王瑜婷，徐东婷，邓桂海，梁丽金，黄醒鹏，马彩玲，刘燎原

（广东一方制药有限公司/广东省中药配方颗粒企业重点实验室，广东 佛山 528244）

黄连为毛茛科植物黄连Coptidis RhizomaFranch.、三角叶黄连Coptis deltoideaC.Y.Cheng et Hsiao或云连Coptis teetaWall.的干燥根茎[1]，始载于《神农本草经》，被列为上品，其性寒，味极苦，具有清热燥湿、泻火解毒的功效。现代药理临床应用研究表明，黄连的主要化学成分有生物碱类、木脂素类、黄酮类、酸性成分等，具有保护心脑血管、抗肿瘤、降血糖、抗病原微生物、抗炎以及改善消化系统等作用，对多种疾病的治疗均有效[2]。

中药浸膏粉是中药制剂生产过程中的重要中间产物，其物理性质直接影响到浸膏粉的贮存、混合、制粒、压片等后续工艺操作的难易程度及最终产品的质量[3]。干燥是中药浸膏粉形成的关键环节。目前，中药浸膏粉的干燥方式主要有常压干燥、真空干燥、冷冻干燥和喷雾干燥等，干燥原理的不同，会导致干燥产物的物理性质及成分含量的不同[4‑5]。因此，本文研究了喷雾干燥、冷冻干燥、真空干燥、鼓风干燥4种干燥方式对黄连浸膏粉物理指纹图谱及有效成分的影响，以期为黄连浸膏粉干燥方式的选择及其相关制剂的研发提供指导与依据。

1 仪器与材料

1.1 仪器

Waters Arc型高效液相色谱仪（美国Waters公司）；YOD‑230型冷冻干燥箱（美国Thermo Vanquish公司）；B‑290型喷雾干燥机（瑞士Buchi有限公司）；DHG‑9146A型电热恒温鼓风干燥箱、DZF‑6050型真空干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）；JZ‑7型粉体振实密度仪（成都精新粉体测试设备有限公司）；JL‑A3型粉体特性测试仪（丹东百特仪器有限公司）；SHH‑250SD型稳定性试验箱（重庆市永生实验仪器厂）；Milli‑Q Direct型超纯水系统（德国Merck公司）；ME204E型万分之一天平、XP26型百万分之一天平（瑞士METTLER TDLEDO公司）；KQ‑500DE型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；TC‑15型套式恒温器（海宁市新华医疗器械厂）；HWS‑28型电热恒温水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司）；YRE‑501型旋转蒸发器、SHZ‑D（Ⅲ）型循环水式真空泵、DLSB‑5L/20型低温冷却液循环泵（巩义市予华仪器有限责任公司）。

1.2 试剂与试药

盐酸小檗碱对照品（批号：110713‑202015，纯度为85.90%，中国食品药品检定研究院）；木兰花碱对照品（批号：wkq20031310，纯度为98.28%，四川省维克奇生物科技有限公司）；甲醇、乙腈为色谱纯（德国Merck公司）；十二烷基硫酸钠为色谱纯（天津市科密欧化学试剂有限公司）；水为超纯水；其他试剂为分析纯。黄连药材（批号：YL1909038）产地为四川，经广东一方制药有限公司魏梅主任药师鉴定为正品，符合2020年版《中国药典》一部黄连项下相关要求[1]。

2 方法与结果

2.1 浸膏粉的制备

依据《中药配方颗粒质量控制与标准制定技术要求》的相关规定[6]，确定黄连浸膏的制备方法为：取黄连药材950 g，除去杂质，润透后切薄片，晾干，得黄连饮片[1]。取黄连饮片，加水煎煮2次，第1次加9倍水，浸泡30 min，加热煎煮20 min，趁热用350目筛网滤过；第2次加7倍水，加热煎煮15 min，趁热用350目筛网滤过，合并滤液，减压浓缩至密度为1.08（80℃）的浸膏。将浸膏均分为4份，分别进行喷雾干燥（进风温度180℃，出风温度85℃）、冷冻干燥（-50℃，压力10 Pa）、真空干燥（70℃）和鼓风干燥（70℃），在相对湿度为40%以下的环境中进行粉碎，过80目筛，得黄连浸膏粉。

2.2 浸膏粉物理指纹图谱的研究

2.2.1 黄连浸膏粉物理指纹图谱测定指标 黄连浸膏粉物理指纹图谱以堆积性、流动性、稳定性、均一性和可压性这5个指标为一级指标。其中堆积性用堆密度（Da）和振实密度（Dc）表征；流动性用休止角（α）和豪斯纳比（IH）表征；稳定性用干燥失重（HR）和吸湿性（H）表征；均一性用相对均齐度指数（Iθ）表征，表示粉末粒径大小及分布的均匀程度；可压性用颗粒间孔隙度（Ie）、卡尔指数（IC）表征，表示粉末的压缩成形的能力，通过以上9个二级指标构建浸膏粉的物理指纹图谱[7]。

2.2.2 各二级指标测量方法及计算公式

2.2.2.1 堆密度（Da）和振实密度（Dc）取25 mL量筒，称取空筒质量M1，缓慢加入过量待测粉末直至溢出，以接触并垂直于量筒的刮刀，小心刮平后，称取质量M2；将上述盛有待测粉末的量筒固定在粉体振实密度仪中，经1 250 s上下振动后读取待测粉末的体积（V）。计算Da=(M2-M1)/25，Dc=(M2-M1)/V，即得。

2.2.2.2 休止角（α）和豪斯纳比（IH）采用固定漏斗法进行测定。将漏斗水平放置并固定距离坐标纸一定的高度（h），缓慢将待测粉末倒入漏斗中，直至粉末的顶尖接触到漏斗的顶尖位置。底部形成半径为R的圆底锥积体。计算α=arctan( )

H/R，即得；IH=Dc/Da。

2.2.2.3 干燥失重（HR）和吸湿性（H）干燥失重（HR）：照2020年版《中国药典》四部水分测定法（通则0832）第二法测定。吸湿性（H）：取干燥具塞玻璃称量瓶，置于恒温恒湿箱中，在温度（25±1）℃，相对湿度（80±2）%中恒湿24 h后精密称定质量Ma；取待测黄连浸膏粉适量平铺于上述玻璃称量瓶中，厚度约为1 mm，精密称定质量Mb；将称量瓶敞口，与瓶盖同置于恒温恒湿箱中24 h，称定质量Mc；按公式H=(Mc-Mb)/(Mb-Ma)×100%计算，即得。

2.2.2.4 相对均齐度指数（Iθ）使待测粉末依次过1~8号药典筛，振荡5 min，记录每个筛网截留的粉末质量。计算Iθ＝Fm/[100+（dm-dm‐1）Fm‐1+（dm+1-dm）Fm+1+（dm-dm‐2）Fm‐2+（dm+2-dm）Fm+2+...+（dm+n-dm）Fm+n]，即得；其中，Fm为多数粒径范围粉末的质量百分比，Fm+1为多数粒径范围上一个筛网截留粉末的质量百分比，Fm‐1为多数粒径范围下一个筛网截留粉末的质量百分比，dm为多数粒径范围粉末的平均粒径，dm+1为多数粒径范围上一个筛网截留粉末的平均粒径，dm‐1为多数粒径范围下一个筛网截留粉末的平均粒径，n为粒径范围的个数。

2.2.2.5 颗粒间孔隙度（Ie）和卡尔指数（IC）按公式Ie=(Dc-Da)/(DaDc)和IC=(Dc-Da)/Dc，计算即得[6‑9]。

2.2.3 物理指纹图谱的构建 取4种黄连浸膏粉，按“2.2.2”项下方法测定或计算各指标的实际值，将结果按表1中的公式进行转化[7,10]，通过以上9个二级指标的转化值构建物理指纹图谱，将其平均值构图作为对照图谱（R），各实验值见表2，转化值见表3，物理指纹图谱见图1。

图1 4种干燥方式黄连浸膏粉的物理指纹图谱及对照指纹图谱Figure 1 Physical fingerprint and reference fingerprint of Coptidis Rhizoma extract powder of four drying methods

表1 二级指标范围及转化公式Table 1 Rangeand transformation formulaof secondary indicators

表2 4种干燥方式黄连浸膏粉物理指纹图谱指标实验值Table 2 Experimental value of physical fingerprint index of Coptidis Rhizoma extract powder of four drying methods

表3 4种干燥方式黄连浸膏粉物理指纹图谱指标转化值Table 3 Transformation value of physical fingerprint index of Coptidis Rhizoma extract powder of four drying methods

2.2.4 相似度分析 采用SPSS 20.0软件中皮尔逊相关系数法对4种干燥方式黄连浸膏粉的物理指纹图谱（9个二级指标转化值）与R进行相似度分析，结果分别为0.840（喷雾干燥粉）、0.802（冷冻干燥粉）、0.940（真空干燥粉）、0.915（鼓风干燥粉），表明不同干燥方式对黄连浸膏粉的物理指纹图谱有一定影响，浸膏粉的物理性质存在差异。

2.2.5 主成分分析 采用past3.0软件对4种干燥方式黄连浸膏粉的物理指纹图谱（9个二级指标转化值）进行主成分分析，结果见表4、表5，物理指纹图谱主成分因子载荷图如图2。由表4可知，软件自动拟合出3个主成分，主成分1的特征值为11.11，方差贡献率为79.60%，载荷较高的有Da、Dc、α、Ie，归纳主成分1为形态参数，说明主成分1主要反映粉体形态信息；主成分2的特征值为2.54，方差贡献率为18.21%，载荷较高的有IH、HR、H、Iθ、IC，归纳主成分2为稳定性参数，说明主成分2主要反映粉体的稳定性，主成分1和主成分2累计方差贡献率为97.81%，说明前2个主成分能基本反映全部指标的信息。上述载荷较高的值，可能是与干燥方式相关性较大的指标。

图2 物理指纹图谱主成分因子载荷图Figure 2 Principal component factor loading diagrams of physical fingerprint

表4 物理指纹图谱主成分分析结果Table 4 Results of principal component analysis of physical fingerprint

表5 物理指纹图谱主成分因子载荷矩阵Table 5 Principal component factor loading matrix of physical fingerprint

2.2.6 聚类分析 采用SPSS 20.0软件对4种干燥方式黄连浸膏粉的物理指纹图谱（9个二级指标转化值）进行聚类分析，结果如图3所示。结果可见，喷雾干燥粉和冷冻干燥粉聚为Ⅰ类，真空干燥粉和鼓风干燥粉聚为Ⅱ类，说明在黄连浸膏粉的物理属性上，喷雾干燥粉和冷冻干燥粉相近，真空干燥粉和鼓风干燥粉相近。

图3 物理指纹图谱聚类分析（CA）树状图Figure 3 Cluster analysis(CA)of physical fingerprint

2.2.7 压缩成型性分析 由表3中4种干燥方式黄连浸膏粉物理指纹图谱指标各二级指标的转化值计算平均半径值，从而求得可压性评价指数，可对黄连浸膏粉的可压缩性进行评价。可压性评价指数包括参数轮廓指数（index of parametric profile,ⅠPP）、参数指数（index of parameter,ⅠP）和良好可压性指数（index of good compression,ⅠGC）。其中ⅠPP为半径值≥5的物理指标的个数占物理指纹谱中物理指标总数的百分比；ⅠP为所有物理指标半径值的平均值；ⅠGC的计算公式为IGC=IPP׃，ƒ=正多边形面积/圆的面积（半径为10），由于本研究构建的物理指纹谱共采用9个物理指标值，因此ƒ=0.921[7]。5个一级指标的平均半径值及指数计算结果见表6。

文献表明，当ⅠP＞0.4、ⅠPP≥4、ⅠGC≥4时，粉体具有良好的压缩性；当ⅠP＜0.4、ⅠPP和ⅠGC＜4时，粉体压缩成型性较差[7]。由表6结果可知，不同干燥方式对黄连浸膏粉的堆积性、均一性和可压性影响均较大，喷雾干燥粉、真空干燥粉、鼓风干燥粉具有较好的压缩成型性，冷冻干燥粉的压缩成型性较差。

表6 4种干燥方式黄连浸膏粉压缩成型性分析结果Table 6 Compressibility evaluation parameters of Coptidis Rhizoma extract powder of four drying methods

2.3 HPLC指纹图谱

2.3.1 色谱条件[11]色谱柱为YMCTriart C18（250mm×4.6 mm，5μm）；流动相为乙腈（A）‑25 mmol/L乙酸铵和8 mmol/L十二烷基硫酸钠溶液（氨水调pH至9.3）（B），梯度洗脱（0~15 min，10%~25%A；15~25 min，

25%~30%A；25~45 min，30%~50%A；45~75 min，50%A）；柱温为30℃；检测波长为345 nm；流速为1.0 mL/min；进样量为10μL。

2.3.2 对照品溶液的制备 取木兰花碱、盐酸小檗碱对照品适量，精密称定，分别加甲醇制成每1 mL含木兰花碱90μg，盐酸小檗碱50μg的溶液。

2.3.3 供试品溶液的制备 取黄连浸膏粉约0.2 g，精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入甲醇‑盐酸（体积比100∶1）的混合溶液50 mL，密塞，称定质量，超声处理（功率250 W，频率40 kHZ）30 min,放冷，再称定质量，用甲醇补足减失的质量，摇匀，滤过，精密量取续滤液1 mL，置10 mL量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀，即得。

2.3.4 精密度试验 取黄连浸膏粉适量，按“2.3.3”项下方法制备供试品溶液，按“2.3.1”项下色谱条件连续进样6次，以1号峰木兰花碱（S1）为参照峰，计算峰2~峰4相对保留时间和相对峰面积的RSD，其范围分别为0.45%~1.03%和0.97%~1.83%；以11号峰盐酸小檗碱（S2）为参照峰，计算峰5~峰10相对保留时间和相对峰面积的RSD值分别为0.62%~1.36%和0.98%~1.94%，表明仪器精密度良好。

2.3.5 重复性试验 取同一浸膏粉样品，按“2.3.3”项下方法平行制备6份供试品溶液，按“2.3.1”项下色谱条件进样测定，以1号峰木兰花碱（S1）为参照峰，计算峰2~峰4的相对保留时间和相对峰面积的RSD，其范围分别为1.04%~1.87%和0.97%~1.69%；以11号峰盐酸小檗碱（S2）为参照峰，计算峰5~峰10的相对保留时间和相对峰面积的RSD值分别为0.51%~1.02%和0.47%~1.25%，表明方法重复性良好。

2.3.6 稳定性试验 取“2.3.4”项下供试品溶液，分别于0、3、6、9、12、24 h后按“2.3.1”项下色谱条件进样测定，以1号峰木兰花碱（S1）为参照峰，计算峰2~峰4的相对保留时间和相对峰面积的RSD，其范围分别为0.69%~1.24%和0.85%~1.72%；以11号峰盐酸小檗碱（S2）为参照峰，计算峰5~峰10的相对保留时间和相对峰面积的RSD值分别为1.01%~1.57%和0.94%~1.83%，表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。

2.3.7 指纹图谱的采集 取4种黄连浸膏粉适量，按“2.3.3”项下方法制备供试品溶液，按“2.3.1”项下色谱条件进样测定，记录色谱图。以1号峰木兰花碱（S1）为参照峰，计算峰2、3、4与S1峰的相对保留时间，以11号峰盐酸小檗碱（S2）为参照峰，计算峰5、6、7、8、9、10与S2峰的相对保留时间，结果见表7。通过比对保留时间，确定峰6、7、8、9、10分别为盐酸药根碱、非洲防己碱、表小檗碱、盐酸黄连碱、盐酸巴马汀。4种黄连浸膏粉HPLC指纹图谱各特征峰相对保留时间的RSD范围为0.00%~0.32%，说明相对保留时间的差异极小。4种干燥方式黄连浸膏粉的HPLC指纹图谱中“峰面积/取样量”值见表8。其中，峰5、表小檗碱、黄连碱的RSD分别为9.13%、7.06%、7.18%，喷雾干燥粉和冷冻干燥粉均高于真空干燥粉和鼓风干燥粉，另外8个峰的RSD均在5%以内。

表7 HPLC指纹图谱相对保留时间Table 7 Relative retention time of HPLCfingerprints

表8 HPLC指纹图谱“峰面积/取样量”值Table 8“Peak area/sample volume”value of HPLCfingerprint

2.3.8 相似度分析 将4种黄连浸膏粉的色谱图导入“中药指纹图谱相似度评价系统软件”中，生成共有对照特征图谱（R），计算相似度，相似度结果均为1.000，说明4种干燥方式黄连浸膏粉的HPLC指纹图谱相差不大，见图4。

图4 4种干燥方式黄连浸膏粉指纹图谱（A）及混合对照品图谱（B）Figure 4 Fingerprints of Coptidis Rhizoma extract powder in four drying methods(A)and mixed referencesubstance(B)

2.3.9 聚类分析 采用SPSS 20.0软件对4种干燥方式黄连浸膏粉HPLC指纹图谱的“峰面积/取样量”值进行聚类分析，如图5所示。其中，喷雾干燥粉和冷冻干燥粉聚为Ⅰ类，真空干燥粉和鼓风干燥粉聚为Ⅱ类，与物理指纹图谱聚类分析结果一致。

图5 HPLC指纹图谱聚类分析（CA）树状图Figure 5 Clustering analysis(CA)of HPLCfingerprint

3 讨论

浸膏粉是中药制剂工艺的关键中间体，具有化学成分复杂、有效成分不明确的特点。采用有限的化学指标对浸膏粉进行定性定量控制存在一定局限，应关注其整体的理化性质研究。物理指纹图谱可从物理状态层面整体评价中药浸膏粉质量，并可作为对中药浸膏粉含量测定或HPLC指纹图谱评价的补充，从而较为全面地对中药浸膏粉质量进行控制[12]。

本文通过测定和计算4种干燥方式所得黄连浸膏粉9个二级指标的转化值，建立了物理指纹图谱，并进行相似度评价、压缩成型性分析、聚类分析、主成分分析。结果表明，干燥方式对粉体的堆积性、流动性、粒径分布、颗粒间孔隙率等尺寸参数影响较大。粒径大小是决定粉体其他性质的最基本的性质，粒径的大小不同，粉体的吸附性、溶解度、流动性等都会随之改变[13]。

由聚类分析结果可得，喷雾干燥粉和冷冻干燥粉聚为Ⅰ类，真空干燥粉和鼓风干燥粉聚为Ⅱ类；由压缩成型性分析可得，喷雾干燥粉的压缩成型性最好，冷冻干燥粉的压缩成型性较差，分析其原因是喷雾干燥粉是密度较小的空心小球颗粒，轻抛，冷冻干燥粉疏松，真空干燥粉和鼓风干燥粉均较致密，体积小，粉碎的颗粒不规则。由“峰面积/取样量”值可得，喷雾干燥粉与冷冻干燥粉的有效成分差异很小，均优于真空干燥粉和鼓风干燥粉，分析其原因是冷冻干燥时样品处于超低温状态，有利于成分的保留，而喷雾干燥进风温度很高（180℃）但用时较短，成分也能较好地保留，真空干燥和鼓风干燥的干燥速率较喷雾干燥明显慢，过程不稳定，因此浸膏粉间成分有所差异[14]。在《中药配方颗粒质量控制与标准制定技术要求》中，通常以标准煎液的冻干粉作为标准物质来评价制备工艺，本研究结果表明喷雾干燥与冻干粉的化学成分更为一致，另外，喷雾干燥技术具有雾滴群表面积大、对流传热传质速度快、干燥时间短等优点，大大简化并缩短了中药提取液到制剂成品或半成品的生产工艺和干燥时间，提高了生产效率[15‑17]。综合产品质量和生产效率，喷雾干燥较其他干燥方式具有一定的优势。

本文建立的黄连浸膏粉物理指纹图谱在一定程度上可以预测浸膏粉压缩成型的结果，但缺乏确切的试验数据，后期可针对浸膏粉与对应颗粒的相关性进行研究，明确影响颗粒物理属性的潜在关键物理指标，为黄连相关制剂的成型工艺优化提供参考。