范凌云, 余 琰, 高建德, 金 輝
(甘肅中醫(yī)藥大學(xué),甘肅蘭州730000)
不同輔料對三黃粉吸濕性的影響
范凌云, 余 琰*, 高建德, 金 輝
(甘肅中醫(yī)藥大學(xué),甘肅蘭州730000)
目的 考察不同輔料對三黃粉吸濕性的影響,篩選防潮效果適宜的輔料。方法 測定三黃粉添加不同輔料后的吸濕百分率,繪制吸濕曲線,采用Excel和Origin 7.5軟件擬合曲線,建立數(shù)學(xué)模型,并分析直觀表征吸濕能力的特性參數(shù),即吸濕加速度和平衡吸濕率。結(jié)果 添加30%乳糖可改善三黃粉吸濕性,其臨界相對濕度為78%。結(jié)論
三黃粉;吸濕性;輔料;吸濕百分率;吸濕加速度;平衡吸濕率
中藥粉體原料在貯存過程中容易吸濕,引起潮解、結(jié)塊、流動性降低,進(jìn)而導(dǎo)致稱取混合困難、劑量不準(zhǔn),甚至發(fā)生霉變,影響制劑質(zhì)量和穩(wěn)定性[1]。因此,可選取適宜的輔料改善粉體的吸濕性,以達(dá)到防潮目的。
三黃指黃連、黃芩、黃柏,三者性味苦寒,合用可發(fā)揮清熱燥濕,瀉火解毒的功效,是臨床常用藥對,用以治療濕熱內(nèi)盛、熱毒熾盛之證[2]。三黃粉由三者按1∶1∶1比例粉碎混勻而成,臨床可作為三黃片、三黃栓、三黃膠囊等中成藥的原料,應(yīng)用廣泛。
由于三黃粉在貯存過程中可吸濕,導(dǎo)致霉變、流動性變差,進(jìn)一步影響制劑的生產(chǎn)和使用,故本實(shí)驗(yàn)選擇糊精、羧甲基淀粉鈉 (CMS-Na)、乳糖、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉(PCMC-Na)、微晶纖維素(MC)、預(yù)膠化淀粉這6種常用輔料,用以測定輔料-三黃粉混合物的吸濕百分率,繪制吸濕曲線,再利用Origin7.5軟件進(jìn)行曲線擬合并建立數(shù)學(xué)模型,分析直觀表征其吸濕能力的特性參數(shù),探究不同輔料對其吸濕性的影響,以期為防潮輔料的選擇提供科學(xué)依據(jù)。
BS124S型賽多利斯分析天平 (德國賽多利斯公司);GS-C4型粉碎機(jī) (北京錕捷玉誠機(jī)械設(shè)備有限公司);101-2A型電熱鼓風(fēng)干燥箱 (天津市泰斯特儀器有限公司);BYX-DHS隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱 (上海市躍進(jìn)農(nóng)場醫(yī)療器械廠);AKRY-UP-1816超純水機(jī)(成都唐氏康寧科技發(fā)展有限公司)。
預(yù)膠化淀粉 (山東聊城阿華制藥有限公司,批號20100214);微晶纖維素 (美國FMC公司,批號111204);交聯(lián)羧甲基纖維素鈉 (上海運(yùn)宏化工制劑輔料技術(shù)有限公司,批號20120000);乳糖為分析純 (成都金山化學(xué)試劑有限公司,批號20130724);糊精為生化試劑 (天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所,批號20130701);羧甲基淀粉鈉 (山東聊城阿華制藥有限公司,批號20100918)。
黃連Rhizoma Coptidis、黃芩Radix Scutellaria、黃柏Cortex Phellodendri Amurensis均購自甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院中藥房,經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院藥劑科楊錫倉主任藥師鑒定,符合 《中國藥典》2010版一部相關(guān)要求。氯化鎂、氯化鉀、氯化鈉、乙酸鉀、碳酸鉀、硝酸鉀、溴化鈉和硝酸鋰均為分析純。
2.1 三黃粉及輔料-三黃粉混合物吸濕百分率的測定[3]稱取黃芩、黃連、黃柏藥材適量,粉碎過6號篩 (100目),細(xì)粉按1∶1∶1比例混勻,即得三黃細(xì)粉。將盛有過飽和NaCl溶液的干燥器放入恒溫培養(yǎng)箱中,25℃下恒溫保存24 h(相對濕度75%)。在已恒重的稱量瓶底部放入厚約3 mm、已干燥至恒重的三黃粉,準(zhǔn)確稱重后置于干燥器中,于25℃恒溫箱中保存,定時稱重,直至吸濕平衡。
另取三黃粉適量,分別按三黃粉∶輔料 (7∶3)比例
添加糊精、羧甲基淀粉鈉 (CMS-Na)、乳糖、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉(PCMC-Na)、微晶纖維素(MC)、預(yù)膠化淀粉,混勻后按上述方法定時稱重,直至吸濕平衡,計(jì)算吸濕百分率,公式為吸濕百分率 (%)=(吸濕后質(zhì)量-吸濕前質(zhì)量)/吸濕前質(zhì)量×100%,結(jié)果見表1。
表1 三黃粉及輔料-三黃粉 (3∶7)混合物的吸濕百分率 (溫度25℃、相對濕度75%)
2.2 三黃粉及輔料-三黃粉混合物吸濕曲線的繪制 按表1繪制輔料-三黃粉混合物的吸濕曲線,見圖1。
圖1 輔料-三黃粉混合物的吸濕曲線
2.3 吸濕曲線的擬合及分析 吸濕加速度主要取決于樣品本身的吸濕能力和吸濕基團(tuán)的分布,吸濕加速度越小,吸濕基團(tuán)的親水能力、平衡吸濕率、試樣吸濕能力越?。?]。以吸濕加速度和平衡吸濕率為考察指標(biāo),可判斷上述6種輔料對三黃粉吸濕性的影響,從而選擇具有防潮作用的輔料。
應(yīng)用Excel軟件處理和分析所得數(shù)據(jù)[5],依次輸入各樣品的測定時間 (X)及其吸濕百分率 (Y),作Y-X散點(diǎn)圖 (吸濕曲線),再采用Origin7.5軟件對所得吸濕曲線進(jìn)行擬合,得到回歸曲線[6]。通過分析發(fā)現(xiàn),該擬合曲線與一元二次方程y=a x2+b x+c(A<0)曲線中的左半段擬合度很好,即其吸濕方程為w=a t2+b t+c(1)。
式 (1)中,w為吸濕量,t為吸濕時間,a、b、c分別為常數(shù)。對吸濕時間進(jìn)行一階求導(dǎo),得到吸濕速度 (r)方程為r=d w/d t=2a t+b(2),可知吸濕速度r也是不斷變化的。對式 (2)進(jìn)行一階求導(dǎo),即得吸濕加速度 (r')方程r'=d v/d t=2a(3),可知吸濕初速度r0=b(t=0),當(dāng)達(dá)到吸濕平衡時,吸濕速度r=0,則吸濕平衡時間t'= -b/2a,此時平衡吸濕率w'=a t'2+b t'+c。利用Origin 7.5對各吸濕曲線進(jìn)行擬合,得到回歸方程及擬合曲線圖,見表2和圖2。
由圖2可知,不同輔料對三黃粉吸濕性的影響不同。MC和乳糖可以延緩三黃粉的吸濕,而且乳糖-三黃粉混合物的吸濕加速度和平衡吸濕率較MC-三黃粉混合物更低,故乳糖的防潮效果優(yōu)于MC;PCMC-Na、CMS-Na、糊精、預(yù)膠化淀粉會加劇其吸濕,而且PCMC-Na加劇吸濕的作用最為明顯。由表2可知,回歸方程的R值均大于0.93,說明擬合程度較好,對三黃粉吸濕性的影響與圖1一致,驗(yàn)證了吸濕擬合曲線的可靠性[7]。
表2 三黃粉及不同輔料混合物的吸濕擬合曲線回歸方程
2.4 三黃粉及乳糖-三黃粉混合物臨界相對濕度的測定[8]
將三黃粉及乳糖-三黃粉混合物 (3∶7)干燥至恒重,精密稱取0.3 g,放入已恒重的量瓶中,然后置于分別盛有8種過飽和鹽溶液的干燥器中,于25℃恒溫培養(yǎng)箱中保存7 d,定時稱量,計(jì)算吸濕百分率,結(jié)果見表3。
根據(jù)表3數(shù)據(jù),繪制不同相對濕度下的吸濕曲線,見圖3,曲線中吸濕百分率開始急劇增加的一點(diǎn)所對應(yīng)的濕度即為臨界相對濕度 (CRH)[9],將吸濕曲線直線部分兩端延長,兩線相交點(diǎn)即為試樣的CRH。由圖可知,三黃粉及三黃粉-乳糖混合物的CRH分別約為71%及78%。
表3 三黃粉及三黃粉-乳糖的吸濕百分率 (25℃)
圖3 三黃粉及三黃粉-乳糖不同相對濕度下的吸濕曲線
3.1 本實(shí)驗(yàn)中6種輔料皆為制備三黃片、三黃顆粒、三黃膠囊等制劑的常用輔料,能影響制劑的吸濕性、成型性、穩(wěn)定性等重要性質(zhì)。結(jié)果表明,PCMC-Na、CMS-Na、糊精、預(yù)膠化淀粉可加劇三黃粉吸濕,增大其平衡吸濕率,可能導(dǎo)致藥粉黏性增加、團(tuán)聚、分散性差、穩(wěn)定性降低[10]。
3.2 本實(shí)驗(yàn)中輔料與三黃粉的比例皆為3∶7,原因是參考三黃制劑中輔料與主藥的比例,若輔料比例過大,則載藥量過低,今后將開展不同比例的乳糖對三黃粉吸濕性的影響研究。
3.3 當(dāng)環(huán)境濕度大于藥物CRH時,將導(dǎo)致吸濕性顯著增加[11],因此探索三黃粉的CRH對研究相關(guān)制劑的防潮、貯存、質(zhì)量控制及穩(wěn)定性都具有重要意義。本實(shí)驗(yàn)研究表明,三黃粉的CRH為71%,故在生產(chǎn)過程中應(yīng)將環(huán)境濕度控制在71%以下。
3.4 根據(jù)“Elder假說”,水溶性混合粉體的CRH為各組分CRH的乘積[12],故不同輔料與三黃粉混合后可能導(dǎo)致混合物CRH的升高或降低,這與輔料本身的吸濕性有關(guān),而乳糖本身無吸濕性[13],故藥物與其混合后的CRH有所提高。乳糖-三黃粉混合物的CRH為78%,較三黃粉有一定提高,結(jié)合平衡吸濕率和吸濕加速度數(shù)據(jù),說明乳糖的加入可防止三黃粉的吸濕,減少其平衡吸濕量,也從另一方面驗(yàn)證了乳糖的防潮作用。
3.5 另外,本實(shí)驗(yàn)還進(jìn)行了粉體性狀觀察和流動性相關(guān)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,乳糖既能顯著減緩三黃粉吸濕速率,減小平衡吸濕率,吸濕后未結(jié)塊,又有利于改善三黃粉的流動性,其休止角為37°(小于40°,可滿足一般制劑生產(chǎn)要求),而且價格適中,故可將乳糖作為防潮輔料,用于改善三黃粉吸濕性。
3.6 通過對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行二項(xiàng)式回歸處理和吸濕曲線擬合,得出能直觀表征吸濕能力的特性參數(shù),即吸濕加速度、平衡吸濕率,可更客觀地描述三黃粉的吸濕特性和規(guī)律[14],為選擇適宜的防潮輔料提供科學(xué)依據(jù)和理論支持。
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R944
B
1001-1528(2015)12-2764-03
10.3969/j.issn.1001-1528.2015.12.043
2014-08-13
范凌云 (1983—),女,碩士,講師,從事中藥藥劑學(xué)研究。Tel:(0931)8765391,E-mail:1073873145@qq.com
*通信作者:余 琰 (1975—),女,碩士,副教授,從事中藥藥劑學(xué)研究。Tel:(0931)8765391,E-mail:lzdxyuyan@126.com
本實(shí)驗(yàn)可為選擇三黃粉的防潮輔料提供參考依據(jù)。