益氣活血通便顆粒成型工藝研究

權(quán)起元，陳飛，王本歡，楊曉玲，楊秀娟，王智勇，李碩，2，3*（. 甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，蘭州730000；2. 甘肅省高校中（藏）藥化學(xué)與質(zhì)量研究省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730000；3. 甘肅省中藥質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，蘭州 730000；. 甘肅省中藥現(xiàn)代制藥工程研究院有限公司，蘭州 730000）

便秘是臨床上常見的胃腸道功能紊亂性疾病，我國(guó)成人慢傳輸型便秘（slow transit constipation，STC）占整個(gè)便秘患者的15%～42%[1-5]。仝小林院士基于“態(tài)靶同調(diào)”辨理念[6-9]，認(rèn)為STC的主要病因病機(jī)是氣血津液虧虛、腸燥失運(yùn)，結(jié)合臨床實(shí)踐總結(jié)出由黃芪、當(dāng)歸、肉蓯蓉、火麻仁組成的益氣活血通便方，針對(duì)年老體弱、產(chǎn)后、久病引起的氣血虧虛，腸道濡潤(rùn)失司的STC人群，有明顯的補(bǔ)氣養(yǎng)血、潤(rùn)腸通便作用，臨床治療效果顯著。

益氣活血通便組方臨床劑型為湯劑，存在服用口感差，服用量大，難以保存、運(yùn)輸?shù)葐栴}。為了更好地服務(wù)于患者，本課題組運(yùn)用傳統(tǒng)煎藥方法，結(jié)合現(xiàn)代中藥顆粒劑制備技術(shù)對(duì)該組方進(jìn)行顆粒劑制備，以期獲得一種服用、攜帶方便的中藥顆粒。本試驗(yàn)以輔料配比、干燥溫度、乙醇體積分?jǐn)?shù)、乙醇用量、輔料與浸膏用量比例進(jìn)行單因素考察，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)、輔料配比（糊精∶可溶性淀粉）、輔料與浸膏用量比例為考察對(duì)象，以吸濕率、成型率、溶化時(shí)間、休止角作為考察指標(biāo)，結(jié)合星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法和CRITIC法，研究益氣活血通便顆粒的最佳成型工藝，為其臨床應(yīng)用及制劑生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料

1.1 儀器

EX224ZH型電子分析天平、EX2202ZE電子天平（奧豪斯儀器常州有限公司）；DHG-9123A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海齊欣科學(xué)儀器有限公司）；HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋（江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠）；16目尼龍篩（孔徑1.25 mm）、1號(hào)及5號(hào)藥典標(biāo)準(zhǔn)篩（上海寶藍(lán)試驗(yàn)儀器制造有限公司）。

1.2 試藥

黃芪（批號(hào)：20220402）、當(dāng)歸（批號(hào)：20220203）、肉蓯蓉（批號(hào)：21080601）、火麻仁（批號(hào)：22032802）飲片由甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院提供，經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學(xué)王明偉副教授鑒定分別來源于豆科植物蒙古黃芪Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge.var.mongholicus（Bge.）Hsiao的根、傘形科植物當(dāng)歸Angelica sinensis（Oliv.）Diels的干燥根、列當(dāng)科植物肉蓯蓉Cistanche deserticolaY.C.Ma的干燥帶鱗葉的肉質(zhì)莖、?？浦参锎舐镃annabis sativaL.的干燥成熟果實(shí)。

糊精（批號(hào)：20191101B，曲阜市藥用輔料有限公司）；可溶性淀粉（批號(hào)：20201115）、無(wú)水乙醇（批號(hào)：20210301）、硫酸銨（批號(hào)：20180623）（天津市大茂化學(xué)試劑廠）；益氣活血通便處方浸膏（自制）。

2 方法與結(jié)果

2.1 益氣活血通便處方稠浸膏的制備

依據(jù)處方配伍，分別精密稱取黃芪15 g、當(dāng)歸15 g、肉蓯蓉18 g、火麻仁30 g，加適量蒸餾水浸泡后，熱回流裝置密閉提取，將提取液趁熱用紗布濾過，即得煎煮液。合并煎煮液，65℃減壓濃縮至相對(duì)密度在1.21左右的浸膏，即得。

2.2 顆粒的制備工藝

采用濕法制粒的方法，精密稱取益氣活血通便處方浸膏和輔料，輔料按“等量遞增法”充分混勻，再逐次適量加入浸膏，并加入適量乙醇，制軟材，過16目篩制粒，60℃常壓干燥1 h，整粒，即得。

2.3 成型率的測(cè)定

采用雙篩分法測(cè)定[10]。取所制的益氣活血通便顆粒，質(zhì)量記為M，依次通過一號(hào)和五號(hào)篩，收集通過一號(hào)篩但未通過五號(hào)篩的顆粒，質(zhì)量記為M1，按照公式（1）計(jì)算成型率。

2.4 吸濕性的測(cè)定

參照《中國(guó)藥典》2020年版（四部）通則（9103）“藥物引濕性試驗(yàn)指導(dǎo)原則”[10]，取恒重干燥后的稱量瓶（外徑為50 mm，高為15 mm），于試驗(yàn)前24 h置于（25±1）℃的恒溫干燥器內(nèi)，底部放置硫酸銨飽和溶液，稱重記為M1。取益氣活血通便顆適量，平鋪于稱量瓶底部，顆粒厚度約1 mm，稱重記為M2。打開瓶塞，將稱量瓶置于上述恒溫恒濕條件下24 h。蓋好瓶塞，稱重記為M3。按照公式（2）計(jì)算吸濕率。

2.5 流動(dòng)性的測(cè)定

采用固定漏斗法測(cè)定[11]。將漏斗固定于水平放置的白紙上方，使漏斗下口與白紙的距離為H，將益氣活血通便顆粒緩慢地沿漏斗壁倒入，直至漏斗下方形成的圓錐體接觸到漏斗下口時(shí)停止，測(cè)量圓錐體底部的直徑R。則tanα＝2H/R，α即為休止角。重復(fù)測(cè)定3次，求平均值。

2.6 溶化性的測(cè)定

參照《中國(guó)藥典》2020年版（四部）顆粒劑（0104）中可溶顆粒溶化性檢查[10]。稱取益氣活血通便顆粒約10 g，加入80℃熱水200 mL，攪拌，直至顆粒全部溶化，記錄溶化時(shí)間。

2.7 CRITIC法確定各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)

對(duì)各指標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性插值處理，對(duì)于越大越好的指標(biāo)（如成型率）采用公式[12]：標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)（%）＝（實(shí)測(cè)值-最小值）/（最大值-最小值）×100%。

對(duì)于越小越好的指標(biāo)（如吸濕率、溶化時(shí)間、休止角）采用公式：標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)（%）＝（最大值-實(shí)測(cè)值）/（最大值-最小值）×100%。

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為SPSS數(shù)據(jù)格式，通過數(shù)據(jù)分析平臺(tái)SPSSAU輸入數(shù)據(jù)，選擇功能欄“綜合評(píng)價(jià)”，選用方法“CRITIC權(quán)重”，即可獲得各項(xiàng)考察指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

2.8 綜合評(píng)分的計(jì)算

根據(jù)“2.7”項(xiàng)下獲得的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)和權(quán)重系數(shù)，綜合評(píng)分等于對(duì)應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)乘以各考察指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，總和相加即得[13]。

2.9 單因素試驗(yàn)

2.9.1 輔料配比對(duì)益氣活血通便顆粒影響 稱取約10 g益氣活血通便處方浸膏，選擇輔料為糊精與可溶性淀粉，比例為1∶1、3∶1、5∶1、7∶1、9∶1進(jìn)行考察，設(shè)定輔料與浸膏比例為2.5∶1，乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%，乙醇用量為浸膏與輔料的比重為10%，干燥溫度為60℃，干燥時(shí)間為1 h。分別以吸濕率、成型率、休止角、溶化時(shí)間作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，計(jì)算綜合評(píng)分作為最終評(píng)價(jià)指標(biāo)。將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，得到成型率、休止角、吸濕率、溶化時(shí)間的權(quán)重分別為20.83%、24.07%、32.63%、22.47%。當(dāng)糊精與可溶性淀粉比例為5∶1時(shí)，所制顆粒成型率為93.24%，休止角為41.98 °，吸濕率為14.58%，溶化時(shí)間為24 s，綜合評(píng)分為58.87（見表1）。因此選擇糊精與可溶性淀粉的比例為5∶1。

表1 輔料配比對(duì)益氣活血通便顆粒影響Tab 1 Effect of excipients ratio on Yiqi Huoxue Tongbian granules

2.9.2 輔料與浸膏用量比例對(duì)益氣活血通便顆粒影響 稱取約10 g益氣活血通便處方浸膏，選擇輔料與浸膏比例為2∶1、2.5∶1、3∶1、3.5∶1、4∶1，糊精與可溶性淀粉比例為5∶1，其他條件不變。以所制顆粒的吸濕率、成型率、溶化時(shí)間、休止角作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，得到成型率、休止角、吸濕率、溶化時(shí)間的權(quán)重為39.61%、20.57%、23.78%、16.04%。當(dāng)浸膏與輔料比例為1∶3時(shí)，所制顆粒成型率為94.45%，休止角為41.02°，吸濕率為13.25%，溶化時(shí)間為22 s，綜合評(píng)分為71.85（見表2）。故選取浸膏與輔料比1∶3為最佳比例。

表2 輔料與浸膏用量比例對(duì)益氣活血通便顆粒影響Tab 2 Effect of the ratio of extract to excipients on Yiqi Huoxue Tongbian granules

2.9.3 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)益氣活血通便顆粒影響由于藥材浸膏含糖類成分較多，黏性較大，用水作為潤(rùn)濕劑制粒成型率低、質(zhì)硬，故不選用水作為潤(rùn)濕劑，在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，確定以乙醇作為潤(rùn)濕劑。稱取約10 g益氣活血通便處方浸膏，輔料與浸膏比例為3∶1，糊精與可溶性淀粉比例為5∶1，選用體積分?jǐn)?shù)10%、30%、50%、70%、90%的乙醇作為潤(rùn)濕劑，其余條件不變。以顆粒的吸濕率、成型率、溶化時(shí)間作為考察指標(biāo)，計(jì)算綜合評(píng)分作為最終評(píng)價(jià)指標(biāo)。將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，得到成型率、吸濕率、溶化時(shí)間的權(quán)重為25.58%、38.11%、36.31%。當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為50%時(shí)，所制顆粒成型率為93.71%，吸濕率為14.04%，溶化時(shí)間為45 s，綜合評(píng)分為58.14（見表3）。因此制備益氣活血通便顆粒的潤(rùn)濕劑最佳體積分?jǐn)?shù)為50%。

表3 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)益氣活血通便顆粒影響Tab 3 Effect of ethanol volume fraction on Yiqi Huoxue Tongbian granules

2.9.4 乙醇用量對(duì)益氣活血通便顆粒影響 稱取約10 g益氣活血通便處方稠浸膏，輔料與浸膏比例為3∶1，糊精與可溶性淀粉比例為5∶1，乙醇體積分?jǐn)?shù)為50%，加入占浸膏與輔料比重5%、10%、15%、20%、25%的乙醇，其他條件不變。以所制顆粒的吸濕率、成型率、溶化時(shí)間進(jìn)行測(cè)定作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，計(jì)算綜合評(píng)分作為最終評(píng)價(jià)指標(biāo)。將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，得到成型率、吸濕率、溶化時(shí)間的權(quán)重為50.68%、24.37%、24.96%。當(dāng)乙醇用量為浸膏與輔料比重的15%時(shí)，所制顆粒成型率為94.83%，吸濕率為12.35%，溶化時(shí)間為51 s，綜合評(píng)分為54.63（見表4）。選取用量為浸膏與輔料比重的15%的乙醇作為最佳潤(rùn)濕劑用量。

表4 乙醇用量對(duì)益氣活血通便顆粒影響Tab 4 Effect of ethanol consumption on Yiqi Huoxue Tongbian granules

2.9.5 干燥溫度對(duì)益氣活血通便顆粒影響 稱取約10 g益氣活血通便處方稠浸膏，輔料與浸膏比例為3∶1，輔料配比糊精與可溶性淀粉比例為5∶1，乙醇體積分?jǐn)?shù)為50%，乙醇用量為浸膏與輔料比重的15%，干燥溫度分別為60、80、100、120、140℃，干燥時(shí)間為1 h。以所制得顆粒的吸濕率、成型率、溶化時(shí)間進(jìn)行測(cè)定作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，計(jì)算綜合評(píng)分作為最終評(píng)價(jià)指標(biāo)。將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，得到成型率、吸濕率、溶化時(shí)間的權(quán)重為38.53%、35.29%、26.18%。當(dāng)干燥溫度為60℃時(shí)，所制顆粒成型率為93.07%，吸濕率為12.96%，溶化時(shí)間為70 s，綜合評(píng)分為66.09（見表5）。所以選取60℃作為益氣活血通便顆粒成型工藝的最佳干燥溫度。

表5 干燥溫度對(duì)益氣活血通便顆粒影響Tab 5 Effect of drying temperature survey on Yiqi Huoxue Tongbian granules

2.10 星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)選益氣活血通便顆粒的成型工藝

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)、輔料配比（糊精∶可溶性淀粉）、輔料與浸膏用量比例作為影響益氣活血通便顆粒質(zhì)量的主要因素，以吸濕率、成型率、溶化時(shí)間、休止角作為考察指標(biāo)，運(yùn)用CRITIC法確定各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，計(jì)算綜合評(píng)分作為最終評(píng)價(jià)指標(biāo)。運(yùn)用Design Expert 8.0.6軟件進(jìn)行三因素五水平的星點(diǎn)設(shè)計(jì)，因素水平見表6，試驗(yàn)設(shè)計(jì)及各指標(biāo)測(cè)量結(jié)果見表7。按照“2.7”項(xiàng)下計(jì)算方法對(duì)考察指標(biāo)吸濕率、成型率、溶化時(shí)間、休止角的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性插值處理，獲得各考察指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。通過SPSSAU數(shù)據(jù)分析平臺(tái)運(yùn)用CRITIC法處理獲得各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，結(jié)果得到成型率、休止角、吸濕率、溶化時(shí)間的權(quán)重為19.80%、26.54%、33.10%、20.55%。最后通過“2.8”項(xiàng)下方法計(jì)算綜合評(píng)分。

表6 因素水平Tab 6 Factor and level

表7 星點(diǎn)設(shè)計(jì)及各指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Tab 7 Design of star points and test results of various indicators

2.10.1 模型擬合 運(yùn)用Design-Expert 8.0.6軟件進(jìn)行多元線性回歸，得到回歸方程：綜合評(píng)分＝76.94+3.29A+3.56B+2.47C-0.79AB-0.61AC-5.64BC-11.47A2-7.18B2-8.04C2。通過方差分析（見表8）顯示，失擬項(xiàng)P＞0.05，說明方程擬合度較好[14]，無(wú)失擬因素存在，所選的二次回歸模型適當(dāng)；同時(shí)，回歸方程的顯著性檢驗(yàn)P＜0.0001，表明模型預(yù)測(cè)情況良好，與實(shí)際情況十分吻合[15]。A、B、C三因素對(duì)綜合評(píng)分的影響程度依次為 B＞A＞C[16]。表明輔料與浸膏用量比例、輔料配比和乙醇體積分?jǐn)?shù)均能顯著影響益氣活血通便顆粒的成型工藝，并且輔料配比、輔料與浸膏用量比例影響較大。

表8 響應(yīng)面二次模型方差分析Tab 8 ANOVA of the secondary model of the effect surface

2.10.2 響應(yīng)面分析 運(yùn)用Design-Expert 8.0.6軟件，繪制綜合評(píng)分與輔料與浸膏用量比例、輔料配比（糊精∶可溶性淀粉）、乙醇體積分相交互的三維效應(yīng)面曲線圖（見圖1～3），由圖可知各因素對(duì)益氣活血通便顆粒的成型的影響都比較明顯，輔料配比（糊精∶可溶性淀粉）與乙醇體積分?jǐn)?shù)的重合面積最小，其交互作用最為顯著。通過疊加各個(gè)效應(yīng)面的較優(yōu)區(qū)域，篩選較優(yōu)取值范圍[17]。得到益氣活血通便顆粒成型工藝的最佳條件為：乙醇體積分?jǐn)?shù)為50.74%；輔料配比（糊精∶可溶性淀粉）為5.21∶1；輔料與浸膏用量比例為3.07∶1，預(yù)測(cè)綜合評(píng)分為77.56。

圖1 輔料與浸膏用量比例和輔料配比對(duì)綜合評(píng)分影響的交互作用Fig 1 Interaction between the proportion of excipients and extract dosage and the ratio of excipients on the comprehensive score

2.10.3 最佳成型工藝驗(yàn)證試驗(yàn) 由于考慮到實(shí)際生產(chǎn)過程的合理性和操作的可行性，確定益氣活血通便顆粒的最佳成型工藝為：乙醇體積分?jǐn)?shù)為50%；輔料配比（糊精∶可溶性淀粉）為5∶1；輔料與浸膏用量比例為3∶1。為驗(yàn)證模型可靠性，按上述最佳成型工藝進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，共進(jìn)行3組平行試驗(yàn)，結(jié)果見表9。結(jié)果顯示，3組平行試驗(yàn)的平均綜合評(píng)分為76.28，與模型預(yù)測(cè)的綜合評(píng)分77.56相比，相對(duì)誤差1.65%，表明模型預(yù)測(cè)性良好，可靠穩(wěn)定。

表9 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Tab 9 Verification tests

圖2 輔料與浸膏用量比例和乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)綜合評(píng)分影響的交互作用Fig 2 Interaction of excipients with extract dosage ratio and ethanol volume fraction on the effect of comprehensive score

3 討論

本研究中運(yùn)用傳統(tǒng)煎藥方法進(jìn)行益氣活血通便組方合煎，制得浸膏，結(jié)合現(xiàn)代中藥顆粒劑制備方法，采用濕法制粒制備顆粒，研究穩(wěn)定可行的益氣活血通便顆粒最佳成型工藝。

圖3 輔料配比和乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)綜合評(píng)分影響的交互作用Fig 3 Interaction of excipient ratio and ethanol volume fraction on the effect of comprehensive score

由于組方中含黃芪、當(dāng)歸兩味中藥，制備過程中發(fā)現(xiàn)水煎液中含多糖類成分較多，濃縮制備浸膏甜度適宜，無(wú)需再添加矯味劑，所制得的顆?？诟羞m宜，氣味易于接受。益氣活血通便組方浸膏黏性較強(qiáng)，故用乙醇作潤(rùn)濕劑。糊精和淀粉價(jià)格低廉，是常用的輔料?？扇苄缘矸叟c浸膏混合，黏連情況較嚴(yán)重，無(wú)法達(dá)到制粒要求；而糊精具有穩(wěn)定性好、溶解性好、黏性低、吸濕性低等優(yōu)點(diǎn)，故將兩種輔料混合使用。

星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法在中藥制劑工藝優(yōu)化過程中運(yùn)用廣泛，客觀賦值的CRITIC權(quán)重法適用于計(jì)算成型工藝中的吸濕率、成型率、溶化時(shí)間、休止角的權(quán)重賦值，可作為益氣活血通便顆粒的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。本研究通過星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法結(jié)合CRITIC權(quán)重法，優(yōu)選益氣活血通便顆粒的最佳成型工藝，結(jié)果所建模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確，并且重復(fù)性較好，所制顆粒質(zhì)量穩(wěn)定，可用于益氣活血通便顆粒的生產(chǎn)。