正交试验法优选复方清肺泡腾片成型工艺

陀海燕，苏健，罗毅，2，曾佩琴，莫丽萍，梁丹，罗春花，韦艳萍，陈卫卫，3，*

（1.广西中医药大学药学院，广西南宁530001；2.广西国际壮医医院，广西南宁530001；3.南京本末生物科技有限公司，江苏南京210000）

复方清肺泡腾片是通过民间习用食疗方及临床应用，以药食同源的橘红、金银花、罗汉果、百合、决明子为主要原料，在中医理论指导下，研制开发出的具有清肺止咳、清咽利喉、清热解毒功效的保健食品。保健食品服用周期较长，而我国传统中药以汤剂为主，存在食用、携带不便及存储不易等缺点[1]。泡腾片是以适宜的酸和碱为崩解剂制成的一种片剂，泡腾片溶于水后会产生大量二氧化碳气体从而迅速溶解，药液酸甜可口，保存了汤剂起效迅速、生物利用度高的优点，还克服了汤剂服用量大、煎煮麻烦、携带不便等缺点[2-3]。因此拟将本方制成泡腾片。现将原料提取、浓缩后，在单因素试验筛选辅料的基础上，通过正交试验，以崩解时限及CO2释放量为指标，优选出复方清肺泡腾片的最佳成型工艺，为其以后的生产研发奠定基础。

1 材料与方法

1.1 仪器

YP5001电子天平：上海越平科学仪器有限公司；SHB-B95型循环水式多用真空泵：郑州长城科工贸有限公司；GZX-9420 MBE电热鼓风干燥箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；HR-10多功能粉碎机：上海哈瑞斯电器有限公司；ZP170旋转式压片机：上海天驰制药机械合作公司；WTD-200多功能提取罐：温州中翔勤工机械厂。

1.2 材料

橘红（芸香科植物柚子Citrus reticulate Blanco的干燥外层种皮）、金银花（忍冬科植物忍冬Lonicera japonica Thunb.的干燥花蕾）、罗汉果（葫芦科植物罗汉果Siraitia grosvenorii（Swingle）C.Jeffrey ex A.M.Lu et Z.Y.Zhang的干燥果实）、百合（百合科植物卷丹Liliumlancifolium Thunb.百合LiliumbrowniiF.E.Brownvar.viridulum Baker的干燥肉质鳞叶）、决明子（豆科植物决明Cassia obtusifolia L.或小决明Cassia tora L.的干燥成熟种子）：国医国药药店与南宁和平药业有限责任公司泰和宁药店，经广西中医药大学宁小清高级实验师鉴定，均符合《中国药典》2015年版第一部要求；乳糖：成都金山化学试剂有限公司；批号20160312；碳酸氢钠：天津博迪化工股份有限公司；批号20150509；柠檬酸：天津市大茂化学试剂厂；批号20160624；PEG6000：天津市科密欧化学试剂有限公司；批号20160308；无水乙醇：成都市科龙化工试剂厂，批号2016031401。

1.3 方法

1.3.1 复方清肺泡腾片的制备方法

取原料，以50%乙醇为提取溶剂，料液比为1∶14（g/mL），浸泡 30 min，提取 2 次，每次提取80 min，合并滤液，回收乙醇，浓缩，干燥，并将干浸膏打粉（用抽湿机抽湿12 h，测得环境的相对湿度为21%±1%）。经过预试验，本试验干浸膏粉做成的泡腾片溶化性良好，符合泡腾片对澄明度的要求。本试验采用湿法制粒压片法，将干浸膏粉、柠檬酸、乳糖按一定比例混合混匀，加入适量1%PEG6000无水乙醇溶液混匀，制成酸源颗粒，干燥，整粒；取干浸膏粉、碳酸氢钠、乳糖按一定比例混匀，加入适量1%PEG6000无水乙醇溶液混匀，制成碱源颗粒，干燥，整粒；再将酸源颗粒与碱源颗粒混匀，整粒，压片。

1.3.2 考察指标的测定

1.3.2.1 颗粒溶化性

按照《中国药典》2015年版四部“通则0104颗粒剂”中“泡腾颗粒溶化性”方法检查。

1.3.2.2 颗粒发泡量

参考《中国药典》2015年版四部“通则0101片剂”项下“阴道泡腾片发泡量”方法检查。

1.3.2.3 CO2释放量

取复方清肺泡腾片6片量的泡腾颗粒，精密称定。将100 mL烧杯置于分析天平中，去皮重，吸取60 mL水，倒入烧杯中，记录水重，分别将泡腾片倒入烧杯中，等其完全无气泡冒出时，记录重量为测得重量。

1.3.2.4 崩解时限

按照《中国药典》2015年版四部“通则0921”项下“泡腾片崩解时限”方法检查。

1.3.2.5 崩解时限评分方法

崩解时限为评价泡腾片质量的指标之一，能反映泡腾片与水的中和反应速率，故泡腾片的崩解时限以时间短为宜。崩解时限的评分以崩解时限最短为标准评分为1分，最小崩解时限测定值Pmin与测定值崩解时限值Pi的比值为崩解时限评分。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 泡腾剂用量的考察

采用湿法制粒法，固定处方中的其他因素，以溶化性、发泡量、制软材情况为主要评价指标，考察泡腾剂碳酸氢钠-柠檬酸（质量比为1∶1）的用量，见表1。

表1 复方清肺泡腾片中泡腾剂用量的比较Table 1 Investigation of amount of effervescent in Fufangqingfei effervescent tablets

泡腾剂用量的大小主要影响制得颗粒的溶化性、发泡量、制软材情况，并且泡腾剂用量关系到辅料及干浸膏粉的用量，从而影响制软材的效果，故选择溶化性、发泡量、制软材情况为主要评价指标。结果表明，泡腾剂用量较少时，软材质量好，颗粒色泽大小均匀，但溶化性变差，常有些许沉淀或不溶性成分漂浮。在30%～40%泡腾剂用量因素范围内，颗粒泡腾情况良好，能在水中迅速产生气体呈泡腾状，颗粒完全分散、溶解在水中，无异物漂浮，且制得颗粒口感更佳。故选用泡腾剂用量考察范围为30%、35%、40%。

2.1.2 泡腾剂酸碱比例的考察

采用湿法制粒法，固定处方中的其他因素，以制得颗粒的溶化性、发泡量、口感为主要评价指标，考察泡腾剂碳酸氢钠-柠檬酸的比例，见表2。

表2 复方清肺泡腾片中泡腾剂酸碱比例的比较Table 2 Investigation of acid-base ratio of effervescent in Fufangqingfei effervescent tablets

在确定泡腾剂用量范围的基础上考察泡腾剂酸碱比例，主要比较溶化性、发泡量以及口感的差异。结果发现，酸碱比例相近时溶化时间较长，酸碱口感一般，且碳酸氢钠与柠檬酸反应后会生成柠檬酸钠，故选择偏酸性比例，确定碳酸氢钠∶柠檬酸的比例范围为 1 ∶1.2～1 ∶1.4。

2.1.3 干浸膏用量的考察

采用湿法制粒法，固定处方中的其他因素，如“2.3.1”项下所述原因，选择溶化性、发泡量、制软材情况为主要评价指标，考察干浸膏粉用量，见表3。

表3 复方清肺泡腾片中干浸膏粉用量的比较Table 3 Investigation of the amount of dry extraction powder in Fufangqingfei effervescent tablets

结果表明，随着干浸膏粉用量比例的增大，颗粒的溶化性稍微下降，发泡量变化不大，在25%、30%、35%的用量范围内，软材较好，混匀容易，颗粒色泽大小均匀。故选择25%、30%、35%为干浸膏粉用量考察范围。

2.2 正交试验优选最佳工艺

2.2.1 正交试验设计

在单因素试验结果的基础上，设计L9（34）正交试验，根据《中国药典》2015年版第四部“通则0101”，以崩解时限及CO2释放量为指标，考察干浸膏粉的用量、泡腾剂中酸碱源的用量及其比例对成型工艺的影响。L9（34）正交试验因素与水平见表4，正交试验安排及结果见表5，方差分析结果见表6、表7。

表4 因素与水平Table 4 Factors and levels

表5 L9（34）正交试验表及结果Table 5Arrangement and results of orthogonal test of L9（34）

表6 崩解时限正交试验方差分析Table 6 Orthogonal test variance analysis for disintegration time

表7 CO2释放量正交试验方差分析Table 7 Orthogonal test variance analysis for CO2release amount

通过直观分析得出，崩解时限的最佳工艺为A3B2C3、A3B2C2，CO2释放量的最佳工艺为 A2B3C1。方差分析得出泡腾剂中酸碱源的用量对CO2释放量有极显著影响（P＜0.01），酸碱源比例对CO2释放量有显著影响（P＜0.05），而崩解时限无显著性影响。

2.2.2 验证试验

由于工艺A3B2C3、A3B2C2未包括在9次试验中，故对它们进行验证试验并与A2B3C1进行比较。称取处方量药材，分别按照 A3B2C3、A3B2C2、A2B3C13 个方案制备复方清肺泡腾片，每个方案做3批，在每一批成品中取20片进行崩解时限及CO2释放量的测定，取平均值，结果见表8。

表8 验证试验结果Table 8 Results of verification test

结合表8，以崩解时限为主要指标，A3B2C3与A3B2C2的工艺优于A2B3C1的工艺。根据表5，CO2释放量的K值可以看出，C因素中2水平的CO2释放量高于3水平。综合考虑，选择A3B2C2作为最佳成型工艺，即将19.78%柠檬酸与17.5%干浸膏粉、15%乳糖混合混匀，用适量1%PEG6000无水乙醇溶液制成酸源颗粒；将15.22%碳酸氢钠与17.5%干浸膏粉、15%乳糖混合混匀，用适量1%PEG6000无水乙醇溶液制碱源颗粒。然后将酸源颗粒与碱源颗粒混合均匀，整粒，压片，即得复方清肺泡腾片。

3 讨论

PEG6000中性、无毒副作用，是具有独立理化性质和良好生物相容性的高分子聚合物，也是经过FDA批准极少数能作为注射药用的高分子聚合物之一，其具有高度亲水性，能在水中快速形成高分子溶液，在医药、食品加工等行业有着广泛的应用[4-6]。本试验选用PEG6000无水乙醇溶液作为润湿剂，既具有润湿的作用，也有润滑的作用，能提高颗粒的流动性。

PEG6000常用来包裹碳源，避免或减少酸源与碱源的直接接触，提高泡腾片的稳定性[7]。本试验参考相关文献[8-9]，尝试用PEG6000对碱源与酸源进行包裹，结果发现制成的碱源颗粒与酸源颗粒难以烘干，故本试验不采用包裹技术，而是采用湿法制粒法制备泡腾颗粒。

在单因素试验中，口感与制软材清况均在一个较为理想的状态，且这两个指标具有一定的主观性，故在正交试验选用崩解时限与CO2释放量作为指标。崩解时限是评价泡腾片质量的指标之一，是泡腾片与水的中和反应速率的最直观表现，泡腾片的崩解时限以时间短为宜。泡腾片中的发泡量实际上是由于酸和碱反应，产生的CO2从溶液中溢出，所以CO2的释放量在一定程度上反映了泡腾片的发泡量，且在观察试管中发泡量的过程中，影响观察结果主观与客观因素太多，若是通过测定发泡量来进行正交设计的成型工艺试验会存在一定误差，故在正交试验中选用CO2释放量替代发泡量。综合评分法还存在一些不足，如把多指标化为单指标的合理性存在一定的问题，各指标的权重不易定准确等[10]，故本试验在正交试验中未采用综合评分法。

泡腾片易吸潮变质，压片前应对压片环境进行12 h抽湿，保持相对湿度在25%以下，严格控制环境湿度[11]。在中间体颗粒的考察中，应加上颗粒的临界吸湿度的考察，以保证制粒压片的顺利进行。本试验未对颗粒的临界吸湿度进行考察，后期将对该项目进行进一步研究。

本试验优选的复方清肺泡腾片成型工艺科学合理，安全可靠，重复性良好，可为该产品以后的工业化生产提供一定参考。

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