任佳妮　张 淼,　黄秋燕　滕建北

美花石斛颗粒剂成型工艺研究

任佳妮1张 淼1,2黄秋燕2滕建北1

（1.广西中医药大学，广西 南宁 530200；2.广西壮瑶药重点实验室，广西 南宁 530200）

目的：研究美花石斛颗粒剂最佳成型工艺条件。方法：通过Box-Benhnken Design（BBD）试验，以颗粒成型率、休止角、吸湿率的总评“归一值”（Overall desirability，OD）为总评价指标，采用Design-Expert 8.0.6 Trial 软件分析确定药用糊精含量、乙醇浓度、干燥温度等工艺参数，优选美花石斛颗粒剂的最佳成型工艺条件。结果：美花石斛颗粒剂最佳成型工艺参数为乙醇浓度为69.95%，药用糊精含量为79.99%，干燥温度为54.58℃。结论：优选的美花石斛颗粒剂成型工艺稳定可行，颗粒流动性、溶化性良好、吸湿性小，为美花石斛颗粒剂开发利用提供参考。

美花石斛颗粒剂；成型工艺；Box-Benhnken Design试验；Overall desirability

引言

美花石斛为兰科石斛属植物美花石斛（Rolfe）的茎，又名环草石斛，对治疗阴肝津伤、口干烦渴、食少干呕、病后虚热、目睹不明等有一定功效[1]，主产于广西、广东等地区[2]。现代药理研究表明，美花石斛的主要有效成分为多糖，其中533.7kDa DOP-1 和 159.5kDa DOP-2可增强巨噬细胞的吞噬作用来增强机体的免疫功能[3]，具有防止机体氧化衰老[4,5]、抑制肿瘤细胞增长[6]、降三高[6-9]等作用，美花石斛提取物（DLE）可有效缓解C5H3N4O3Na所致大鼠急性痛风关节炎[10]，其醇提物还可通过抑制ADA和XOD的活性来减轻肾脏组织的损伤[11]，相较于铁皮石斛有更高的营养价值[12]。

目前临床用药中主要以美花石斛干品为主，其具有不易霉变、易于存储等优点，但有效成分容易流失，相比干药材，新鲜美花石斛多糖成分含量较高，采收后若不及时加工处理，药材极其容易霉变，有效成分也会分解流失，影响其质量及临床疗效。以上问题限制了美花石斛进一步的开发应用，因此，遵循中医药理论和美花石斛的成分特性研发出具有较高药用价值的剂型具有巨大的市场空间[13]。鉴于中药颗粒剂的优良特性及在中药制剂中的广泛应用[14-17]，本实验将新鲜美花石斛制成颗粒型，以增强临床疗效，方便患者服用、易于保存携带。与干法制粒相比，湿法制粒经过表面润湿，具有颗粒质量好、外形美观、耐磨性较强、压缩成型性好等优点，在医药工业中应用最为广泛。故本实验采用湿法制粒对美花石斛颗粒剂成型工艺进行研究。

1　仪器、试剂与药材

1.1　仪器

JYL-G12E高速破壁机，购于九阳股份有限公司；DFT-100A手提式高速万打粉机，购于温岭市林大机械有限公司； Sartorius SQP型分析天平，购于德国赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；SartoriusBSA224S分析天平，购于德国赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；18目尼龙筛，购于绍兴市上虞华丰五金仪器有限责任公司。

1.2　试剂与药材

药用糊精（中凯食品配料有限公司）；食用乙醇（天津市大茂化学试剂厂）；二级纯化水，型号为Direct-Q 5 UV-Ｒ型纯水仪（美国默克密理博公司）。

药材：新鲜美花石斛采于广西壮族自治区河池市宜州区，经广西中医药大学药学院朱意麟老师鉴定为兰科石斛属植物美花石斛（Rolfe）。

2　方法与结果

2.1　干膏粉的制备

取新鲜美花石斛，加5倍量纯净水，采用高速破壁机常温匀浆，过滤，滤渣再加4倍量纯净水常温匀浆，过滤，合并两次滤液，将所得滤液置于蒸发皿中用红外炉（200 W～400 W）条件下加热干燥至干膏粉。

2.2　工艺优化

2.2.1因素水平的确定

根据预实验发现，赋形剂辅料的含量、润湿剂乙醇浓度、干燥温度对颗粒剂制粒效果有较大影响，因此选择辅料含量，乙醇浓度、干燥时间为主要影响因素，各因素设定3个水平，即3个因素9个水平，并根据中心组合的原理设计实验，因素水平表见表1。

表1　中心组合设计因素与水平编码表

2.2.2美花石斛颗粒的制备

将美花石斛干膏按照表1、表2安排实验，称取各赋形剂，混匀后分别用相应浓度的乙醇制软材，过3号筛，分别用不同温度干燥，制得颗粒。

表2　中心组合设计实验安排表

2.2.3响应面法

采用BBD中心组合实验所得的成型率、休止角、吸湿率按照总评“归一值”（0verall desirability, OD）为综合评价指标，每个指标均标准化为0～1之间的“归一值”[18]，各指标“归一值”求算几何平均值，得总评“归一值”，计算公式：OD= (d成型率max×d休止角min×d吸湿率min) 1/3，其中3为指标数。本研究OD值越大, 说明工艺越优良。对于取值越大越好的指标（成型率）和取值越小越好的指标（休止角、吸湿率），采用Hassan方法分别进行数学转换求“归一值”dmax和dmin。

计算公式，见式（1）、式（2）、式（3）：

d成型率max=(Yi-Ymin)/(Ymax-Ymin) （1）

d休止角min=(Ymax-Yi)/(Ymax-Ymin) （2）

d吸湿率min=(Ymax-Yi)/(Ymax-Ymin) （3）

式中，d为单指标评价值，Yi为该指标的测定值，Ymax为该指标中最大值，Ymin为该指标中最小值。

按照上述方法对17个组分进行测量后，并对数据进行归一。实验结果见表3。

表3　BBD设计试验结果

将所得数据采用Design-Expert 8.0.6 Trial 软件进行分析，得到二次回归模型方程：OD=0.19+0.079A+7.500E-003B+0.19C+0.067AB-0.070AC+0.018BC+O.11A²+0.28B²+0.15C²，并得到等高线图及响应面曲面图，如图1、图2、图3所示。

根据回归方程分析结果及等高线图及响应面曲面图结果，可以知道乙醇浓度（A）和干燥温度（C）均具有显著性影响，其中药用糊精含量（B）的增大而升高；乙醇浓度（A）、干燥温度（C）影响较小。结果得到最优条件为：乙醇浓度为69.95%，药用糊精含量为79.99%，干燥温度为54.58℃，OD值为0.83。

为了验证方程的有效性，对该模型进行方差分析，实验结果如表4所示。

表4　颗粒剂制备工艺优化数学模型方差分析

注：*＜0.05为显著性

根据数据结果对各因素影响显著性进行比较，P值代表因素的显著性水平（＜0.05为显著性），影响显著性的排序为：B-药用糊精含（=0.8958＞0.05）＞A-乙醇浓度（=0.01971＜0.05）＞C-干燥温度（=0.0112＜0.05），方程中的交互项AB、AC和BC均（＞0.05），表明交互项对OD值的影响不显著，三个因素无交互作用。其中失拟项结果不显著，说明该方程与实际情况拟合度良好。

3　成型工艺验证

按照Design-Expert 8.0.6 Trial 软件最终筛选出最佳制备鲜美花石斛颗粒剂成型工艺，即乙醇浓度为70%，药用糊精含量为80%，干燥温度为60℃的制备工艺，按照该工艺称取3批进行湿法制粒，分别测定颗粒成型率、休止角、吸湿率。经计算3批鲜美花石斛颗粒的OD值的平均值为0.81，与模型试验预测值的OD值（0.83）相对误差偏差为2.24%，虽然两者存在一定的偏差拟合方程差异性较小，说明该方程可靠，预测性良好。

按《中国药典》（2015年版）“四部颗粒剂制剂通则”项下的溶化性检测方法[19]测定成品的溶化性，根据2.2.5项下休止角的测量方法测定休止角，表明其溶化性、流动性良好。测定临界相对湿度（CRH）和稀释率的关系[20,21]，认为本产品的制备、包装以及储存过程中，环境的相对湿度应控制在50%以下进行。

4　讨论

吸湿性是影响中药颗粒稳定性和成型率重要的指标之一，美花石斛颗粒剂的制备过程中含有较多的多糖类成分，而且干浸膏的吸湿性比较大，直接制粒难以成型，当加入一定的药用糊精时，可以降低颗粒的吸湿性，改善颗粒的流动性和溶化性等，易于制成颗粒。本实验在对颗粒剂的工艺优化过程中，经过BBD中心组合法结合响应面结果分析筛选出最佳的药用糊精配比，即当药用糊精含量占总含量的79.99%时，颗粒的可压性好，易于成型，而且流动性、溶化性良好，吸湿性小，保证成品的稳定性，方便服用，携带、储存。

响应面法（Response Surface Methodology，RSM）是数学方法和统计方法结合的产物，是利用合理的试验设计，采用多元二次回归方程拟合因素与响应值之间的函数关系，通过软件绘制三维响应面图，三维响应面是响应值对各实验因素所构成的三维空间曲线图，因素对响应值影响越显著，曲面就会越陡峭[14]，从而可以更加直观地反映各因素对响应值影响的显著性，也就是反映出最佳区域，寻求最佳工艺参数。随着医学的发展和需求，响应面在医学领域的应用也越来越广泛。例如本实验为了解决颗粒制备中各试验因素对颗粒成型的影响，由前期实验考查可知乙醇浓度、药用糊精含量以及干燥温度对美花石斛颗粒剂的成型影响最大，所以本实验采用响应面法连续对试验因素的各个水平进行分析，而确定颗粒制备最佳工艺条件，即乙醇浓度为69.95%，药用糊精含量为79.99%，干燥温度为54.58℃。

5　结论

采用 Design-Expert 8.0.6 Trial软件对试验数据进行分析得到的二次回归模型方程，OD=0.19+0.079A+7.500E-0.03B +0.19C+0.067AB-0.07AC+0.018BC+0.11A²+0.28B²+0.15C²，由此方程知道方程中并非各项拟合参数值均*＞0.05，为增加方程的可信度，理应在原有的拟合方程基础上，去掉不显著项 B 和 BC。但模型回归方程并不是作为最终结果呈现，而是作为分析及对模型的预测，且本研究为了验证方程的有效性，对模型方程进行了方差分析，结果显示3批鲜美花石斛颗粒的OD值的平均值为0.81，与模型试验预测值得到0.83的OD值的RSD为2.24%，两者存在一定的偏差，但拟合方程差异性较小，说明方程具有可靠性，故未将方程进一步简化，而是通过Design-Expert 8.0.6 Trial统计软件绘制的三维效应面来反映最佳区域，从而得到最佳的工艺参数。

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Study on Molding Technology of Dendrobium Loddigesii Rolfe-Granules

Objective: To study the optimum molding conditions of Dendrobium loddigesii Rolfe-granules. Methods: Through the Box-Benhnken Design (BBD) test, the total evaluation of particle molding rate, rest angle and moisture absorption rate was "one value" (Overall desirability, OD) as the overall evaluation index, the process parameters such as medicinal dextrin content, ethanol concentration and drying temperature were analyzed and determined by design expert 8.0.6 trial software, and the optimal molding process conditions of Dendrobium loddigesii Rolfe-granules were optimized. Results: The optimal molding technology parameters of Dendrobium loddigesii Rolfe-granules were as follows: ethanol concentration was 69.95%, dextrin content was 79.99% and drying temperature was 54.58℃. Conclusion: The optimized molding process of Dendrobium loddigesii Rolfe-granules was stable and feasible, with good particle fluidity, solubility and low hygroscopicity, which provided reference for the development and utilization of Dendrobium loddigesii Rolfe-granules.

Dendrobium loddigesii Rolfe-granules; molding technology; Box-Benhnken Design test; Overall desirability

R283. 6

A

1008-1151(2022)01-0040-04

2021-09-21

广西中医药大学课题（ZD字[2019]003号，XK字[2019]115号）。

任佳妮（1997－），女，广西中医药大学在读硕士研究生，研究方向为中药、壮瑶药鉴定学研究。