邓 楷 丁晨旭 索有瑞

(1. 中国科学院西北高原生物研究所，青海 西宁 810008；2. 中国科学院大学，北京 100049;3. 青海省藏药研究重点实验室，青海 西宁 810008；4. 中国科学院藏药研究重点实验室，青海 西宁 810008)

黑果枸杞(LyciumruthenicumMurr.) 是一种多年生灌木，属于茄科枸杞属，主要生长于中国西北部地区，如中国新疆及青海。相关研究表明，黑果枸杞具有抗氧化[1-2]、抗动脉粥样硬化[3]、提高免疫力[4]、抗衰老[5]等功效。

不通过制粒程序，直接将原材料压制成粉末，使辅料与药物混合，这种方式就是直接粉末压片法[6-7]。通过造粒工艺制片可以得到口服片、口含片、咀嚼片以及泡腾片等[8-10]。粉末直压与传统制粒相比，具有操作简单，成本低的优势，近几年这种方法使用非常广泛[11]。但是这种方式对于辅料以及原材料有着比较严格的要求，如流动性、可压性、粒度等[12]。因为超微粉的独特性质能够让黑果枸杞中的生物活性物质以小分子形式进入人体[13]，使各种体质的人群更易吸收其中的营养成分；然而黑果枸杞粉末含糖量高、极易吸湿，导致粉末可压性差、流动性差，直接压片出来的片剂难以达到运输保存的标准。

叶英等[14]曾以黑果枸杞有效提取物为原材料进行片剂优化，其提取物的制备过程要求较高。目前国内外对于黑果枸杞超微粉直接压片研究还未有相关报道。本研究拟采用黑果枸杞超微粉直接压片，利用超微粉良好的溶解度等特性，在不减少有效成分流失的情况下大大缩减了制粒前所必需的提取步骤；并通过响应面优化和控制仪器工作环境以弥补前人研究中片剂运输和贮存的不便之处，使其更适合工业化生产。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

黑果枸杞干果：青海青藏生物资源开发有限公司，黑果枸杞干果60 ℃烘干至恒重后用中草药粉碎机进行粗粉碎，将粗粉过筛(60目)后放在自封袋里进行保存；

麦芽糊精DE20、一水乳糖、无水乳糖、微晶纤维素SH101型、微粉硅胶、硬脂酸镁、微晶纤维素SH102型、滑石粉：药用级，西安悦来医药科技有限公司。

1.1.2 主要仪器设备

旋转式压片机：ZPSX10型，上海祥顺制药机械有限公司；

片剂四用测定仪：SY-6D型，上海黄海药检仪器有限公司；

中草药粉碎机：FW135型，天津泰斯特仪器有限公司；

快速水分测定仪：MB25型，上海鸥好斯仪器有限公司；

电子天平：AL204型，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；

电热鼓风干燥箱：101型，北京市永光明医疗仪器厂；

流化床气流粉碎机：TC-10型，廊坊新龙立机械制造公司；

激光粒度分布仪：BT-9300LD型，丹东百特仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 原、辅料的测定 通过气流超微粉碎黑果枸杞得到超微粉，测定原料及辅料的性质，测定超微粉粒度的时候选取激光粒度分布仪，采用漏斗法测定辅料以及原料的休止角，选取量筒法测定超微粉的卡尔系数、豪森比值、振实密度以及松堆密度等[15]。

1.2.2 压片机环境和参数设置 将压片机参数设置为充填量8.4 mm，预压量3.1 mm，片厚量3.4 mm，压片机所处环境温度调节至0～5 ℃，环境湿度处于25%～35%。

1.2.3 片剂硬度、崩解时间及脆碎度的测定

(1) 硬度测定：将片剂平置于片剂四用测定仪的2个压板之间，沿直径方向徐徐加压，刚刚破碎时记录机器显示压力值，即为该片剂的硬度。

(2) 崩解时间测定：随机取同批试品中6片置于片剂四用测定仪的筛网中，水浴37 ℃中以规定方法检查全部崩解溶散或成散粒并通过筛网所需的时间限度。

(3) 脆碎度测定：每次取供试品若干片使其总重量约为6.5 g；平均片重大于0.65 g的供试品，取样品10片进行试验。用吹风机吹去脱落的粉末，精密称重，置于片剂四用测定仪的圆筒中，转动100次。取出，同法去除粉末，精密称重。

1.2.4 单因素考察 以压片的硬度、脆碎度、崩解时间作为片剂的质量评价指标，分别探究微晶纤维素SH102型、无水乳糖、微粉硅胶添加量对片剂质量的影响。

(1) 微晶纤维素SH102型添加量的影响：调整微晶纤维素SH102型添加量为10%，15%，20%，25%，30%共5个水平，将无水乳糖和微粉硅胶的添加量分别调整为20%，6%。采用片剂四用测定仪测定片剂硬度、崩解时间及脆碎度。

(2) 无水乳糖添加量的影响：调整无水乳糖添加量为15%，20%，25%，30%，35%共5个水平，将微晶纤维素和微粉硅胶的添加量分别调整为25%，6%。采用片剂四用测定仪测定片剂硬度、崩解时间及脆碎度。

与评估对象相关的权属证明、财务会计信息和其他资料是评估的基础性资料，没有这些资料，评估将无法进行。因此，委托人应当及时向评估专业人员提供这些材料，评估专业人员也有权要求委托人提供这些材料。根据本法第十八条的规定，委托人拒绝提供或者不如实提供执行评估业务所需的权属证明、财务会计信息和其他资料的，评估机构有权依法拒绝其履行合同的要求。同时，评估专业人员也有权要求委托人提供为执行公允的评估程序所需的必要协助。例如根据本法第二十五条的规定，评估专业人员应当根据评估业务具体情况，对评估对象进行现场调查。为完成现场调查，评估专业人员有权要求委托人提供必要协助。

(3) 微粉硅胶添加量的影响：调整微粉硅胶添加量为2%，4%，6%，8%，10%共5个水平，将微晶纤维素和无水乳糖的添加量分别调整为25%，25%。采用片剂四用测定仪测定片剂硬度、崩解时间及脆碎度。

1.2.5 响应面数据分析与处理 评价时选取多指标加权综合法，将硬度(Y1)、脆碎度(Y2)、崩解时间(Y3)进行规格化处理，分别记作硬度Y1′，脆碎度Y2′，崩解时间Y3′。 因为想要得到硬度较大值，所以选取的规格化方程式为[16]：

Y′=(Yi-Ymin)÷(Ymax-Ymin)；

(1)

对于倾向于获得较小值的指标，如崩解时间、脆碎度，则规格化方程为：

Y′=(Ymax-Yi)÷(Ymax-Ymin)，

(2)

式中：

Y′——指标加权指数；

Yi——指标实际值；

Ymax——指标可接受最大值；

Ymin——指标可接受最小值。

由于中国药典中并没有规定硬度的范围，所以结合生产实践，选取硬度的Ymax值为50 N，Ymin值为10 N，即对于硬度不足10 N的组，则Y1′记为0，硬度超过50 N的组，则Y1′记为1；片剂的崩解时间Ymax设置为30 min；脆碎度的Ymax设置为10%。将规格化后各指标赋以相同的加权系数，综合评分公式为:

Y=(Y′1+Y′2+Y′3)÷3，

(3)

式中：

Y——片剂综合评分；

Y′1——片剂硬度的加权指数，N；

Y′2——片剂脆碎度的加权指数，%；

Y′3——崩解时间的加权指数，min。

2 结果分析

2.1 原料基本性质

2.1.1 黑果枸杞粉体性质及粒径 由表1可知，黑果枸杞粉体粉体流动性差，可压性及填充性一般。

表1 黑果枸杞超微粉粉体性质Table 1 Micron powder properties of Lycium ruthenicum Murr.

2.1.2 辅料性质及筛选 由于超微粉不具有很好的可压性，而且纤维添加量很高，所以假如在加片过程中不添加辅料，就会出现严重的裂片、松片现象。想要改善黑果枸杞超微粉的可压性以及流动性，就需要加入适当的辅料，利用通常使用的直压辅助材料，测定超微粉的填充性指标以及流动性指标，结果见表2。选取5种不同辅料进行粉体学性质比较。其中休止角是粉体流动性的重要指标[17]，Hausner比值反映粉体的流动性与填充性，Carr’s指数反映粉末的可压性和填充性[18-19]。微晶纤维素SH102型休止角为32.5°，无水乳糖休止角为31.1°，一水乳糖休止角为34.8°，该3种辅料流动性良好。微晶纤维素SH102型的Hausner指数为1.24，无水乳糖和一水乳糖的Hausner指数分别为1.09和1.17，证明这3种辅料的填充性较好；从Carr’s指数可以反映微晶纤维素SH102型、麦芽糊精DE20和无水乳糖的可压性较好。经过全面分析后，选择无水乳糖以及微晶纤维素SH102型作为超微粉末的填充剂，后者能够很好地改善其可压性以及流动性，而且还能起到粘合剂的效果。前者同样具有改善流动性的效果，同时也有着一定的粘合效果。选取3份超微粉末，使其分别和5%滑石粉，5%硬酯酸镁以及5%的微粉硅胶充分混合，然后对混合物的休止角进行测定，其休止角分别为(57.1±0.4)°，(55.8±0.2)°，(52.2±0.3)°。由于微粉硅胶与黑果枸杞超微粉混合之后测量出的休止角最低，因此其改善超微粉的流动性作用最强，所以选微粉硅胶作为压片制作过程中的辅料。

表2 辅料的粉体学性质Table 2 Powder properties of excipients

2.2 单因素试验

2.2.1 微晶纤维素SH102型添加量对片剂质量指标的影响

本试验所得片剂单片片重在0.65 g以下。由图1(a)可知，随着微晶纤维素添加量增大，粉体流动性提高，片剂硬度呈现上升趋势，在微晶纤维素添加量由10%增加到30%时，片剂硬度由8.36 N提升到22.03 N。由图1(b)可知，随着微晶纤维素的添加量从10%增加到20%，脆碎度降至最低值(1.1%)。图1(c)说明崩解时间也随微晶纤维素添加量的增长而降低。综上，选取25%的微晶纤维素添加量用作响应面优化的0水平。

2.2.2 无水乳糖添加量对片剂质量评价的影响 在直接压片过程中，经常会使用到无水乳糖作为辅助材料，它可以起到粘合剂以及填充剂的作用，如图2(a)、(b)所示，当无水乳糖使添加量不断增加后，片剂硬度呈上升趋势，脆碎度总体呈下降趋势。图2(c)显示，如果添加15%的无水乳糖，需要24.28 min片剂才会完全崩解；如果添加30%的无水乳糖，只需要16.4 min片剂就可以完全崩解；继续增加无水乳糖所占的比例，崩解时间反而会不断增加，原因是当只添加10%的无水乳糖时，黑果枸杞粉所占的比例最大，由于超微粉很难崩解，就会需要较长的时间才可以完全崩解；如果添加30%的无水乳糖，由于其发挥了填充剂的作用，会大大降低崩解时间；如果无水乳糖添加量>30%，那么由于无水乳糖会将空气里的水分吸收，其发挥出的粘合效果就会提升，因此想要崩解就会花费更长的时间[20]。综上，根据辅料添加最少原则，选用20%无水乳糖作为响应面优化的0水平。

图1 微晶纤维素SH102型添加量对片剂质量指标的影响

Figure 1 Effects of microcrystalline cellulose SH102 dosage on
Tablet quality evaluation indexs

2.2.3 微粉硅胶添加量对片剂质量评价的影响 从图3(a)可以得到，添加量2%的微粉硅胶硬度为9.6 N，当添加量为6%时硬度最大(30.08 N)，之后开始降低。从图3(b)可知，随着润滑剂微粉硅胶添加量的增加，粉体流动性提高，脆碎度呈现下降趋势，从84.2%下降到0.3%。根据图3(c)可知，当添加6%的微粉硅胶时，崩解时间从26.7 min下降到19.5 min，当微粉硅胶添加量>6%时，粘合剂导致粘合力增大，崩解时间增加。综上，选用6%的微粉硅胶添加量用作响应面优化的0水平。

2.3 响应面结果分析

2.3.1 响应面试验设计 设计三水平三因素响应面时，选取Design Expert软件确定中心点数量3个，见表3。

图2 无水乳糖添加量对片剂质量评价的影响

Figure 2 Effects of anhydrous lactose dosage on
Tablet quality evaluation indexs

表3 响应面试验设计表Table 3 Response surface design of Box-Benhnken

2.3.2 响应面结果分析 表4为片剂的综合评分以及质量指标规格化情况，通过回归分析研究试验数据，构建出相应的模型，确定综合评分，获得Y与A、B、C的回归方程：

Y=0.71+0.22A+0.14B+0.023C-0.043AB-0.002 771AC+0.044BC-0.11A2-0.15B2-0.16C2。

(4)

表5为模型方差分析结果。模型P<0.01，说明模型极显著；失拟项P>0.05，说明方程拟合性比较好。关系数R2为0.972 8，判定系数为0.937 8，说明方程有着很高的可信度，能够在预测、分析综合评分的过程中选取这一数据模型。方差分析表明，A、B、A2、B2、C2对综合评分的影响极显著。通过分析回归方程的一次项系数绝对值可知：微粉硅胶添加量对片剂的影响最小，其次是无水乳糖添加量，微晶纤维素添加量对片剂的影响最为显著。

图3 微粉硅胶添加量对片剂质量评价的影响

Figure 3 Effects of colloidal silicon dioxide dosage on
Tablet quality evaluation indexs

取方程的1阶偏导数，设其等于0，能够得到最大综合评分，A的取值是29.56%，B的取值是26.91%，C的取值是6.24%，Ymax为0.817；即微晶纤维素添加量29.56%，无水乳糖添加量26.91%，微粉硅胶添加量6.24%，片剂综合质量最优。

2.3.3 工艺验证 基于响应面工艺的优化结果，进行 3 批混合工艺验证，采用1.2.5的方法对各批片剂进行质量综合评分，评分结果依次为0.798 0(0.78)，0.811 2(0.83)，0.807 3(0.81)，括号内为RSD值。可见，片剂质量评价与优化最佳配方相符，未发生显著变化，符合实际生产要求。

2.3.4 环境温度和湿度的影响 将压片机环境室内温度调整到0～5 ℃，湿度控制到25%～35%；选取最佳工艺条件即微晶纤维素添加量29.56%，无水乳糖添加量26.91%，微粉硅胶添加量6.24%，制得黑果枸杞超微粉片剂为A1组，在相同环境下，将黑果枸杞粗粉以及黑果枸杞超微粉在不添加辅料的情况下进行压片，得到片剂分别为B1和C1组。将压片机环境温度和湿度调整到正常状态，即室内温度22 ℃，室内湿度55%～65%，采用响应面所得最佳配方得到黑果枸杞超微粉片剂为A2组，调整进样原料分别为纯黑果枸杞粗粉以及纯黑果枸杞超微粉，得到片剂分别为B2和C2组。每组片剂随机取20片，分别对6组片剂进行硬度、脆碎度、崩解时间的检测(图4)，片剂质量评价见图5。

表4 响应面指标规格化及综合评分结果Table 4 The result of normalized indexs and comprehensive score

表5 模型方差分析结果Table 5 Variance analysis for established regression model

由图4(a)、(b)可以看出，经过最佳工艺条件优化的片剂硬度明显大于其他组，脆碎度明显小于其他组；从图4(c)可以看出，黑果枸杞超微粉全粉片剂C1、C2组的崩解时间相较其他4组要良好，崩解时间分别为12.16，13.79 min，可能是超微粉在水中溶出度相比普通粉更好，A1和A2组由于加入了辅料提高了粉体间的聚合力，崩解时间较之有所上升；由图5可知，低温低湿度下压制的片剂质量评分明显高于常温常湿下的片剂，A1组质量评分最高，较之于A2组有一定优势，可能是压片处于低温环境下减小了分子间相互挤压所产生的内能，能够使分子间结合与常温相比更加紧密；而在低湿度的环境下大大降低了黑果枸杞粉末的吸湿性，赋予了粉体更好的流动性。综上所述，低温低湿度能够有效提高片剂质量。

图4 环境因素对片剂质量评价的影响Figure 4 Effects of environment factors onTablet quality evaluation indexs

图5 不同片剂在低温低湿和常温常湿下的片剂评价分数

Figure 5 Effects of air temperature and humidity on
Tablet quality evaluation indexs

3 结论

(1) 通过单因素试验以及响应面优化法，得出最佳的片剂配方参数：微晶纤维素添加量29.56%，无水乳糖添加量26.91%，微粉硅胶添加量6.24%，所得片剂表面光洁、完整美观，质量评价分数最高，脆碎度、崩解时间、硬度均符合药典要求。通过探究环境湿度对片剂质量的影响得出低温低湿度下压制的片剂质量评分为0.806，明显高于常温常湿下的片剂，原因可能为低温环境减小了分子间相互挤压所产生的内能，能够使分子间结合更加紧密。

(2) 对黑果枸杞压片技术进行了创新，采用黑果枸杞超微粉进行全粉压片，缩短了制粒过程中的提取步骤；表明了黑果枸杞超微粉直接压片工艺的技术可行性，同时证实了黑果枸杞片剂加工更适合在低温低湿的环境下进行。

(3) 探究黑果枸杞超微粉直接压片的技术方法，可以从辅料、仪器参数、配方等方面进行探索。本方法立足于辅料性质、配方，对压片机参数如压力、出片速度并未有相应的研究；同时为了达到较好的贮藏运输要求，使用辅料占比较高，寻找适合黑果枸杞超微粉的辅料以及对仪器参数的控制是下一步研究的方向。