星點設計-效應面法優選淋必通顆粒的成型工藝

杜慶偉，袁敏，梁瑞雪

(1.山東中醫藥大學，山東 濟南 250355；2.山東省中醫藥研究院，山東 濟南 250014)

慢性前列腺炎(CP)是臨床上比較難治愈的慢性疾病之一，多發于青壯年男性，其患病率高，治愈率低，據國內文獻報道其發病率為6.0%～32.9%[1-2]。目前，西藥對該病的治療多使用抗生素、物理療法等，療效不佳，且易于復發。而中醫藥治療慢性前列腺炎遵循辨證論治的原則，優勢明顯，目前已經成為臨床上治療的重要方法[3]。

淋必通顆粒的組方是臨床專家多年使用的臨床經驗方，由經典方五味消毒飲、滋腎通關丸及程氏萆薢消毒飲化裁而來。該組方由蒲公英、益母草等十味中藥材組成，全方具有消炎抗菌、清熱利濕、散結通淋之功效，用于治療慢性前列腺炎引起的各種癥狀，療效顯著[4]。本研究前期已對該處方的提取工藝進行了優化，確定了穩定可行的提取工藝[5]。在此基礎之上，本文采用星點設計-效應面法優選淋必通顆粒的成型工藝，為該復方制劑的工業化生產提供理論參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

十萬分之一電子天平(METTLER TOLEDO,型號：MS105)；萬分之一電子天平(舜宇恒平儀器，型號：AE224C)；DHG-9076型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司)；粉體綜合特性測試儀(成都精美新粉體測試設備有限公司，型號：JL-A3型)；14目尼龍篩；1號及5號標準篩。

1.2 試藥

糊精、可溶性淀粉、乳糖、甘露醇(天津市科密歐化學試劑有限公司)；制劑中所用中藥材(山東百味堂中藥飲片有限公司)；所用試劑乙醇、水等均為分析純。

2 方法與結果

2.1 干膏粉的制備

稱取相當于成人一日處方量20倍藥材共約2.24 kg，按照確定的提取工藝提取各味藥材，合并提取液，濃縮至相對密度為1.20～1.25(60 ℃)，60 ℃下減壓干燥至干膏，然后粉碎，過80目尼龍篩，置于干燥器內備用。

2.2 顆粒的制備工藝

精密稱取干膏粉及相應比例的輔料，充分混勻，用適合濃度的乙醇溶液制軟材，過14目尼龍篩制粒，至60 ℃烘箱中常壓干燥3 h，整粒，即得。

2.3 考察指標

2.3.1 成型率

依據2015版《中國藥典》[6]顆粒劑項下的有關規定，使用1號篩和5號篩進行整粒，能通過1號篩且不能通過5號篩的為合格顆粒，計算合格顆粒的得率。

2.3.2 吸濕率

取約2 g顆粒，精密稱定，置干燥至恒重的稱量瓶內，將稱量瓶敞口放于盛有NaCl過飽和溶液且已飽和48 h的干燥器內，密封，72 h后稱定重量，吸濕率=(吸濕后顆粒重量-吸濕前顆粒重量)/吸濕前顆粒重量 × 100%[7]。

2.3.3 休止角

使用粉體綜合特性測試儀進行休止角測定，使顆粒自漏斗上方均勻流下，漏斗最低端距離測量盤的高度H為1 cm，顆粒流下所形成圓錐體的底面半徑為R，休止角α=arctan(H/R)[8]。

2.3.4 溶化性

依據2015年版《中國藥典》四部[9]通則顆粒劑項下有關規定，精密稱取10 g顆粒，置于盛有200 mL熱水的燒杯內，玻璃棒攪拌，記錄全部溶化時間。

2.3.5 指標分析

以成型率、休止角、吸濕率、溶化性為考察指標，考察上述4個不同的因素對淋必通顆粒成型工藝的影響，采用總評歸一值(OD值)作為評價指標[10]。對于越大越好的指標(如成型率)，dn=(Yn-Ymin) / (Ymax-Ymin) ；對于越小越好的指標(例如吸濕率、休止角、溶化性)，dn= (Ymax-Yn) /(Ymax-Ymin)。由此，

總評 歸一值 = (d1×d2×d3×d4)1/4,n=1,2,3,4。

2.4 輔料種類的篩選

表1 不同輔料的篩選結果Table 1 Screening results of different excipients

由表1可知，糊精作為輔料時成型率最高，吸濕率、溶化性、休止角均較好，且相比于乳糖和甘露醇，糊精的價格低廉，適用于工業化生產，綜合考慮選用糊精作為輔料。

2.5 星點試驗設計

在預試驗基礎上，選擇輔料用量(倍)、乙醇體積分數(%)和乙醇每10.0 g干膏使用量作為考察因素，因素水平見表2。

表2 因素水平表Table 2 Factor levels

精密稱取干膏粉20份,每份約20 g，按照表2中因素水平進行20次實驗，按2.2項下方法制備顆粒，試驗結果見表3。

表3 試驗設計及結果Table 3 Test design and results

續表3

對試驗結果(表3)，采用 Design-Expert 8.0.6 軟件對數據進行分析，以OD值對3個因素進行二次多項式非線性擬合。所得擬合方程為：

Y=129.6-35.03A-2.234B-4.073C-0.451 3AB-0.994 9AC+0.2612BC-0.316 3A2+1.331×10-3B2-1.524C2，

擬合相關系數r為0.958 8，失擬項的P>0.05，表明該模型方程擬合度良好[11]。由方差分析結果可知，模型中一次項因素A和二次項BC、C2對顆粒劑成型工藝的制備有極顯著性影響，一次項因素C和二次項AB有非常顯著性影響，其他因素影響不顯著。

表4 效應面二次模型的方差分析Table 4 Variance analysis of quadratic model

2.6 效應面分析及預測

圖1 效應面曲線圖Fig.1 Response surface curve

2.7 成型工藝驗證實驗

為驗證模型的可靠性，按照確定的成型工藝進行驗證性試驗，平行做3批，試驗結果見表5。由表5可知，3次驗證性試驗的歸一均值為0.740 1，與預測值0.766 3的相對誤差為3.42%，表明模型預測性良好，成型工藝穩定可行。

表5 驗證試驗結果Table 5 Results of verification test

3 討論

3.1 星點設計的選擇

本試驗運用星點設計-效應面優化法優選淋必通顆粒的成型工藝，采用Design-Expert 8.0.6軟件分別進行了多元線性擬合、二次多項式非線性擬合及雙因素模型擬合。

所得多元線性擬合方程為：

總評歸一值=-1.858-1.010A+0.025 26B+0.156 3C，

相關系數r為0.372 2，失擬項P<0.01，擬合效果差，且各因素均不具有顯著性差異。

所得二次多項式擬合方程為：

總評歸一值=129.6-35.03A-2.234B-4.073C-0.451 3AB-0.994 9AC+0.2612BC-0.316 3A2+1.331×10-3B2-1.524C2，

擬合相關系數r為0.958 8，失擬項的P>0.05，表明該模型方程擬合度良好。

所得雙因素模型方程為：

總評歸一值=173.9-35.66A-1.994B-22.36C+0.451 3AB-0.994 9AC+0.261 3BC，

相關系數r為0.544 8，失擬項P<0.01，各因素也均不具有顯著性差異。經三種模擬方程結果可知，二次多項式非線性擬合效果最好，預測性強，歸一值的測得值接近于預測值，表明該模型方程適于本試驗的結果分析，且成型工藝穩定可靠，重復性良好，進一步證實了該方法用于優化淋必通顆粒成型工藝的可行性。

3.2 制粒方式的確定

濕法制粒分為兩種：一是清膏和輔料直接混勻制粒；二是干膏與輔料混勻制粒。本研究根據預試驗結果，前者需要加入3倍以上輔料，而后者只需要加入1倍左右輔料，可以明顯減少患者的服藥量，故本研究選用了將干膏與輔料相混勻進行制粒。