罗林,李梦琪,耿利凡,张玉蝶,蒋佳洛,游宇*
1. 四川护理职业学院(成都 610100);2. 成都中医药大学(成都 611137)
青果,为橄榄科植物橄榄(Canarium albumRaeusch)的干燥成熟果实,其味甘、酸、平,归肺、胃经,具有清热解毒、利咽、生津的功效[1]。青果是传统的药食两用资源,同时也是常用的清热利咽的中药。现代研究表明[2-4],青果中发挥其利咽作用的主要成分为没食子酸。葛根,为豆科植物野葛[Pueraria lobata(Willd.)Ohwi]的干燥根,习称野葛,其味甘、辛、凉,归脾、胃、肺经,具有解肌退热、生津止渴、透疹、升阳止泻、通经活络、解酒毒的功效[1],也是传统的药食两用资源,早在《神农本草经》中就出现了葛根生津止渴作用的记载。在现代临床中葛根可用于消渴等症,其中葛根素为其主要活性成分[5-12]。青果和葛根均为常用的药食两用资源,由于两者均具有利咽的功效,故常用于清咽类的保健食品中[13]。
通过检索国家药监局(CFDA)网站的保健食品信息数据库[14],结果发现被CFDA批准的具有清咽功能的保健食品211个,其中有199个属于国产,12个属于进口,53个主要由青果组成,2个主要由葛根组成。同时考虑到含片口感好、携带方便等特点,结合课题组前期对青果的研究基础[15-16],此次试验依托四川省科技厅等科研课题,研制一款药食两用、口感好、方便携带的利咽含片,为药食两用的下一步研究奠定基础。
葛根(批号:1911123,四川新荷花中药饮片有限公司);青果(批号:90712-1四川泸州百草堂中药饮片有限公司);淀粉、聚维酮K30、硬脂酸镁、微晶纤维素(成都市科龙化工试剂厂)。
DGG-9240电热恒温鼓风干燥箱(上海森信实验仪器有限公司);DJ灵巧型粉碎机(上海淀久中药机械制造有限公司);Sartorius-BS110S分析天平(德国赛多利斯公司);YPJ-200A硬度计(上海黄海药检仪器有限公司);YP1400压片机(上海顺仪科技有限公司)。
葛根、青果干燥打粉,过0.250 mm(60目)筛,与适量黏合剂混匀后制粒、加助流剂压片、打磨,制粗片。
片剂应有适当的硬度,硬度过大或过小均不利于片剂的质量。硬度采用硬度仪测定。平行测定6次,取平均值。
粉体流动性大小对片剂的质量差异有显著影响。检验粉体流动性好坏的最简单方法是测量休止角。在一定范围内,流动性与休止角呈反比,即较大的休止角对应较差的流动性,较小的休止角对应较好的流动性。一般认为休止角≤30°的粉体流动性好,休止角在30°~40°之间的粉体能满足生产过程中的流动性需求。此次试验测量休止角采用固定漏斗法测量休止角:颗粒物料由漏斗流出落于光滑平面上形成圆锥体,底角即为休止角。
选择10名专业人士对所制备的含片的味道、口感、色泽及组织形态依次进行评分,总分100分,具体细则见表1。
表1 感官评分标准
试验以休止角、硬度、感官评价作为片剂质量评价指标,分别考察助流剂的用量和种类,黏合剂的用量和种类,青果葛根配比对片剂质量的影响。
2.5.1 黏合剂种类的确定
试验分别考察了3种较常用的黏合剂:水,聚维酮K30和淀粉浆,按“2.1”小节的方法制备含片,考察休止角、硬度和感官评价。
2.5.2 助流剂种类的确定
试验分别考察了常用的两种助流剂:硬脂酸镁、微晶纤维素,按“2.1”小节的方法制备含片,考察休止角、硬度和感官评价。
2.5.3 黏合剂用量的确定
在“2.5.1”试验确定黏合剂种类和预试验的基础上,设置黏合剂用量的单因素试验,考察休止角、硬度和感官评价。
2.5.4 助流剂用量的确定
在“2.5.2”确定助流剂种类和预试验的基础上,设置助流剂用量的单因素试验,考察休止角、硬度和感官评价。
2.5.5 青果和葛根配比的筛选
试验分别考察了青果和葛根配比1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,1∶5,2∶1,3∶1,4∶1和5∶1,按“2.1”小节的方法制备含片,考察休止角、硬度和感官评价。
根据单因素试验,确定因素和水平后,采用星点设计效应面法对青葛利咽含片成型工艺进行优化。选取黏合剂的用量(A)、助流剂用量(B)、青果葛根配比(C)为考察因素,以休止角(Y1)、硬度(Y2)、感官评价(Y3)的总评归一值(Overall desirability,OD)为评价指标。根据3个指标对片芯质量影响的重要性,设定各自权重:15%,15%和70%。试验因素与水平见表2。
表2 星点设计因素水平表
根据前期试验结果,单用一种填充剂无法满足含片口感和片剂成型,故选用两种黏合剂混合使用。试验分别考察了水+聚维酮K30、聚维酮K30+淀粉、淀粉+水作为黏合剂,按“2.1”小节的方法制备含片,考察休止角、硬度及感官评价,结果见表3。结果表明,水和聚维酮K30作为黏合剂效果较好。
表3 黏合剂筛选结果
由表4可知,硬脂酸镁效果较好。
表4 助流剂筛选结果
由表5可知,当水和聚维酮K30用量在11%~15%之间时,效果较好。
表5 水和聚维酮K30用量筛选结果
由表6可知,当硬脂酸镁用量在3%~7%之间时,效果较好。
表6 硬脂酸镁用量筛选结果
试验分别考察了青果和葛根配比1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,1∶5,2∶1,3∶1,4∶1和5∶1,按“2.1”小节的方法制备含片,考察休止角、硬度及感官评价,结果见表7。结果表明,青果葛根配比对休止角、硬度、感官评价的影响较小,为了能够满足星点设计效应面法对因素水平设置的连续性的要求,试验选择1∶3,1∶1,2∶1,3∶1和4∶1作为青果葛根配比的因素水平。
表7 青果和葛根配比筛选结果
根据单因素试验,确定了黏合剂的种类和用量范围,助流剂的种类和用量范围,以及青果和葛根的配比的范围。在此基础上,采用星点设计效应面法,以黏合剂的用量(A)、助流剂的用量(B)、青果葛根配比(C)为考察因素,以休止角(Y1)、硬度(Y2)、感官评价(Y3)的总评归一值为评价指标,利用Design-Expert V11.0.4.0软件分析试验数据,试验结果及方差分析见表8和表9。
表8 星点设计试验结果
表9 响应面模型方差分析结果
第一次的拟合模型p=0.030 1<0.05,说明该模型具有显著性。去掉几个对结果影响不显著的数据以后再次进行拟合,得到的p=0.002 5,说明去掉数据以后,模型显著性明显提高。此时方程为Y=74.50+ 1.11B-1.18AC-1.23BC-1.83A2。
此模型的p<0.01,表明回归模型极其显著,失拟项p=4.25>0.05,表明差异没有统计学意义,说明数据中没有异常点,不需要引入更高次数的项。模型中F值越大,表示该试验因素越重要。模型的决定系数R2=0.643 5,调整过后的决定系数Radj2=0.548 4,说明该模型可信度良好。
由该模型得到的最佳成型工艺为黏合剂用量13.332%、助流剂用量6%、青果葛根配比1∶1,此时的OD为77.031。试验结果的等高线和曲面图见图1。可以看出,黏合剂的用量是影响最终质量的关键因素。
图1 原料及辅料的等高线及曲面图
根据星点设计的最佳处方,黏合剂的水和聚维酮K30用量为13.332%,助流剂硬脂酸镁用量为6%,青果葛根配比为1∶1,按照“2.1”小节的方法制备3组含片,分别测量休止角和硬度,并进行感官评价,结果见表10。通过处方验证试验可知,OD的实际平均值和预测值偏差为0.3%,说明星点优化的处方条件是比较可靠稳定的。
表10 处方优化验证结果
1) 通过单因素考察试验,确定黏合剂为水+聚维酮K30,助流剂为硬脂酸镁。再通过星点设计-效应面法进一步优化了水+聚维酮K30用量、硬脂酸镁用量以及青果葛根配比,青葛利咽含片的最佳成型工艺参数为水和聚维酮K30用量13.332%、硬脂酸镁用量6%、青果葛根配比1∶1,此时的OD值为77.031。验证试验的偏差为0.3%,小于5%,说明所建立的数学模型是合理的,并且预测性效果较好。
2) 试验采用的是三因素五水平的星点设计-效应面法,设置的三个因素分别是黏合剂用量、助流剂用量以及青果葛根配比。但是片剂的成型质量还受其他多种因素的影响,如崩解剂的种类和用量,以及压片参数,如压片机压力和出片速度等[19-20],将在下一步进行后续研究。
3) 通过对试验数据进行多元非线性拟合,试验发现第一次的拟合结果中,C(p=0.45>0.05),C2(p=0.47>0.05)未达到显著水平,说明青果葛根配比对含片的成型质量影响较小。删去对显著性影响较小的项重新拟合,得到结果:A2(p=0.001 5)对显著性影响大,说明黏合剂用量对含片的成型质量影响较大。
4) 青果和葛根均为清热利咽中药食同源原料,现代研究的均为二者配伍解酒作用,在利咽方面的应用相对较少,此次试验采用星点设计-效应面法筛选了青葛利咽含片的最佳成型工艺,进一步拓展了药食两用原料的应用途径。