虫草益肾颗粒剂的制备工艺研究

2020年第9期工程师园地
慢性肾衰竭(Chronic renal failure ,CRF )是指产
生在各类慢性肾脏疾病后期的一种临床综合征[1],已经成为威胁公共卫生的全球性热点问题,可随疾病逐渐进展至终末期肾脏病阶段。

虫草益肾方为黑龙江中医药大学宋立群教授基于祖国医学对CRF 的充分认识,结合多年临床经验,根据中医学“升降浮沉”理论立法,创制而成,临床以汤剂冲服虫草被孢菌粉应用,具有健脾益肾,祛瘀泄浊的功效,适用于慢性肾脏病(2~4)期,临床效果显著。

但汤剂由于受煎煮、携带、使用、储藏等诸多方面的限制,使批量
贠
捷1,2,王旭1,冯月男1
(1.黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040;2.黑龙江中医药大学附属第一医院,黑龙江哈尔滨150040)
摘要:目的确立虫草益肾颗粒剂的制备工艺。

方法虫草益肾方以出膏率、浸出物和大黄总蒽醌、迷迭香
酸、毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量为指标。

单独考察浸泡时间与药材吸水率间的关系,通过L 9(34
)正交试验对虫草
益肾方的加水量、水提取时间、提取次数进行考察,确定该方法的最佳的提取工艺;考察常压与减压下浓缩与干燥的最佳工艺;经过对不同辅料制成颗粒后的粒度、休止角、溶化率吸湿率四项指标的的综合考察,确定了虫草益肾方的最佳辅料及其最适宜比例,从而确立虫草益肾颗粒剂的制备工艺。

结果经实验得出黄芪、大黄、肾茶、水蛭,加水提取3次,第一次加浸泡90min ,分别加入8倍、6倍、4倍水量,冷凝回流煎煮90、60、30min ,合并3次提取液,药液浓缩至相对密度为1.26~1.32,烘干,粉碎,加入虫草被孢菌粉,过筛,混匀,加入辅料,混匀,制软材,干燥,整粒,包装。

结论该制备工艺合理、可行、简便,为工业化大生产奠定了基础。

关键词:虫草益肾颗粒剂;慢性肾衰竭;制备工艺;正交设计中图分类号:R284.2
文献标识码:A
Study on preparation technology of Cordyceps Yishen Granules *
YUN Jie 1,2,WANG Xu 1,FENG Yue-nan 1
(1.Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China ;
2.The First Affiliated Hospital,Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China )
Abstract:OBJECTIVE To establish the preparation process of Cordyceps Yishen Granules.METHOD Cordy -
ceps Yishen Recipe was based on the extraction rate,extract and total anthraquinone,rosmarinic acid,and isoflavone glucoside content of rhubarb as indicators.A single factor test was adopted for the investigation of the soaking time.The L 9(34)orthogonal test was used to investigate the water addition,water extraction time,and num -
ber of extractions of Cordyceps Yishen Recipe to determine the best extraction process for the prescription;The best
process of concentration and drying under reduced pressure;after a comprehensive investigation of the particle size and solubility of different auxiliary materials into granules,it is determined that Cordyceps Yishen granules use su -crose powder as an auxiliary material and its optimal ratio to determine Cordyceps Yishen The best preparation pro -cess of granules.RESULTS Astragalus,rhubarb,kidney tea,and leeches were obtained through experiments.Ex -
tracted three times with water,soaked for 90minutes for the first time,respectively added 8times,6times,and 4times the amount of bine the three extracts,concentrate to a thick paste with a relative density of 1.26~
1.32(thermal measurement at 80℃),dry,crush,add Cordyceps spores powder,sieve,mix well,add auxiliary mate -
rials,mix well,prepare Soft wood,dry,whole grain,packaging.CONCLUSION The preparation process is reason -able,feasible and simple,which lays the foundation for large-scale industrial production.
Key words:Cordyceps Yishen granules;chronic renal failure;preparation process;orthogonal design
DOI :10.16247/ki.23-1171/tq.20200971
收稿日期:2020-06-01
基金项目:国家自然科学基金青年科学基金项目(81804088);黑龙江
中医药大学博士创新基金(2015b s 01);黑龙江省政府博士后资助经费(LBH-Z15210);黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划(UPYSCT-2018222、UNPYSCT-2018232);黑龙江中医药大学附属第一医院医院管理项目(YG18015)
作者简介:贠
捷(1985-),女,汉,主治医师,博士,研究方向:中西医结合防治肾脏疾病的研究。

通信作者:冯月男(1988-),女,汉,高级实验师,博士,研究方向:方剂
配伍规律及药效物质基础研究。

S um 300N o .9
化
学工程师
Chemical Engineer
2020年第9期
2020年第9期
化生产受限。

因此,将虫草益肾方研制成既保留了汤剂的传统方法,又在包装上采用了单剂量包装,使该药更方便的服务于患者,同时可准确控制剂量。

1实验材料
1.1药品与试剂
虫草被孢菌粉(江苏神华药业有限公司)、黄芪、大黄、水蛭、肾茶(北京同仁堂);1,8-二羟基蒽醌对照品(704-200115,中国药品生物制品检定所);蕊异黄酮葡萄糖苷对照品(MUST-11042915,中国药品生物制品检定所);迷迭香酸对照品(111871-201802,中国药品生物制品检定所);乙腈和甲醇(色谱纯,美国迪马公司);甲醇、甲酸均为分析纯试剂;NaOH、
NH4OH、HAc、正丁醇、乙醚、可溶性淀粉、糊精、羧甲基纤维素钠(天津市光复精细化工研究所)、甜蜜素(北京奥博生物技术责任有限公司)。

1.2仪器与设备
Waters1515高效液相色谱仪(美国Waters公司);UV-1601PC紫外可见分光光度计(日本岛津); KKD-230HTDS超声波清洗机(东莞金科达超声波科技有限公司);PL602E电子天平(瑞士梅特勒公司); ATY124电子分析天平(日本岛津);DK-S26DK-S26型电热恒温水浴锅(上海精宏公司);DZF6020电热恒温减压干燥箱(苏州屹隆烘箱设备制造公司); JW-DHG-9140A电热恒温鼓风干燥箱(上海巨为仪器设备有限公司);DZTW-1000调温电热套(上海将来实验设备有限公司);RE-3000旋转蒸发仪(上海耀特仪器设备有限公司);电炉子;HY-02粉碎机(北京环亚天元机械技术有限公司);筛网(分样筛,新乡市秋田机械设备有限公司);LDZ4-1离心机(北京医用离心机厂)。

2方法与结果
2.1处方组成
黄芪30g、肾茶20g、大黄10g、水蛭3g、虫草被孢菌粉3g。

2.2工艺路线拟定
根据组方中每一味药物的有效成分、理化性质等特点,拟定制备工艺路线:黄芪、水蛭、大黄、肾茶加水回流提取,滤过,浓缩,烘干,粉碎,均匀混入虫草被孢菌粉,加辅料制粒、烘干、整粒,即得。

2.3浸泡时间考察
7份药材(不含虫草被孢菌粉),每份药材63g,每份均加入10倍量水量使其没过药材,每15min取出一份药品,过滤,测定浸入药液的体积,计算7份样品的吸水率。

结果见图1。

从图1可知,75min药材吸水量为60mL,自90min起为61mL,吸水率为96.83%,且随着时间增加吸水率不再上升,呈吸水饱和状态,故将浸泡时间选为90min。

2.4提取工艺正交试验考察
对虫草益肾方中(不含虫草被孢菌粉)药材的浸泡时间单独考察,对提取时间、加水量以及提取次数,采用正交试验法,根据生产的实际情况,选择三个水平,采用梯度设计,在平行操作条件下按L9(34)表进行正交试验,将药材的出膏率、浸出物、大黄有效成分大黄总蒽醌含量、肾茶有效成分迷迭香酸含量和黄芪有效成分毛蕊异黄酮葡萄糖苷的含量设为考察指标,优选出适宜产业化生产的提取工艺。

2.4.1正交试验因素水平
一个处方的中药,第一次加完水后静置90min,回流提取药液、过滤残留药渣、冷却、浓缩定容至200mL,备用。

测定出膏率、浸出物和大黄总蒽醌、迷迭香酸、毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量。

2.4.2出膏率测定方法9份2.4.1项下提取液各50mL,水浴加热挥发掉水分,烘箱105℃干燥至恒重,称量,按照干膏重÷50×200/用药量×100%的公式100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
153045607590105
40
63.49
47.5
52.5
75.4
83.33
58
92.06
6061
95.8796.83
61
96.83
浸泡时间/
min
吸水量/m
L
吸水率/%
图1浸泡时间趋势图
Fig.1Trend chart of soaking time
表1正交试验因素水平
Tab.1Factor levels of orthogonal test
水平
因素
A
加水量/倍
B
提取次数/次
C
煎煮时间/min
16、4、4160、30、30
28、6、4290、60、30
310、8、63120、90、60
贠捷等:虫草益肾颗粒剂的制备工艺研究72
2020年第9期
计算出膏率。

2.4.3浸出物测定方法[2]9份2.4.2项下干膏,研成细粉后取2g,按照2015年版《中国药典》醇浸出物测定方法测定虫草益肾方浸出物含量。

2.4.4大黄总蒽醌含量测定方法[3]
2.4.4.1大黄总蒽醌对照溶液制备2.1mg1,8-二羟基蒽醌,5%NaOH-2%NH4OH溶解定容至250mL,备用。

2.4.4.2最佳吸收波长的确定[4]取2.4.4.1项下溶液,于200~800nm范围进行扫描。

结果显示在535nm 处,有最大吸收,且无干扰。

2.4.4.3大黄总蒽醌含量测定取2.4.1项下9份提取液,每份4mL,加8%HCl8mL,沸水浴30min,用乙醚20mL萃取(重复两次),合并萃取液,加混合碱萃取两次,一次20mL,合并碱液,加混合碱定容至50mL。

取上述液体2.5mL中加混合碱液定容至25mL,535nm波长处测定光密度,根据标准曲线(C= 42.92A+0.311,R=0.9994)算出相应浓度并计算出一个处方量里大黄总蒽醌含量,mg。

大黄总蒽醌含量(mg)=C×25×50×200/(2.5×4×1000),结果见图2。

2.4.5迷迭香酸含量测定[5]
2.4.5.1迷迭香酸对照溶液1.2mg迷迭香酸对照品,甲醇溶解并定容至10mL,备用。

2.4.5.2迷迭香酸供试溶液2.4.1项下9份提取液,每份5mL,甲醇定容至25mL,过滤,即得。

2.4.5.3色谱条件高效液相色谱仪:Waters1515;色谱柱:C18柱;流动相:为甲醇-0.5%H3PO4溶液(40∶60);流速:1.0mL·min-1;柱温:室温;检测波长:330nm,结果见图2。

2.4.6毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量测定方法[6,7] 2.4.6.1毛蕊异黄酮对照溶液7.0mg毛蕊异黄酮对照品,甲醇溶解并定容10mL,制成毛蕊异黄酮对照品提取液(700μg·mL-1),备用。

2.4.6.2毛蕊异黄酮供试溶液10mL2.4.1项下提取液9份,每个样品20mL正丁醇萃取,重复3次,合并萃取液,蒸干,残渣甲醇溶解并定容至5mL。

2.4.6.3色谱条件高效液相色谱仪:Waters1515;色谱柱:C18柱;流动相:为乙腈-0.2%甲酸溶液(15∶85);流速:1.0mL·min-1;柱温:室温;检测波长:260nm,标准曲线(A=28377C+106054,R=0.9993),一个处方量里毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量(mg)=C×5×200/(10×1000),测定结果见图2。

2.5正交实验结果
由图2可知,结合各正交设计表以及生产实际效率、成本问题与节约能源因素,最终选择提取工艺为A2B3C2,即水提取3次,加水量分别为虫草益肾方(不含不含虫草被孢菌粉)药材总量的8、6、4倍,提
取时间分别为90,60,30min。

2.6浓缩工艺研究
2.6.1供试品提取液的制备按照正交试验确定的提取工艺,收集提取液,备用。

2.6.2相对密度测定方法取2.6.1项下提取液4份,每份200mL,于0.09MPa80℃下减压浓缩,分别浓缩至50,45,40,35mL,按照《中国药典》2015年版相对密度测定方法测定。

即得。

2.6.3浓缩程度考察结果结果显示,汤剂浓缩体积为50mL、相对密度1.21g·mL-1时药液呈较稀薄的状态,干燥时间长;浓缩体积为45~40mL、相对密度1.26~1.32g·mL-1时浓缩液比较粘稠且收集方便、易于干燥;浓缩体积为35mL、相对密度1.36g·mL-1时浓缩液呈极粘稠、难收集状态,所以综合考虑选定浓缩药液的为相对密度1.26~1.32g·mL-1,此时的药液不挂壁且无黏粘现象,此时可进行下步干燥工艺。

2.6.4常压浓缩考察取2.6.1项下提取液3份(每份200mL),温度为100℃、90℃的水浴锅上,溶液
浓
大黄总蒽醌
样品号
图2正交试验结果图
Fig.2Graph of orthogonal test results
40
35
30
25
20
15
10
5
123456789
出膏率
浸出物
样品号
贠捷等:虫草益肾颗粒剂的制备工艺研究73
2020年第9期
表2常压下不同温度考察试验结果Tab.2Test results of different temperatures
under normal pressure
温度/℃相对密度/g ·m L -1大黄总蒽醌/mg 迷迭香酸/mg 毛蕊异黄酮葡
萄糖苷/mg 90 1.31143.88 6.2847.47100 1.32145.57 6.4448.36RSD/%
0.44
0.59
1.48
0.96
缩约至40mL ,称重,测相对密度。

称取清膏2.5g ,蒸馏水溶解并定容至25mL ,进行考察指标测定,结果见表2。

2.6.5
减压浓缩考察取2.6.1项下提取液4份(每
份200mL ),在温度90℃下,分别以0.06、0.07、0.08和0.09MPa 压力条件进行浓缩,溶液浓缩约至
40mL ,称重,测相对密度。

取清膏2.5g ,蒸馏水溶解,定容至25mL ,进行指标测定。

2.6.6浓缩工艺考察结论综合实验结果分析,减
压和常压浓缩时,毛蕊异黄酮葡萄糖苷、迷迭香酸含量均能较有效的反映客观水平。

为考虑到节能、节时、高效等诸方面因素,综合评价,确定浓缩工艺为:在0.08MPa 、80℃条件下减压浓缩,浓缩的相对密度1.26~1.32(80℃)。

2.7
干燥工艺研究
2.7.1供试品制备
按照正交试验确定的最佳提取
条件,收集提取液,按照浓缩实验确定的最佳浓缩工艺进行浓缩,收集清膏,备用。

2.7.2
常压干燥考察2.7.1项下储备清膏每份26g ,
共3份,分别放于温度为80、90、100℃的鼓风干燥箱中。

测定出膏率、浸出物;干燥细粉1.0g ,蒸馏水定容至25mL ,混匀,进行考察指标测定。

2.7.3
减压干燥考察
称取2.7.1项下储备清膏每
份26g ,共4份,置于温度为80℃,压力为0.06、0.07、0.08、0.09MPa 的减压干燥箱中,测定出膏率、浸出
物;1.0g 干燥细粉,蒸馏水定容至25mL ,混匀,进行考察指标测定。

2.7.4
干燥考察结果分析
实验表明,在常压干燥
及减压干燥的过程中,出膏率、浸出物、毛蕊异黄酮、
迷迭香酸含量均无显著性差异,但减压干燥工艺耗时短,浓膏干燥后的药品呈蓬松状,且易从容器内转移出,易粉碎,所以选择减压干燥为最优干燥工艺条件,选择减压压力(0.06~0.09)MPa ,温度为60~100℃,为适宜的工艺条件。

2.8
制剂成型工艺研究
2.8.1
赋形剂的考察
经预实验确定干膏和辅料添
加比例干膏
∶糊精(10∶5),干膏:可溶性淀粉(10∶5),干膏:羧甲基纤维素钠(10∶2),干膏:蔗糖粉(10∶10)
即可制成符合药典规定的颗粒剂。

本实验在预实验的基础上对赋形剂进行吸湿性、成型性、溶化性以及休止角的考察来选择恰当辅料[8]。

2.8.2
干膏粉制备
按照正交试验确定的最佳提取
条件,收集提取液,按照浓缩试验确定的最佳浓缩工艺进行浓缩,收集清膏,按照干燥工艺将清膏干燥后粉碎,备用。

以粒度、休止角、溶化率以及吸湿率为指标综合评价,优选最适宜辅料。

综合指标=(20/最大粒度值)×粒度值+(最小休止角值×20)/休止角值+(30/最大溶化性值)×溶化性值+(最小吸湿率值×30)/吸湿率值2.8.3
粒度的测定
按照2015年版《中国药典》方
法采用双筛分法测定并计算,结果见表4。

2.8.4休止角的测定按照2015年版《中国药典》
方法采用固定漏斗法测定并计算,结果见表4。

2.8.5
颗粒溶化率的测定
2.8.2项下4份样品各
10g ,放入烧杯中,加热水200mL ,搅拌,所得溶液离心管中3000r ·min -1离心15min ,留下层,烘箱80℃烘干至恒重,称量,溶化率(%)=残渣重量/未溶前颗
粒重量×100%。

分值:(20/最大溶化性值)×溶化性值,结果见表4。

2.8.6吸湿率的测定
2.8.2项下四份样品颗粒各
2g ,按照2015年版《中国药典》进行吸湿率测定实验,结果见表4。

2.8.7综合评分
综合评分结果表明糊精的分值最
高为98.84,其次是蔗糖粉94.22,试验结果表明,选
择干浸膏粉与糊精(10∶5)混合制成的颗粒和浸膏粉与蔗糖粉(10∶10)两种赋形剂制成的颗粒皆容易制
表3减压下不同压力考察试验结果
Tab.3Test results of different pressures under reduced pressure 压力/MP a
相对密度/g ·m L -1大黄总蒽醌/mg 迷迭香酸/mg 毛蕊异黄酮葡萄糖苷/mg 0.06 1.32144.78 6.4747.590.07 1.30145.35 6.3246.950.08 1.31143.34 6.3047.360.09 1.31143.71 6.3548.23RSD/%
0.62
0.65
1.13
1.12
表4综合评分结果
Tab.4Comprehensive score result table
赋形剂粒度
(20)
休止角(20)溶化率(30)吸湿率(30)总分糊精
2019.5229.323098.84可溶性淀粉18.742027.6924.1790.60蔗糖粉
19.2319.783025.2194.22羧甲基纤维素钠
19.29
19.76
26.87
25.78
91.70
贠捷等:虫草益肾颗粒剂的制备工艺研究74
2020年第9期植物,2014,34(2):151-154.
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(上接第50页)
粒,稳定性好,溶化率高且流动性较好。

故筛选出来的最优辅料为糊精,其次为蔗糖粉,若蔗糖作为赋形剂,无需额外增加用量口感即适宜,能够接受,所以颗粒剂在以蔗糖作为赋形剂的情况下无需添加矫味剂。

3成型工艺确立
虫草益肾颗粒剂一个处方的生药量为63g ,出
膏率按33%计算,可得干膏细粉21g ,加入3g 虫草被孢菌粉,为24g ,加入蔗糖粉量比例为1
∶1,即48g ,分3次服用,则每次用量约为16g 。

按1000g 计算,虫草益肾颗粒剂一个处方生药量为1260g 加入60g 虫草被孢菌粉,制成颗粒剂1000g ,规格16g ·袋-1。

4制法
虫草益肾方(除虫草被孢菌粉)提取3次,首次
加8倍量水,静置90min 后,回流提取90min ,留存滤液,药渣第二次加6倍量水,回流提取60min ,留存二次滤液,滤渣第三次加4倍量水,回流煎煮30min ,合并提取液,滤过,浓缩至相对密度为1.26~1.32的浓膏,充分干燥后粉碎,加虫草被孢菌粉,混匀,加辅料,制软材,干燥,整粒,包装。

5结论
药液的浓缩是制备颗粒剂的关键工艺步骤,选
用适当的浓缩方式既可以保证药品的质量稳定,又能够提高药品的生产效率以及降低药品的生产成本。

在生产中中药制剂的浓缩方式常采用的有常压与减压浓缩两种[9]。

其中常压浓缩具有生产成本较低、生产设备简单的优点,但又具有浓缩时程长、所需温度高的缺点,相比之下减压浓缩的速度快,能够较好的保留中草药的有效成份,且所需温度低,是现
在生产中较为普及的浓缩药液的方式。

颗粒剂的制粒是其成型工艺的关键,常用的颗粒剂的制备方法有干法制粒和湿法制粒[10]。

湿法制粒对于出膏率较低的中药颗粒剂制备较为适用,但缺点是所需辅料量较大,而干法制粒适用于出膏量较大的中药颗粒剂的制备,该方法在减少辅料用量的同时还可以减少临床用药剂量。

通过虫草益肾方的出膏率实验结果可知本方出膏率较大,因而采用干法制粒。

本实验对设计的考察指标采用了单因素实验和正交实验考察法,优选最佳的提取工艺;通过浓缩干燥试验制定出适宜的浓缩、干燥工艺条件;经过对不同辅料制成颗粒后的综合考察,确定了以蔗糖粉为辅料及其最佳比例,为虫草益肾方的进一步研发提供实验依据,并为工业化大生产奠定了基础。

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