滇桂艾納香配方顆粒噴霧干燥工藝的優化

謝譚芳， 何結思， 程 哲， 王志萍， 朱小勇

(廣西中醫藥大學，廣西高校中藥制劑共性技術研發重點實驗室，現代中藥制劑工程技術研究中心，廣西 南寧 530022)

2016年2月，國務院印發了《中醫藥發展戰略規劃綱要2016-2030年》，明確將中藥配方顆粒納入國家中醫藥發展戰略規劃，行業開發趨勢已逐漸明朗[1]。中藥配方顆粒是中藥飲片傳統與現代科技的結合，也是在中藥飲片基礎上的創新，它不僅保留了中藥飲片的藥性功效，還具有劑量準確、使用貯存方便、衛生潔凈等特點[2]。滇桂艾納香是廣西民間常用壯藥之一，為了充分發揮該藥材活血止血的功效，前期將其開發成配方顆粒，不僅可保持中藥飲片藥效，而且使用方便程度得到了很大的改善。

在工業生產過程中，常采用冷凍干燥、減壓干燥工藝，但兩者干燥時間長，生產效率低[3]。噴霧干燥法相較于一般的常壓、減壓干燥，其效率更高，有效成分破壞率更低，所得粉體均一，溶化性好，具有良好的發展應用前景[4-5]。星點設計-效應面法是一種條件尋優的試驗設計方法，可將復雜的未知函數關系在小區域內用簡單的模型來擬合，它計算簡便，具有可連續對試驗各水平進行分析的優勢[6]。因此，本實驗采用AHP-CRITIC法結合星點設計-效應面法優化滇桂艾納香配方顆粒噴霧干燥工藝，以期為該制劑后續開發提供依據。

1 材料

1.1 試劑與藥物 原兒茶酸對照品(批號110808-201205，純度99.9%)購自中國食品藥品檢定研究院。滇桂艾納香(產地廣西百色)購自當地藥材基地，經廣西中醫藥大學中藥鑒定教研室田慧教授鑒定為菊科植物假東風草Blumeariparia(Bl.)DC.的干燥全草。乙腈為色譜純，購自賽默飛世爾科技(中國)有限公司；乙醇為分析純，購自國藥集團化學試劑有限公司；水為超純水。

1.2 儀器 UPC-11-10T型超純水器；SQP YJ-04型電子天平[賽多利斯科學儀器(北京)有限公司]；KQ3200B超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)；LC-20A型島津高效液相色譜儀(日本島津公司)；DGG-9426A型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海市齊欣科學儀器有限公司)；Mobile Minor試驗型噴霧干燥器(丹麥GEA Niro公司)；Fresco 17型冷凍高速離心機[賽默飛世爾科技(中國)有限公司]；MA150C-000230V1快速水分測定儀(德國賽多利斯公司)。

2 方法與結果

2.1 提取液制備 取藥材適量，加入20倍量水提取2次，每次30 min，300目濾布過濾，合并濾液，濃縮至所需相對密度，即得。

2.2 噴霧干燥粉末得率測定 先測定固含量，方法為取不同相對密度水提液各約2.0 g，平行3份，置于鹵素快速水分測定儀中加熱至105 ℃，保溫使水分蒸發，當質量不再變化的時間大于30 s時停止加熱，讀取最終質量，公式為固含量=(干燥后剩余質量/樣品質量)×100%。再測定噴霧干燥粉末得率，公式為粉末得率=[收集瓶內粉末質量/(固含量×藥液體積)]×100%[7]。

2.3 含水量測定 參照2020年版《中國藥典》四部通則0832水分測定法中的烘干法，取噴霧干燥粉末約2 g，精密稱定，平鋪于干燥至恒重的扁形量瓶中，厚度不超過5 mm，精密稱定質量，開啟瓶蓋，在105 ℃下干燥5 h，將瓶蓋蓋好，轉移至干燥器中，放冷30 min，精密稱定質量，在上述溫度下干燥1 h，放冷，精密稱定質量，重復上述操作至連續2次測定結果的差異不超過5 mg，根據減失的質量來計算含水量。

2.4 原兒茶酸含量測定

2.4.1 色譜條件 ZORBAX SB-C18色譜柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相乙腈-1%冰醋酸(5∶95)；體積流量1.0 mL/min；柱溫30 ℃；檢測波長257 nm；進樣量10 μL。

2.4.2 對照品溶液制備 精密稱取原兒茶酸對照品適量，甲醇溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得(質量濃度為0.586 0 mg/mL)。

2.4.3 供試品溶液制備 取噴霧干燥粉末約2 g，精密稱定，置于具塞錐形瓶中，精密加入甲醇50 mL，稱定質量，超聲(功率150 W、頻率40 kHz)處理40 min，放冷，甲醇補足減失的質量，搖勻，濾過，取續濾液，即得。

2.4.4 線性關系考察 精密量取適量“2.4.2”項下對照品溶液，甲醇稀釋至4.036、8.072、16.144、32.280、64.575 μg/mL，分別精密吸取10 μL，在“2.4.1”項色譜條件下進樣測定，以對照品質量濃度為橫坐標(X)，峰面積為縱坐標(Y)進行回歸，得方程為Y=40 790X-26 156(r=0.999 9)，在4.036～64.575 μg/mL范圍內線性關系良好。

2.4.5 精密度試驗 精密吸取同一份對照品溶液10 μL，在“2.4.1”項色譜條件下進樣測定6次，測得原兒茶酸峰面積RSD為0.36%，表明儀器精密度良好。

2.4.6 穩定性試驗 取同一份供試品溶液，于0、2、4、6、8、12 h在“2.4.1”項色譜條件下進樣測定，測得原兒茶酸峰面積RSD為1.01%，表明溶液在12 h內穩定性良好。

2.4.7 重復性試驗 取噴霧干燥粉末6份，按“2.4.3”項下方法制備供試品溶液，分別精密吸取10 μL，在“2.4.1”項色譜條件下進樣測定，測得原兒茶酸含量RSD為1.85%，表明該方法重復性良好。

2.4.8 加樣回收率試驗 取各成分含量已知的噴霧干燥粉末6份，每份約1 g，精密稱定，加入適量對照品，按“2.4.3”項下方法制備供試品溶液，在“2.4.1”項色譜條件下進樣測定，計算回收率。結果，原兒茶酸平均加樣回收率為95.93%，RSD為1.45%。

2.4.9 專屬性試驗 吸取對照品、供試品溶液和甲醇適量，在“2.4.1”項色譜條件下進樣測定，結果見圖1。由此可知，甲醇不干擾原兒茶酸測定，分離度大于1.5，表明該方法專屬性良好。

1. 原兒茶酸圖1 原兒茶酸HPLC色譜圖

2.5 單因素試驗

2.5.1 提取液相對密度 控制進風溫度為170 ℃，泵轉速為10 r/min，選擇提取液相對密度1.0、1.02、1.05、1.07、1.10(25 ℃)，測得原兒茶酸含量分別為0.458 8、0.457 9、0.503 3、0.462 5、0.460 8 mg/g，噴霧干燥粉末得率分別為96.52%、82.50%、71.03%、74.12%、54.03%，含水量分別為8.99%、6.96%、6.78%、6.33%、4.05%。

2.5.2 進風溫度 控制提取液相對密度為1.05，泵轉速為10 r/min，選擇進風溫度160、165、170、175、180 ℃，測得原兒茶酸含量分別為0.490 0、0.483 2、0.489 7、0.496 6、0.487 1 mg/g，噴霧干燥粉末得率分別為70.51%、70.00%、72.87%、76.48%、85.23%，含水量分別為5.80%、5.50%、5.60%、5.00%、6.80%。

2.5.3 進樣速度 控制進風溫度為175 ℃，提取液相對密度為1.05，選擇進樣速度10、11、12、13、14 r/min，測得原兒茶酸含量分別為0.422 5、0.410 1、0.409 5、0.433 6、0.440 4 mg/g，噴霧干燥粉末得率分別為73.52%、77.16%、84.03%、85.31%、87.16%，含水量分別為5.10%、5.80%、5.46%、5.06%、5.31%。

2.6 AHP-CRITIC權重法結合星點設計-效應面法

2.6.1 AHP法 參考文獻[8]報道，優先順序為原兒茶酸含量>噴霧干燥粉末得率>含水量，依次構建判斷矩陣，進行兩兩比較，結果見表1。

表1 評價指標兩兩比較的判斷矩陣

表2 標準化處理結果

表3 CRITIC相關系數測定結果

2.6.3 AHP-CRITIC法 將AHP、CRITIC法所得權重系數進行綜合權重計算，公式為W復合ij=WAHPijWCRITICij/∑WAHPijWCRITICij，得原兒茶酸含量、噴霧干燥粉末得率、含水量權重系數分別為0.698 6、0.178 1、0.123 4。

2.6.4 3種權重方法比較 分別對AHP、CRITIC、AHP-CRITIC法所得數據進行綜合評分，計算總評“歸一值”(OD值)，結果見表4，再采用SPSS 26.0軟件進行相關性分析，發現AHP、CRITIC法所得OD值之間的相關系數為0.67，AHP、AHP-CRITIC法為0.994，CRITIC、AHP-CRITIC法為0.68，兩兩比較均有顯著差異(P<0.05)，表明3種權重方法一致性良好。同時，采用SPSS 26.0軟件分析權重系數，發現AHP、CRITIC所得權重系數之間的相關系數為-0.33，不具有顯著性(P>0.05)。最終，本實驗采用AHP-CRITIC法對原兒茶酸含量、噴霧干燥粉末得率、含水量進行綜合評分，計算OD值，公式為OD值=原兒茶酸含量實測值/最大值×0.698 6×100+噴霧干燥粉末得率實測值/最大值×0.178 1×100+最小值/含水量實測值×0.123 4×100。

表4 3種權重方法所得OD值測定結果

2.6.5 星點設計-效應面法 在單因素試驗基礎上，以提取液相對密度(A)、進風溫度(B)、進樣速度(C)為影響因素，原兒茶酸含量、噴霧干燥粉末得率、含水量的OD值為評價指標，采用星點設計-效應面法優化噴霧干燥工藝，因素水平見表5，結果見表6，方差分析見表7。

表5 因素水平

表6 試驗設計與結果

表7 方差分析

對表6數據進行二項式擬合，得方程為Y=85.93-0.39A-2.14B-1.04C+0.90AB+0.64AC+2.61BC-0.82A2+0.85B2+0.093C2(r=0.842 9)。由表7可知，因素B、BC有顯著影響(P<0.05)，響應面分析見圖2。最終確定，最優噴霧干燥工藝為提取液相對密度1.00(25 ℃)，進風溫度160 ℃，進樣速度10 r/min，OD值為94.60。

圖2 各因素響應面圖

2.7 驗證試驗 取提取液適量，按“2.6.5”項下優化工藝進行3批驗證試驗，測得原兒茶酸含量分別為0.445 5、0.436 1、0.465 2 mg/g，噴霧干燥粉末得率分別為84.78%、83.40%、83.14%，含水量分別為5.20%、5.20%、4.40%，平均OD值為95.58，RSD為3.88%，與預測值94.60接近(偏差率[12]為-1.04%)，表明該方法預測性理想，工藝重復性良好。

3 討論與結論

AHP法介于主觀與客觀之間，是通過數理運算將人們主觀上對各項指標的重視程度與各項指標間的相互聯系轉變為可量化的權重系數，使綜合評價變得科學合理[13]；CRITIC法屬于客觀權重系數法，在計算過程中是將各指標根據相對應的公式進行計算，進而轉變成可量化的權重系數，避免了主觀性，但未體現出優先順序；AHP-CRITIC法結合了上述2種賦權法的優點，既注重主觀，又不失客觀，比單一賦權法更能區分樣本數據，所體現的數據信息也更全面，可保證數據點均勻分散，結果穩定可靠、全面合理、符合實際[14-16]。本實驗采用AHP-CRITIC法確定原兒茶酸含量、噴霧干燥粉末得率、含水量的權重系數，再通過星點設計-效應面法優化滇桂艾納香配方顆粒噴霧干燥工藝，該方法穩定可靠，可為后續該制劑的制備及工業化大生產提供基礎。