刘莉彬,祝启张,杨瀚森,涂欣怡,黄金龙,邓 辉
(1.皖西学院生物与制药工程学院,安徽六安 237012;2.安徽省中药资源保护与持续利用工程实验室,安徽六安 237012)
自古以来,重楼就被作为中药治疗各种疾病,之后历代的中药古籍中都有其身影,记录中描述以重楼根入药,其基源植物主要为重楼属的多种植物。因此,研究有关重楼方面课题有着十分重要的作用[1]。
以重楼为君药,配三七、铁棍山药、丹参、山楂等臣药,经原辅料混合、制软材、制颗粒、干燥、整粒、压片等工序,制备重楼泡腾片,并测定原料药中薯蓣皂苷的含量,为今后的研讨提供相应的理论支持。
电热恒温鼓风干燥箱、片剂硬度仪、紫外可见分光光度计,天津市天大天发科技有限公司产品;旋转蒸发器,上海亚荣生化仪器厂产品;压片机,上海天凡药机制造厂产品;粉碎机,广州雷迈机械设备有限公司产品;比色皿,宜兴市伟鑫仪器有限公司产品;研钵、尼龙筛等。
1.2.1 试验材料
重楼、三七,六安华氏大药房有限公司提供;山楂、丹参,淮仁堂提供;铁棍山药,购自六安绿篮子超市。
1.2.2 试验试剂
葡萄糖AR、甘露醇AR、可溶性淀粉、阿斯巴甜、碳酸氢钠、柠檬酸AR、酒石酸、交联聚乙烯基吡咯烷酮AR、无水乙醇AR、PEG6000、氯化钠、三氯甲烷AR、乙酸酐、浓硫酸、盐酸。
重楼等药材→醇提、浓缩→酸碱分别制软材→酸碱分别制颗粒→干燥→整粒→压片[2]。
2.2.1 样品液的制备
重楼等药材→醇提、过滤→醇洗、浓缩蒸干→盐酸酸化→三氯甲烷加热回流→过滤浓缩→定容。
2.2.2 定性测定
泡沫反应→皂苷元母核反应。
2.2.3 定量测定
配置不同浓度的对照液→挥干溶剂→加浓硫酸,水浴加热→测定→绘制标准直线图。样品液→挥干溶剂→加浓硫酸,水浴加热→检测。
2.3.1 重楼浸膏
称取适量重楼等药材,按1∶8的比例加入体积分数为75%乙醇,进行2次提取,水浴50℃,每次提取90 min,合并2次滤液置旋转蒸发仪浓缩,最后制得浸膏[3]。
2.3.2 制软材
按称量的乳糖、葡萄糖、可溶性淀粉、甘露醇的1∶3和柠檬酸、酒石酸、称量一半的PVPP及碳酸氢钠分别(酸碱比例1∶4)过筛(65目)、研磨混合,缓慢地加入重楼浸膏适量,用手工黏合分别制得酸碱软材。要求制得的软材握之成团、触之即散。
2.3.3 制颗粒
将已经制好的软材通过24目筛,使软材变成颗粒,制得酸碱颗粒。
2.3.4 干燥
在80℃电热恒温鼓风干燥箱中将已经经过筛的软材干燥60 min。
2.3.5 整粒
将已经在干燥箱中干燥后的颗粒过40目筛,然后加入润滑剂PEG6000氯化钠混合剂和称量一半的交联聚乙烯基吡咯烷酮,过筛(40目)混合均匀。
2.3.6 压片
将整好的颗粒每次称量200 mg用压片机压片,每片直径8 mm。
在社会上随机抽取学生组建评委小队,依据评分标准,分别对重楼泡腾片的各个方面进行评分,统计每组总分计算平均值[4]。
重楼泡腾片各方面评分见表1。
表1 重楼泡腾片各方面评分
中药制剂的缺点是本身带有浓重的中药苦涩味,在患者服药时,会对患者的顺应性产生极大的不利影响,对于制剂来说是一个很重要的问题。为避免这一问题,选择加入矫味剂阿斯巴甜对其处理。因阿斯巴甜的甜度比一般糖甜约200倍[5],加入量过多,会过甜而不利患者服用,且自身也有一定的危害,故对阿斯巴甜进行加入量的研究。分别以阿斯巴甜量为0.05%,0.10%,0.15%,0.20%加入处方中,根据口感、风味进行分析。
阿斯巴甜添加量对重楼泡腾片感口感、风味的影响见表2。
表2 阿斯巴甜添加量对重楼泡腾片感口感、风味的影响
由表2可知,当添加阿斯巴甜添加量达到0.05%时,出现明显的中药苦涩味;添加量达到0.10%时,中药味淡去,口味不明显;添加量达到0.15%时,有明显甜味;添加量达到0.20%时,甜味重。为节约成本,防止过多矫味剂影响药效,满足患者顺应性,确定添加阿斯巴甜(矫味剂)的添加量为0.10%。
由于重楼浸膏有较强的黏性,由此代替黏合剂,降低黏合剂的危害,同时满足最大载药量且降低成本。分别以重楼浸膏量4%,5%,6%,7%,8%整粒、压片,对其各个方面进行对比。
添加重楼浸膏的比例对重楼泡腾片感官品质的影响见表3。
表3 添加重楼浸膏的比例对重楼泡腾片感官品质的影响/分
当浸膏添加量为6%和7%时,泡腾片表面斑点过多,质地疏松,且易黏冲,不易操作;浸膏添加量为4%,5%时,表面较光滑,斑点量少,差距不大。因此,根据以上4种结果和从实际生产情况达到最大载药量,满足患者顺应性,最终确定浸膏加入量为5%。
为了使配制出的颗粒具有优良的流动性,重楼泡腾片的表面十分光滑且分布均匀,通过研究,在综合考查使用不同润滑剂所带来的效果后,最终决定选用硬脂酸镁作为试验研究的润滑剂,以此来保证配制出来的重楼泡腾片质量均匀。通过试验,最终确定一个最佳配方,然后经过一系列的制粒,用固定漏斗法[6]测定休止角的大小,测试颗粒的流动性来确定使用量。
添加硬脂酸镁添加量对压片的影响见表4。
表4 添加硬脂酸镁添加量对压片的影响
由表4可知,随着硬脂酸镁添加量的不断增加,休止角会随之减小,但当硬脂酸镁添加量增加到1.0%时,休止角为22.6°,为确保颗粒的流动性且保证成本最低,最终确定硬脂酸镁添加量为1.5%。
为达到更好的崩解效果,仅仅加入酸源碱源的泡腾崩解剂无法满足重楼泡腾片的泡腾效果。现选择交联聚乙烯基吡咯烷酮作为外加崩解剂。分别以交联聚乙烯基吡咯烷酮量的0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%压片。通过对泡腾片崩解时限为依据测定。
崩解剂添加量与崩解时限的关系见表5。
表5 崩解剂添加量与崩解时限的关系
当崩解剂交联聚乙烯基吡咯烷酮添加量达到0.5%时,崩解时限平均为3 min 56.8 s,且有2组超过5 min;当添加量达到1.0%时,崩解时限平均为1 min 6 s;当添加量超过1.0%后,平均崩解时限并没有明显降低。为减少患者等待时间、降低工艺成本,确定崩解剂PVPP的添加量为1.0%。且多次试验经验表明崩解剂的加入方法中,内外崩法比内崩法和外崩法要优,1.0%的添加量,使用内外崩法可以使平均崩解时限达到46.0 s,因此崩解剂可在制颗粒时加0.5%,整粒时添加0.5%,混匀。
经试验得出,润滑剂硬脂酸镁加入泡腾片中,溶解后,在溶液上层会产生浮沫,且酒石酸与钙镁离子容易产生浑浊,影响美观,且表面浮沫易溢出,这些在患者眼中都无法轻易接受。为改变这一问题,更改润滑剂为PEG6000,但PEG6000具有轻微的引湿性,易黏冲。通过向PEG6000中添加氯化钠,改变这一特性[7]。确定PEG6000的添加量为1.0%,并分别以氯化钠添加量0,0.5%,1.0%,1.5%压片,通过各方面进行比较。
氯化钠添加量对泡腾片的组织状态、澄清度影响见表6。
表6 氯化钠添加量对泡腾片的组织状态、澄清度影响
由表6可知,当氯化钠添加量为0时,表面较粗糙,有断面,会不时出现软片或黏冲现象;当添加量达到0.5%时,表面光滑,没有软片现象;当添加量大于0.5%时,没有明显更佳现象。为保证降低成本,工艺可以进行,确定氯化钠的添加量为0.5%。
因为柠檬酸具有容易吸收空气中水分的性质,制备时会有黏冲现象;酒石酸的口感不好,会改变泡腾片的口味。单一地作为酸源都不适合重楼泡腾片的制备要求[8]。选择同时加入柠檬酸和酒石酸,使酸源总添加量为11%,以改变其不足。应用单因素试验分析酒石酸及柠檬酸的配比,以多种感官评定为依据。
柠檬酸和酒石酸添加量见表7,添加量选择对感官评价的影响见表8。
表7 柠檬酸和酒石酸添加量/%
表8 添加量选择对感官评价的影响/分
由表8可知,最终确定酒石酸添加量为6%,柠檬酸添加量为5%。
对硬脂酸镁、PEG6000和氯化钠混合剂进行双因素分析,选择最佳的润滑剂。
双因素试验水平见表9,主体间效应的检验见表10,临界F值对应表见表11。
表10 主体间效应的检验
表11 临界F值对应表
由表11可知,F A=1.774<F0.05(1,3),p>0.05;F=1.759<F0.05(3,3),p>0.05,表明润滑剂种类与占比例差异不显著,且润滑剂种类间差异不显著。为避免硬脂酸镁使溶液浑浊产生浮沫,在不影响感官评价的条件下,确定润滑剂的加入类型为PEG6000和氯化钠混合剂:PEG6000的添加量为1.0%,氯化钠的添加量为0.5%。
为了更好地优化重楼泡腾片配方,将对甘露醇,葡萄糖、乳糖的添加量进行三因素三水平分析,从而选出最佳的填充剂配比[9]。从泡腾片的各个方面作为考查指标,安排三因素三水平试验[10],得出最优配比。
正交试验因素与水平设计见表12,重楼泡腾片配方优选试验结果见表13,方差分析结果见表14。
表12 正交试验因素与水平设计/%
表13 重楼泡腾片配方优选试验结果
表14 方差分析结果
因为F A=0.062、F B=0.316、F C=0.169均小于F0.05(2,2),p>0.05,表明3个因素各水平平均感官分数差异都不显著。可能是此试验误差大且误差自由度小(仅为2),灵敏度低,从而掩盖了3个因素各水平平均感官分数的差异显著性。此时,可从表6中选择综合评分最佳的试验组7(A3B1C3)即为3种填充剂的最佳配比,即甘露醇添加量为25%,乳糖添加量为10%,葡萄糖添加量为5%。
根据各项单因素考查试验结果和三因素三水平试验探究出个添加物的最佳比例,得出复方重楼泡腾片的最佳添加量为重楼浸膏5%,甘露醇25%,乳糖10%,葡萄糖5%,淀粉11.4%,柠檬酸5%,酒石酸6%,碳酸氢钠30%,交联聚乙烯基吡咯烷酮1.0%,PEG6000 1.0%(润滑剂),氯化钠0.5%,阿斯巴甜0.1%。
将药材于60℃干燥3 h,打碎成粉,过65目筛。在电子分析天平上按比例称取药材,总质量达到5 g。将药材放置于锥形瓶中,在甲醇溶液中浸泡1 h后,过滤药品残渣,接着用甲醇洗涤滤渣,两者合并,在烧杯中蒸干溶剂。向获得的残渣中依次缓慢加入相同体积的3 mol/L的盐酸溶液,水浴加热30 min,冷却至室温。多次加入三氯甲烷加热回流15 min并过滤,合并后静置,弃去下层液。浓缩并转移至容量瓶[10],三氯甲烷定容。
7.2.1 泡沫反应
根据皂苷类的药物具有泡沫反应,在搅拌时会发生和蛋白质溶液相同的泡沫现象,一旦温度升高后皂苷类药物泡沫不会消失,但蛋白质溶液产生的泡沫会消失,充分利用这一原理设计试验如下:分别取3 mL样品液、3 mL蛋白质溶液,振摇10 min,比较泡沫产生的量。在50℃下水浴加热5 min,对比泡沫量。蛋白质泡沫消失,皂苷不消失,证明原料药中含有皂苷类物质,即薯蓣皂苷。
泡沫反应对比见图1。
图1 泡沫反应对比
7.2.2 皂苷元母核的反应
在2支试管中,其中1支加入10 mL样品液,蒸干溶剂,滴加3滴醋酸酐。溶解残渣后,滴加浓硫酸-醋酸酐试剂(体积比10∶1)3滴;另1支滴加3滴醋酸酐,再滴加相同配比的浓硫酸-醋酸酐试剂3滴。
皂苷元母核反应对比见图2。
图2 皂苷元母核反应对比
7.3.1 对照品溶液的制备
精确称取对照品5.0 mg对照品,在25 mL容量瓶中加入三氯甲烷溶解并定容,摇匀,作为质量浓度为0.2 mg/mL对照品溶液备用。
7.3.2 标准曲线的绘制
分别精确吸取对照品液0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.1,1.3,1.5 mL置于10 mL试管中,静置等待溶剂挥发,分别加入10 mL浓硫酸,在水浴锅中保温30 min,取出后冰水浴中冷却4 min。空白对照为浓硫酸,设置于波长410 nm处进行测定,重复5次。
对照品质量浓度与吸光度之间的关系见表15。
表15 对照品质量浓度与吸光度之间的关系
横坐标为对照品溶液浓度的平均值,A为纵坐标绘制标准曲线[11]。
对照品质量浓度与吸光度的线性关系见图3。
图3 对照品质量浓度与吸光度的线性关系
由图3可知,得回归线方程为:
7.3.3 样品含量的测定
按照上文标准曲线绘制的方法,精确吸取0.1 mL的样品溶液,重复5次,获得的数据取其平均值[12]。按相同条件下得到的线性回归方程换算得到原料药中的薯蓣皂苷的含量为227μg/g。
以重楼为主原料,研究重楼泡腾片的配方和工艺及原料药中薯蓣皂苷的含量测定。以多指标感官评定为依据,应用各单因素试验考查崩解剂、矫味剂、润滑剂、氯化钠及主药的用量,应用单因素考查润滑剂种类的选择,应用三因素三水平试验研究以优化配方,来筛选重楼泡腾片的最佳配方。该配方工艺简便、实用性强,所制得的重楼泡腾片酸甜适宜,硬度大,易保存,溶解快。且其原料药中含有薯蓣皂苷227μg/g。因时间有限,只做了原料药中薯蓣皂苷的粗测定。此试验为以后对重楼的开发利用奠定重要基础。