清肝益脾胶囊的成型工艺优化

王斯琦,张露荣,程军平,陈 伟,潘韵芝,周 峰

1.南京中医药大学附属苏州市中医医院,苏州 215000;2.苏州市第五人民医院,苏州 215000

清肝益脾胶囊是苏州市第五人民医院用于治疗慢性乙型肝炎的医院制剂,由泥鳅、僵蚕和青黛3味药材制成,具有清热解毒、提高机体免疫力等功效,在治疗1 000例慢性HBsAg阳性携带者的临床试验中发现,清肝益脾胶囊治疗组中HBs Ag总有效率高达85%,显著高于单用转移因子治疗的对照组（P＜0.05）,表明清肝益脾胶囊在临床治疗慢性乙型肝炎中治愈率较高、效果显著[1]。

现有的生产工艺是将3味药材磨粉混合后填充胶囊[2],在实际生产中存在药粉流动性较差,填充胶囊时易导致药粉损失的缺点,无法进行机械化生产,生产效率较低,也易导致胶囊装量存在差异,稳定性差。本实验考虑将药粉制备成颗粒,优化其成型工艺,以期提高制剂工艺的稳定性,采用制粒灌装,从而解决实际生产中面临的问题,为院内制剂生产工艺的改良提供科学依据。

1 仪器与试药

1.1 仪器

PL203型电子天平（梅特勒-托利多国际贸易有限公司）;摇摆颗粒机（长沙步源制药机械设备有限公司）;热风循环通用干燥箱（江阴市干燥设备制造有限公司）;半自动胶囊填充机（浙江华联制药机械有限公司）。

1.2 试药

胶囊壳（0号,苏州胶囊有限公司）;微粉硅胶（郑州博研生物科技有限公司）;乳糖（上海德福糖业有限公司）;可溶性淀粉（河南华瑞生物科技有限公司）;糊精（广东新荣生物科技有限公司）;羧甲基纤维素钠（CMC-Na,陕西至德圣通食品有限公司）;十二水磷酸氢钠、氯化钾、氯化铵、氯化钠、碘化钾、溴化钠、碳酸氢钾、氯化镁和乙酸钾均为分析纯,购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

泥鳅（批号210223,产地江苏）;青黛（批号191114,产地江苏）;僵蚕（批号200526,产地江苏）。

2 方法与结果

2.1 辅料筛选

2.1.1 辅料对药粉吸湿性的影响 分别以微粉硅胶、CMC-Na、可溶性淀粉、糊精和乳糖为辅料,取适量泥鳅、青黛和僵蚕按处方比例混合的药粉,分别与辅料按1∶2混匀,称取药物与辅料的混合粉约2 g,置于称量瓶中,立即精密称定称量瓶与药物的质量,置于底部盛有氯化钠过饱和溶液的玻璃干燥器中,分别于2、4、6、8、10、12、24、36、48 h精密称定称量瓶与药物的质量[3],计算吸湿率,结果见表1。由表1可见,可溶性淀粉、CMC-Na与主药混合的吸湿性较强,而微粉硅胶、乳糖与主药混合药粉的吸湿性差异并不大,均具有良好的抗吸湿性。吸湿率=[（吸湿后药粉质量-吸湿前药粉质量）/吸湿前药粉质量]×100%。

2.1.2 休止角测定 采用固定漏斗法,平行测定3次。主药休止角为47.63°,主药与微粉硅胶,主药与乳糖,主药与淀粉,主药与糊精,主药与CMC-Na混合药粉的休止角分别为36.08°、41.54°、35.96°、40.32°、43.89°,表明可溶性淀粉、微粉硅胶均可以改善药粉的流动性。通过对药粉与辅料吸湿性以及休止角的考察,表明可溶性淀粉、CMC-Na与药粉混合吸湿性最强,而微粉硅胶、乳糖辅料均有良好的抗湿性,微粉硅胶、可溶性淀粉与主药混合药粉的流动性良好,综合考虑医院制剂的生产成本以及吸湿性、休止角的评价指标,最终以乳糖、可溶性淀粉作为最佳辅料。

2.2 润湿剂的筛选

称取5份按比例混合的药材粉末,每份25 g,分别加入体积分数为65%、75%、85%、95%的乙醇和乙醇制软材,过20目筛,将湿颗粒于50℃干燥1 h后整粒。以软材的性状、制粒的难易程度和成型率为评价指标,对润湿剂进行筛选。结果见表2。

表2 润湿剂的筛选Tab.2 Screening of wetting agents

由表2可见,用体积分数为65%的乙醇制得的软材结块多,不能保证完全过筛,成型率较低,随着乙醇体积分数的增大,软材结块的情况有所改善,成型率随之提高,但将乙醇作为润湿剂时,软材过于松散,导致细粉过多,反而使成型率下降。因此,综合考虑软材性状、制粒的难易程度以及成型率等情况,最终以体积分数85%的乙醇作为润湿剂。

2.3 辅料用量比例的筛选

将主药与辅料按5∶1的比例混合,以体积分数为85%的乙醇作为润湿剂进行制粒,以制粒情况和成型率为评价指标,对辅料用量比例进行筛选。结果见表3。由表3可见,乳糖和可溶性淀粉的最佳比例为2∶1。

表3 辅料用量比例对成型工艺的影响Tab.3 Influence of the proportion of auxiliary materials on the molding process

2.4 主药与辅料比例的筛选

将主药与辅料分别按照2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1的比例混合均匀,以体积分数为85%的乙醇作为润湿剂进行制粒,以制粒情况、颗粒的成型率为评价指标对主药与辅料的比例进行筛选,结果见表4。由表4可知,主药与辅料的比例为4∶1时制粒的情况最佳,成型率最高。

表4 主药与辅料比例对成型工艺的影响Tab.4 Influence of proportion of main drug and excipient on molding process

2.5 润湿剂用量的筛选

称取5份25 g的混合药粉,分别加入占药物辅料总量30%、40%、50%、60%、70%的体积分数为85%的乙醇,制成软材,过20目筛制粒,将制得的湿颗粒于50℃干燥1 h后整粒。以软材的性状、制粒的难易程度和成型率为评价指标,对润湿剂的用量进行筛选。结果见表5。

表5 润湿剂用量的筛选Tab.5 Screening of wetting agent dosage

由表5可知,当润湿剂用量为30%～40%时,软材太松散,能够完全过筛,但是细粉太多,成型率过低,当润湿剂用量为50%～70%时,软材容易过筛,随着润湿剂用量不断增加,黏度越大,结块越多。因此,综合考虑软材性状、制粒难易程度及成型率,最终选择润湿剂用量为60%。

2.6 制剂成型工艺优化

2.6.1 正交实验设计 选用影响成型工艺的4个主要因素:药物辅料比例、润湿剂用量、干燥温度、干燥时间,用正交软件设计四因素三水平L9（34）的正交实验,因素与水平设计见表6。采用方差分析,并用SPSS 22.0软件进行数据处理。P＜0.05表示差异有统计学意义。

表6 清肝益脾颗粒制粒工艺正交实验的因素与水平Tab.6 Factors and levels of orthogonal test for granulation process of Qinggan Yipi Granules

2.6.2 制剂指标测定

2.6.2.1 成型率测定 根据《中华人民共和国药典》（以下简称《中国药典》）2020年版四部（通则0104）,取制得的颗粒依次通过1号筛和5号筛,收集能通过1号筛但不能通过5号筛的颗粒,称质量[4-5],计算成型率。成型率=[（通过1号筛但不能通过5号筛的药粉质量/药粉总质量）]×100%。

2.6.2.2 吸湿率测定 精密称定制得的颗粒5 g,平铺于已经干燥至恒质量的称量瓶中,置于相对湿度为75%的干燥器中,7 d后,待颗粒吸湿度达到饱和后,进行吸湿率测定[6]。吸湿率=[（吸湿后的质量-吸湿前的质量）/吸湿前的质量]×100%。

2.6.2.3 休止角测定 查阅相关文献[7-9],采用固定漏斗法测定休止角,将3只漏斗串联并固定到铁架台上,最低的漏斗口下缘距坐标纸的高度（h）为1 cm,慢慢地将颗粒沿漏斗壁倒入最上面的漏斗中直到坐标纸上形成的颗粒圆锥体的尖端接触到漏斗口为止,由坐标纸测出圆锥底部的直径（2r）,计算休止角（α）。tanα=h/r。

2.6.2.4 加权平均值 以成型率、吸湿率、休止角比例（40∶30∶30）的加权平均值计算综合评分,作为结果评价指标[10-12]。综合评分=成型率/最大成型率×40+最小吸湿率/吸湿率×30+最小休止角/休止角×30。

2.6.3 正交实验结果 清肝益脾颗粒制粒工艺正交实验结果见表7。由表7可知,各因素对结果的影响B＞A＞D＞C,即润湿剂用量＞药物辅料比例＞干燥时间＞干燥温度,因素A、因素B 对综合评分结果有显著影响（P＜0.05）,因素A 中k2＞k3＞k1,因素B中k3＞k2＞k1,因素C中k2＞k3＞k1,因素D 中k2＞k3＞k1。颗粒方差分析结果见表8,根据表8优选出的最佳工艺为A2B3C2D2,即药物辅料比为4∶1,润湿剂为体积分数为85%的乙醇,用量为60%,干燥温度为50℃,干燥时间为2 h。

表7 清肝益脾颗粒制粒工艺的正交实验结果Tab.7 Result of orthogonal test of granulation process of Qinggan Yipi Granules

表7 （续） 清肝益脾颗粒制粒工艺的正交实验结果Tab.7 （Continued）Result of orthogonal test of granulation process of Qinggan Yipi Granules

表8 方差分析结果Tab.8 Results of variance analysis

2.6.4 验证实验 取适量按比例混合的药粉1 200 g,按照正交实验得到的最佳成型工艺制粒,测定其吸湿率、成型率和休止角,平行实验3次。3 次吸湿率分别为6.84%、6.62%、7.03%,平均吸湿率为6.83%（RSD 值为3.00%）;3 次成型率分别为76.76%、79.88%、79.31%,平均成型率为78.65%（RSD 值为2.11%）;3次休止角分别为29.7°、29.5°、29.6°,平均休止角为29.60°（RSD 值为0.34%）。在最佳工艺条件下,吸湿率、成型率和休止角相近,表明该工艺稳定、可靠。

2.7 制剂检查

2.7.1 装量差异 取0号胶囊置于胶囊板中,用颗粒将胶囊壳填充至满。随机抽取10粒（0号胶囊）,精密称定质量,清除内容物,测定每粒内容物的装量与平均装量。平均3 次。结果显示,平均装量为0.37 g,平均上限为0.372 1 g（RSD 值为0.23%）,平均下限为0.367 4 g（RSD 值为0.56%）,符合《中国药典》2020年版中的规定。

2.7.2 含水量检测 按照《中国药典》2020年版（通则0832）中含水量方法测定,平均3次。结果显示,含水量分别为4.82%、4.98%、4.59%,RSD 值为4.09%,符合规定。

2.7.3 崩解时限 按照《中国药典》2020年版（通则0921）中崩解时限方法测定,平均3次。结果显示,崩解时间分别为20、22、18 min,符合规定。

2.7.4 颗粒堆密度 将颗粒分次倒入10 mL 的量筒中,边倒边用洗耳球敲打均匀,加至10 mL,倒出,称定质量,平均3次。结果表明,颗粒的平均堆密度为0.58 g·mL-1（RSD 值为1.05%）。

2.7.5 颗粒临界相对湿度 配制十二水磷酸氢钠、氯化钾、氯化铵、氯化钠、碘化钾、溴化钠、碳酸氢钾、氯化镁和乙酸钾9种不同盐的过饱和溶液,分别置于玻璃干燥器中,室温放置48 h,使其内部湿度达到平衡,从而构成相对湿度分别为98%、84.34%、79.5%、75.29%、74.25%、68.86%、57.57%、43.16%、32.78%、22.50%的9种不同环境。将按照最佳处方配制成的已干燥至恒质量的样品颗粒1.0 g,取9份,置于恒质量的扁称量瓶中,精密称量,打开称量瓶盖,放入上述不同湿度的干燥器中,恒温吸湿至恒质量,精密称定并计算颗粒在不同相对湿度下的吸湿百分率。以相对湿度为横坐标（x）、吸湿率为纵坐标（y）,绘制吸湿曲线,分别沿曲线两端做切线,交点处对应的横坐标即为临界相对湿度,结果见图1。由图1可见,在生产、贮藏时环境相对湿度应该控制在68.74%以下。

图1 颗粒临界相对湿度Fig.1 Critical relative humidity of particles

3 讨论

清肝益脾胶囊是中医临床经验方,对肝病患者具有改善肝功能、降酶、退黄的作用,能增强人体免疫功能,并能够治疗化学性肝损伤。该方以中医药理论为基础,中医认为慢性乙型肝炎可归属为“肝温”“肝毒”等疾病范畴[13-14]。陈颖超等[15]、郑彦希等[16]认为乙肝病位在肝,与脾、肾密切相关,病久不愈,易致肝、脾、肾皆虚,是此病的内因,是病之本。乙肝病毒感染人体,正邪交争,正衰邪盛则机体感染HBV,久而久之则转为慢性乙肝病毒感染者,进而影响脾胃功能,出现气滞、血瘀和痰湿等一系列相关病症[17]。因此,清肝益脾胶囊以疏肝健脾、清利湿热为治疗原则,该方以泥鳅为君药,发挥清热疏肝、调节免疫的作用,辅以臣药青黛抗炎保肝,最后佐以僵蚕提高机体免疫力,配伍得当,各司其职,使该药在临床治疗慢性乙肝中取得了良好的效果。

清肝益脾胶囊是将3 味药粉混合,填充胶囊而得,由于药粉流动性较差,满足不了实际生产的需求,故将其改成颗粒灌装胶囊。因此,优化颗粒的成型工艺中辅料的筛选至关重要[18-20],首先采用单因素实验考察不同辅料,包括CMC-Na、可溶性淀粉、糊精、乳糖和微粉硅胶,以制粒的情况作为考察指标,由于泥鳅、僵蚕为动物药,成分中的糖分较少,造成制粒过程中不易结块,而加入适量的乳糖和淀粉作为辅料,制得的颗粒易于成型,药粉易粘连,在摇摆颗粒机中不易松散,同时吸湿性和流动性均较好,结合生产成本考虑,最终选择将乳糖和可溶性淀粉结合作为辅料。本实验还考察了润湿剂的体积分数,包括不同体积分数（65%、75%、85%、95%、100%）的乙醇,因乙醇的挥发性较强,故用高体积分数的乙醇制成的软材易松散,细粉过多,而用低体积分数的乙醇又会导致结块严重,因此结合经济效益以及制粒情况,最终选择以体积分数为85%的乙醇作为润湿剂。

本实验采用正交实验结合多指标综合评分法[21-22]对清肝益脾胶囊的成型工艺进行优化,预测出制备综合性能最优的制剂各因素取值。结果显示,各因素影响程度为润湿剂用量＞药物辅料比例＞干燥时间＞干燥温度,最佳药物辅料比为4∶1,乙醇体积分数为85%,用量为60%,干燥温度为50℃,干燥时间为2 h。验证实验结果显示该工艺稳定、可行。在确定最佳成型工艺的条件后,后期可以通过中试生产对实验结果进行成熟化处理和工业化的考验,选择3批清肝益脾胶囊对其生产中的成型率以及有效成分含量进行测定,进一步对其制备工艺的合理性进行考察,以确保生产过程中各环节质量可控。