康新平,古丽巴哈尔·卡吾力
(1.广东石油化工学院化学工程学院,广东茂名525000;2.新疆医科大学药学院,新疆乌鲁木齐市830011)
棉籽中棉酚粗提物颗粒剂的成型工艺优选*
康新平1,古丽巴哈尔·卡吾力2*
(1.广东石油化工学院化学工程学院,广东茂名525000;2.新疆医科大学药学院,新疆乌鲁木齐市830011)
目的:优选棉酚粗提物颗粒剂成型条件。方法:分别以颗粒剂外观、成型性、水分含量、流动性、堆密度和溶化性作为综合指标,考察浸膏粉与辅料配比,粘合剂的类型,粘合剂的用量对棉酚粗提取成型条件的影响。结果:最佳成型工艺条件为浸膏粉与辅料(可溶性淀粉:微晶纤维素:甘露醇)比为1∶0.2∶0.1∶0.1,粘合剂为甲基纤维素,粘合剂用量为10%。结论:该颗粒剂外观良好,吸湿性小,流动性和溶化性好、水分含量合格,优选的成型工艺简单、方便、可行,适合工业化生产。
颗粒剂;正交试验;成型工艺
棉酚是一种黄色多酚类化合物,存在于锦葵科植物棉花的根、茎和种子中,因棉酚及其衍生物具有抗生育、抗肿瘤等医药作用,其潜在的商业价值受到人们的青睐[1,2]。研究表明,棉酚能抑制雄性害鼠生精细胞的产生,对农林牧害鼠的生殖器官产生破坏作用,降低壬辰率及胎仔数量[3],达到控制鼠害的作用。
本文在以废弃棉籽为原料得到粗提物棉酚的基础上,再用正交试验法优选棉酚粗提物成为颗粒剂的成型工艺,从而为研制高效、低廉并稳定的灭鼠药奠定实验基础。
1.1仪器设备及材料
DJ600-2电子天平(成都倍塞克仪器仪表研究所);DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱(上海齐欣科学仪器有限公司);电热套(北京中兴伟业仪器有限公司);FWl35中草药粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);RE-52旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);LXJ-II(离心机上海安亭科学仪器厂);快速水分测定仪(奥豪斯MB23水分分析仪)。
棉籽(石河子大学绿洲生态实验室提供);可溶性淀粉(批号:20160110上海源叶生物科技有限公司);微晶纤维素(批号:20160212武汉萤禾原料药有限公司);甘露醇(批号:20160321青海明月海藻集团有限公司)。
1.2颗粒剂的制备
精密称取不同比例的棉籽棉酚粗提物浸膏粉(简称棉酚浸膏粉)和辅料过80目筛子,加入粘合剂适量制成软材,挤压过14目筛子,湿颗粒在50℃干燥,用12目筛子进行整理,得到颗粒大小均匀的颗粒。
1.3评价指标的测定
采用综合评分的方式,分别测定颗粒剂外观、成形性、水分含量、流动性和溶化性为指标,权重系数平均为20%。
1.3.1外观颗粒不均、色泽不一、有结块为0~5.0分;颗粒色泽均匀一般、有结块为6~10分;颗粒色泽较均匀、无结块为11~15分;颗粒均匀、色泽一致、无结块为16~20分。
1.3.2成形性的测定按照(中国药典》一部2015年版附录XI B筛分法中的双筛分法测定。取单剂量包装的颗粒剂5袋,称定重量,置药筛内过筛。过筛时,将筛保待水平状态,左右往返轻轻筛动3min。不能通过一号筛和能通过四号筛的颗粒和粉末总和,不得超过8.0%为11~20分;超过8.0%为0~10分。
1.3.3水分含量的测定采用常压干燥法测定,即烘箱预热→称量皿恒重(m3)→准确称样+称量皿(m1)→干燥1h→冷却30min称量→干燥1h→冷却30min称量→反复至恒重→准确称样+称量皿(m2):
水分的计算:水分(%)=(m1-m2)/(m1-m3)× 100%
水分含量在2%~5%为合格10~20分;水分含量在5%以上不合格为0~10分。
1.3.4流动性的测定采用固定漏斗法,即将3只漏斗串联并固定于水平放置的坐标纸上lcm的高度处,此时漏斗下口距坐标纸的距离为H,小心地将过筛后的颗粒沿漏斗壁倒人最上面的漏斗中,直到最下面漏斗颗粒的圆锥体尖端接触到漏斗口为止,此时由坐标纸测出圆锥体底部的直径R,计算出休止角tgα=H/R。休止角在30°以上为流动性好10~20;休止角在30°以上为流动性不好为0~10分。
1.3.5溶化率的测定在干燥至恒重的10mL离心管中加人颗粒约1g,精密称定,加入沸水至10mL,搅拌振荡5min,以3000r·min-1离心15minl,弃去上清液,在80℃将残渣烘干至恒重,精密称定,计算溶化率[溶解率(%)=溶解颗粒质量/颗粒质量x 100%]。全部溶解,静置片刻后有白色沉淀为0~5分;全部溶解,静置片刻后有少许白色沉淀为6~10分;全部溶解,静置片刻后无沉淀为11~15分;全部较快溶解,静置片刻后无沉淀为16~20min[4,5]。
2.1单因素实验
2.1.1原辅料比例的筛选以外观、成形性、水分、流动性、溶化率为考察指标,分别调节原辅料的比例为1∶0.1∶0.1∶0.1、1∶0.2∶0.1∶0.1、1∶0.2∶0.2∶0.1、1∶0.2∶0.2∶0.2、1∶0.3∶0.2∶0.2,以综合评分方式选择较适宜原辅料比例。结果显示原辅料比例分别在1∶0.2∶0.1∶0.1、1∶0.2∶0.2∶0.1、1∶0.2∶0.2∶0.2时,颗粒剂考察指标合格,综合评分较高,结果见图1。
图1 原辅料比例筛选结果Fig.1Screening results of raw materials ratio
2.1.2粘合剂种类的筛选以外观、成形性、水分、流动性、溶化率为考察指标,分别选择淀粉浆、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等5种类型的粘合剂,以综合评分方式选择较适宜粘合剂。结果显示选择淀粉浆、甲基纤维素和羧甲基纤维素钠为粘合剂时,颗粒剂考察指标合格,综合评分较高,结果见图2。
图2 粘合剂的选择结果Fig.2Selection results of binder
2.1.2粘合剂浓度的的影响以外观、成形性、水分、流动性、溶化率为考察指标,分别选择粘合剂的浓度为5%、10%、15%、20%、25%,以综合评分方式选择较适宜粘合剂浓度。结果显示选择5%、10%、15%时,颗粒剂考察指标合格,综合评分较高,随着浓度增加颗粒剂硬度增加,溶解度降低,结果见图3。
图3 粘合剂浓度的选择结果Fig.3Selection results of binder concentration
2.2正交试验设计
根据相关文献和单因素实验结果,确定以原辅料比例、粘合剂的种类和粘合剂的浓度为三个因素,每因素3个水平,采用L9(34)正交试验设计筛选棉酚浸膏粉颗粒剂成型工艺条件。正交试验因素水平及实验结果见表1,2。
表1 因素水平表Tab.1Factors and levels
表2 正交试验设计及结果Tab.2Design and results of orthogonal test
结果表明:根据综合评分结果,由直观分析可得影响成型效果的因素大小为:B>C>A,最佳工艺参数为A1,B2,C2。结合工业化生产中节约能效,降低成本考虑,确定最佳成型工艺条件为即浸膏粉:可溶性淀粉∶微晶纤维素∶甘露醇=1∶0.2∶0.1∶0.1,粘合剂为甲基纤维素,甲基纤维素的用量为10%。
2.3验证试验
根据筛选得到的最佳成型工艺参数进行三批次验证。所得颗粒外观,粒度,水分,溶化性等均符合《中国药典》2015年版一部附录I C“颗粒剂”项下相应要求口,颗粒色泽均匀一致,无结块现象:成型性较高,含水量较低,为2.81%(RSD为0.81%),休止角为30.62°(RSD为1.02%),流动性好;极易溶化。该成型工艺参数可靠,稳定,重复性好,所得颗粒外观,成型性和溶化性良好,水分低,流动性好。
颗粒剂不仅能够保持中药原有的治疗效果,促进人体对药物的吸收,还有效节约了制药时间,防止药物发霉等。在制备中药颗粒剂的工作中,包括很多步骤,制药有提取、浓缩、制粒、烘干以及封装等。现阶段,在世界范围内已经开始大量运用中药颗粒剂,而且也开始重视研究中药颗粒剂的生产技术、所选的辅料类型等。而且发展速度较快,我国已经生产出200余种中药颗粒剂。在我国中药体系发展的过程中发挥着非常重要的作用。与传统的中药汤剂相比,中药颗粒剂是符合现代化社会发展需要的,而且也具备在世界发展的优势。在诸多优点的前提下,我国的药厂应该继续深入研究中药颗粒剂,采用更先进的成型工艺来拓展中药颗粒剂的应用范围,这也是我国走向全球化的关键途径[6,7]。
本研究结果表明,当采用单一辅料不能解决成型工艺的所有要求是,可采用两种辅料,有时候甚至采用多种辅料,往往可以得到很好的实验结果。提取物的粘性大,难于成型,不易制成颗粒。其制成的颗粒又易于吸湿而粘连。因此,分别选择多功能辅料的微晶纤维素、提高病人的顺应性选择甘露醇,考虑经济性选择可溶性淀粉作为混和辅料,所制备颗粒剂外观良好、流动性和溶化性较高,成型率高,含水量低,符合药典要求。
[1]柴秀航,付元元,毕艳兰,等.棉仁中游离棉酚提取工艺的优化[J].中国油脂,2014,39(5):61-65.
[2]王亚,毕艳兰.响应面优化单溶剂体系棉酚提取工艺研究[J].中国油脂,2015,40(8):68-72.
[3]巨海兰,马武星,韩英,等.生物性不育剂防治林业鼠害试验[J].青海农林科技,2006,(4):60-62.
[4]谭莹,邱丽颖.“益元抑瘤汤”颗粒剂的成型工艺研究[J].中成药,2013,35(9):2050.
[5]张健伟,刘力.复方鹿角颗粒的成型工艺优选[J].中国实验方剂学杂志,2013,19(9):15.
[6]国家药典委员会.中华人民共和国药典(2015年版一部[M].北京:中国医药科技出版社,2015.
[7]邓远辉,刘瑜彬,罗淑文,等.α-香附酮的分离及其解热镇痛作用研究[J].中药新药与临床药理,2012,23(6):620-623.
Ooptimal of forming process of gossypol in cottonseed crude extract granules*
KANG Xin-ping1,Gulibahar·Kawul2
(1.College of ChemicalEngineering,Guangdong University of Petrochemical Technology,Maoming 525000,China;2.College of Pharmacy,Xinjiang Medical University,Urumqi 830054,China)
Objective:To optimize the extract granule forming conditions of gossypol.Methods:with the granule molding,appearance,moisture content,fluidity,bulk density and solubility as a comprehensive index,study the extract powder and the ratio of material,binder type,binder dosage on the effect of gossypol extraction of molding conditions.Results:the optimal process to extract powder and supplementary material(soluble starch:microcrystalline cellulose,mannitol)ratio of 1∶0.2∶0.1∶0.1,adhesive methyl cellulose,binder amount is 10%.Conclusion:the granules has good appearance,little moisture absorption,good fluidity,good solubility,good moisture content,and the optimum forming process is simple,convenient and feasible,and is suitable for industrial production.
granules;orthogonal test;forming process
TQ243.1
A
10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20161171
2016-10-30
广东石油化工学院科研基金资助项目(No.512116)
康新平(1971-),女,汉,安徽合肥人,博士,教授,主要从事化学教学以及应用化学的研究工作。