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[摘要] 目的 对四味清口含片处方中的配比及辅料进行优化, 研究其制备工艺。 方法 以三味药材[桂心(肉桂)、细辛、广陈皮]提取物挥发油的β-环糊精包合物粉与四味药材[桂心(肉桂)、细辛、广陈皮、甘草]提取物浸膏粉的混合物为主药, 用外观、口感、硬度和崩解时限为考察指标, 在单因素试验的基础上, 采用L9(34)正交实验设计, 固定清凉剂及润滑剂量,试验原料药粉用量、填充剂用量、润湿剂浓度、矫味剂用量对口含片质量的影响, 筛选四味清口含片处方中的最佳配比及辅料; 探讨了浸膏的干燥条件。采用湿法制粒压片, 以单因素试验法筛选制粒及干燥条件; 研制了四味清口含片,并对其质量进行了评价。 结果 四味清口含片最优处方为: 固定清凉剂薄荷脑用量1.0%及润滑剂硬脂酸镁用量1.0%,原料药粉用量45%、填充剂用量45%、矫味剂用量8%、φ=90%乙醇适量; 浸膏的干燥条件为60℃, 减压干燥7h;最佳工艺条件为: 20目筛制粒, 60℃干燥90min, 20目筛整粒。按最佳配比的原料药粉、辅料用量, 加入φ=90%药用乙醇适量制软料, 制粒(20目筛), 于60℃干燥90min, 20目筛整粒, 等量递加法加入硬脂酸镁、薄荷脑, 混匀压片。 结论 按优化处方和工艺制备的四味清口含片外观完整光洁, 色泽均匀, 崩解时限、硬度、片重量差异限度、脆碎度、微生物等指标均符合药典要求。口感苦甜适中, 有清凉感; 优化出的处方合理及制备工艺稳定可行。
[关键词] 四味清口含片;配比及辅料;优选处方;制备工艺;正交实验设计;质量评价
[中图分类号] R284.2 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616(2013)21-51-06
四味清口含片处方源于《华佗神方》,由桂心(肉桂)、甘草、细辛、广陈皮组成,该方理气和胃,阳通胃气和降,芳香化浊除臭,具有防治口臭等功效[1]。由于处方中有几味中药的口感不好,为方便患者服用,丰富临床用药剂型,研制了能在口腔内缓慢溶化而发挥对口臭治疗作用的口含片。本试验以口含片的外观、口感、硬度、崩解时限为考察指标,采用正交试验方法对四味清口含片的配比及辅料进行筛选优化,并探讨其制备工艺。研制了四味清口含片,并对其质量进行评价。
1 材料与仪器
1.1 材料
广陈皮、桂心(肉桂)、细辛、甘草药材购自广州致信中药饮片有限公司,经鉴定均符合《中国药典》(2010年版)一部各药材项下有关规定;将药材于50℃恒温鼓风干燥箱中烘干至恒重后粉碎,过50目筛,保存在干燥器皿内。β-CD(中国医药集团上海化学试剂公司);石油醚(上海国药集团化学试剂有限公司);无水硫酸钠(上海试四赫维化工有限公司);95%食用乙醇(天津市津酒集团);甘露醇(天津市红岩化学试剂厂);乳糖(天津市瑞金特化学品有限公司);阿斯巴甜(深圳思味特科技有限公司),糊精(天津市科密欧化学试剂有限公司),硬脂酸镁(天津市科密欧化学试剂有限公司);薄荷脑(黄山市天自药业有限公司)。实验用水为双蒸水;所用试剂均为分析纯。
1.2 仪器
KQ-300VDE型三频数控超声波清洗器(昆山市超市仪器有限公司);TDP型单冲压片机(江苏省海安县华宇制药机械有限公司);DHG-9140A型低热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司);Z85-2数显恒温磁力搅拌机(杭州仪表电机有限公司);D-8401W型多功能电动搅拌器(天津市华兴科学仪器厂);FZ102微型植物粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);微孔膜过滤机(海宁市正浩过滤设备有限公司);MS-300型真空浓缩锅(西安永兴食品药化机械有限公司);真空干燥箱(天津市泰斯特仪器公司);98-1-B型电子调温电热套(天津市泰斯特仪器有限公司);挥发油提取器(上海玻璃仪器厂);FA2104电子分析天平(上海天平仪器厂);SHK-110型湿法混合颗粒机(北京航空工艺研究所);ZP35B型和摇摆式整粒机(上海远东制药机器总厂);V型高效混合机(武进市孟河制药机器厂);78X-6A型片剂四用测定仪(上海优浦科学仪器有限公司)。
2 方法与结果
2.1 原料药粉的制备
2.1.1 原料药挥发油提取 精密称取按处方比例(质量比1∶1∶1)混合的广陈皮、桂心(肉桂)、细辛粉末,置于500mL圆底烧瓶中,加入6倍水量,浸泡1h,连接挥发油提取装置,按《中国药典》(2010年版)一部附录XD挥发油测定项下有关规定进行提取。加热煮沸至油量不再增加时停止加热,放置30min,读取挥发油量。用石油醚萃取挥发油,萃取液中加入无水硫酸钠干燥,过滤,挥去石油醚,得到淡黄绿色挥发油,平均提取率为2.12%。将挥发油提取后的水煎液过滤,收集滤液,所得药渣备用。
2.1.2 挥发油的包合物制备 由于挥发油容易在常温下挥发,对空气、日光及温度又比较敏感,极易被氧化,在制剂及储存过程中又容易散失,所以使用一般制剂方法难以对其进行有效的控制,从而影响了药物制剂的稳定性。故选用β-CD对挥发油进行包合,旨在减少挥发油的损失,掩盖不良气味,保证和增强药效,提高制剂稳定性。经前期试验,饱和水溶液法制备挥发油β-CD包合物的工艺条件为:挥发油与β-CD比1∶4,搅拌速度100r/min,包合温度50℃,包合时间3h。
精密称取β-CD适量置于具塞锥形瓶中,加入适量量蒸馏水,水浴加热使溶解,制备β-CD饱和水溶液,降至规定温度并保温。置恒温磁力搅拌器上缓慢加入φ=50%的挥发油无水乙醇溶液,在相应温度下,以一定速度搅拌包合至规定时间。停止加热后冷却至室温,再置于冰箱中5℃冷藏24h,取出,抽滤。包合物用石油醚冲洗3次,每次10mL,40℃真空干燥4h后称其质量,即得挥发油包合物(平均收率为85.09%)。过100目筛,备用。
2.1.3 原料药浸膏粉 精密称取按处方比例(与“2.1.1”中各药等份)的甘草粉末,加8倍水浸泡2h后,在70℃水浴上加热3h。滤过,收集滤液。所得药渣连同提取挥发油后的药渣,加入φ=75%的乙醇(料液比1∶16),在温度45℃,超声功率240W(频率80kHz)时提取60min。提取液用60目滤网粗滤,滤液和挥发油提取后的水煎液滤液及水提甘草后滤液合并,再用过滤机精滤。滤液置入真空浓缩锅浓缩成稠浸膏(真空度97kPa,温度55℃左右),再在60℃下减压干燥7h后,制成细粉。过100目筛,备用。浸膏粉的平均得率为15.06%。 探讨了制备原料药浸膏粉的干燥方法。以浸膏的收率和状态为指标,对比了喷雾干燥、常压干燥和减压干燥的效果,结果见表1。
因喷雾干燥黏壁,且收率低;常压干燥出的浸膏颜色很深,估计部分已经变质;而50℃减压干燥需时间过长,故选择60℃减压干燥7h。
将挥发油β-CD包合物粉加入原料药浸膏粉,混匀制得原料药粉。
2.2 口含片处方筛选
参考文献[2-7],结合本口含片的实际情况,以口感、外观、硬度、崩解时限为指标进行综合评分,先采用单因数变换法分别试验不同实验条件对四味清口含片质量的影响。再用正交试验设计确定原料药粉、辅料的最佳用量。
2.2.1 评分标准的选择 以口感、外观、硬度、崩解时限为指标进行综合评分,确定原料药粉和辅料的用量,选择最佳处方。指标及评分标准见表2。
2.2.2 原料药粉用量对口含片质量的影响 试验原料药粉用量对口含片质量的影响。口含片辅料的用量分别为阿斯巴甜7%、φ=90%乙醇适量、薄荷脑1.0%、硬脂酸镁1.0%、填充剂(乳糖-甘露醇为1.5∶1)总用量随原料药粉用量的不同而变化。原料药粉+辅料=100%,结果见表3。
由表3可见,原料药粉用量为35%~50%这4个组的崩解时限较长且相近;原料药粉用量为35%、40%时的口含片硬度不够,容易出现裂片。确定原料药粉的用量为45%。
2.2.3 填充剂种类和配比对口含片质量的影响 口含片中原料药粉用量为45%、填充剂总用量46%、阿斯巴甜7%、φ=90%的乙醇适量、薄荷脑1.0%、硬脂酸镁1.0%。考察不同填充剂对口含片质量的影响。结果见表4。
筛选了甘露醇、乳糖、糊精填充剂。甘露醇在医药上是良好的利尿剂、食糖代用品、药片赋形剂及固体、液体的稀释剂;甘露醇无吸湿性、干燥快、化学稳定性好、造粒好;而且在口腔含化过程中,有负热效应,故在口腔中溶解有清凉爽口感。所以常用作口含片中填充剂,压出的片剂光洁美观且入口有清凉感,用量适中即可。乳糖可以改变中药浸膏的吸湿性,所压的片剂完整光洁;且乳糖微有甜味,可提高药片的硬度,降低吸湿性[8]。实验结果表明,单纯以甘露醇为填充剂,虽然产品片面光洁,但在制粒过程中仅有一半的颗粒在整粒后可用于压片,而且产品硬度较小;单纯以乳糖为填充剂,在制粒及产品硬度方面可以达到很好的效果,但是片面光洁度不好,口感不佳,容易裂片;单纯以糊精为填充剂时,在制粒和硬度方面可以达到很好的效果,但片面较粗糙甚至出现麻点。因此三两种单一辅料均不适合作本产品的稀释剂,且糊精分别与乳糖、甘露醇混合或三者混合的效果都不太好,而乳糖-甘露醇(1.5∶1)组的崩解时限、口感和外观的得分最高,且硬度适宜。综合考虑,确定填充剂种类为乳糖-甘露醇混合组成。
2.2.4 填充剂乳糖-甘露醇配比对口含片质量的影响 原料药粉用量为45%、阿斯巴甜7%、φ=90%乙醇适量、薄荷脑1.0%、硬脂酸镁1.0%、乳糖-甘露醇的总用量为46%。乳糖-甘露醇的配比影响试验结果见表5。
由表5可知,乳糖-甘露醇配比为1.5∶1组的崩解时限、口感和外观得分最高。故确定乳糖与甘露醇的配比为1.5∶1。
2.2.5 润湿剂种类及浓度对口含片质量的影响 曾选择10%明胶水溶液、4% PVP-K30乙醇溶液、10% PEG乙醇溶液、10%淀粉浆,发现无法制粒,软材黏度太大。后采用不同浓度的乙醇为润湿剂制粒,乙醇浓度φ=75%~95%时,乙醇浓度越低,软材粘性越大,越难制粒。
口含片中原料药粉用量为45%、填充剂总用量46%、阿斯巴甜7%、薄荷脑1.0%、硬脂酸镁1.0%。进一步考察不同乙醇浓度的影响。乙醇浓度的影响结果见表6。选用φ=90%的乙醇为润湿剂。
2.2.6 矫味剂用量对口含片质量的影响 四味清口含片对口腔黏膜刺激性主要来源于原料的苦味以及砂粒感。为了消除苦味,尽量减少对口腔味蕾与黏膜的刺激性,已用微甜乳糖(相对甜度0.27)和甘露醇(相对甜度0.69)作填充剂来掩蔽苦味,增加口腔舒适感,减少砂粒感。但甜度不够,所以选用添加其它甜味剂来改善口感。同时考察甜味剂甜菊苷、
甜菊素、甜蜜素、阿斯巴甜、蔗糖时,发现阿斯巴甜矫味效果最好,且其甜味与蔗糖极为相似,口味纯正,而且安全性好,代谢不需要胰岛素参与。故选择阿斯巴甜作为矫味剂。阿斯巴甜的甜度为蔗糖的150~200倍,多加有苦味,所以其梯度变化应较小,且最多不能超过8%。
在口含片中原料药粉用量为45%、φ=90%乙醇适量、薄荷脑1.0%、硬脂酸镁1.0%、填充剂(乳糖-甘露醇为1.5∶1)总用量随矫味剂用量的不同而变化时。考察不同阿斯巴甜用量的影响。试验结果见表7。选用矫味剂的用量为7%。
口含片中常加入清凉剂如薄荷脑来提高口感和增加药物的局部渗透。加入薄荷脑可使含片口感清凉,但薄荷脑结晶具有较浓的清凉味,用量过大,会掩盖四味清口含片特有的药味且产生苦感,故必须控制好用量。按比例称取原料药粉、阿斯巴甜粉、硬脂酸镁、填充剂(乳糖-甘露醇为1.5∶1)用量随薄荷脑用量的不同而变化,分别加入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的薄荷脑,当加入的薄荷脑含量为1.0%时清凉味合适。选用薄荷脑用量为1.0%。
同时加入润滑剂增加压片时颗粒的流动性,装量时冲内无空隙,以保证压制的口含片具有良好的均匀性,减少粘冲现象,减少颗粒与冲模之间的摩擦力,片剂表面光滑。常用的润滑剂有硬脂酸镁和滑石粉。以相同量(占总量0.7%)加入颗粒中,测定颗粒的休止角:将漏斗圈定于水平放置的绘图纸上,把干颗粒倒入漏斗,量取圆锥体底部直径(2r)及圆锥高(h),根据tanα=h/r计算,各测定3次,取平均值。硬脂酸镁和滑石粉的休止角分别为:34.38°,35.30°。结果表明:以滑石粉为润滑剂的产品在口中具有明显的砂砾感,喉咙干涩;在此方面硬脂酸镁口感更佳。从休止角方面看硬脂酸镁润滑效果也较好,故选择硬脂酸镁作为润滑剂。按比例取原料药粉用量为45%、阿斯巴甜粉7%、薄荷脑1.0%、填充剂(乳糖-甘露醇为1.5∶1)用量随硬脂酸镁用量的不同而变化,分别加入0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%硬脂酸镁,测定3次休止角的平均值分别为36.66°、35.28°、34.50°、34.26°、33.49°,加入的硬脂酸镁含量为1.0%时颗粒的流动性最好。选用硬脂酸镁用量为1.0%。 2.3 口含片处方配比及辅料的优化
选出对四味清口含片质量有明显影响的因素,即原料药粉用量、乳糖-甘露醇配比及用量、润湿剂浓度及矫味剂用量。为优化四味清口含片的处方配比和辅料,采用L9(34)正交试验设计,确定原料药粉用量、乳糖-甘露醇配比及用量、润湿剂浓度及矫味剂用量的参数,固定清凉剂及润滑剂用量因素。以口感、外观、硬度、崩解时限为考察指标进行综合评分确定其处方配比。试验中乳糖-甘露醇用量随原料药粉、矫味剂用量的不同而变化。因素水平见表8,正交实验结果见表9,方差分析结果见表10。
由表8、表9可知,各影响因素大小为B>A>C>D,即乳糖-甘露醇配比>原料药粉用量>乙醇浓度>阿斯巴甜用量。其中乳糖-甘露醇配比及用量因素B的影响非常显著(P<0.01) ,原料药粉用量因素A的影响有显著性意义(P<0.05)。由数据可以得出:正交试验最优四味清口含片处方应为A2B2C2D3(即原料药粉用量45%、乳糖-甘露醇配比及用量为1.5∶1和45%、φ=90%乙醇适量、阿斯巴甜用量8%)。
2.4 最佳条件下的处方配比和辅料
优化后处方:广陈皮260g、细辛260g、甘草260g、桂心(肉桂)260g、乳糖-甘露醇(1.5∶1)225g、阿斯巴甜40.0g、φ=90%乙醇适量、薄荷脑5.0g、硬脂酸镁5.0g。
2.5 口含片制备工艺筛选
片剂制造过程一般有二种方式:一种为粉末直接压片法,即将原、辅料粉碎过筛后直接在压片机上进行压片。这种方式虽然可省去复杂的制粒过程,但对原料的性状以及辅料的要求很高,否则容易造成片重差异不合格以及脱帽或裂片现象。第二种为先制颗粒后再进行压片的方法。本实验采用第二种方法制备。工艺流程为:
2.5.1 原料药粉的制备 按照“2.1” 制备原料药粉,过100目筛备用。
2.5.2 辅料的制备 选用的辅料(乳糖-甘露醇(1.5∶1)、阿巴斯甜)过100目筛备用。
2.5.3 制软料 将原料药粉与填充剂粉等辅料加入到湿法混合颗粒机中,开启搅拌,混合约8min,完全均匀后,加入适量φ=90%乙醇制成软硬适中(紧握成团,触之即散)的软料。φ=90%乙醇的加入量以使软材适合制料为宜,制粒终点需要参考颗粒的特性。
2.5.4 制粒 比较了16、20、24目的粒度,发现20目硬度适中、流动性较好且片重差异较小。以20目筛作为制粒条件,把软料紧握成团,压过20目筛,使软料变成颗粒状。
2.5.5 干燥 分别考察颗粒在45℃、50℃、60℃、70℃、75℃、80℃时干燥的时间和颗粒质量。当干燥温度高于70℃时,有些提取物易氧化而失去功效,颜色变深;且会造成软料中的糖分溶化,使部分颗粒容易粘结成团、坚硬;当干燥温度为50℃时,颗粒质量较好,但需干燥2h以上,45℃时,需干燥3h以上。效率较低。由表11可知,干燥温度为60℃干燥时间为90min时,颗粒质量好,且颜色较浅,含水量适中(3%~5%)。按《中国药典》(2010年版)一部附录IXH项下水分测定法进行颗粒含水量测定,其颗粒平均含水量为3.28%;且制得的含片颗粒紧凑,硬度合适,无裂片、碎片。因而选择将湿粒置于60℃干燥箱中干燥90min,每隔0.5h翻动1次,加快干燥速度。
2.5.6 整粒 经干燥后的一部分颗粒有可能因粘连而结块,通过整粒机整粒使之成为大小均匀而适合压片的颗粒,并过20目筛,备用。
2.5.7 总混和压片 将过100目筛的薄荷脑、硬脂酸镁按等量递加法加入整粒后的颗粒中,在V形混合器中混匀,保持含片口感的一致性。用压片机压片,控制片重范围为理论片重0.50g,不得出现裂片、散片的现象,片剂表面光滑。
2.5.8 灭菌与包装 将含片放在紫外线下照射20min后,采用铝箔袋包装,使之避光、密封,有利于含片的保存。
2.5.9 口含片的制备 处方为广陈皮260g、细辛260g、甘草260g、桂心(肉桂)260g、乳糖-甘露醇(1.5∶1)225g、阿斯巴甜40.0g、薄荷脑5.0g、硬脂酸镁5.0g。将3味药材进行挥发油提取,得到16.4g(挥发油提取率为2.10%),并制成1∶4的β-CD包合物69.7g(包合物收率为85.0%),过100目;对四味药材提取制得稠浸膏;于60℃下减压干燥7h。将干燥后的浸膏粉156g(得率为15.0%)碎成细粉,过100目,加入挥发油β-CD包合物,混匀制得原料药粉。加入过100目的乳糖-甘露醇(1.5∶1)和阿巴斯甜粉,混匀,再加入φ=90%食用乙醇适量制软料,制粒(20目筛),于60℃干燥90min,20目筛整粒。将薄荷油加入硬脂酸镁与整粒后筛出的部分细粒中混匀后,再与全部干粒混匀。压片得1000片,将含片放在紫外线下照射20min后,检验,分装,即得。
2.6 口含片产品质量评价
按实验得出的处方及工艺生产一批口含片,检测其外观、片重差异、脆碎度、硬度、崩解时限、稳定性、口感等各项指标。
2.6.1 片剂的基本检查 口含片外观为棕黄色,表面完整光洁,色泽均匀,无杂斑,无异物。口感苦甜适中,无刺激性和沙砾感,有清凉感。
2.6.2 片重差异检查 片重质量差异=(片质量﹣平均片质量)/平均片质量×100%。精密称定20片口含片质量,其平均片重质量为0.488g;所检测口含片的片重质量差异均在±3%以内,满足药典规定的重量差异限度0.30g以下为±7.5%,0.30g及0.30g以上为±5%之规定,工艺稳定,质量合格。
2.6.3 崩解时限考察 吊篮浸入1000mL烧杯中,并调节吊篮位置,使其下降时筛网距烧杯底部25mm,烧杯内盛有温度为(37±1)℃的水,调节水位高度使吊篮上升时筛网在水面下15mm处,取口含片6片,分别置于崩解仪吊篮的玻璃管中。启动崩解仪,观察崩解情况,并记录时间。结果表明,口含片崩解时限分别为17.05、16.89、16.75、17.10、16.96、16.87min,平均值为16.94min,相对标准偏差(RSD)为0.8%。符合药典规定且稳定。考虑到口含片要求在口腔内缓慢溶解,不应在口腔内快速崩解,所以其崩解时限控制在15min左右。 2.6.4 脆碎度考察 取口含片13片检测产品脆碎度。检测完毕后,质量减失为0.36%,小于药典规定的1%,且无断裂、龟裂、粉碎现象。符合药典规定。
2.6.5 硬度检测 取6片口含片分别测定每片的径向硬度,分别为11.92、11.64、11.58、12.06、11.68、12.08kg,平均硬度为11.83kg,相对标准偏差(RSD)为1.9%。结果表明,产品的硬度较高,差异较小。
2.6.6 微生物指标 细菌总数80cfu/g,霉菌和酵母菌数6cfu/g,大肠埃希菌未检出。
3 讨论
中药干浸膏粉大多有较强的吸湿性,易吸潮而影响片剂的成型,因此,药粉不宜久置空气中。常遇中药片剂硬度不合格的现象,其原因是浸膏未完全干燥或在操作过程中吸湿。
中药浸膏粉黏性较大,对湿热不稳定,因此在选择填充剂和黏合剂(润湿剂)及干燥时应充分考虑有黏性填充剂(稀释剂)的加入量,不宜过多;且应使用不低于φ=85%的乙醇作为润湿剂,用高浓度乙醇易于控制软材含水量,便于制出松、软、黏、湿度适宜的软材,有利于造粒与压片,同时可降低颗粒干燥温度,提高药物的稳定性。
根据口含片的剂型特点,在制备工艺过程中,要求硬度大,且在口腔内缓慢溶解,不应在口腔内快速崩解;又因为人口腔中唾液的pH值范围在5.8~7.4,故在筛选处方后压制成的口含片,崩解时限控制在15min左右。
本实验采用β-CD包合挥发油,为了减少挥发油的损失、掩盖不良气味、保证药效、提高制剂稳定性[9]。β-CD包合是一种物理过程,不发生化学反应,使药物保持原有的性质和作用,挥发油经β-CD包合后,呈白色粉末状包合物,其抗氧化性及热稳定性均明显提高,能较好保留挥发性成分,保证药效[10]。
用乳糖-甘露醇(1.5∶1)做辅料,加阿斯巴甜和薄荷脑,掩盖了中药的苦感,含片口感好,以硬脂酸镁为润滑剂处方的休止角较小而合格,拥有更好的流动性。造粒工艺是整个工艺流程较关键的一个环节,而其中干燥温度将影响颗粒质量,本实验结果用60℃的干燥温度,颗粒质量好,有利于压片。
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(收稿日期:2013-09-16)
[关键词] 四味清口含片;配比及辅料;优选处方;制备工艺;正交实验设计;质量评价
[中图分类号] R284.2 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616(2013)21-51-06
四味清口含片处方源于《华佗神方》,由桂心(肉桂)、甘草、细辛、广陈皮组成,该方理气和胃,阳通胃气和降,芳香化浊除臭,具有防治口臭等功效[1]。由于处方中有几味中药的口感不好,为方便患者服用,丰富临床用药剂型,研制了能在口腔内缓慢溶化而发挥对口臭治疗作用的口含片。本试验以口含片的外观、口感、硬度、崩解时限为考察指标,采用正交试验方法对四味清口含片的配比及辅料进行筛选优化,并探讨其制备工艺。研制了四味清口含片,并对其质量进行评价。
1 材料与仪器
1.1 材料
广陈皮、桂心(肉桂)、细辛、甘草药材购自广州致信中药饮片有限公司,经鉴定均符合《中国药典》(2010年版)一部各药材项下有关规定;将药材于50℃恒温鼓风干燥箱中烘干至恒重后粉碎,过50目筛,保存在干燥器皿内。β-CD(中国医药集团上海化学试剂公司);石油醚(上海国药集团化学试剂有限公司);无水硫酸钠(上海试四赫维化工有限公司);95%食用乙醇(天津市津酒集团);甘露醇(天津市红岩化学试剂厂);乳糖(天津市瑞金特化学品有限公司);阿斯巴甜(深圳思味特科技有限公司),糊精(天津市科密欧化学试剂有限公司),硬脂酸镁(天津市科密欧化学试剂有限公司);薄荷脑(黄山市天自药业有限公司)。实验用水为双蒸水;所用试剂均为分析纯。
1.2 仪器
KQ-300VDE型三频数控超声波清洗器(昆山市超市仪器有限公司);TDP型单冲压片机(江苏省海安县华宇制药机械有限公司);DHG-9140A型低热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司);Z85-2数显恒温磁力搅拌机(杭州仪表电机有限公司);D-8401W型多功能电动搅拌器(天津市华兴科学仪器厂);FZ102微型植物粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);微孔膜过滤机(海宁市正浩过滤设备有限公司);MS-300型真空浓缩锅(西安永兴食品药化机械有限公司);真空干燥箱(天津市泰斯特仪器公司);98-1-B型电子调温电热套(天津市泰斯特仪器有限公司);挥发油提取器(上海玻璃仪器厂);FA2104电子分析天平(上海天平仪器厂);SHK-110型湿法混合颗粒机(北京航空工艺研究所);ZP35B型和摇摆式整粒机(上海远东制药机器总厂);V型高效混合机(武进市孟河制药机器厂);78X-6A型片剂四用测定仪(上海优浦科学仪器有限公司)。
2 方法与结果
2.1 原料药粉的制备
2.1.1 原料药挥发油提取 精密称取按处方比例(质量比1∶1∶1)混合的广陈皮、桂心(肉桂)、细辛粉末,置于500mL圆底烧瓶中,加入6倍水量,浸泡1h,连接挥发油提取装置,按《中国药典》(2010年版)一部附录XD挥发油测定项下有关规定进行提取。加热煮沸至油量不再增加时停止加热,放置30min,读取挥发油量。用石油醚萃取挥发油,萃取液中加入无水硫酸钠干燥,过滤,挥去石油醚,得到淡黄绿色挥发油,平均提取率为2.12%。将挥发油提取后的水煎液过滤,收集滤液,所得药渣备用。
2.1.2 挥发油的包合物制备 由于挥发油容易在常温下挥发,对空气、日光及温度又比较敏感,极易被氧化,在制剂及储存过程中又容易散失,所以使用一般制剂方法难以对其进行有效的控制,从而影响了药物制剂的稳定性。故选用β-CD对挥发油进行包合,旨在减少挥发油的损失,掩盖不良气味,保证和增强药效,提高制剂稳定性。经前期试验,饱和水溶液法制备挥发油β-CD包合物的工艺条件为:挥发油与β-CD比1∶4,搅拌速度100r/min,包合温度50℃,包合时间3h。
精密称取β-CD适量置于具塞锥形瓶中,加入适量量蒸馏水,水浴加热使溶解,制备β-CD饱和水溶液,降至规定温度并保温。置恒温磁力搅拌器上缓慢加入φ=50%的挥发油无水乙醇溶液,在相应温度下,以一定速度搅拌包合至规定时间。停止加热后冷却至室温,再置于冰箱中5℃冷藏24h,取出,抽滤。包合物用石油醚冲洗3次,每次10mL,40℃真空干燥4h后称其质量,即得挥发油包合物(平均收率为85.09%)。过100目筛,备用。
2.1.3 原料药浸膏粉 精密称取按处方比例(与“2.1.1”中各药等份)的甘草粉末,加8倍水浸泡2h后,在70℃水浴上加热3h。滤过,收集滤液。所得药渣连同提取挥发油后的药渣,加入φ=75%的乙醇(料液比1∶16),在温度45℃,超声功率240W(频率80kHz)时提取60min。提取液用60目滤网粗滤,滤液和挥发油提取后的水煎液滤液及水提甘草后滤液合并,再用过滤机精滤。滤液置入真空浓缩锅浓缩成稠浸膏(真空度97kPa,温度55℃左右),再在60℃下减压干燥7h后,制成细粉。过100目筛,备用。浸膏粉的平均得率为15.06%。 探讨了制备原料药浸膏粉的干燥方法。以浸膏的收率和状态为指标,对比了喷雾干燥、常压干燥和减压干燥的效果,结果见表1。
因喷雾干燥黏壁,且收率低;常压干燥出的浸膏颜色很深,估计部分已经变质;而50℃减压干燥需时间过长,故选择60℃减压干燥7h。
将挥发油β-CD包合物粉加入原料药浸膏粉,混匀制得原料药粉。
2.2 口含片处方筛选
参考文献[2-7],结合本口含片的实际情况,以口感、外观、硬度、崩解时限为指标进行综合评分,先采用单因数变换法分别试验不同实验条件对四味清口含片质量的影响。再用正交试验设计确定原料药粉、辅料的最佳用量。
2.2.1 评分标准的选择 以口感、外观、硬度、崩解时限为指标进行综合评分,确定原料药粉和辅料的用量,选择最佳处方。指标及评分标准见表2。
2.2.2 原料药粉用量对口含片质量的影响 试验原料药粉用量对口含片质量的影响。口含片辅料的用量分别为阿斯巴甜7%、φ=90%乙醇适量、薄荷脑1.0%、硬脂酸镁1.0%、填充剂(乳糖-甘露醇为1.5∶1)总用量随原料药粉用量的不同而变化。原料药粉+辅料=100%,结果见表3。
由表3可见,原料药粉用量为35%~50%这4个组的崩解时限较长且相近;原料药粉用量为35%、40%时的口含片硬度不够,容易出现裂片。确定原料药粉的用量为45%。
2.2.3 填充剂种类和配比对口含片质量的影响 口含片中原料药粉用量为45%、填充剂总用量46%、阿斯巴甜7%、φ=90%的乙醇适量、薄荷脑1.0%、硬脂酸镁1.0%。考察不同填充剂对口含片质量的影响。结果见表4。
筛选了甘露醇、乳糖、糊精填充剂。甘露醇在医药上是良好的利尿剂、食糖代用品、药片赋形剂及固体、液体的稀释剂;甘露醇无吸湿性、干燥快、化学稳定性好、造粒好;而且在口腔含化过程中,有负热效应,故在口腔中溶解有清凉爽口感。所以常用作口含片中填充剂,压出的片剂光洁美观且入口有清凉感,用量适中即可。乳糖可以改变中药浸膏的吸湿性,所压的片剂完整光洁;且乳糖微有甜味,可提高药片的硬度,降低吸湿性[8]。实验结果表明,单纯以甘露醇为填充剂,虽然产品片面光洁,但在制粒过程中仅有一半的颗粒在整粒后可用于压片,而且产品硬度较小;单纯以乳糖为填充剂,在制粒及产品硬度方面可以达到很好的效果,但是片面光洁度不好,口感不佳,容易裂片;单纯以糊精为填充剂时,在制粒和硬度方面可以达到很好的效果,但片面较粗糙甚至出现麻点。因此三两种单一辅料均不适合作本产品的稀释剂,且糊精分别与乳糖、甘露醇混合或三者混合的效果都不太好,而乳糖-甘露醇(1.5∶1)组的崩解时限、口感和外观的得分最高,且硬度适宜。综合考虑,确定填充剂种类为乳糖-甘露醇混合组成。
2.2.4 填充剂乳糖-甘露醇配比对口含片质量的影响 原料药粉用量为45%、阿斯巴甜7%、φ=90%乙醇适量、薄荷脑1.0%、硬脂酸镁1.0%、乳糖-甘露醇的总用量为46%。乳糖-甘露醇的配比影响试验结果见表5。
由表5可知,乳糖-甘露醇配比为1.5∶1组的崩解时限、口感和外观得分最高。故确定乳糖与甘露醇的配比为1.5∶1。
2.2.5 润湿剂种类及浓度对口含片质量的影响 曾选择10%明胶水溶液、4% PVP-K30乙醇溶液、10% PEG乙醇溶液、10%淀粉浆,发现无法制粒,软材黏度太大。后采用不同浓度的乙醇为润湿剂制粒,乙醇浓度φ=75%~95%时,乙醇浓度越低,软材粘性越大,越难制粒。
口含片中原料药粉用量为45%、填充剂总用量46%、阿斯巴甜7%、薄荷脑1.0%、硬脂酸镁1.0%。进一步考察不同乙醇浓度的影响。乙醇浓度的影响结果见表6。选用φ=90%的乙醇为润湿剂。
2.2.6 矫味剂用量对口含片质量的影响 四味清口含片对口腔黏膜刺激性主要来源于原料的苦味以及砂粒感。为了消除苦味,尽量减少对口腔味蕾与黏膜的刺激性,已用微甜乳糖(相对甜度0.27)和甘露醇(相对甜度0.69)作填充剂来掩蔽苦味,增加口腔舒适感,减少砂粒感。但甜度不够,所以选用添加其它甜味剂来改善口感。同时考察甜味剂甜菊苷、
甜菊素、甜蜜素、阿斯巴甜、蔗糖时,发现阿斯巴甜矫味效果最好,且其甜味与蔗糖极为相似,口味纯正,而且安全性好,代谢不需要胰岛素参与。故选择阿斯巴甜作为矫味剂。阿斯巴甜的甜度为蔗糖的150~200倍,多加有苦味,所以其梯度变化应较小,且最多不能超过8%。
在口含片中原料药粉用量为45%、φ=90%乙醇适量、薄荷脑1.0%、硬脂酸镁1.0%、填充剂(乳糖-甘露醇为1.5∶1)总用量随矫味剂用量的不同而变化时。考察不同阿斯巴甜用量的影响。试验结果见表7。选用矫味剂的用量为7%。
口含片中常加入清凉剂如薄荷脑来提高口感和增加药物的局部渗透。加入薄荷脑可使含片口感清凉,但薄荷脑结晶具有较浓的清凉味,用量过大,会掩盖四味清口含片特有的药味且产生苦感,故必须控制好用量。按比例称取原料药粉、阿斯巴甜粉、硬脂酸镁、填充剂(乳糖-甘露醇为1.5∶1)用量随薄荷脑用量的不同而变化,分别加入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的薄荷脑,当加入的薄荷脑含量为1.0%时清凉味合适。选用薄荷脑用量为1.0%。
同时加入润滑剂增加压片时颗粒的流动性,装量时冲内无空隙,以保证压制的口含片具有良好的均匀性,减少粘冲现象,减少颗粒与冲模之间的摩擦力,片剂表面光滑。常用的润滑剂有硬脂酸镁和滑石粉。以相同量(占总量0.7%)加入颗粒中,测定颗粒的休止角:将漏斗圈定于水平放置的绘图纸上,把干颗粒倒入漏斗,量取圆锥体底部直径(2r)及圆锥高(h),根据tanα=h/r计算,各测定3次,取平均值。硬脂酸镁和滑石粉的休止角分别为:34.38°,35.30°。结果表明:以滑石粉为润滑剂的产品在口中具有明显的砂砾感,喉咙干涩;在此方面硬脂酸镁口感更佳。从休止角方面看硬脂酸镁润滑效果也较好,故选择硬脂酸镁作为润滑剂。按比例取原料药粉用量为45%、阿斯巴甜粉7%、薄荷脑1.0%、填充剂(乳糖-甘露醇为1.5∶1)用量随硬脂酸镁用量的不同而变化,分别加入0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%硬脂酸镁,测定3次休止角的平均值分别为36.66°、35.28°、34.50°、34.26°、33.49°,加入的硬脂酸镁含量为1.0%时颗粒的流动性最好。选用硬脂酸镁用量为1.0%。 2.3 口含片处方配比及辅料的优化
选出对四味清口含片质量有明显影响的因素,即原料药粉用量、乳糖-甘露醇配比及用量、润湿剂浓度及矫味剂用量。为优化四味清口含片的处方配比和辅料,采用L9(34)正交试验设计,确定原料药粉用量、乳糖-甘露醇配比及用量、润湿剂浓度及矫味剂用量的参数,固定清凉剂及润滑剂用量因素。以口感、外观、硬度、崩解时限为考察指标进行综合评分确定其处方配比。试验中乳糖-甘露醇用量随原料药粉、矫味剂用量的不同而变化。因素水平见表8,正交实验结果见表9,方差分析结果见表10。
由表8、表9可知,各影响因素大小为B>A>C>D,即乳糖-甘露醇配比>原料药粉用量>乙醇浓度>阿斯巴甜用量。其中乳糖-甘露醇配比及用量因素B的影响非常显著(P<0.01) ,原料药粉用量因素A的影响有显著性意义(P<0.05)。由数据可以得出:正交试验最优四味清口含片处方应为A2B2C2D3(即原料药粉用量45%、乳糖-甘露醇配比及用量为1.5∶1和45%、φ=90%乙醇适量、阿斯巴甜用量8%)。
2.4 最佳条件下的处方配比和辅料
优化后处方:广陈皮260g、细辛260g、甘草260g、桂心(肉桂)260g、乳糖-甘露醇(1.5∶1)225g、阿斯巴甜40.0g、φ=90%乙醇适量、薄荷脑5.0g、硬脂酸镁5.0g。
2.5 口含片制备工艺筛选
片剂制造过程一般有二种方式:一种为粉末直接压片法,即将原、辅料粉碎过筛后直接在压片机上进行压片。这种方式虽然可省去复杂的制粒过程,但对原料的性状以及辅料的要求很高,否则容易造成片重差异不合格以及脱帽或裂片现象。第二种为先制颗粒后再进行压片的方法。本实验采用第二种方法制备。工艺流程为:
2.5.1 原料药粉的制备 按照“2.1” 制备原料药粉,过100目筛备用。
2.5.2 辅料的制备 选用的辅料(乳糖-甘露醇(1.5∶1)、阿巴斯甜)过100目筛备用。
2.5.3 制软料 将原料药粉与填充剂粉等辅料加入到湿法混合颗粒机中,开启搅拌,混合约8min,完全均匀后,加入适量φ=90%乙醇制成软硬适中(紧握成团,触之即散)的软料。φ=90%乙醇的加入量以使软材适合制料为宜,制粒终点需要参考颗粒的特性。
2.5.4 制粒 比较了16、20、24目的粒度,发现20目硬度适中、流动性较好且片重差异较小。以20目筛作为制粒条件,把软料紧握成团,压过20目筛,使软料变成颗粒状。
2.5.5 干燥 分别考察颗粒在45℃、50℃、60℃、70℃、75℃、80℃时干燥的时间和颗粒质量。当干燥温度高于70℃时,有些提取物易氧化而失去功效,颜色变深;且会造成软料中的糖分溶化,使部分颗粒容易粘结成团、坚硬;当干燥温度为50℃时,颗粒质量较好,但需干燥2h以上,45℃时,需干燥3h以上。效率较低。由表11可知,干燥温度为60℃干燥时间为90min时,颗粒质量好,且颜色较浅,含水量适中(3%~5%)。按《中国药典》(2010年版)一部附录IXH项下水分测定法进行颗粒含水量测定,其颗粒平均含水量为3.28%;且制得的含片颗粒紧凑,硬度合适,无裂片、碎片。因而选择将湿粒置于60℃干燥箱中干燥90min,每隔0.5h翻动1次,加快干燥速度。
2.5.6 整粒 经干燥后的一部分颗粒有可能因粘连而结块,通过整粒机整粒使之成为大小均匀而适合压片的颗粒,并过20目筛,备用。
2.5.7 总混和压片 将过100目筛的薄荷脑、硬脂酸镁按等量递加法加入整粒后的颗粒中,在V形混合器中混匀,保持含片口感的一致性。用压片机压片,控制片重范围为理论片重0.50g,不得出现裂片、散片的现象,片剂表面光滑。
2.5.8 灭菌与包装 将含片放在紫外线下照射20min后,采用铝箔袋包装,使之避光、密封,有利于含片的保存。
2.5.9 口含片的制备 处方为广陈皮260g、细辛260g、甘草260g、桂心(肉桂)260g、乳糖-甘露醇(1.5∶1)225g、阿斯巴甜40.0g、薄荷脑5.0g、硬脂酸镁5.0g。将3味药材进行挥发油提取,得到16.4g(挥发油提取率为2.10%),并制成1∶4的β-CD包合物69.7g(包合物收率为85.0%),过100目;对四味药材提取制得稠浸膏;于60℃下减压干燥7h。将干燥后的浸膏粉156g(得率为15.0%)碎成细粉,过100目,加入挥发油β-CD包合物,混匀制得原料药粉。加入过100目的乳糖-甘露醇(1.5∶1)和阿巴斯甜粉,混匀,再加入φ=90%食用乙醇适量制软料,制粒(20目筛),于60℃干燥90min,20目筛整粒。将薄荷油加入硬脂酸镁与整粒后筛出的部分细粒中混匀后,再与全部干粒混匀。压片得1000片,将含片放在紫外线下照射20min后,检验,分装,即得。
2.6 口含片产品质量评价
按实验得出的处方及工艺生产一批口含片,检测其外观、片重差异、脆碎度、硬度、崩解时限、稳定性、口感等各项指标。
2.6.1 片剂的基本检查 口含片外观为棕黄色,表面完整光洁,色泽均匀,无杂斑,无异物。口感苦甜适中,无刺激性和沙砾感,有清凉感。
2.6.2 片重差异检查 片重质量差异=(片质量﹣平均片质量)/平均片质量×100%。精密称定20片口含片质量,其平均片重质量为0.488g;所检测口含片的片重质量差异均在±3%以内,满足药典规定的重量差异限度0.30g以下为±7.5%,0.30g及0.30g以上为±5%之规定,工艺稳定,质量合格。
2.6.3 崩解时限考察 吊篮浸入1000mL烧杯中,并调节吊篮位置,使其下降时筛网距烧杯底部25mm,烧杯内盛有温度为(37±1)℃的水,调节水位高度使吊篮上升时筛网在水面下15mm处,取口含片6片,分别置于崩解仪吊篮的玻璃管中。启动崩解仪,观察崩解情况,并记录时间。结果表明,口含片崩解时限分别为17.05、16.89、16.75、17.10、16.96、16.87min,平均值为16.94min,相对标准偏差(RSD)为0.8%。符合药典规定且稳定。考虑到口含片要求在口腔内缓慢溶解,不应在口腔内快速崩解,所以其崩解时限控制在15min左右。 2.6.4 脆碎度考察 取口含片13片检测产品脆碎度。检测完毕后,质量减失为0.36%,小于药典规定的1%,且无断裂、龟裂、粉碎现象。符合药典规定。
2.6.5 硬度检测 取6片口含片分别测定每片的径向硬度,分别为11.92、11.64、11.58、12.06、11.68、12.08kg,平均硬度为11.83kg,相对标准偏差(RSD)为1.9%。结果表明,产品的硬度较高,差异较小。
2.6.6 微生物指标 细菌总数80cfu/g,霉菌和酵母菌数6cfu/g,大肠埃希菌未检出。
3 讨论
中药干浸膏粉大多有较强的吸湿性,易吸潮而影响片剂的成型,因此,药粉不宜久置空气中。常遇中药片剂硬度不合格的现象,其原因是浸膏未完全干燥或在操作过程中吸湿。
中药浸膏粉黏性较大,对湿热不稳定,因此在选择填充剂和黏合剂(润湿剂)及干燥时应充分考虑有黏性填充剂(稀释剂)的加入量,不宜过多;且应使用不低于φ=85%的乙醇作为润湿剂,用高浓度乙醇易于控制软材含水量,便于制出松、软、黏、湿度适宜的软材,有利于造粒与压片,同时可降低颗粒干燥温度,提高药物的稳定性。
根据口含片的剂型特点,在制备工艺过程中,要求硬度大,且在口腔内缓慢溶解,不应在口腔内快速崩解;又因为人口腔中唾液的pH值范围在5.8~7.4,故在筛选处方后压制成的口含片,崩解时限控制在15min左右。
本实验采用β-CD包合挥发油,为了减少挥发油的损失、掩盖不良气味、保证药效、提高制剂稳定性[9]。β-CD包合是一种物理过程,不发生化学反应,使药物保持原有的性质和作用,挥发油经β-CD包合后,呈白色粉末状包合物,其抗氧化性及热稳定性均明显提高,能较好保留挥发性成分,保证药效[10]。
用乳糖-甘露醇(1.5∶1)做辅料,加阿斯巴甜和薄荷脑,掩盖了中药的苦感,含片口感好,以硬脂酸镁为润滑剂处方的休止角较小而合格,拥有更好的流动性。造粒工艺是整个工艺流程较关键的一个环节,而其中干燥温度将影响颗粒质量,本实验结果用60℃的干燥温度,颗粒质量好,有利于压片。
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(收稿日期:2013-09-16)