十味鹅黄颗粒的醇沉及干燥工艺研究
朱智德1 罗宇东2,3▲ 肖 明2 谭安蔷2 李芳婵1
1.广西中医药大学药学院,广西南宁 530001;2.广西中医药大学制药厂研发部,广西南宁 530023;3.广西高校壮医方药基础与应用研究重点实验室,广西南宁 530001
[摘要]目的 优化十味鹅黄颗粒的醇沉及干燥工艺。方法 以十味鹅黄颗粒沉醇液中的黄芪甲苷含量为指标,采用正交设计,考查清膏的相对密度、加入乙醇浓度、醇沉液含醇量及醇沉后静置时间4个因素对产品醇沉工艺的影响,确定十味鹅黄颗粒最佳醇沉工艺。研究不同干燥方式及温度对干膏中黄芪甲苷含量的影响,确定产品的最佳干燥工艺。结果 十味鹅黄颗粒的最佳醇沉工艺为浓缩液相对密度1.10~1.15(80℃),加入95%乙醇使含醇量达70%,醇沉时间12 h;十味鹅黄颗粒的最优干燥工艺为减压干燥,干燥温度85℃。按优化的醇沉及干燥工艺生产3批产品,干膏中黄芪甲苷平均含量为5.48 mg/g,RSD为1.74%(n=3)。结论 按优化的醇沉及干燥工艺生产十味鹅黄颗粒,产品含有与处方药味相应的有效成分,质量稳定,适合大生产,因此该工艺是合理可行的。
[关键词]十味鹅黄颗粒;醇沉;干燥;黄芪甲苷
[中图分类号]R284.1
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2018)9(a)-0011-05
[基金项目]广西壮族自治区南宁市科学研究与技术开发计划项目(20153147);广西壮族自治区南宁市青秀区科学研究与技术开发计划项目(2015S15);广西中医药大学(广西高校壮医方药基础与应用研究重点实验室)开放课题(2016年合作专项)
[作者简介]朱智德(1974-),男,广西宾阳人,博士,副教授,图书馆副馆长,副主任药师,研究方向:保健食品及新药的研究与开发
通讯作者罗宇东(1974-),男,广西藤县人,硕士,副主任药师,研发部部长,研究方向:保健食品及新药的研究与开发
Study on the alcohol precipitation and drying process of Shiwei Ehuang Granules
ZHU Zhi-de1LUO Yu-dong2,3▲ XIAO Ming2TAN An-qiang2LI Fang-chan1
1.College of Pharmacy,Guangxi University of Traditional Chinese Medicine,Guangxi Zhuang Autonomous Region,Nanning 530001,China;2.Department of Research and Development,Pharmaceutical Factory of Guangxi University of Traditional Chinese Medicine,Guangxi Zhuang Autonomous Region,Nanning 530023,China;3.Key Laboratory of Basic and Applied Research of Zhuang Medicine in Guangxi University,Guangxi Zhuang Autonomous Region,Nanning 530001,China
[Abstract]Objective To optimize the alcohol precipitation and drying process of Shiwei Ehuang Granules.Methods Taken the content of Astragaloside A in Shiwei Ehuang Granules as the indexes,the orthogonal design was used to examine the effect of four factors(relative density of the ointment,added alcohol concentration,alcohol precipitation content and standing time after alcohol precipitation)on the alcohol precipitation process of the product,so as to determine the best process of alcohol precipitation for Shiwei Ehuang Granules.The effect of different drying methods and temperature on the content of Astragaloside A in dry ointment was studied to determine the best drying process for the product.Results The optimal alcohol precipitation process of Shiwei Ehuang Granules was as follows:1.10-1.15(80°C)relative density of ointment,adding 95%alcohol to make alcohol content 70%,and 12 h alcohol precipitation time.The optimal drying process of Shiwei Ehuang Granules was decompression drying,and the drying temperature was 85℃.The average content of Astragaloside A in three batches of products according to above optimized alcohol precipitation and drying process was 5.48 mg/g,and RSD was 1.74% (n=3).Conclusion Shiwei Ehuang Granules produced according to the optimized alcohol precipitation and drying process contain the effective components corresponding to the prescription,whose quality is stable and suitable for mass production.Therefore,the process is reasonable and feasible.
[Key words]Shiwei Ehuang Granules;Alcohol precipitation;Drying;Astragaloside A
过敏性鼻炎(allergic rhinitis,AR)为鼻黏膜慢性炎症反应性疾病,随着工业化水平的提高、居住生存环境的污染恶化,AR的发病率逐年升高,严重危害人类的健康。AR属于祖国传统医学“鼻鼽”的范畴,壮瑶医药作为我国传统中医药的重要组成部分,在治疗AR方面具有方简效明、功效显著的特点,因此研发治疗AR的中药或民族药产品,市场前景广阔[1-9]。十味鹅黄颗粒为广西中医药大学制药厂拟开发治疗AR的复方壮药制剂,该产品在筛选广西壮瑶族民间治疗AR验方的基础上,根据中医对该病病因、病机的认识和组方原则,由鹅不食草、黄芪、白术等药材组方而成,临床治疗AR疗效确切。
课题组前期开展了十味鹅黄颗粒水提工艺的研究,产品水提后干膏得率约22%,得膏率偏高,单剂药量偏大,患者服用不方便,因此有必要水提后采用醇沉工艺,进一步除去杂质,降低干膏得率,减少单剂药量。十味鹅黄颗粒方中的黄芪为君药,现代研究表明,黄芪对机体免疫系统、心脑血管系统具有明显的疗效,黄芪甲苷为黄芪的主要功效成分[10-13]。本研究采用正交设计法,以十味鹅黄颗粒水提沉醇液中黄芪甲苷含量作为工艺考察指标,优化产品的水提沉醇工艺;采用单因素试验法,比较不同干燥方式(常温干燥、减压干燥、喷雾干燥)及干燥温度对干膏中黄芪甲苷含量的影响,从而确定产品的最佳干燥工艺,以期为产品的注册申报及规模化生产提供依据,现报道如下。
1 仪器与试药
1.1 仪器
1260型高效液相色谱仪 (Agilent公司);3300-ELSD型蒸发光散色检测器(Alltech公司);SQP型十万分之一电子天平[赛多利斯科学仪器(北京)有限公司];KQ5200型超声清洗器 (昆山市超声仪器有限公司);L600型和TGL-16G型离心机(上海安亭科学仪器厂);25 ml附温比重瓶 (上海信谊仪器厂有限公司);DT系列微型多能提取浓缩机组 (武汉制药机构设备公司设备制造厂);GDS-1型多功能干燥实验机(杭州钱江干燥设备有限公司);RE-52A旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);ZK-82型真空干燥机 (上海市实验仪器总厂);202-2-5型电热恒温干燥箱(上海跃进医疗器械厂)。
1.2 试药
黄芪甲苷对照品(中国食品药品检定研究所,110781-200613);鹅不食草为菊科植物鹅不食草Centipeda minima(L.)A.Br.et Aschers.的干燥全草;白术为菊科植物白术Atractylodes macrocephala Koidz.的干燥根茎;白芷为伞形科植物白芷Angelica dahurica(Fisch.Ex Hoffm.)Benth.et Hook.f.的干燥根;防风为伞形科植物防风 Saposhnikovia divaricata(Turcz.)Schischk.的干燥根;广藿香为唇形科植物广藿香Pogostemon cablin(Blanco)Benth.的干燥地上部分;丹皮为毛茛科植物牡丹Paeonia suffruticosa Andr.的干燥根皮;乌梅为蔷薇科植物梅 Prunus mume(Sieb.)Sieb.Et Zucc.的干燥近成熟果实。各药材均购自南宁市友和古城大药房,经广西中医药大学制药厂质量保证部检验合格。乙腈(Fisher公司,色谱纯);超纯水由密思博超纯水机制备;氨水、正丁醇、甲醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司)。
2 方法与结果
2.1 醇沉工艺的研究
2.1.1 L9(34)正交试验因素水平的确定 十味鹅黄颗粒处方药材按水提工艺浓缩成清膏后,加入乙醇沉淀进一步除去杂质,影响醇沉效果的主要因素为:①醇沉前清膏相对密度A;②加入乙醇的浓度B;③醇沉液的含醇量C;④静置时间D。以上因素在三个水平上,进行正交试验优化,采用L9(34)正交表进行正交试验(表1)。
表1 十味鹅黄颗粒沉醇工艺条件L9(34)正交试验因素水平表

2.1.2 考察指标的确定及评价方法 醇沉工艺正交试验的评价:本品方中君药黄芪中黄芪甲苷的含量高低,与本品的有效性密切相关。因此,确定用十味鹅黄颗粒醇沉液中的黄芪甲苷含量作为代表性指标,评价醇沉工艺的优劣。
2.1.3 醇沉液样品的制备 依据处方药材量,按水提优化的工艺煎煮,煎煮液过滤浓缩后定容至9000 ml,分成9份,每份取1000 ml,按正交设计试验表安排试验,醇沉液过滤后,浓缩至500 ml,作为供试品溶液。2.1.4醇沉液中黄芪甲苷含量的测定 根据课题组前期采用HPLC-ELSD法测定十味鹅黄颗粒中黄芪甲苷的含量测定方法进行测定。
2.1.4 .1色谱条件 按2015年版《中国药典》高效液相色谱法,色谱柱:美国安捷伦公司ZORBAX Eclipse XDB-C18(4.6×250 mm,5 μm);流动相:乙腈-水,梯度洗脱(表2);流速:1 ml/min;柱温:30℃;进样量:10 μl;Alltech3300-ELSD型蒸发光散射检测器参数(漂移管温度:80℃,气体流量:2.50 L/min,增益值:4.0)。
表2 流动相洗脱程序

2.1.4 .2对照品溶液的制备 取黄芪甲苷适量,精密称定,用甲醇溶解配制成质量浓度为2.20 mg/ml的对照品溶液。分别吸取上述溶液适量定容至同一容量瓶中,加甲醇稀释制备成含黄芪甲苷为0.816 mg/ml的对照品溶液。对照品溶液按“2.1.4.1方法”测定,色谱图见图1(A)。
2.1.4 .3供试品溶液的制备及测定 称取 “2.1.3方法”制备的十味鹅黄颗粒醇沉液25 ml,挥去乙醇,干燥,取1 g干膏,精密称定,精密加入25 ml 10%氨水,回流30 min,以6000 r/min离心10 min,取上清液,回流提取2次。残渣加入5 ml 10%氨水洗涤2次,离心。合并上清液,用水饱和正丁醇萃取2次,第1次加100 ml,第2次加50 ml,合并正丁醇液,于水浴锅上蒸干,残渣用甲醇溶解,移至5 ml容量瓶,定容,摇匀,以13 000 r/min离心10 min,上清液即为供试品溶液。供试品溶液按“2.1.4.1方法”测定黄芪甲苷的含量,色谱图见图1(B)。
2.1.4 .4阴性供试品溶液的制备 原方去黄芪,按“2.1.4.3方法”制备阴性供试品溶液,按“2.1.4.1方法”测定,色谱图见图1(C)。

 
图1 黄芪甲苷对照品溶液(A)、样品溶液(B)、缺黄芪阴性对照溶液(C)色谱图
2.1.5 试验结果 分析正交试验结果表明,各因素对醇沉效果的影响依次为:浓缩液相对密度A>含醇量C>乙醇浓度B>静置时间D,醇沉工艺的最佳水平组合为:A3B2C3D3,即浓缩液相对密度1.15~1.19,含醇量70%,加入90%乙醇,静置48 h(表3)。方差分析结果可知,乙醇浓度及静置时间为最小影响因素(表4)。因此,为提高效率,醇沉工艺定为浓缩液浓缩至相对密度1.15~1.19,加入95%乙醇调节醇沉液含醇量至70%,静置 12 h。
表3 十味鹅黄颗粒醇沉工艺条件L9(34)正交试验及其优化结果表

表4 十味鹅黄颗粒醇沉工艺条件正交试验方差分析表

 
F0.05(2,2)=19.0,F0.10(2,2)=9.0
2.2 干燥工艺的研究
2.2.1 干燥方式的选择 目前中药浸膏常用的干燥方法有常温干燥、减压干燥、喷雾干燥、微波干燥、冷冻干燥等,不同干燥方法对中药浸膏中有效成分的含量均产生不同的影响[14-21]。课题组前期进行预试验,发现喷雾干燥浸膏“粘壁”现象严重,干燥损耗率较高(损耗达≥30%);常温干燥使用设备简单,但干燥时间较长(≥48 h),效率低下;减压干燥时间短,损耗率低,因此,选择减压干燥作为产品的干燥方式。
2.2.2 干燥温度的选择 本产品按优化的水提及醇沉工艺制备得稠膏后,分别称取稠膏5 g,于75℃、85℃、95℃下减压干燥至恒重,取干膏1 g,精密称定,按“2.1.4.3的方法”测定干膏中黄芪甲苷的含量。实验结果提示,干燥温度对本品黄芪甲苷含量有影响,以85℃减压干燥最佳,能提高工效且不降低黄芪甲苷含量(表5)。因此,确定稠膏的干燥温度条件为85℃减压干燥。
表5 稠膏减压干燥温度试验(n=3)

2.3 醇沉及干燥优化工艺验证实验
为验证醇沉及优化工艺的可行性及稳定性,按优化的水提醇沉及干燥工艺重复3次,测定所得干膏中的黄芪甲苷含量,计算干膏得率。结果提示,按优化的水提醇沉及干燥工艺生产的产品含有与处方药味相应的有效成分,且重复性好,质量稳定,具有可操作性(表6)。
表6 醇沉及干燥优化工艺验证结果表(n=3)

3 讨论
影响中药醇沉工艺的因素主要有初膏浓度及温度、乙醇用量及乙醇浓度、醇沉温度及时间、加醇方式、搅拌速度及原材料影响等。国内研究者多以中药制剂中的某一成分含量作为优化指标,考察初膏浓度、乙醇用量及醇沉时间3个因素对醇沉工艺的影响。目前相关研究指出,由于中药成份较为复杂,往往多指标、多成份、多靶点发挥作用,单纯用一种活性成分含量高低作为优化工艺的指标是欠妥的。美国FDA的作法是,其不求工艺为最优的,但是追求一定要是稳定的,具有生产可重复性的。借鉴此种观点,本研究的醇沉工艺优选,除以黄芪甲苷含量作为优化指标,考查清膏的相对密度、加入乙醇浓度、醇沉液含醇量、醇沉后静置时间4个因素对产品醇沉工艺的影响之外,还对优化工艺的稳定性及可重复性进行了考察。按优化的醇沉及干燥工艺生产了3批中试产品,测定干膏中黄芪甲苷平均含量为5.48 mg/g(RSD为1.74%,n=3),干膏平均得率为 12.09%(RDS为2.28%,n=3)。
不同干燥方式及温度对中药浸膏中黄芪甲苷含量均产生影响。目前常用的干燥方式有常温干燥、真空干燥、喷雾干燥、微波干燥、远红外干燥、真空带式干燥等。本研究考察了常温、减压、喷雾干燥工艺对产品浸膏干燥时间、损耗率及主要成分黄芪甲苷含量的影响,其他干燥方式对产品质量稳定性及黄芪甲苷含量的影响,还有待进一步的研究。
本研究采用正交设计,以制剂处方中君药黄芪中的黄芪甲苷含量作为优化指标,考察产品的醇沉工艺,确定十味鹅黄颗粒最佳醇沉工艺为浓缩液相对密度1.10~1.15(80℃),加入95%乙醇使含醇量达70%,醇沉时间12 h。此外,本研究确定了产品的最佳干燥工艺为减压干燥,干燥温度85℃。按优化工艺生产的产品含有与处方药味相应的有效成分,且质量稳定,重复性好,适合工业大生产。另外,本产品经水提工艺处理后,干膏得率约22%,经过醇沉及干燥工艺后,干膏得率降至约12%,既减少了患者的服用剂量,也为后续制粒工艺提供了便利。
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(收稿日期:2018-04-21 本文编辑:孟庆卿)