劉欣鈺,劉效栓,李季文,豆金彥,喬嘉周
(1.甘肅中醫藥大學藥學院,甘肅 蘭州 730000;2.甘肅省中醫院,甘肅 蘭州 730050;3.右江民族醫學院,廣西 百色 533000)
養陰生肌方是甘肅省中醫院協定處方,由白芍、龍膽、甘草等藥味組成,具有收斂生肌、消腫止痛的功效,原劑型為散劑,臨床應用已有三十多年,在治療復發性口腔潰瘍、放射性直腸炎、潰瘍性壓瘡、潰瘍性結腸炎等疾病方面具有較好的療效[1-4],但其服用時口感差,混合均一性不佳,揮發性成分不易保留。為增加養陰生肌方吸收、持續時間,增強對潰瘍性結腸炎的療效,課題組擬將其制成腸溶膠囊,具有生物利用度高、刺激性小、穩定性好等特點[5-7]。
在中藥膠囊劑制備工藝研究過程中,評價指標大多為吸濕性、休止角、成型率,而本實驗增加了水分測定,使養陰生肌腸溶膠囊成型工藝的評價更嚴謹客觀。首先,采用單因素試驗確定各影響因素考察范圍,再通過信息熵賦權法結合Box-Behnken 響應面法作進一步優化,以期為其他中藥膠囊劑成型工藝研究提供參考[8-9]。
1.1 儀器 LX2200C 電子分析天平(0.01 g)、LX120A 電子分析天平(0.000 1 g) (瑞士普利賽斯公司);DHG-9145A 電熱鼓風干燥烘箱(上海一恒科學儀器有限公司)。
1.2 試劑與藥物 腸溶空心膠囊(安徽黃山膠囊股份有限公司)。乳糖、麥芽糊精、可溶性淀粉、微晶纖維素(上海源葉生物科技有限公司)。乙醇(甘肅凱飛消毒科技有限公司);氯化鈉為分析純(天津市大茂化學試劑廠)。
2.1 制劑制備 取處方量藥材,加12 倍量水浸泡45 min后加熱回流提取2 次,每次90 min,合并濾液,濃縮至1 ∶2,放冷,加95% 乙醇使藥液醇沉體積分數達50%,靜置30 h,濾過,濾液濃縮至無醇味,烘干,粉碎,過100 目篩,得浸膏粉。按最優藥輔比1 ∶1 稱取可溶性淀粉、浸膏粉適量,混合均勻,少量多次噴入95% 乙醇(用量25%)制軟材,過20 目篩制粒,置于60 ℃烘箱中干燥30 min,取出,整粒,膠囊填充板將顆粒裝入腸溶膠囊中,即得。
2.2 指標測定
2.2.1 成型率 稱定整粒后顆粒質量,即為總顆粒質量,再稱定能通過1 號篩但不能通過5 號篩的合格顆粒質量,計算成型率,公式為成型率=[(總顆粒質量-合格顆粒質量)/總顆粒質量] ×100%。
2.2.2 吸濕率 取“2.2.1” 項下合格顆粒適量,平鋪于質量恒定的稱量瓶中,稱定質量,再將稱量瓶打開,放入盛有NaCl 過飽和溶液的干燥器中(相對濕度75%),每隔一定時間稱定1 次質量,計算吸濕率,公式為吸濕率=[(吸濕后顆粒質量-吸濕前顆粒質量)/吸濕前顆粒質量] ×100%。
2.2.3 休止角 采用固定漏斗法,將3 只漏斗串聯并固定,其中最下方1 只與坐標紙的距離控制在1 cm (H),將整粒后的顆粒沿最上方漏斗壁緩緩倒下,直至坐標紙顆粒的頂端和漏斗口觸碰,測量坐標紙顆粒形成圓錐的半徑R,計算休止角α,公式為tanα=H/R。
2.2.4 含水量 按2020 年版《中國藥典》 三部通則中0832 水分測定法項下第二法,取“2.2.1” 項下合格顆粒適量,平鋪于恒重稱量瓶中,稱定質量,打開瓶蓋,置于105 ℃烘箱中干燥5 h,取出,蓋好瓶蓋,迅速放入干燥器中冷卻30 min,稱定質量,再置于105 ℃烘箱中干燥1 h,放冷,稱定質量,直至連續2 次的差異不超過5 mg 為止,計算含水量,公式為含水量=(減失水分質量/合格顆粒質量) ×100%。
2.3 單因素試驗 以成型率、休止角、吸濕率為指標,篩選輔料種類、藥輔比、乙醇體積分數、乙醇用量、干燥溫度、干燥時間,采用Hassan 法進行歸一化處理,其中成型率越大越好,故采用公式越小越好,故采用公式再計算總評歸一值(OD),公式為OD=(d1d2…da)1/a,其中a為評價指標數,結果見表1。休止角、吸濕率由此可知,浸膏粉+可溶性淀粉OD 值最高,并且后者價格低廉,故選擇其作為輔料;藥輔比為1 ∶1 時OD 值最高,考慮到該因素與其余因素的交互作用,故選擇1 ∶1~1 ∶2進行后續考察;不同體積分數乙醇的OD 值相同,但在95%時成型率、休止角更高,故選擇該數值并不再進行優化;乙醇用量為20%時OD 值最高,15%、25%時稍低,故選擇15%~25%進行后續考察;干燥溫度為60 ℃時OD 值最高,故選擇該數值并不再進行優化;干燥時間為10 min時OD 值最高,20、30 min 時較低,故選擇10~30 min 進行后續考察。

表1 單因素試驗結果
2.4 Box-Behnken 響應面法 在單因素試驗基礎上,以藥輔比(A)、乙醇用量(B)、干燥時間(C) 為影響因素,成型率、休止角、吸濕率、含水量為評價指標,進行響應面設計,因素水平見表2,結果見表3。

表2 因素水平

表3 試驗設計與結果
2.5 信息熵賦權法 設定1 個評價指標系統由m個評價對象、n個評價指標組成,則原始指標的數據矩陣為X=(Xij)mn。本實驗建立由表3 數據構成的原始數據矩陣,具體步驟如下。
(1) 將原始數據矩陣進行歸一化,公式為X'ij=(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin)、X'ij=(Xmax-Xij)/(Xmax-Xmin)。
(2) 計算各指標概率Pij,公式為
(3)計算各指標熵Hi,公式為結果見表4。

表4 各評價指標權重計算結果
(4) 計算各指標權重Wi,公式為Wi=(1-Hi)結果見表4。
(5) 計算綜合評分Y。
2.6 模型擬合、方差分析 采用Design Expert 8.0.6.1 軟件對表2 數據進行二次項擬合,得方程為Y=29.99-16.4A+0.63B-0.38C-0.96AB-7.01AC-0.048BC+ 20.84A2+16.12B2+2.97C2(R2=0.959 9),方差分析見表5。由此可知,模型F=18.60,P<0.05,表明其誤差小,模擬程度好,具有顯著性;失擬項P>0.05,表明可用該模型對數據進行分析;各因素影響程度依次為A>B>C。

表5 方差分析
2.7 響應面分析 結果見圖1。最終確定,最優工藝為藥輔比1 ∶1,乙醇用量25%,干燥時間30 min,綜合評分為94.518 4 分。

圖1 各因素響應面圖
2.8 驗證試驗 按“2.7” 項下優化工藝進行3 批驗證試驗,結果見表6。由此可知,平均綜合評分與預測值94.518 4 分接近,表明該工藝穩定性良好,可用于工業化大生產。

表6 驗證試驗結果(n=3)
2.9 物理特性考察
2.9.1 堆密度 采用量筒法,取合格顆粒3 g,置于10 mL量筒中,將其從5 cm 高度垂直落在水平面上,反復3 次,計算堆密度,公式為堆密度=顆粒質量/顆粒體積,結果見表7,可知該參數穩定性良好。

表7 堆密度測定結果(n=3)
2.9.2 裝量差異 取3 批樣品,每批10 粒,先稱定整個膠囊質量,再倒出內容物,用小刷拭凈,稱定囊殼質量,計算每粒膠囊內容物裝量、平均裝量,其中后者在0.3 g 以下者裝量差異限度為±10%,公式為裝量差異限度=[(每粒膠囊裝量-平均裝量)/平均裝量] ×100%,結果見表8,可知均符合2020 年版《中國藥典》 要求。

表8 裝量差異測定結果(n=3)
養陰生肌方為中藥復方,中藥膠囊中的內容物大多為藥材直接打粉或浸膏粉,為了保證全方綜合療效,本實驗選擇浸膏粉作為內容物,但其吸濕性強,易結塊,需加入輔料可溶性淀粉加以改善[10-15]。為了保證養陰生肌腸溶膠囊的均一性、穩定性,本實驗以輔料種類、藥輔比、乙醇體積分數、乙醇用量、干燥溫度、干燥時間為影響因素,成型率、休止角、吸濕率、水分為評價指標,采用Box-Behnken 響應面法進行設計,該方法既可減少實驗次數,又可多指標對成型工藝進行同步優化,與正交試驗相比更合理完整[16-18],再通過信息熵賦權法對數據進行多指標綜合分析[19-21],發現優化所得的成型工藝穩定可靠,可為該制劑質量控制提供依據。