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Preparation of Gegen Qinlian Pellets by extrusion-spheronization method

挤出滚圆法制备葛根芩连微丸



全 文 :中草药ChineseTraditianalandHerbatDrugs第36卷第10期2008年10月· 473·
·制剂与质量·
挤出滚圆法制备葛根芩连微丸
李青坡,游剑。扬 蕾,赵颖,王永圣,崔福德1
(沈阳药科大学药剂教研室.沈阳 110016)
摘要:目的制备能适合于工业化大生产具有较高载药量的葛根芩连微丸。方法采用挤出滚圆法制备葛根芩
连微丸,对影响成球的1个关键参数水分比例,挤出速度、滚圆转速和滚圆时间进行筛选优化。结集 制得的葛根
芩连微丸载药量达70“、圆整度好、粒径分布窄.收率在90蹦以上。结论采用挤出滚圆法制备高裁药量的葛根芩
琏微丸在工艺上是可{f的,对中药微丸工业化大生产具有借鉴作用。
关键词:葛根芩连微丸;挤出滚圆法}制备
中图分类号:R283.6;R286.02文献标识码:A 文章编号二0253~2670(2005)10 1173一0
PreparationofGegenQinlianPelletsbyextrusion—spheronizationmethod
1.1Qing—po,YOUJian,YANGLei,ZHAOYing,WANGYong—sheng,CUlFude
([2epartmereofPharmacy,ShenyangPharm ceuticalUniversity,Shenyattg110016.China)
Abstract:ObjectiveToprepareGegenQinlianPelletswithigheryieldofdrugloadinga dbeing
goodforindustrialproduction.MethodsTheGegenQinlianPelletswerepreparedbyextrusion
spheronizalion.Theeffectsoffourkeyparametersonspheronjzatj。“processweretheproportionofb nd,
extrusionpeed,spheronisationspeed,andspheronisatlontime,whichwereinvestigatedtoobtainoptimaI
formulation.ResultsGegenQinlianPelletspresentedperfectsphericityandnarrowdiameler
distribution.Drugloadingthepelletscouldbeupto70%andyelidover90%.ConclusionTheGegen
QinlianPelletsaresuccessfullypreparedby xtrusion—spheronizatlon.Itpresentsa methodf rindustria
IizedproductionofChinesemateriamedics.
Keywords:GegenQinlianPellets;extrusionspher izationme h d;preparation
葛根芩连汤载自张仲景《伤寒论》“太阳病,桂枝
证,医反F之,利遂不止,脉促者,表未解也;喘而汗
出者,葛根黄芩黄连汤主之。”该方由葛根、黄芩、黄
连、甘草4味中药组成,能清里兼解表,为治身热下
利之代表方。该方组方严谨、疗效确切、不良反应少,
有效成分明确,已载人《中国药典》2000年版一部。
葛根芩连汤具有解热、抗菌、抗病毒、解痉、抑制胃肠
运动、抗缺氧、抗心律失常、增强肌体免疫力等药理
作用.广泛用于治疗菌痢、肠伤寒、急慢性胃肠炎、小
儿麻疹、婴幼儿腹泻、口腔溃疡等内、外、妇、儿、五官
科疾病m“。
目前中药微丸的制备主要采用传统的泛丸法.
该方法操作工作强度大,产量低,药物损耗大,生产
污染严重。挤出滚圆法制备微丸为国际上十分重视
且实用的工艺方法,具有生产能力大,操作方便;产
品收率高,重现性好;粒径分布范围窄;颗粒圆整度
好,易于包衣进一步制剂等优点c3]。因此.随着中药
现代化进程的推进,采用挤出滚圆法制备中药微丸
将会得到推广。
本实验在提取葛根芩连方有效部位的基础上,
采用挤出滚圆法制备葛根芩连微丸,考察关键工艺
参数对制剂的影响,制得载药70%微丸,外观圆整
且收率高,表明工业化生产制备高载药量的中药微
丸是可行的。本文总结了中药制剂难度大的原因以
及在挤出滚圆制剂工艺中的解决方法,为工业化生
产中药微丸提供借鉴作用。
t仪器与材料
葛根提取物(1g提取物相当于10.0g生药)、
黄芩提取物(1g提取物相当于13.5g生药)、黄连
提取物(1g提取物相当于13.9g生药)和甘草提取
物(1g提取物相当于12。0g生药)均为自制f葛根
索,黄芩苷、盐酸小檗碱和甘草酸锼对照品均购自中
国药品生物制品检定所;微晶纤维素(MccPHl01)
和交联羧甲基纤维素钠(Ae—Di—S01),日本旭化成株
收稿El期,2004—1208
尊翥第雍拿磁茹75氆鼍勰究生2398。6。i。“ahil:l州iqin,gpoh@∞yaho㈨o,c。om.。c“
万方数据
·1474· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第10期2005年10月
式会社;乳糖(1actose),天津博迪化工有限公司;甲
酵为色谱纯,其他试剂均为分析纯;高效液相色谱法
所用水为重蒸水,其他所用水为蒸馏水。
高效液相色谱仪(配备sPD~M10Avp型二极
管阵列检测器,Lc一10ATvp型泵,CTO一10ASvp
型温控柱温箱,CI。ASSVP型色谱工作站),日本岛
津仪器公司;色谱柱:Diamonsil”C.。(250nlm×4.6
ITlm,5pm)硅胶键合相色谱柱,迪马公司生产;挤出
滚阐造粒机,上海华东理工大学化工机械研究所I
78X一2型片剂四用测定仪,上海黄海药检仪器厂;
ZRD6—8型药物溶出度仪,上海黄海药检仪器厂;
国家统一标准检验筛,陶堰文齐筛具厂。
2方法与结果
2.1制备工艺因素对微丸的影响:挤出滚圆法制微
丸的工艺流程主要有以下步骤:(1)干粉混合均匀;
(2)制软材:将混合均匀的物料与适宜的黏台刺捏合
均匀;(3)软材挤出:将软材经挤出机挤成直径相等
的条状;(4)挤出物滚圆;条状物料在滚圆机中被剪
切并进行高速滚圆;(5)小丸干燥。本实验考察了制
备中影响微球质量的关键工艺:黏合剂比例、挤出速
度、滚圆速度和滚圆时间。
2.1.1黏合剂比例:黏合剂用量与特定的物料组成
有关。当润湿剂量过少,物料黏性小时不能产生足够
塑性,挤出物干燥、粗糙、易碎,在滚圆过程中易产生
大量细粉或不能成球I物料黏性大时挤出物过硬甚
至不能将其剪切断。当润湿剂量过多、过湿时,挤出
滚圆过程中易聚结,制成的微丸粒径较大,形状大小
不规则,甚至在滚圆中粘贴于滚圆筒壁上。
因为葛根芩连提取物含有多糖等成分,黏性较
大,所以本实验采用水为黏合剂。在初步考察各实验
参数的基础上,固定挤出速度为30r/rain,滚圆转速
滚圆机频率为900r/mln,滚圆时问为5rain,考察
黏合剂的用量对成球结果的影响。当原料、MCC和
水混合比例为70:30:50时,产品颗粒中有许多短
圆柱或哑铃型,即使延长滚圆时间,短圆柱也无法形
成球形颗粒,这说明此时水分少,短圆柱强度高,塑
性变形能力差。当水比例增加到70:30:58时,即
可获得粒度均匀、圆整度好的球形颗粒。说明此时短
圆柱强度、塑性均适宜。若将水的比例增加到70;
30:65,短圆柱即变成圆球,但圆球相互黏连、长大,
而且很多圆球粘在滚圆筒壁上。原因是此时水分太
多,虽然短圆柱塑性好,易变形,但黏度太大。所以选
择原料、MCC和水比为70t 30:58。
2.1.2挤出速度;适宜的挤出速度是微丸成形的先
决条件,同时也影响微丸的释药速率。考察了高(45
r/min)、中(30r/rain)、低(20r/min)3种速度。提高
挤出速度可以提高生产效率.但挤出速度过快,挤出
物质量越差,物料较疏松,其表面粗糙,呈鳞片状,形
成的条状湿物料直径不相等,导致微丸圆整度不高
粒度分布过宽,严重影响微丸质量,并且温度升高现
象严重,不利于物料性质的稳定。反之,挤出速度过
慢,则耗时太长,且物料在圆筒内反复挤压会造成物
料过热,失水干燥.也会影响微丸的圆整度。故本实
验选择了中档(30r/rain)挤出速度。
2.1.3滚圆速度:滚圆速度提供剪切力,使条状物
料变形为圆球状,是影响微丸圆整度和收率的关键
因素。在葛根芩连原料,MCC和水比例为70:30:
58、挤出速度30r/min、滚圆时间为5min的情况考
察滚圆机的700、900、1100r/min3种滚圆速度。
当滚圆机频率为700r/min时.多数产品颗粒
呈短圆柱型。说明此时滚圆转速较低,剪切力不够.
不足以使短圆柱产生塑性变形。当滚圆机频率提高
到900r/rain时,可获得粒度均匀,圆整度好的球形
颗粒,表明此时转速适合。当滚圆机频率为1100r/
min,物料由于离心力作用,部分被甩成细粉或小颗
粒,细粉附着于圆筒壁,小颗粒又滚成小球,造成收
率低,部分成大球,且有微丸粒在滚圆筒壁上,造成
粒度分布宽。所以选择900r/rain。
2,1.4滚圆时间:固定葛根芩连原料、MCC和水比
例为70t 30:58,挤出速度30r/rain、滚圆机频率
为900r/min。考察滚圆时问的微丸情况。滚圆时间
过短时,产品颗粒呈短圆柱者居多,此时挤出物已被
打断成短圆柱,但短时间内多数短圆柱颗粒来不及
变形成为球形颗粒。当滚圆时间为4min以上时。可
获得粒度均匀,圆整度好的球形颗粒,随着滚圆时间
的延长,药物释放速率减慢。综合考虑选择滚圆时间
为5min。
2.1.5制备工艺:经过对黏合剂比例、滚圆速度和
滚圆时间的优化,得到的最佳工艺条件是:葛根芩连
原料、微晶纤维素和水的混合比为70:30:58,滚
圆机频率为900r/min,滚圆时间为5min。在该条
件下制备3批葛根芩连微丸。将制得的微丸于45C
干燥3~4h,筛分18~28目的微丸,将质量与投料
量相比,计算出收率。结果见表1。
2.2微丸粉体学性质测定
2.2.1平面临界角(表面滑动角):圆整度是小丸的
重要特征之一,反映了小丸成型或成球的好坏。本实
验采用测定微丸的平面临界角o],即表面滑动角的
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第i0期2005年10月· 475·
方法间接粗略反映圆整度情况。将l5g微丸置一平
板上,将平板一侧抬起,测量在小丸开始滚动前倾斜
平面与水平面所形成的夹角。此角越小,小丸圆整度
越高。结果见表1。
2.2.2堆密度:称取10g20~24目的微丸,置于
10mL量简中,从距离桌面2cm处下落,振动lo
次,测定其体积,按堆密度一微丸质量/体积计算。结
果见表1。
2.2.3脍碎度:称取质量W,(约10g)的微丸,置于
片剂四用仪脆碎盒中,加入4个一定大小的小球,震
荡5min,取出微丸,过35目筛,称最留在筛网上的
微丸质量Ⅳ。,根据脆碎度F,=(W,一W:)/w。计
算,结果见表1。
表1葛根芩连徽丸的粉体学性质
Table1 MicromeritlepropertiesofG genQinllanPellets
|||L11一一
53:0.2);体积流量:1.0mL/min;柱温:30C;检测
波长:276rim}进样量:20pL。实验结果表明,黄芩苷
在0.6~60pg/mI。与峰面积线性关系良好,标准曲
线方程为:A一46574C一2906.4,r一0.9999。
盐酸小檗碱色谱条件;流动相:甲醇一水(50;
so,含0.08%三乙胺,用磷酸调pH5.0);体积流量:
1.0ml,/rain;柱温:30C;检测波长:350tllTl;进样
量:zo“I。。实验结果表明,盐酸小檗碱在0.6~60
lzg/mL与峰面积线性关系良好,标准曲线方程为:
A一44538C+2732.5,r一0.9999。
甘草酸色谱条件o]:流动相:甲醇一0.2mol/mI。
醋酸铵溶液一冰醋酸(67;33:1);体积流量:1.0
mI,/rain;柱温:30C;检测波长:250nm;进样量:
20“L。实验结果表明,甘草酸铵在2.65~53pg/mI。
与峰面积线性关系良好,标准曲线方程为:A=
Il713C一4244,,一0.9998。
以上分析方法方法学考察符合要求。
2.3.2溶出度试验:采用《中国药典))2000年版桨
法。精密称取葛根芩连微丸在pH6.8磷酸缓冲盐
溶液溶出介质1000ml,,水浴温度(37士0.5)C,转
速100r/rain,分别在没定的时间经0.45pm微孔
滤膜滤过,同时补加同{奉积同温介质。按照其中各成
分HPI,C法溶出度的测定方法,通过标准曲线计算
累计释放量。结果见图2。
101}
誉刖
薅6f】

嚣4()

釜2()
,,n1¨1
1葛丰挺素2甘草馥3盐酸小鼙碱4黄芩苷
I—puerarim2 g【ycyrrhlzinate
3 berberinehydrochlorlde4一baicalin
图2葛根芩连撇丸中4个指标成分溶出曲鼓
Fig.2Dissolutionprofilesoffourindexcomponents
fromGegenQlnlianPellets
可看出,释放行为存在很大差异。这是由于4种
成分的理化性质差异较大。相对而言黄芩苷和盐酸
小檗碱较难溶,释放曲线较慢。
3讨论
通过控制水分比例、挤出速度、滚圆转速和滚圆
时间4个关键参数,可得到粒径分布窄、圆整度好、
密度大、表面光滑的70%载药量的葛根芩连微丸,
说明采用挤出滚圆法制备高载药量中药微丸在工艺

万方数据
·1476· 中草药ChineseTraditionalandHerhMDrugs第36卷第10期2005年10月
上是可行的,对大生产具有借鉴作用。
中药提取物一般易吸潮,流动性差.无论在醇中
或水中均黏度大。润湿剂或黏合剂的用量稍改变,软
材性质将产生较大变化,即在挤出滚圆中适合成球
的润湿剂或黏合剂的用量范围较窄。一般经验总结
认为滚圆中随载物量增加,颗粒粒径逐渐增大,最后
出现结块,通过降低物料湿度可减少由于载物量增
加造成的不良影响,提高造粒产量∞]。但在以中药提
取物为原料中降低湿度,挤出物塑性增强韧性增大,
滚圆中不易被剪切打断,即使被打断在滚圆中也多
呈哑铃型或棒状。控制软材水分比例是挤出滚圆工
艺中最为关键的因索。相对增加中药物料软材制备
的湿度.能降低黏性和韧性,使之能被剪切打断、成
球。某些中药提取物黏性小或呈球形差情况.可以用
3%~5%5cpHPMC作为润湿剂和黏合剂。
中药提取物尤其是复方中药提取物剂量大难以
制剂,一方面剂量大尤其在速释和缓控释制剂方面
制剂困难。且服用不便;另一方面又因为服用剂量
大,加入的辅料少,较步的辅料不足以改变中药原料
的不良性质进行制剂。对中药材的提取精制.在兼顾
药效的同时使服用剂量减少。对制备高载药量制剂
本实验优选工艺和辅料制备70%载药量的中药微
丸整度好,重现性佳,收率高。重视开发适合中药制
剂的辅料,是提升中药制剂技术的基础。
中药提取物之间性质差异大,因为性质差异大,
处方不能通用,使得难度增加。当处方改变时,以基
本工艺为基础观察挤出物的性质,对丁:艺相应稍作
调整,主要是调整软材的湿度。软材流变学性质对挤
出操作和挤出物质量有重要影响、物科的组成不同,
其流变学性质不同,可根据挤出物的性质来判断润
湿剂加入终点,即挤出物应呈均匀光滑短枝状或面
条状。软材的制备好坏直接关系微丸的质量。经验
总结当软材制备不当情况下采取的应急措施:如果
软材过于,在滚圆中可适当喷洒水,可促使成球;如
果软材过湿,在滚圆中可撤人适当的抗黏剂,防止成
球时黏连,干燥后过筛去除。尽管多种中药原料粉体
之问存在一些差别,但只要通过优化工艺参数.都可
获得满意的目标产品。这表明采用挤出滚圆法制备
中药微丸在工艺上是可行的。
国外挤出滚圆工艺制备微丸最常用的辅料为微
晶纤维素(MCC)。MCC被认为是一种成球促进剂,
其作用在于能控制水在湿料中的分布和运动,能将
水保留在球粒内部空隙处,使物料较易变形,当其母
核表面水分稍多时,即使无机械压力作用,亦会产生
变形与合并。MCC为不同性质和用量的药物做成球
材料制微丸.均有较好的圆整度。它是挤出滚圆制丸
工艺中较理想的辅料o。。
从溶出曲线图中结果可看出.由于4种成分的
性质差异较大,释放行为存在很大差异。相对而青黄
芩苷和小檗碱较难溶。释放曲线较慢。所以有必要提
高难溶性成分的溶出速率,并使4种指标性成分达
到同步释放.维持原方用药的整体性。
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万方数据
挤出滚圆法制备葛根芩连微丸
作者: 李青坡, 游剑, 杨蕾, 赵颖, 王永圣, 崔福德, LI Qing-po, YOU Jian, YANG Lei
, ZHAO Ying, WANG Yong-sheng, CUI Fu-de
作者单位: 沈阳药科大学,药剂教研室,沈阳,110016
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2005,36(10)
被引用次数: 7次

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