魚肝油乳劑膠漿配制工藝的改進

林彬

（國藥控股星鯊制藥（廈門）有限公司，廈門 361021）

魚肝油乳，口服乳劑，用于預防和治療成人維生素A 和D 缺乏癥。魚肝油乳處方中每克含魚肝油200 mg，輔料為植物油、苯甲酸、檸檬酸、司盤-80，乳化膠、吐溫-80、甘油、純化水。

作為傳統(tǒng)乳劑產(chǎn)品，魚肝油乳制備工藝已延續(xù)近70年，性狀為乳白色或微黃色的均勻乳狀黏稠液體，味香甜[1]。乳劑是兩種互不混溶的液體（通常為水或油）組成的非均相體系，它的性能要求主要有乳化分散性、分散液的穩(wěn)定性、貯存穩(wěn)定性[2]。魚肝油乳處方中植物油作為油相，純化水、甘油等作為水相，司盤-80 和吐溫-80 作為乳化劑，而乳化膠（瓜爾膠、混合膠）作為增稠劑，對乳劑體系的穩(wěn)定性起關鍵作用[3-4]。魚肝油乳工藝過程為膠漿配制-初乳-混合-均乳-待包品。膠漿配制工藝主要是將瓜爾膠攪拌為油溶液后置于蒸汽滅菌柜中加熱的過程。文獻表明，溫度能夠影響瓜爾膠的黏度，黏度越高越有助于瓜爾膠在乳劑中發(fā)揮增稠效果[5]。按原有的工藝參數(shù)，膠漿配制后中心溫度偏低，瓜爾膠黏度低，在乳劑中難以發(fā)揮增稠效果，存在魚肝油乳產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的風 險。

因此，從優(yōu)化膠漿配制工序的角度出發(fā)，結合溫度實時檢測系統(tǒng)，提出優(yōu)化方案，對提高乳劑產(chǎn)品的穩(wěn)定性、強化產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

1 設備、儀器與材料

1.1 設備與儀器

蒸汽滅菌柜（山東新華醫(yī)療器械股份有限公司）、溫控監(jiān)測裝置（山東新華醫(yī)療器械股份有限公司）、不銹鋼桶及溫度探頭支架（自制）

1.2 材料

瓜爾膠（廣饒六合化工有限公司）、混合膠（嘉吉亞太食品系統(tǒng)（北京）有限公司）、大豆油（南海油脂工業(yè)（赤灣）有限公司）、苯甲酸（武漢有機實業(yè)有限公司）、枸櫞酸（湖南爾康制藥股份有限公司）、司盤-80（南京威爾藥業(yè)集團股份有限公司）

2 實驗方法

2.1 對照實驗（原工藝）

2.1.1 工藝描述

按投料量分別稱量并復核大豆油、枸櫞酸、司盤-80、瓜爾膠、混合膠、苯甲酸，各6 份，分別混合、攪拌均勻后，置于蒸汽滅菌柜中加熱，設置內(nèi)室壓力110 kPa，溫度121～125 ℃，加熱時間為50 min。

2.1.2 容器具及膠漿性狀

膠漿配制工序使用的膠桶直徑為30 cm，高度為30 cm。膠漿性狀黏稠，工藝過程使用蒸汽滅菌柜，加熱溫度設定為121 ℃，但是很難監(jiān)測傳熱過程膠漿的實際溫度。

2.1.3 布置溫度控制點

設備運行時按滿載放置6 桶物料，試驗物料放置于中間部位。膠漿在加熱前物料較黏稠，難以判斷最低溫度點，因此在裝載量為原處方量的物料桶內(nèi)上中下各布3 個點，共9 個點。溫控布點圖如圖1所示。

圖1 溫控布點圖Fig.1 Temperature control layout

2.1.4 對照實驗

依據(jù)上述工藝進行一次試驗，樣品編號分別為試樣1，監(jiān)測物料不同位置溫度的變化情況。

2.1.5 對照實驗結果

對照實驗溫度變化圖如圖2所示。

圖2 溫度變化圖Fig.2 Temperature change diagram

根據(jù)溫度變化圖，各個溫度控制點中最低溫度為“中2”溫控點，匯總?cè)绫?所示。

表1 對照實驗溫度控制點溫度匯總表Tab.1 Summary table of temperature control point temperature in control experiment

2.2 因素水平的確定

本文采用L9（34）正交實驗，以加熱后膠漿的各個溫度布點中最低溫度為指標，記為膠漿的中心溫度，結合溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，在膠漿內(nèi)部設置溫度監(jiān)測布點，對影響制備工藝的每份膠漿的裝載量、處方中的油膠比及加熱時間三因素進行優(yōu)選，因素水平表如表2所示。

表2 因素水平表Tab.2 Factor level table

2.3 正交實驗方案

2.3.1 溫度監(jiān)測裝置布點

設備運行時按滿載放置6 桶物料，裝載量為原處方量的物料上中下各布3 個點，共9 個點；原處方量的1/2 上下各布3 個點，共6 個點；原處方量的1/3 布3 個點（如圖3所示）。

圖3 原處方量、1/2 處方量、1/3 處方量膠漿溫控布點圖Fig.3 The temperature control distribution diagram of the original recipe，1/2 recipe，and 1/3 recipe

2.3.2 實驗過程

根據(jù)L9（34）正交實驗表，按不同裝載量、不同油膠比例分別稱量并復核大豆油、枸櫞酸、司盤-80、瓜爾膠、混合膠、苯甲酸，分別混合、攪拌均勻后，置于蒸汽滅菌柜中加熱，設置內(nèi)室壓力110 kPa，溫度121～125 ℃，結合溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)在膠漿內(nèi)部監(jiān)測膠漿內(nèi)部物料溫度，并記錄中心溫度。除此之外，考慮膠漿性狀黏稠，溫度太高容易沾壁且呈現(xiàn)燒焦狀，影響魚肝油乳的產(chǎn)品質(zhì)量，因此除考察中心溫度外，我們將外觀作為考察的另外一個指標，可接受標準為粘稠狀且未見燒焦樣。

2.4 正交試驗結果及方差分析

選用L9（34）正交表，按表1 的因素水平來安排實驗，試驗結果（見表3），方差分析[6]（見表4），加熱后膠漿外觀匯總表（見表5）。

表3 正交實驗方案及結果Tab.3 Orthogonal experimental scheme and results

表4 膠漿中心溫度方差分析Tab.4 Variance analysis of temperature in the center of the mucilage

表5 加熱后膠漿外觀匯總表Tab.5 Summary of the appearance of the mucilage after heating

（續(xù)表）

2.5 實驗結果分析

根據(jù)表3，分析結果可知，三因素對膠漿中心溫度實驗影響結果的大小順序依次為A＞ C＞ B，因此可以得出最佳的工藝參數(shù)A3、B3、C2 組合，即使用1/3 載膠量、油膠比2∶1，加熱70 min。根據(jù)極差數(shù)據(jù)可知，三個因素對于膠漿中心溫度的影響程度由大到小的順序為：載膠量＞加熱時間＞油膠比，即三個因素中，對中心溫度影響最大的是載膠量，其次是加熱時間，再次是油膠比。

根據(jù)表4，F(xiàn) 值檢驗的結果表明，三個因素對膠漿中心溫度的影響都不顯著，究其原因可能是本例試驗誤差自由度小（僅為2），使檢驗的靈敏度低，從而掩蓋了考察因素的顯著性。但是由于各因素對膠漿中心溫度的影響不顯著，不必再進行各因素水平間的多重比較。

其次，我們考察加熱后膠漿的外觀，根據(jù)表5可知，載膠量的大小直接影響著膠漿外觀，即當載膠量（A）為原處方量時外觀合格，但是載膠量（A）為原處方量的1/2 和1/3 時，僅A2、B1、C2 組合外觀合格，而加熱時間和油膠比對外觀的影響沒有明顯的規(guī)律性，這與正交實驗中三因素對于膠漿中心溫度的影響程度的考察結果一致。而正交實驗中的的最優(yōu)組合A3、B3、C2 組合，即1/3 載膠量、油膠比2∶1，加熱70 min，加熱后的膠漿中心溫度過高容器底部少量膠漿呈現(xiàn)燒焦狀，外觀不符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。

綜上所述，根據(jù)膠漿加熱后的中心溫度及外觀比較，三個因素中對中心溫度影響最大的是載膠量，載膠量低、油膠比高，膠漿溫度能夠相對高，但是容易導致容器底部少量膠漿呈現(xiàn)燒焦狀致使膠漿外觀不符合質(zhì)量要求，因而選取1/2 載膠量、油膠比1∶1，加熱60 min，即A2、B1、C2 組合作為成最優(yōu)水平組合。所以，膠漿配制工藝的優(yōu)化方案為，載膠量為原處方量的1/2，加熱時間由50 min 延長至60 min，油膠比維持不變。原工藝與優(yōu)選后工藝對比見表6。

表6 原工藝與改進后工藝對比Tab.6 Comparison of the original process and the improved process

3 乳劑試制

本公司乳劑制備工序含膠漿配制、配料、均乳，按原工藝試制一批產(chǎn)品，并根據(jù)上述優(yōu)選的膠漿配制工藝，試制三批乳劑，考察膠漿配制工藝改進是否能夠持續(xù)及重復地配制出符合工藝要求的產(chǎn)品。

3.1 試驗方法

設采用原工藝制得的樣品為試樣A ，采用新工藝制得的三批樣品分別為試樣B、試樣C、試樣D ，對這兩類樣品進行分析。

3.1.1 膠漿配制

分別按原工藝及改進后工藝配制膠漿后觀察外觀并實時監(jiān)測溫度，并記錄中心溫度。

3.1.2 乳劑配制

將純化水加熱備用，投料時水溫不低于90 ℃。將純化水、甘油、糖精鈉、魚肝油乳油、膠漿、吐溫-80 和甜橙油投入攪拌罐，攪拌乳化，料溫降至48～55 ℃時，將物料投入混合罐?；旌?，攪拌5～8 min 后備用。將混合料液進行均乳后制得乳劑。乳劑檢驗標準如表7所示。

表7 乳劑檢驗質(zhì)量標準Tab.7 Quality standard for emulsion inspection

3.2 試驗結果

如表8所示，結果分析：采用原生產(chǎn)工藝和新的生產(chǎn)工藝所制備的乳劑試樣均符合產(chǎn)品標準，表明新生產(chǎn)工藝可以取代原生產(chǎn)工藝。

表8 乳劑試驗結果Tab.8 Results of emulsion test

3.3 穩(wěn)定性考察

穩(wěn)定性是藥品質(zhì)量的重要評價指標之一，自2019年5月至2021年11月對“魚肝油乳” 試樣A、試樣B、試樣C、試樣D 進行了為期27 個月的長期穩(wěn)定性考察。

3.3.1 留樣觀察方法

室溫留樣觀察法：將上述樣品，在溫度18～26 ℃、相對濕度60%±15%的條件下自然儲存27 個月，以當月考察的結果為0 個月結果，已于6、12、18、24、27 個月分別隨機抽樣，按質(zhì)量標準檢測。

3.3.2 實驗結果

分析上述樣品連續(xù)27 個月穩(wěn)定性考察，試驗結果表明，產(chǎn)品的外觀性狀、鑒別、檢查、含量測定各項檢查指標均無明顯變化，符合臨床前藥品質(zhì)量標準的各項規(guī)定，說明該制劑在存放27 個月期間，質(zhì)量基本穩(wěn)定。檢測結果見表9，考察數(shù)據(jù)圖示見圖 4。

圖4 維生素A 穩(wěn)定性考察數(shù)據(jù)圖示Fig.4 Graphical illustration of vitamin A stability investigation data

表9 穩(wěn)定性考察結果Tab.9 Results of stability investigation

（續(xù)表）

4 結論

（1）采用原生產(chǎn)工藝和新的生產(chǎn)工藝所制備的魚肝油乳試樣均符合產(chǎn)品標準，表明采用新生產(chǎn)工藝可以取代原生產(chǎn)工藝。

（2）采用新生產(chǎn)工藝，提高了膠漿的中心溫度，提升膠漿（含瓜爾膠、混合膠）作為增稠劑在乳狀液中的增稠效果，表明該工藝比原工藝更優(yōu)越。

（3）經(jīng)過為期27 個月的穩(wěn)定性考察，產(chǎn)品的外觀性狀、鑒別、檢查、含量測定各項檢查指標均無明顯變化，符合臨床前藥品質(zhì)量標準的各項規(guī)定，說明該制劑在存放27 個月期間，質(zhì)量基本穩(wěn)定，優(yōu)選的膠漿配制工藝能夠保障乳劑產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。