白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片制作配方優(yōu)化

楊生輝，王麗娟，羅光宏*，王丹霞

河西學(xué)院凱源生物中心甘肅省微藻技術(shù)創(chuàng)新中心甘肅省河西走廊特色資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（張掖 734000）

白藜蘆醇（Resveratrol，RES）是外界因素刺激植物而產(chǎn)生的一種植物多酚類抗毒素[1]，主要存在于葡萄、花生紅衣、虎杖等植物中[2]，是目前發(fā)現(xiàn)SIRT1最有效的天然激動(dòng)劑[3]，被廣泛的用于醫(yī)療、保健食品、化妝品等領(lǐng)域[4]。研究表明：白藜蘆醇還具有抗血栓[5]、降血脂[6]、抗氧化[7]、抑菌[8]等多種藥理作用，并對(duì)預(yù)防動(dòng)脈粥養(yǎng)性硬化和心血管疾病效果顯著[9]。

螺旋藻富含蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、微量元素，還含有多種生物活性物質(zhì)，如藻多糖、藻藍(lán)蛋白、β-胡蘿卜素、γ-亞麻酸、肌醇等[10]。具有提高機(jī)體免疫力，降血糖、降血壓、降血脂[11]、抗輻射、抗病毒、抗氧化[12]，促進(jìn)骨髓造血及預(yù)防貧血等多種生理功效。

目前，白藜蘆醇和螺旋藻復(fù)合的產(chǎn)品還沒(méi)有報(bào)道。試驗(yàn)以螺旋藻和白藜蘆醇為原料、乳糖、Prosolv SMCC?、預(yù)膠化淀粉作為輔料為輔料，對(duì)白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片制片配方進(jìn)行研究，制成一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、輔料用量少的白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片，以期為亞健康人群開(kāi)發(fā)一種新型功能食品，也為白藜蘆醇和螺旋藻的相關(guān)的研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供一定的技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

螺旋藻粉，甘肅凱源生物技術(shù)開(kāi)發(fā)中心；白藜蘆醇粉，甘肅順意生物科技有限公司；乳糖（Cellactose?80），德國(guó)美劑樂(lè)公司；Prosolv SMCC?，德國(guó)JRS公司；預(yù)膠化淀粉，山東新大精細(xì)化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

雙錐混合機(jī)SHJ，陜西咸陽(yáng)市金宏通用機(jī)械有限公司；振動(dòng)篩SY-400，河南新鄉(xiāng)三園堂機(jī)械廠；ZP19壓片機(jī)，上海天祥健臺(tái)制藥機(jī)械有限公司；片劑硬度儀YD-35J，天津天發(fā)科技有限公司；電子天平，美國(guó)奧豪斯。

1.3 方法

1.3.1 白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片制片工藝流程及操作要點(diǎn)

白藜蘆醇、螺旋藻粉、輔料→一次混合→過(guò)篩→二次混合（加入剩余螺旋藻粉）→過(guò)篩→壓片（0.2 g/片）→定量包裝→成品

原輔料混合：采用二次混合法[13]。

一次混合，將50%的螺旋藻粉、白藜蘆醇和乳糖、Prosolv SMCC?、預(yù)膠化淀粉投入混合機(jī)混合5 min，過(guò)篩后再混合5 min；二次混合，將剩余螺旋藻粉投入混合機(jī)混合5 min，過(guò)篩后再混合5 min。

壓片：將混合均勻的物料放入壓片機(jī)進(jìn)行壓片（0.2 g/片）

1.3.2 配方優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)

賦形劑也可稱為輔料。其種類較多，可根據(jù)主料的性質(zhì)及制片需要選擇不同的輔料[14]。試驗(yàn)以白藜蘆醇螺旋藻混合粉流動(dòng)性、充填性、白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片的硬度、外觀、片重差異為評(píng)價(jià)指標(biāo)，選用乳糖、Prosolv SMCC?、預(yù)膠化淀粉為輔料，白藜蘆醇用量15%、螺旋藻粉80%，制片壓力35 kN，選取不同梯度用量乳糖（1.0%，1.5%，2.0%，2.5%和3%）、Prosolv SMCC?（0.5%，1.0%，1.5%，2%和2.5%）、預(yù)膠化淀粉（0.5%，1.0%，1.5%，2.0%和2.5%）做單因素試驗(yàn)，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)三因素三水平（L9(33)）正交試驗(yàn)，確定白藜蘆醇制片最佳配方。1.3.3 白藜蘆醇螺旋藻混合粉流動(dòng)性和填充性評(píng)價(jià)

影響物料的流動(dòng)性和填充性的因素復(fù)雜，單一的物性參數(shù)無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確描述[15]。試驗(yàn)測(cè)定了白藜蘆醇螺旋藻混合粉的休止角，用其評(píng)價(jià)粉料的流動(dòng)性；測(cè)定了堆密度和振實(shí)密度，計(jì)算Hausner比值（Hausner ratio）評(píng)價(jià)其充填性。

混合粉的休止角小于40°時(shí)，表明其流動(dòng)性良好，混合粉的休止角小于35°時(shí)，表明其流動(dòng)性極好，混合粉休止角大于45°時(shí)，表明其流動(dòng)性差；混合粉的Hausner比值大于1.5時(shí)，表明其填充性較差，小于1.2時(shí)則表示物料填充性良好[16]。

1.3.3.1 休止角的測(cè)定[17]

休止角是反應(yīng)物料流動(dòng)性的指標(biāo)之一，白藜蘆醇螺旋藻混合粉的休止角利用固定漏斗法測(cè)定。

1.3.3.2 堆密度和振實(shí)密度測(cè)定及Hausner比值[16]

用漏斗將30 g白藜蘆醇螺旋藻混合粉末勻速注入100 mL量筒，不能振動(dòng)，粉末在量筒中的表面要鋪平，精確讀出粉末體積并記錄，重復(fù)測(cè)定6次，計(jì)算堆密度平均值。將上述裝有30 g白藜蘆醇螺旋藻混合粉末的量筒，從距桌面高度2 cm處自由下落300次后，精確讀出粉末振實(shí)體積并記錄，重復(fù)測(cè)定6次，計(jì)算振實(shí)密度平均值。根據(jù)公式（1）計(jì)算Hausner比值。

1.3.4 片劑多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法

片劑的外觀形狀可用目測(cè)直接對(duì)片劑進(jìn)行評(píng)價(jià)，用片劑硬度儀檢測(cè)白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片的硬度，用稱量方法測(cè)定和計(jì)算片重差異。片劑多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法如表1。

表1 片劑多指標(biāo)綜合評(píng)分表

1.3.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)正交試驗(yàn)分析結(jié)果的優(yōu)化配方制作白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片，硬度控制在6.5 kg左右，制備5批樣品，并進(jìn)行休止角、Hausner比值、硬度、片重差異、脆碎度測(cè)定，對(duì)試驗(yàn)配方進(jìn)行驗(yàn)證。

1.3.6 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS 11.5軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，各組數(shù)據(jù)以x±SD的形式表示，組間采用t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 乳糖用量對(duì)白藜蘆醇螺旋藻混合粉和制片的影響

選取不同梯度用量的乳糖（1.0%，1.5%，2.0%，2.5%和3.0%），并以白藜蘆醇螺旋藻混合粉的流動(dòng)性、充填性、白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片的硬度、外觀為考察指標(biāo)做單因素試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，乳糖對(duì)物料的流動(dòng)性影響較大，與陳盛君等[16]的研究乳糖具有很好的流動(dòng)性，能直接改善物料的流動(dòng)性，但可壓性一般的結(jié)果一致。隨著乳糖用量的不斷增加，物料流動(dòng)性變好，片劑的外觀有所改善，乳糖用量在2%時(shí)，混合粉休止角34.6°，能滿足制片對(duì)物料的流動(dòng)性的要求，但物料的充填性較差（Hausner比值1.52）、片劑硬度不夠（3.5 kg），因此確定2%為乳糖的添加量。

表2 乳糖用量對(duì)白藜蘆醇螺旋藻混合粉性質(zhì)和制片的影響

2.1.2 Prosolv SMCC?的用量對(duì)白藜蘆醇螺旋藻混合粉和制片的影響

選取不同梯度用量的Prosolv SMCC?（0.5%，1.0%，1.5%，2%和2.5%），并以白藜蘆醇螺旋藻混合粉的流動(dòng)性、充填性、白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片的硬度、外觀為考察指標(biāo)做單因素試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，Prosolv SMCC?主要影響白藜蘆醇螺旋藻混合粉可壓性，是片劑硬度的主要控制因素，與李亞正等[18]報(bào)道Prosolv SMCC?使物料可壓性提高30%～50%，提高片劑的硬度4倍的結(jié)果一致。Prosolv SMCC?用量在1.5%以上時(shí)片劑的硬度達(dá)到5.2 kg，滿足生產(chǎn)要求，但物料的流動(dòng)性和充填性較差（休止角48.7°、Hausner比值1.52），所以確定Prosolv SMCC?的用量為1.5%。

表3 Prosolv SMCC?用量對(duì)白藜蘆醇螺旋藻混合粉性質(zhì)和制片的影響

2.1.3 預(yù)膠化淀粉用量對(duì)白藜蘆醇螺旋藻混合粉和制片的影響

選取不同梯度用量的預(yù)膠化淀粉（0.5%，1.0%，1.5%，2.0%和2.5%），并以白藜蘆醇螺旋藻混合粉的流動(dòng)性、充填性、白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片的硬度、外觀為考察指標(biāo)做單因素試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，預(yù)膠化淀粉主要影響白藜蘆醇螺旋藻混合粉充填性，隨著預(yù)膠化淀粉用量的不斷增加，其充填性表現(xiàn)為由差到好的變化，且當(dāng)預(yù)膠化淀粉用量在1.5%時(shí)，Hausner比值1.16，物料充填性符合壓片要求，因此確定1.5%為預(yù)膠化淀粉的添加量。

表4 預(yù)膠化淀粉用量對(duì)白藜蘆醇螺旋藻混合粉性質(zhì)和制片的影響

2.2 配方正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇乳糖的用量梯度為1.5%，2.0%和2.5%，Prosolv SMCC?的用量梯度為1.0%，1.5%和2.0%，預(yù)膠化淀粉的用量梯度為1.0%，1.5%和2.0%，以片劑的外觀、硬度、片重差異、脆碎度為評(píng)分指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9(33)正交試驗(yàn)并對(duì)比分析得到最佳賦形劑配方。輔料混合配方因素水平見(jiàn)表5，輔料配方正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果見(jiàn)表6，方差分析結(jié)果見(jiàn)表7。

由表6中的R值的大小和表7方差分析結(jié)果可知，Prosolv SMCC?用量為主要作用因素，乳糖、預(yù)膠化淀粉等因素的作用次之，即B＞A＞C。結(jié)合方差分析、處理間的顯著性差異、綜合評(píng)分指標(biāo)及輔料用量少的原則，得到白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片輔料的最佳用量為A2B2C2。

表5 輔料混合配方因素水平表

表6 輔料配方正交試驗(yàn)結(jié)果

表7 正交設(shè)計(jì)方差分析

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)驗(yàn)證方案制作5批樣品，5批樣品的平均休止角分別為33.9°，33.8°，33.7°，34.0°和33.7°，平均Hausner比值為1.12，1.13，1.10，1.12和1.13平均硬度分別為6.5，6.5，6.6，6.4和6.5 kg，平均片重差異分別為1.2%，1.17%，1.2%，1.15%和1.15%，脆碎率分別為1.1%，1.11%，1.1%，1.0%和1.12%，且外觀均光滑無(wú)碎片。由驗(yàn)證試驗(yàn)可知，以試驗(yàn)篩選出的最優(yōu)配方制成片劑，經(jīng)測(cè)定平均休止角33.8°、平均Hausner比值1.12、平均硬度6.5 kg、平均片重差異1.17%、平均脆碎率1.1%，結(jié)果均優(yōu)于單因素試驗(yàn)的確定的結(jié)果，說(shuō)明3種輔料配合使用對(duì)物料的流動(dòng)性、充填性和可壓性有顯著的相互促進(jìn)和補(bǔ)充的作用，可作為試驗(yàn)的最終結(jié)果。

片劑因具有產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好、制作成本低、計(jì)量精確、服用方便等優(yōu)點(diǎn)[19]，而廣泛應(yīng)用于藥品、保健食品中。粉末直接壓片技術(shù)因?yàn)椴唤?jīng)過(guò)制軟才、制粒、烘干等工序，特別適合于對(duì)濕熱不穩(wěn)定的成分[20]，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但此技術(shù)對(duì)物料的充填性、可壓性、流動(dòng)性要求很高。在片劑工業(yè)化生產(chǎn)中，要解決的主要問(wèn)題是根據(jù)主料的性質(zhì)及制片需要，選擇1種或幾種不同的輔料組合，來(lái)改善主料的流動(dòng)性、充填性和可壓性。白藜蘆醇螺旋藻粉充填性、可壓性、流動(dòng)性差，選擇單一的輔料，在用量少的情況下不能改善。試驗(yàn)根據(jù)其特點(diǎn)選擇輔料乳糖、Prosolv SMCC?、預(yù)膠化淀粉，3種輔料配合使用，白藜蘆醇粉的流動(dòng)性、充填性、可壓性能顯著改善。

片劑類產(chǎn)品中，輔料的用量越少越好，生產(chǎn)工藝要簡(jiǎn)單可行。在白藜蘆醇片的研究中，喻樊等[21]研究的白藜蘆醇口崩片中輔料用量在75%以上，魏洪君[22]研究的微丸中輔料用量在85%以上，劉欽松等[23]研究的白藜蘆醇片中輔料在10%以上，都高于試驗(yàn)；張盛等[24]研究的白藜蘆醇分散片、陳肖如等[25]研究的白藜蘆醇分散片都要經(jīng)過(guò)制粒烘干后再制片。試驗(yàn)中賦形劑的用量是5.0%，白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片的純度得到了保證，主料和輔料混合均勻后直接壓片，不經(jīng)過(guò)制軟才、制粒、烘干、整粒等環(huán)節(jié)，工藝更簡(jiǎn)單可行。

3 結(jié)論

3.1 輔料用量

乳糖主要影響白藜蘆醇粉流動(dòng)性、Prosolv SMCC?主要影響白藜蘆醇粉的可壓性和片劑的硬度、預(yù)膠化淀粉主要影響物料的充填性。輔料中各物質(zhì)用量分別為乳糖為2.0%、Prosolv SMCC?為1.5%、預(yù)膠化淀粉為1.5%。

3.2 白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片配方及工藝

白藜蘆醇螺旋藻復(fù)合片制作生產(chǎn)配方及工藝為：白藜蘆醇15%、螺旋藻粉80%、賦形劑添加量5%、制片壓力位35 kN，采用粉末直接壓片法制片。