注射用牡荊素的凍干工藝參數優化

牛海軍，李曉亮，邵 旭，許 亮，李光輝

（安徽九方藥物研究院有限公司，安徽 合肥 230088）

·實驗研究·

注射用牡荊素的凍干工藝參數優化

牛海軍，李曉亮，邵 旭，許 亮，李光輝

（安徽九方藥物研究院有限公司，安徽 合肥 230088）

目的 優化注射用牡荊素的凍干工藝。方法 以外觀、復溶性、pH、水分為指標，對凍干工藝中的參數進行優化。結果 優化的凍干工藝為，預凍開始至＋25～－40℃，2 h；－40℃，3 h；溫度逐漸升至－20℃，再由－20℃逐漸升至25℃。整個升華干燥過程約26 h，在25℃下干燥約5 h。結論 通過優化凍干工藝參數，所得注射用牡荊素的凍干制品外觀平整，質地疏松，加生理鹽水可迅速溶解分散成澄明溶液。

注射用牡荊素；低共熔點；冷凍干燥；凍干曲線；工藝優化

牡荊素是從山楂葉中提取純化而得的純度達99%以上的單一化合物，成分明確，質量可控。牡荊素口服給藥生物利用度試驗結果表明，灌胃給藥后，在大鼠體內幾乎無吸收，或吸收后很快被代謝，生物利用度幾乎為零[1－5]。注射用牡荊素可通過提高心肌組織抗氧化能力，保護心肌細胞膜，從而保護缺血受損的心肌。牡荊素為黃酮類化合物，其適應證為心血管類疾病，難溶于水，因其口服吸收利用度較低，做成注射制劑較好。注射劑的質量要求較嚴，包括無菌、無熱原、澄明度、滲透壓、安全性、穩定性等項目[6－7]。在水性環境中，牡荊素的穩定性、微生物等都不能很好地控制，貯存期短，且進行滅菌處理時也易損害藥物活性。冷凍干燥是將需要干燥的藥物溶液先預凍成固體，然后在低壓低溫的環境下，不經過液態，從凍結狀態直接升華除去所含水分的一種干燥方式。凍干是低溫真空干燥，不會破壞藥物活性，且能使微生物失去生物活力，延長貯存期[8－12]。經過冷凍干燥的物品易于長期保存，加水溶解后能恢復到冷凍前的形態，且能保持原有的生物、化學特性[13－15]。對于部分生化藥物，因其不穩定的物理、化學特性，凍干已被實踐證明為一種非常有效的手段。冷凍干燥的具體過程分為預凍、升華干燥和二次干燥（解析干燥）。本試驗中以注射用牡荊素凍干后再分散后的外觀、復溶性、pH、水分為考察指標，對注射用牡荊素的凍干工藝進行了考察。現報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

PHS－3C型pH酸度計（上海儀電科學儀器股份有限公司）；FD5－2.5E型冷凍干燥機（美國西盟國際集團金西盟北京分公司）；LC－10AT型液相色譜儀，包括LC－10AT色譜泵、SPD－M10Avp DAD檢測器、SIL－10A自動進樣器、LCsolution色譜工作站(日本島津公司）。

1.2 試藥

牡荊素原料（合肥七星醫藥科技有限公司，批號為160802，含量為99.6%）；甘露醇（山東天力藥業有限公司，批號為160518）。

2 方法與結果

2.1 凍干工藝考察

2.1.1 預凍條件

新產品凍干時，應先測其低共熔點，然后控制冷凍溫度在低共熔點以下，以保證冷凍干燥的順利進行。測定低共熔點的方法有熱分析法和電阻法[16－17]，根據實際情況，本試驗中采用電阻法。配制處方溶液50 mL，置低溫冰箱中冷至－50℃，冷凍5 h，取出，記錄溫度與相應的電阻值，結果見表1，并繪制低共熔點測定曲線(圖1)。可見，拐點在－18℃，故低共熔點為－18℃。

制品干燥前必須進行預凍，如不經過預凍而直接抽真空，當壓力降至一定程度時，溶于溶液中的氣體迅速逸出引起類似“沸騰”現象，部分藥液可能會冒出瓶外。預凍溫度應低于共熔點10～20℃，因此預凍溫度設定為－40℃；預凍時間常用2～3 h，本試驗中選擇預凍時間為3 h；預凍方法有速凍法和慢凍法，本試驗中選擇了慢凍法，＋25～－40℃預凍2 h，－40℃預凍3 h。這樣凍干較實，提高了凍干效率。

表1 低共熔點測定結果

圖1 制品溫度與電導率關系曲線圖

2.1.2 隔板溫度與時間

升華干燥時間：升華干燥法有一次升華法和反復升華法。一次升華法適用于低共熔點－10～－20℃的制品，且溶液濃度、黏度均不大，裝量厚度在10～15 mm的情況。根據本品性質采用一次升華法，按上述確定的處方和工藝配制溶液，3 mL／瓶灌裝于10 mL的西林瓶中，在低于－40℃下預凍3 h，同時將冷凝器溫度下降至－45℃以下，啟動真空泵，待真空度達到一定數值后，緩緩打開蝶閥，當干燥箱內的真空度達13.33 Pa（0.1 mmHg）以下時關閉冷凍機，通過隔板下的加熱系統緩緩加熱，供給制品升華過程中所需熱量，使凍結產品的溫度逐漸升至－20℃，藥液中的水分就可升華，再使凍結產品的溫度逐漸升至25℃，最后可基本除盡，然后轉入在再干燥階段。整個升華干燥過程約26 h。

再干燥時間：當升華干燥階段完成后，為盡可能除去殘余的水分，需進一步干燥。再干燥溫度確定為25℃，時間約10 h。再干燥期間分別在第2，4，6，8，10 h時取樣測定水分，結果再干燥5 h后水分基本除盡，達到要求。記錄再干燥時間與凍干制品水分的考察結果，詳見表2。可見，本品在凍干后外觀為疏松塊狀，復溶后為澄明溶液，pH在要求范圍之內，水分到最終也符合要求。

表2 再干燥時間與凍干制品水分的考察結果

2.2 工藝確定

預凍：把分裝好的藥品放入凍干箱內的隔板上，預凍開始至＋25～－40℃，2 h；－40℃，3 h。

升華干燥：將冷凝器溫度降至－45℃以下，啟動真空泵，待真空度達到一定數值后，緩緩打開蝶閥，當干燥箱內的真空度達13.33 Pa（0.1 mmHg）以下時關閉冷凍機，通過隔板下的加熱系統緩緩加熱，使凍結產品的溫度逐漸升至－20℃，再由－20℃逐漸升至25℃。整個升華干燥過程約26 h。

再干燥：在25℃下干燥約5 h，干燥失重符合規定。

繪制凍干工藝及曲線圖[18－19]，結果見圖2。

圖2 注射用牡荊素擱板溫度與時間關系

2.3 樣品試制

按上述確定的注射用牡荊素凍干工藝條件進行3批樣品的試制，并對凍干溫度、擱板溫度與時間等工藝路線進行記錄，確定生產工藝的可行性。結果見表3。可見，按同一處方工藝條件生產的3批樣品，各項指標重復性良好，工藝條件可行。3批樣品的凍干工藝既能達到滿意的結果，又節省了時間，故選用該凍干工藝。

3 討論

中藥注射劑是指以中醫藥理論為指導，采用現代科學技術和方法，從中藥或天然藥物的單方或復方中提取的有效物質制成的、可供注入人體內的滅菌溶液、乳狀液及供臨床用前配置成溶液的無菌粉末或濃溶液。注射劑具有藥效迅速，作用可靠，成分較明確，質量相對可控等特點，由于可以從皮內、皮下、肌內、穴位、靜脈和脊椎腔等部位給藥，為很多藥物藥效的發揮，尤其是臨床治療、急救和診斷開辟了新途徑。

表3 3批樣品凍干工藝及結果

牡荊素口服吸收差，因此制成注射劑用于臨床。前期筆者對牡荊素小水針試驗進行研究，樣品溶液滅菌后雖短時間內能保持溶液的穩定性，但長時間放置會出現渾濁，含量降低，保證不了樣品質量。鑒于小水針樣品穩定性差，說明牡荊素原料制成小水針目前還不可行，故本試驗中對牡荊素凍干粉針進行了研究。牡荊素的結構為碳苷，難溶于水，在不同pH水溶液中的溶解度隨著pH的增加而增加，pH較高時在溶液中主要以離子形式存在，溶解度增大。工藝中采用為堿溶液調節pH使溶解，pH控制在 8.5±0.5。臨床應用時靜脈滴注，1次1～2瓶，用250 mL 0.9%氯化鈉注射液溶解后使用。采用本品1～2瓶與250 mL不同pH條件及與不同廠家0.9%氯化鈉注射液配伍，6 h內性狀、pH、含量及有關物質基本穩定，人體血液的pH為7.40±0.05，藥物濃度在緩慢滴入血液時，藥物被稀釋，濃度降低，保證了臨床用藥的安全性和有效性，為產品上市提供了基礎。

凍干過程中最重要的過程參數是制晶的溫度和干燥箱內的壓力。凍干曲線就是表示凍干過程中產品的溫度和壓力隨時間變化而變化的關系曲線。根據最佳處方，在生產質量管理規范（GMP）凍干粉針劑車間進行了3批中試樣品的試生產，并對凍干溫度、擱板溫度與時間等工藝路線進行記錄，3批樣品凍干曲線一致，且制得樣品均合格，質量穩定。凍干制品中主要殘次品有塌陷、干縮、泡坑等，而其影響因素較多，如預凍時間不足，干燥時間上升過快等。通過低共熔點的測定，確定預凍的溫度和時間，保證了凍結完全；通過隔板溫度上升與時間的關系，確定凍干曲線，保證樣品不被溶化，成型率較好。

[1]于 瑤，何金丹，王 振，等.牡荊素調節自噬對小鼠肝缺血／再灌注損傷的保護作用[J].實用器官移植電子雜志，2016，4（1）：27－31.

[2]王亞男，彭成鳳，甄毅嵐，等.注射用牡荊素與葛根素注射液抗大鼠心肌缺血／再灌注損傷量效關系的研究[J].安徽醫科大學學報，2015，50（3）：314－318.

[3]董六一.牡荊素對心肌缺血／再灌注損傷的保護作用及其作用機制[D].合肥：安徽醫科大學，2007.

[4]董六一，邵 旭，江 勤，等.牡荊素對大鼠實驗性心肌缺血損傷的保護作用及其機制[J].中草藥，2011，42（7）：1378－1383.

[5]黃 勇，牟景麗，陳 慧，等.平衡透析法、超濾法結合液質聯用技術比較測定注射用復方葒草中黃酮類成分的血漿蛋白結合率[J].中國實驗方劑學雜志，2012，18（20）：91－96.

[6]楊桂琴.中藥注射劑不良反應原因分析[J].內蒙古中醫藥，2015(6)：91.

[7]高 穎，郭 鵬，張靜澤，等.中藥注射劑的研究進展[J].武警醫學院學報，2009，18（3）：249－251.

[8]劉文偉，張國泰，田 田，等.真空凍干干燥技術在中藥復方制劑生產中的應用[J].中國民族民間醫藥，2008，17（8）：17－20.

[9]李文春，孫永慧，崔仁海，等.中藥注射劑工藝中活性炭除熱原效果評價[J].中國中醫藥信息雜志，2014，21（2）：80－82.

[10]劉 嘉，劉漢清.凍干技術及其在中藥凍干制劑中應用的研究進展[J].中國醫藥技術經濟與管理，2007，1（5）：34－42.

[11]郭東杰，顧成波，祖元剛，等.牡荊苷納米混懸劑凍干粉的制備及表征[J].植物研究，2014，34（4）：567－571.

[12]劉苗苗，葉利春，陳立軍，等.真空冷凍干燥技術在中藥研究中的應用[J].中藥材，2014，37（5）：909－911.

[13]李月婷，胡 杰，謝玉敏，等.UPLC法同時測定復方葒草凍干粉針中11種指標成分的含量[J].中國新藥雜志，2015(5)：588－591.

[14]朱詠梅.注射用山楂葉指紋圖譜的研究[D].沈陽：沈陽藥科大學，2006.

[15]朱思遙.山楂葉凍干粉針及化學成分的研究[D].沈陽：遼寧中醫藥大學，2006.

[16]黃傳偉，梁曉會，范曉逶.凍干物料共晶點、共熔點測定儀的設計[J].醫療衛生裝備，2010，31（4）：15－17.

[17]崔清亮，郭玉明，程正偉.冷凍干燥物料共晶點和共熔點的電阻法測量[J].農業機械學報，2008，39（5）：65－69.

[18]章清揚，丁 寧.關于凍干粉針劑工藝設計的探討[J].健康必讀，2012（4）：401.

[19]王繼波.淺談中藥冷凍干燥工藝曲線的制訂[J].黑龍江科技信息，2010(35)：74.

Optimization of Freeze－Drying Process Parameters of Vitexin for Injection

Niu Haijun，Li Xiaoliang，Shao Xu，Xu Liang，Li Guanghui
（Anhui Joyfar Pharmaceutical Research Institute Co.，LTD.，Hefei，Anhui，China 230088）

Objective To optimize the freeze－drying process of vitexin for injection.M ethods The parameters of freeze－drying process were optimized by taking the appearance，solubility，pH and moisture as indexes.Results The optimized freeze－drying process was as follows：pre freezing to ＋25℃ to －40℃，2 h；－40℃，3 h；the temperature was gradually increased to －20℃，and then gradually increased from －20 ℃ to 25 ℃.The sublimation drying process was about 26 h，and it was dried for about 5 h at 25 ℃.Conclusion By optimizing the parameters of freeze－drying process，the freeze－dried vitexin has smooth appearance and loose texture，it can quickly dissolve and disperse into clear solution in saline.

vitexin for injection；eutectic point；freeze－drying；freeze－drying curve；process optimization

TQ460.6

A

1006－4931(2017)16－0006－03

2017－03－15；

2017－04－17)

10.3969／j.issn.1006－4931.2017.16.002

安徽省重大科技專項項目[15czz04082]。

牛海軍，大學本科，副主任藥師，主要從事中藥新藥創制工作，（電話）0551－65399988（電子信箱）niuhaijun.2008＠163.com。