貝母和苦參藥材均購自蘭州黃河中藥批發(fā)有限公司，由甘肅中醫(yī)學(xué)院中藥炮制實(shí)驗(yàn)室劉峰林博士鑒定，當(dāng)歸為傘形科植物當(dāng)歸Angelicasinensis(Oliv.)Diels的干燥根，貝母為百合科植物浙貝母FritillariathunbergiiMiq.的干燥鱗莖，苦參為豆科植物苦參SophoraflavescensAit.的干燥根；糊精由陜西奧克化工有限公司提供，批號(hào)為140902；糖粉由湖北九典制藥有限公司提供，批號(hào)為28140301；乙醇為分析純。

1.2 儀器

LP202A型電子天平(常熟市衡器廠)；號(hào)[10目，1(2000±70)μm]、5號(hào)[80目，(180±7.6)μm]和7號(hào)[120目，(125±5.8)μm]標(biāo)準(zhǔn)藥典篩(廣州太瑋生物科技有限公司)；766-3型遠(yuǎn)紅外快速干燥箱(江蘇省南通縣金余電器配件廠)；流動(dòng)性測定儀(甘肅省醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物分析實(shí)驗(yàn)室自制)。

2 方法與結(jié)果

2.1 顆粒制備方法

按處方量稱取貝母和苦參藥材，加入15倍量60%乙醇回流提取2次，每次2 h，過濾，濾液回收乙醇，得提取液A，藥渣與處方量黨參藥材合并，加10倍量水，煮沸，提取2次，每次1 h，過濾，得提取液B，合并提取液A和B，濃縮至相對密度為1.10～1.20的浸膏，放置80 ℃烘箱48 h得干浸膏，粉碎，過7號(hào)篩。加入相應(yīng)輔料，混合制成軟材，過1號(hào)篩制得濕顆粒，于60 ℃烘箱烘干，整粒，即得。

2.2 成型性

按《中華人民共和國藥典》2010年版一部附錄ⅪB 法進(jìn)行測定，稱量通過1號(hào)篩和不能通過5號(hào)篩的顆粒質(zhì)量，此為合格樣品質(zhì)量。計(jì)算成型率

成型率=過篩后顆粒質(zhì)量/過篩前顆粒質(zhì)量×100%

2.3 溶化性

取成品顆粒10 g，加熱水200 mL，玻璃棒攪拌，以秒表記錄顆粒全部溶化(藥液澄清)的時(shí)間。

2.4 流動(dòng)性

以顆粒休止角進(jìn)行評價(jià)，采用固定漏斗法，將3只漏斗串聯(lián)并固定于支架上，取半徑為80 mm的表面皿于背面劃定中心，將漏斗下端正對表面皿的中心，高1 cm，分別取可通過1號(hào)篩和不能通過5號(hào)篩的顆粒，沿漏斗壁倒入最上的漏斗中，直到坐標(biāo)紙上形成的顆粒圓錐體尖端接觸到漏斗口為止，測定錐體半徑R，計(jì)算休止角。平行3次，計(jì)算平均值。休止角α=ArctgH/R。

3 單因素考察

3.1 乙醇體積濃度篩選

在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，暫選用浸膏粉與輔料比例為1∶4，分別采用適量的70%、75%、80%、85%、90%乙醇作潤濕劑制軟材，過篩(10目)制粒，于60 ℃烘干，整粒即得干顆粒。以顆粒的成型性、流動(dòng)性、溶化性為考察指標(biāo)，結(jié)果見表1。由表1可知，乙醇濃度在75%時(shí)綜合評分最高，暫定75%乙醇作為潤濕劑。

表1 乙醇濃度選擇結(jié)果

注：綜合評分=成型率×0.6+休止角×0.2+溶化時(shí)間×0.2。下同。

3.2 輔料用量的篩選

在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，暫定糖粉與糊精為比例為 3∶1，75%乙醇為潤濕劑制軟材，分別選用1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6作為浸膏粉與輔料的比例，過1號(hào)篩制粒，于60 ℃烘干，整粒即得干顆粒。以顆粒的成型性、流動(dòng)性、溶化性為考察指標(biāo)，結(jié)果見表2。由表2可知，選用浸膏粉與輔料的比例為1∶4時(shí)綜合評分最高，暫定輔料用量為1∶4。

表2 輔料用量的選擇

3.3 輔料配比的篩選

在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，固定輔料用量為1∶4，75%乙醇為潤濕劑制軟材，分別選用糖粉與糊精比例為1∶2、1∶1、3∶1、5∶1、6∶1，過1號(hào)篩制粒，于60 ℃烘干，整粒即得干顆粒。測定顆粒的成型性、流動(dòng)性、溶化性，結(jié)果見表3。由表3可知，選用糖粉與糊精比例為3∶1時(shí)綜合評分最高，暫定輔料配比為3∶1。

表3 輔料配比的選擇

4 響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)

4.1 因素水平的確定

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)以及單因素考察結(jié)果，確定以輔料比例、輔料用量和乙醇濃度(制軟材時(shí)所用的潤濕劑)為主要影響因素，各因素設(shè)定5個(gè)水平，即3因素5水平，見表4。以成型性、流動(dòng)性和溶化性的歸一化指標(biāo)為效應(yīng)進(jìn)行星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)，并對結(jié)果進(jìn)行擬合分析。

表4 星點(diǎn)設(shè)計(jì)因素與水平編碼表

注：輔料配比A(糖粉∶糊精)；輔料用量B(浸膏粉∶輔料)。

4.2 顆粒劑的制備

將黨參、貝母、苦參藥材按最佳提取工藝提取、濃縮得到稠膏，經(jīng)干燥后粉碎即得到浸膏粉(過120目藥典篩)，根據(jù)表4安排試驗(yàn)，稱取各物料，混勻后用對應(yīng)的乙醇濃度制軟材，過1號(hào)篩制粒，60 ℃烘干，整粒即得。

4.3 數(shù)據(jù)處理

4.3.1 數(shù)據(jù)歸一化 數(shù)據(jù)采用 Hassan方法，分別將每個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為0～1的歸一值，再以各指標(biāo)歸一值求算幾何平均數(shù)，得到總評歸一值(overalldsirability，OD)，結(jié)果見表5。

表5 星點(diǎn)效應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與指標(biāo)測定結(jié)果

4.3.2 模型擬合 將所得數(shù)據(jù)采用Design-Expert8.0.5b軟件進(jìn)行效應(yīng)試驗(yàn)分析，以總評歸一值OD為評價(jià)指標(biāo)，分別對各因素(自變量)進(jìn)行非線性方程擬合。得到以總評歸一值OD(Y)為響應(yīng)值，3個(gè)參數(shù)為自變量的多元非線性模型方程：Y=0.057+4.283×10-3A+7.953×10-3B+0.014C+7.300×10-3AB-4.300×10-3AC-8.650×10-3BC-0.016A2-5.201×10-3B2-5.112×10-3C2，各因素的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果見表6。

由表6方差分析可知，試驗(yàn)所選模型的相關(guān)系數(shù)r=0.991 2，P<0.000 1，表明模型差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，失擬值P=0.060 9>0.05，差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明數(shù)據(jù)沒有異常點(diǎn)。由表可以看出一次項(xiàng)B、C，二次項(xiàng)A2對試驗(yàn)結(jié)果有極其顯著性影響，交互項(xiàng)AB、AC、BC均具有顯著性影響，表明考察因素對總評歸一值存在交互綜合影響。模型的決定系數(shù)R=0.991 2，說明該模型的擬合程度較好，可以用此模型對該顆粒的制備工藝進(jìn)行分析和預(yù)測。

4.4 響應(yīng)面分析

根據(jù)回歸模型做出相應(yīng)的響應(yīng)曲面圖，考察擬合響應(yīng)面的形狀，分析各因素對顆粒劑的制備工藝的影響，見圖1～3。

表6 回歸統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

圖1 R=f(A，B)的響應(yīng)面和等高線圖

圖2 R=f(A，C)的響應(yīng)面和等高線圖

圖3 R=f(B，C)的響應(yīng)面和等高線圖

通過Design Expert 8. 05b 軟件分析所得最佳工藝條件：輔料比例為3.99，輔料倍數(shù)為2.94，乙醇體積分?jǐn)?shù)為77.97%，結(jié)合等高線圖及效應(yīng)面圖綜合考慮，將最佳成型工藝定為輔料配比為4，輔料倍數(shù)為3，乙醇體積分?jǐn)?shù)為78%。

4.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

按最佳理論成型工藝條件制備了3批當(dāng)歸貝母苦參顆粒，并計(jì)算實(shí)測值與預(yù)測值之間的誤差，結(jié)果表明，實(shí)測值與預(yù)測值的誤差在5%之內(nèi)，表明該方程與實(shí)際情況擬合得較好，充分驗(yàn)證了所建模型的正確性。

5 討論

當(dāng)歸貝母苦參顆粒由當(dāng)歸、貝母和苦參3味藥材組成，原方見于張仲景《金匱要略》的當(dāng)歸貝母苦參丸，方中當(dāng)歸養(yǎng)血活血潤燥，貝母利肺氣解郁，苦參清熱利濕，除熱結(jié)；當(dāng)歸辛以潤之，苦參苦以泄之，貝母入肺經(jīng)，開郁利氣，使其通調(diào)水道下輸膀胱，為水出高源之義，符合中醫(yī)認(rèn)為腫瘤的病因病機(jī)是虛、痰、毒、瘀因素共同作用的觀點(diǎn)，諸藥相配共湊養(yǎng)血和血、清熱燥濕、化痰散結(jié)之功能[3-4]?，F(xiàn)代醫(yī)家將當(dāng)歸貝母苦參丸運(yùn)用于肺癌、膀胱癌、前列腺癌、宮頸癌等疾病的治療中，取得了較好的臨床療效[5-6]。

本研究應(yīng)用現(xiàn)代提取分離技術(shù)和制劑技術(shù)[7-9]，將傳統(tǒng)當(dāng)歸貝母苦參丸制成顆粒，選擇成型性、流動(dòng)性和溶化性的歸一化指標(biāo)為效應(yīng)，采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法，對當(dāng)歸貝母苦參顆粒制備過程中制粒條件進(jìn)行優(yōu)化，并進(jìn)行制粒工藝研究。結(jié)果顯示，該顆粒劑最佳制備工藝條件：輔料比例(糖粉∶糊精)為1∶4，輔料倍數(shù)(浸膏粉∶輔料)為3倍，潤濕劑乙醇體積分?jǐn)?shù)為77.97%。該工藝合理可行，適用于當(dāng)歸貝母苦參顆粒的制備。

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OptimizationofPreparationTechnologyforDangguiBeimuKushenGranulebyCentralCompositeDesign-responseSurfaceMethodology

LIChangtian1，2，LIWei1，SHIXiaofeng3，WUGuotai1，2*，GAOJiande1，2，ZHANGJun1，LIUYongqi1

(1.GansuUniversityofChineseMedicine，Lanzhou730000，China；2.KeyLaboratoryofPharmacologyandToxicologyofTraditionalChineseMedicineinGansuProvince，Lanzhou730000，China；3.Gansu Provincial Academic Institute for Medical Research，Lanzhou730070，China)

Objective：To optimize preparation technology of Danggui Beimu Kushen granule.Methods：The forming，flow and melt as the index，central composite design and response surface method were used to optimize preparation technology conditions in preparation process of Danggui Beimu Kushen granule，and study granulating technology and the preparation technology.Results：The auxiliary material was constituted by sugar powders and dextrin as 4∶1，the obtained mixture (extract：auxiliary material=1∶3) was granulated with 78% ethanol as wetting agent and dried.Conclusion：The preparation technology was simple，convenient and feasible，and properties of the granules prepared by it were stable，so this technology can be used to prepare Danggui Beimu Kushe granule.

Danggui Beimu Kushen granules；preparation process；Central Composite Design-response Surface Methodology

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.11.022

2015-12-02)

甘肅省財(cái)政廳科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(BH-2013-25)

*

吳國泰，副教授，研究方向：中藥新藥研發(fā)；Tel:(0931)8762359，E-mail:wgt@gszy.edu.cn