三七茎叶颗粒饮片成型工艺设计研究

周家明，韦祖茴，陈雪娇，马 妮，赵 爱，冯光泉，王朝梁*

（1.文山学院文山三七研究院，文山663099；2.文山学院化学与工程学院，文山663099）

三七茎叶系五加科人参属植物三七 Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen的干燥茎叶。其主要化学成分有皂苷、人参皂苷 Rb1、Rb3、Rc、三七皂苷 Fa、Fc、Fe、三七叶皂苷ⅩⅢ、Ⅸ、ⅩⅥ、七叶胆皂苷Lx和糖类、黄酮、黄酮类化合物、果胶、色素、脂质、蛋白质等。近年来，国际国内医药界研究表明，三七茎叶除具有三七的活血化淤、镇痛消炎、消肿生肌、降血脂、抗疲劳[1]、滋补强壮外，还具有镇静安神、促进消化、增进食欲等功效。由于人们的传统习惯多以根入药，对三七茎叶资源综合利用研究非常少。所以，开发以三七茎叶为原料的深加工技术，能够使三七种植业充分发挥产地优势，更好地开发和利用三七茎叶资源。目前市场上以三七叶苷为原料主要开发的药品有七叶神安片、七叶神安滴丸、速效降脂灵胶囊、三七叶苷胶囊、三七叶苷软胶囊等；以三七叶苷为原料主要开发的保健食品有三七睡亦香胶囊、三七怡眠胶囊、三七眠乐胶囊、三七叶精华素胶囊等；以三七叶为原料开发的三七食品有金不换袋泡茶、杜仲三七保健茶、三七茎叶酒、三七叶青酒等，这些产品将产生更大的经济和社会效益。自2016年5月以来，三七茎叶可作为云南省地方特色食品开发，三七地上部分茎叶花就具有巨大的潜力可开发利用。故本文将三七茎叶提取物加以赋形剂制成固体饮料（速溶新型配方颗粒）有较大的发展前景。

1 材料与方法

1.1 主要材料和辅料

三七茎叶浸膏粉、可溶性淀粉（药用，中国医药集团上海化学试剂公司）、麦芽糊精、柠檬酸、羧甲基纤维素（分析纯，上海化学试剂采购站分装厂分装）、蔗糖。

1.2 主要仪器设备与试剂

1.2.1 仪器设备

200g手提式高速万能粉碎机（型号：DET-200上海麦尚科学仪器有限公司）；电热恒温水浴锅（型号：DHII-30天津市泰斯特仪器有限公司）；旋转蒸发仪（型号：R-200巩义市予华仪器有限公司）；真空干燥箱（型号：DZF-6020上海博讯实业有限公司医疗设备厂）；电子天平（型号：FA2004上海舜宇恒平科学仪器有限公司）；电热恒温鼓风干燥箱（型号：DGG-9240A北京恒泰丰科试验设备有限公司）；10目筛、60目筛、80目筛。

1.2.2 试剂

80%的乙醇、90%的乙醇、饱和氯化钠溶液

1.3 试剂的配制

1.3.1 不同浓度的乙醇溶液的配制

以体积比的方法分别以 13：6、14：5、15：4、16：3、18：1的比例在95%的食用乙醇中加入蒸馏水稀释，分别配制成浓度为 60%、65%、70%、75%、80%、90%的乙醇溶液，其中浓度为90%的乙醇用于三七茎叶的提取。

1.3.2 饱和氯化钠溶液的配制

在常温常压 （20℃）下，饱和食盐水的密度是1.33g/ml，溶解度是36g/100g水，以配制1000ml的饱和氯化钠溶液为例，所需要的固态氯化钠的质量为：m 溶液=ρv=1.33g/ml*1000ml=1330g；ω (%)=36/（36+100）*100%=26.5%；m氯化钠=1330*26.5%=352.45g

1.4 颗粒粒径的分布

粒度的分布表示不同粒径的粒子群在颗粒中所分布的情况。对片剂的重量有影响。一般按照粒度和粒度分布测定法测定，颗粒不能通过一号（10目）筛与能通过五号（80目）筛的总和不超过15%，水分不超过8%。

1.5 颗粒的得率

用10目筛整粒，60目筛出去细粉，称重，计算方法是：颗粒得率=合格颗粒重/（原料重+辅料重）*100%

1.6 溶化性考察[2]

称取制得的颗粒 10 g，加如热水 200 mL，搅拌，观察颗粒溶化的状态。根据2015年版 《中国药典》(一部)的要求，颗粒剂应在5 min内全部溶化，溶化后允许有轻微的浑浊。

1.7 吸湿率的计算方法[3]

吸湿率=(Mn－M2)/(M2－M1)×100%M1：称量瓶的质量，M2：称量和颗粒的质量，Mn：颗粒不同时间吸湿后的质量

1.8 休止角的测定标准

通常是指粉体堆积层的自由斜面与水平面所形成的最大角。ɑ越小，摩擦力越小，流动性越好，一般认为ɑ<30度时可以自由流动；在30≤ɑ≤40之间满足生产过程的流动性要求；而ɑ>40度时则不行。粉体的流动性对颗粒剂、胶囊剂、片剂等制剂的重量差异及正常操作影响较大。

2 实验方法

2.1 工艺流程

2.2 制粒（挤出制粒）

药粉加入润湿剂或粘合剂后，制成“手捏成团，轻按即散”的软材，强制挤压通过一定孔径的筛网(10～14目)或孔板制成颗粒。

2.3 干燥

初步制成的湿颗粒应及时干燥。久置，会导致湿颗粒结块变形。干燥温度一般以60℃～80℃为宜，干燥时应逐渐升温，以免使颗粒变得坚硬；尤其是糖粉与柠檬酸共存时，温度稍高更易粘结成块。

2.4 整粒

湿颗粒经干燥后冷却需再过筛，一般过10目筛筛除粗大颗粒，将其研压后再过筛；然后过60目筛去除细粉，使颗粒均匀。

3 三七茎叶浸膏粉的制备

3.1 三七茎叶的提取[4]

用万能粉碎机将原料粉碎至能过10目筛，以浓度为90%的乙醇按照1：10的比例添加，在85℃的恒温水浴锅内提取1h，分别提取三次，每次乙醇用量均为 1：10。

3.2 提取液的抽滤、浓缩

用循环水式真空泵将提取液抽滤，把收集好的滤液用低温冷却液循环泵提供冷凝水、循环水式真空泵抽真空、和旋转蒸发仪进行浓缩，设置浓缩温度为85℃，转速以每分钟40转为宜，装入的提取液占瓶子的1/3～2/3合适；浓缩到提取液中的酒精大部分挥发使溶液成粘稠状。

3.3 三七茎叶浓缩液的干燥

采用真空干燥箱干燥，设置干燥温度为85℃，干燥 7～8h。

4 辅料及润湿剂的选择

4.1 辅料的选择

辅料的选择在符合2008年版GB2760《食品添加剂使用卫生标准全》[5]进行选择和确定。选择可溶性淀粉、麦芽糊精、蔗糖、及羧甲基纤维素等常用的辅料，以80%的乙醇为润湿剂制粒，观察其成型性及粒度分布情况。

表4 -1不同辅料的选择

结果因三七茎叶浸膏粉较粘，甘露醇也较粘，所以难以成型；而蔗糖，易于液化，使颗粒颜色加深、粘连；而可溶性淀粉、麦芽糊精成型性好；羧甲基纤维素、可溶性淀粉制粒分布均匀，所以选择可溶性淀粉、麦芽糊精、及羧甲基纤维素做进一步筛选，而柠檬酸做为矫味剂，掩蔽三七茎叶的部分苦味。

4.2 润湿剂的选择

根据不同浓度的润湿剂制软材有不同的效果，则用95%的乙醇分别加蒸馏水稀释成浓度为60%～80%，润湿浸膏制粒后结果如下表所示：

表4 -2不同乙醇浓度对浸膏的润湿制粒影响

表4-2表明浓度为80%的乙醇做润湿剂效果好

5 单因数实验

控制几个因素不变，改变其中一个因素的量，制粒后观察颗粒的外观形态和溶化性，并计算得率。

5.1 可溶性淀粉

称取三七茎叶浸膏粉10g、麦芽糊精1g、羧甲基纤维素0.5g、柠檬酸1g、可溶性淀粉分别为0.5、1、1.5、2g，制粒后根据公式（2-5）计算颗粒得率，并观察颗粒的外观形态及溶化性。结果如下表：

表5 -1不同可溶性淀粉制粒后的情况

由表5-1得出可溶性淀粉的量为1g合适

5.2 麦芽糊精

称取三七茎叶浸膏粉5g、可溶性淀粉0.5g、柠檬酸0.4g、羧甲基纤维素0.25g、麦芽糊精分别为0.25、0.5、0.75、lg，制粒后根据公式（2-5）计算颗粒得率，并观察颗粒的外观形态及溶化性。结果如下表：

表5 -2不同麦芽糊精制粒后的情况

由表5-2得出麦芽糊精的量为0.5g合适。

5.3 羧甲基纤维素

称取三七茎叶浸膏粉5g、可溶性淀粉0.5g、柠檬酸0.4g、麦芽糊精0.5g、羧甲基纤维素分别为0.25、0.5、0.75、lg，制粒后根据公式（2-5）计算颗粒得率，并观察颗粒的外观形态及溶化性。结果如下表：

表5 -3不同羧甲基纤维素制粒的情况

由表5-3得出羧甲基纤维素的量为0.25g合适。

5.4 柠檬酸

称取三七茎叶浸膏粉5g、可溶性淀粉0.5g、羧甲基纤维素0.25g、麦芽糊精0.5g、柠檬酸分别为0.2、0.4、0.6、0.8g，制粒后观察颗粒的外观形态和溶化性，品尝颗粒的酸度是否合适（品尝人数10人）。结果如下表：

表5-4不同柠檬酸制粒的情况

序号 柠檬酸/g 溶化性 口味特征 品尝人数 外观形态1 0.2 大部分溶解 酸味不足，偏苦 10 外观粗糙，色泽均匀，硬度好2 0.4 完全溶解 口味合适，略有苦味 10 外观光滑，色泽均匀，硬度好3 0.6 大部分溶解 酸味明显 10 外观光滑，色泽均匀，硬度较差4 0.8 大部分溶解 酸味强烈 10 外观粗糙，色泽不均匀，硬度较差

由表5-4得出得出柠檬酸的量为0.4g合适。

6 成型性及吸湿性实验

成型性实验[6]：实验得到的颗粒80%在20～60目之间者，为成型性一般；粒度在20～30目之间的颗粒多于50%者，为成型性好。

吸湿性实验[7]：取制得的颗粒做吸湿性测定。在恒重的称量瓶底部放入干燥至恒重的颗粒剂颗粒，准确称取重量后放入装有饱和氯化钠溶液、且已经放置一段时间使湿度已稳定的干燥器中，按规定时间段取出称量，计算吸湿百分率并观察其外观。

6.1 不同单一辅料对吸湿性的影响

表6 -1浸膏粉与不同单一辅料的配比

按照上表配比制粒后，在恒重的称量瓶中准确称取恒重的颗粒2g，放入装有饱和氯化钠溶液，且湿度已稳定的干燥器中， 分别在 1、8、17、23、28h 称重，观察外观性状和成型性并根据公式(2-7)计算吸湿率，测休止角。结果如下表：

表6 -2不同单一辅料的成型性及吸湿性结果

结果：可溶性淀粉、麦芽糊精、羧甲基纤维素均满足生产过程的流动性要求，但成型性好的辅料抗湿性不好，而抗湿性好的成型性不好，因此下一步采用不同混合辅料配比进行实验。

6.2 混合辅料对吸湿性的影响

根据实验的结果设计表6-3的辅料与三七茎叶浸膏的配比。

表6 -3混合辅料与三七茎叶粉配比

按照上表配比分别称重后制粒，在恒重的称量瓶中准确称取恒重的颗粒2～3g，放入装有饱和氯化钠溶液且湿度已稳定的干燥器中，分别在1、8、17、23、28h称重，观察外观性状和成型性并根据公式(2-7)计算吸湿率，测休止角。结果如下表：

表6 -4不同混合辅料配比的成型性及吸湿性结果

由表6-4得出1号处方的抗吸湿性相对较好，下一步选择1号处方做稳定性实验

7 稳定性实验

将上一步实验得到的最优处方颗粒放入装有饱和氯化钠溶液的干燥器中，恒温观察10d，分别于第2天、第4天、第7天、第10天取出称量，根据公式(2-7)计算其吸湿率并观察外观性状。结果如下表：

表7 -1混合辅料与三七茎叶粉配比

结果：证明1号处方颗粒的抗吸湿性好

8 结论与分析

三七茎叶颗粒饮片选用的辅料包括：可溶性淀粉、麦芽糊精、羧甲基纤维素。软材选用80%的乙醇做润湿剂。选择三七茎叶浸膏粉：可溶性淀粉：羧甲基纤维素为1：0.5：0.05的比例制粒后的抗吸湿性的效果最好。证明三七茎叶浸膏粉：可溶性淀粉：羧甲基纤维素比例为1：0.5：0.05制成的颗粒抗吸湿性好。在成型性方面，可溶性淀粉，麦芽糊精优于羧甲基纤维素，制成的颗粒外观光滑，粒径分布均匀，溶化性好，硬度好，但在抗吸湿性方面较差[8]。 羧甲基纤维素成型性较差，但所得的颗粒能较好的保持颗粒外观，不软化，具有较高的平衡水分、抗湿能力。羧甲基纤维素具有较好的抗湿能力，与可溶性淀粉、麦芽糊精混合使用，可以改善其成型性。稳定性实验表明以三七茎叶浸膏粉：可溶性淀粉：羧甲基纤维素的配比为1：0.5：0.05制成的颗粒样品暴露在RH75%的环境中能保持原有外型，经包装后，可以稳定保持。