人參胡桃濃縮丸制備工藝研究

章國磊，蔡夢(mèng)杰，焦麗麗，吳 巍，李 慧

(長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué) 吉林省人參科學(xué)研究院，吉林 長(zhǎng)春 130117)

人參胡桃湯出自宋代《濟(jì)生方》，由人參、胡桃仁、干姜、紅棗四味藥材組成，具有定喘止咳、健脾溫陽、氣血兼補(bǔ)、養(yǎng)血通經(jīng)的作用。人參作為君藥入肺脾兩經(jīng)，能夠補(bǔ)充元?dú)狻⒄{(diào)養(yǎng)脾臟；胡桃仁作為臣藥可以治療喘氣不暢和咳嗽；干姜屬于辛辣類藥物，作為佐藥可以調(diào)養(yǎng)肺臟、溫中止嘔；紅棗作為使藥可以健運(yùn)脾氣，用于身體虛弱，勞傷咳嗽[1-2]。四藥合用不僅可以益肺，而且健脾溫陽，使氣血生化有源[3]。研究表明，人參胡桃湯能定嗽止喘，治療肺部疾病，而且對(duì)呼吸道損傷等相關(guān)疾病也有很好的預(yù)防和治療作用[4-6]。

人參胡桃湯臨床上以湯劑形式服用，處方中的干姜味道辛辣，服用時(shí)口感欠佳，并且服藥劑量過大，久置易霉敗變質(zhì)，影響患者的依從性[7-8]。濃縮丸是傳統(tǒng)中藥制劑中最主要的劑型之一，也是對(duì)湯劑的一種改良[9-11]，體積較傳統(tǒng)的蜜丸、水丸有大幅度的縮小，主要成分為有效成分提取物，既提高了藥物的生物利用度，又能掩蓋湯劑的不良口感，攜帶及運(yùn)輸均較方便[12]。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)影響丸劑制備工藝的因素，以水分含量、溶散時(shí)限、重量差異、外觀形狀、總皂苷含量及凍干粉含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過單因素考察與正交試驗(yàn)，對(duì)人參胡桃湯濃縮丸工藝參數(shù)及成型工藝進(jìn)行篩選及優(yōu)化，為人參胡桃濃縮丸的生產(chǎn)規(guī)范化、自動(dòng)化、工業(yè)化研究提供參考依據(jù)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Infinite M200 PRO型酶標(biāo)儀(瑞士Tecan公司)；YUJ-10A型臺(tái)式中藥制丸機(jī)(天水華圓制藥設(shè)備科技有限責(zé)任公司)；RRH-A750型粉碎機(jī)(上海緣沃工貿(mào)有限公司)；N-1300型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(日本東京理化)；Centrifuge 5810R型離心機(jī)(德國Eppendorf公司)；KDM型可調(diào)控溫電熱套(山東鄄城華魯電熱套有限公司)；BJ-4D型智能崩解儀(天津創(chuàng)興電子設(shè)備制造股份有限公司)；DZF-6030型真空干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)；DHG-9123A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)；Medlum-S400實(shí)驗(yàn)室超純水系統(tǒng)(上海和泰儀器有限公司)。

1.2 試藥

生曬參(吉林撫松，四年生人參)；核桃仁、紅棗、干姜均購自安徽亳州；人參皂苷Re標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品(上海寶曼生物科技有限公司，D0244)；玉米淀粉(西安錦源科技有限公司)；所用試劑均為分析純，購自北京化學(xué)試劑公司。

2 方法與結(jié)果

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)檢測(cè)

丸劑的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，均按照2015版《中國藥典》相關(guān)規(guī)定及實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè)。

2.1.1 水分測(cè)定 稱取3批供試品，平鋪于干燥至恒重的稱量瓶中，敞開瓶口至于烘箱中，100(105 ℃干燥5 h后取出，蓋上瓶蓋，放入干燥器內(nèi)，放冷30 min，取出后精密稱定，再在上述溫度下烘干1 h，放冷，稱重，至連續(xù)2次稱重差異不超過5 mg為止。根據(jù)減失的重量計(jì)算含水量(%)。含水量=(供試品原重量-恒重后供試品原重量)/供試品原重量。

2.1.2 溶散時(shí)限 取3批樣品，每批6丸，按照溶散時(shí)限檢查法進(jìn)行檢查。

2.1.3 重量差異 取3批樣品，6丸(每1次服6丸)為1份，取10份，分別稱定重量，與平均重量比較，重量差異限度需應(yīng)在±8%以內(nèi)。

2.2 總皂苷含量測(cè)定

取3批生產(chǎn)樣品，每批精密稱定樣品粉末0.5 g，按供試品制備方法制備供試液，在550 nm處依法測(cè)定人參胡桃濃縮丸總皂苷含量。

2.3 方法學(xué)驗(yàn)證

2.3.1 對(duì)照品及供試品的制備 精密稱定人參皂苷Re對(duì)照品2 mg，置于2 mL容量瓶中，加適量甲醇溶解后定容至2 mL，配制成1 mg/mL的對(duì)照品溶液。精密稱定供試品粉末0.5 g于試管中，每次加5 mL甲醇，超聲90 min，3次合并濾液于蒸發(fā)皿中60 ℃水浴蒸干，加入5 mL蒸餾水溶解，每次加入10 mL石油醚脫脂，棄去石油醚層，重復(fù)3次，水飽和正丁醇萃取，重復(fù)3次，合并正丁醇層置于蒸發(fā)皿中60 ℃水浴蒸干，甲醇定容至5 mL容量瓶，即得供試品溶液，備用。

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 配置系列濃度為0.2 mg/mL、0.4 mg/mL、0.5 mg/mL、0.6 mg/mL、0.8 mg/mL、1 mg/mL的Re標(biāo)準(zhǔn)品溶液。分別移取Re標(biāo)準(zhǔn)系列溶液各0.2 mL置15 mL具塞刻度試管中，氮?dú)獯蹈桑尤?%香草醛-冰醋酸溶液0.2 mL，搖勻，加入0.8 mL高氯酸溶液，混勻，60 ℃水浴加熱15 min，流水冷卻至室溫，加5 mL冰醋酸終止反應(yīng)，于550 nm處測(cè)吸光度。以人參皂苷Re對(duì)照品濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。計(jì)算得回歸方程為：Y=14.788X+0.010 2，相關(guān)系數(shù)r=0.999 7；人參總皂苷含量在 0.268～9.6 μg范圍內(nèi)與吸光度呈良好的線性關(guān)系。

2.3.3 精密度測(cè)定 精密移取濃度為1 mg/mL人參皂苷Re對(duì)照品溶液120 μL，按照“2.2.2”項(xiàng)下方法在550 nm處，重復(fù)6次測(cè)吸光度。測(cè)得吸光度平均值為0.313 7，RSD=1.46%<2%，結(jié)果表明所用方法精密度良好。

2.3.4 重復(fù)性及穩(wěn)定性檢測(cè) 按照“2.2.1”項(xiàng)下方法處理樣品，精密移取160 μL樣品溶液，按照“2.2.2”項(xiàng)下方法在550 nm處，重復(fù)6次測(cè)吸光度。測(cè)得吸光度平均值為0.310 6，RSD為1.99%，說明該實(shí)驗(yàn)方法的重復(fù)性較好。精密移取的160 μL樣品按照“2.2.2”項(xiàng)下方法在0 min、5 min、10 min、15 min、20 min、30 min于550 nm處測(cè)吸光度。測(cè)得吸光度平均值為0.310 3，RSD為1.08%，表明樣品在30 min內(nèi)穩(wěn)定性較好。

2.3.5 加樣回收率檢測(cè) 精密稱定已知含量樣品0.5 g，加5 mL甲醇，按照“2.2.2”項(xiàng)下方法進(jìn)行處理，得到5 mL樣品溶液，精密移取0.5 mL樣品溶液6份，每份加入已制備的對(duì)照品溶液0.3 mL后，每份精密移取160 μL，按照“2.3.2”項(xiàng)下方法進(jìn)行處理，平行測(cè)定6份，測(cè)得平均回收率為98.22%，RSD為2.06%，符合要求。

2.4 藥材的提取及制備工藝

2.4.1 正交實(shí)驗(yàn) 本實(shí)驗(yàn)采用加熱回流提取法按處方量對(duì)人參、干姜、核桃仁三味藥材，在60 ℃下進(jìn)行提取，通過加水量/A(倍)、提取時(shí)間/B(h)、提取次數(shù)/C(次)三個(gè)因素對(duì)人參、干姜、核桃三味藥材的提取效率進(jìn)行考察，按處方稱取藥材進(jìn)行正交L9(34)實(shí)驗(yàn)，因素水平見表1。提取液60 ℃減壓濃縮，冷凍干燥得凍干粉，以人參總皂苷含量及凍干粉質(zhì)量為指標(biāo)優(yōu)選提取工藝參數(shù)，應(yīng)用方差分析法對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。試驗(yàn)安排及結(jié)果分析詳見表1、表2及表3。

表1 正交試驗(yàn)因素水平

表2 正交試驗(yàn)L9(34)凍干粉結(jié)果直觀分析

表3 正交試驗(yàn)L9(34)方差分析

根據(jù)正交試驗(yàn)L9(34)直觀分析表可知，各因素影響程度的大小依次為：C>B>A，即C因素(提取次數(shù))影響最大，A因素(加水量)影響最小。通過方差分析可知，C因素(提取次數(shù))有顯著性差異，綜合考慮確定最佳的提取方案為A2B2C3。

2.4.2 提取工藝驗(yàn)證試驗(yàn) 取按處方比例組成的藥材3份，按照最佳提取工藝進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果見表4。

表4 三批提取工藝驗(yàn)證

由表4可知，最佳提取工藝的總皂苷含量為20.58 mg/g，RSD為1.32%；凍干粉含量63.82 mg/g，RSD為1.44%，表明提取工藝條件穩(wěn)定可行。

2.4.3 濃縮工藝 常用的濃縮方法為常壓濃縮、減壓濃縮。在濃縮之前用離心機(jī)離心后除去沉淀，減壓抽濾得濾液，常壓干燥在電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器濃縮成相對(duì)密度為1.15的浸膏備用。減壓濃縮是將濾液于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓濃縮成相對(duì)密度為1.15的浸膏備用。濃縮前提取液中總皂苷含量為20.58 mg/g，結(jié)果見表5。

表5 濃縮工藝考察

由表5可知，由于常壓濃縮需要時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高，有效成分也易遭到破壞[13]，所以選擇減壓濃縮，采用減壓濃縮，溫度控制在60 ℃，可最大程度地保留總皂苷成分，同時(shí)節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間和生產(chǎn)成本。

2.4.4 紅棗藥材粉碎工藝考察 按照《中國藥典》2015年版的規(guī)定：“除另有規(guī)定外，供制丸劑用的藥粉應(yīng)為細(xì)粉或最細(xì)粉”，取80目、100目及120目紅棗粉各10 kg，分別與質(zhì)量為5 kg、且相對(duì)密度為1.15的浸膏混合，在26 r/min條件下進(jìn)行混合制丸，素丸在60 ℃下干燥6 h，以丸劑的性狀、水分和溶散時(shí)限為考察指標(biāo)，結(jié)果見表6。

表6 紅棗粉粒度考察

所以粒子現(xiàn)取已烘干的紅棗飲片3份，每份約50 g，將其分別粉碎成細(xì)粉過100目篩，精密稱定過100目篩藥粉質(zhì)量，計(jì)算出粉率，結(jié)果見表7。

表7 紅棗粉碎收率考察結(jié)果

由表6及表7可知，從成丸狀況、質(zhì)量考察指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)狀況上考慮，紅棗粉粒度選擇100目，可以滿足制丸成型性的需要。因此，紅棗粉碎粒度選擇100目。

2.4.5 輔料用量配比考察 通過調(diào)整淀粉與浸膏的比例來考察丸塊的性狀和出丸情況，進(jìn)而確定最佳輔料配比，結(jié)果見表8。

表8 淀粉與浸膏不同用量對(duì)軟材形狀與 丸劑成丸情況比較

由表8可知，當(dāng)?shù)矸叟c浸膏的比例為40∶23時(shí)丸塊性狀較好，容易成丸，制備的丸劑表面光滑、幾乎無裂痕，則藥用輔料與浸膏的最佳用量為40 g淀粉混合23 g浸膏。

2.4.6 制丸速度考察 在制丸過程中，通過考察制丸機(jī)不同的轉(zhuǎn)速對(duì)丸劑成型的影響，確定制丸過程中的最佳制丸速度，結(jié)果見表9。

表9 制丸速度對(duì)丸劑質(zhì)量的影響

當(dāng)制丸速度過快，物料擠出受力不均勻，造成所制備的丸劑的大小不一；當(dāng)轉(zhuǎn)速過慢，物料出現(xiàn)斷裂，丸劑表面不光滑；只有當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)速為26 r/min時(shí)，該丸劑成型性好，重量差異較小，具有較好的光滑度和圓整度。

2.4.7 干燥過程考察 常用的干燥方法為常壓干燥、減壓干燥[14-15]，由于常壓干燥所需時(shí)間較長(zhǎng)，總皂苷成分穩(wěn)定性差易遭到破壞。為保證有效成分不受破壞，選用減壓干燥。取3批濕丸樣品，每批6丸，在50 ℃、60 ℃及70 ℃減壓條件下進(jìn)行干燥，以水分含量、溶散時(shí)限及總皂苷含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果見表10。

表10 干燥溫度考察結(jié)果

由表10可知，按表中的干燥溫度，所生產(chǎn)丸劑的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)符合國家藥典要求，同時(shí)可最大程度保留有效成分。但是，從經(jīng)濟(jì)成本方面考慮，實(shí)驗(yàn)選擇干燥溫度為60 ℃，不僅可最大程度保留總皂苷成分，而且能減少干燥時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。

2.5 制劑評(píng)價(jià)

分別取3批樣品，每批6丸，以水分含量、溶散時(shí)限、重量差異和總皂苷含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)所制丸劑進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，結(jié)果見表11。

表11 三批樣品的質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

由表11可知，本次實(shí)驗(yàn)所優(yōu)選的人參胡桃濃縮丸提取及制備工藝及其制備的丸劑，在質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)方面能夠滿足各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)要求，檢測(cè)的總皂苷含量穩(wěn)定，進(jìn)一步表明了該制備工藝穩(wěn)定可靠。

3 討論

人參胡桃湯在補(bǔ)虛定喘方面具有較好的治療效果，本實(shí)驗(yàn)采用塑制法將處方中人參、核桃仁、干姜加熱回流提取的浸膏與紅棗粉混合，制備成濃縮丸。

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析方法是目前最常用的工藝優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析方法，其中指標(biāo)成分的選擇應(yīng)首選處方中君藥(主藥)、貴重藥、毒藥的主要有效成分或指標(biāo)成分作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，本實(shí)驗(yàn)選擇提取物凍干粉含量及人參總皂苷含量作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定人參胡桃濃縮丸的提取工藝參數(shù)為8倍量水提取3次，每次1.5 h。通過正交試驗(yàn)得出，處方中人參、胡桃仁、干姜三味藥材方最優(yōu)提取工藝為：8倍量水提取3次，每次1.5 h。

紅棗打粉，一方面可以保證紅棗藥材的利用完全；另一方面可以充當(dāng)賦形劑。在濃縮丸制備工藝中紅棗粉的粒度一定程度上影響著濃縮丸的質(zhì)量，當(dāng)紅棗粉粒度較大時(shí)，所制備的軟材不夠光滑、細(xì)膩、僵硬，影響丸劑外觀。采用單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)紅棗粉粒度進(jìn)行了考察，確定紅棗粉粒度為100目細(xì)粉時(shí)，其所制得的丸劑外觀光滑細(xì)膩。

如果浸膏與藥用輔料的混合比例不當(dāng)，則所制備的軟材含水量較高，藥條韌性差，同時(shí)會(huì)有濕丸粘連現(xiàn)象，甚至丸粒變形，容易黏附于轉(zhuǎn)輪表面，形成硬塊，堵塞轉(zhuǎn)輪；軟材含水量過低則出料速度慢，軟材缺少黏性，不易成丸，甚至出現(xiàn)裂丸或碎丸，丸劑成型率降低，影響生產(chǎn)效率。浸膏與藥粉混合比例是濃縮丸制備的關(guān)鍵，采用單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)藥用輔料用量考察，確定藥用輔料玉米淀粉與浸膏的最佳用量比例為40 g淀粉混合23 g浸膏。

本實(shí)驗(yàn)制備的人參胡桃濃縮丸為黃棕色至深棕色小丸，氣微香，味微苦，含水量、溶散時(shí)限及重量差異等指標(biāo)均符合2015年版《中國藥典》的相關(guān)要求，人參總皂苷含量及凍干粉含量穩(wěn)定且重現(xiàn)性好。本實(shí)驗(yàn)所用人參胡桃濃縮丸制備工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，有效成分含量高，該劑型彌補(bǔ)了湯劑的不足，提高了處方臨床療效和生物利用度，降低了生產(chǎn)成本，為中試研究及工業(yè)化生產(chǎn)提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論支持。