不同粒径三黄粉粉体学性质及体外溶出度比较

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  摘要:目的 考察三黄细粉与三黄微粉的粉体学性质及体外溶出度,为其直接使用和作为中药制剂原料应用提供依据。方法 对普通三黄细粉和三黄微粉的粒径分布、松密度与振实密度、休止角、吸湿性等粉体学性质进行考察和评价,采用紫外分光光度法测定二者体外溶出度并进行比较。结果 三黄细粉及微粉的流动性均较差,随着粒径减小,微粉的吸湿性增强;三黄微粉较细粉的体外溶出更加迅速而充分。结论 三黄微粉与三黄细粉的粉体学性质差异明显。三黄微粉的吸湿性更强,流动性欠佳,但溶出更迅速且充分,直接使用和作为中药制剂原料应用时需酌情处理。
  关键词:三黄粉;超微粉碎;粉体学性质;吸湿性;体外溶出度
  DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2015.09.025
  中图分类号:R283.6 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2015)09-0091-04
  Comparison of Micromeritics Properties and External Dissolution Rates of Sanhuang Powder with Different Particle Sizes FAN Ling-yun, WANG Zhen-heng, YU Yan, GAO Jian-de, WEI Shu-chang (Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730000, China)
  Abstract:Objective To compare the micromeritics properties and external dissolution rates of Sanhuang Powder in different particle sizes;To provide references for its direct use and application as raw materials for TCM preparation. Methods Particle size, bulk density, tap density, angle of repose, and hygroscopicity of Sanhuang micro-powder and common powder were investigated and evaluated. External dissolution rates of Sanhuang micro-powder and common powder were detected by ultraviolet spectrophotometry. Results The flowability of both Sanhuang micro-powder and common powder were not very well. With the sizes decreasing, the hygroscopicity of micro-powder became stronger. The external dissolution of Sanhuang micro-powder was more sufficient and much more quickly than common powder. Conclusion Properties of Sanhuang micro-powder and common powder are obviously different. Sanhuang micro-powder has stronger hygroscopicity and worse flowability compared with common powder. However, external dissolution of Sanhuang micro-powder is more sufficient and much more quickly than common powder. When Sanhuang micro-powder is used directly and used as raw materials for TCM preparation, much more discretion should be considered.
  Key words:Sanhuang Powder;superfine grinding;micromeritics property;hygroscopicity;external dissolution rate
  三黄指黄芩、黄连、黄柏, 性味苦寒,为临床常用药对,合用清热燥湿、泻火解毒,治疗湿热内盛、热毒炽盛之证。三黄粉为三药的等比例粉碎混合物,临床可作为三黄胶囊、三黄片、三黄栓等中成药的原料,应用广泛。
  超微粉碎可使药材破壁,有效成分溶出增加,其溶解性、分散性、化學反应活性更好,生物利用度更
  通讯作者:余琰,E-mail:lzdxyuyan@126.com
  高[1]。但微粉的吸湿性增大,流动性变差。因此,本研究对三黄药材的普通细粉和超微粉体的粉体学性质和体外溶出度进行比较和评价,为三黄粉的直接使用和作为中药制剂原料应用提供依据。
  1 仪器与试药
  赛多利斯分析天平(德国赛多利斯,BS124S型), GS-C4型粉碎机(北京锟捷玉诚机械设备有限公司), MS2000型激光粒度仪(美国马尔文公司),智能溶出度试验仪(天津大学精密仪器厂,RC-8型),紫外-可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司,UV-1800PC型), 101-2A型电热鼓风干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司),BYX-DHS隔水式电热恒温培养箱(上海市跃进农场医疗器械厂),AKRY-UP-1816超纯水机(成都唐氏康宁科技发展有限公司)。   黄芩苷对照品(中国食品药品检定研究院,批号110715-200514),盐酸小檗碱对照品(中国食品药品检定研究院,批号111595-200604);黄连(Rhizoma Coptidis)、黄芩(Radix Scutellaria)、关黄柏(Cortex Phellodendri Amurensis)均购自甘肃中医药大学附属医院中药房,经甘肃中医药大学附属医院药剂科杨锡仓主任药师鉴定,符合2010年版《中华人民共和国药典》(一部)相关要求。氯化镁、氯化钾、氯化钠、乙酸钾、碳酸钾、硝酸钾、溴化钠和硝酸锂均为分析纯。
  2 方法与结果
  2.1 药材的前处理及三黄细粉、微粉的制备
  称取黄芩、黄连、关黄柏药材适量,置70 ℃烘箱中鼓风干燥4 h至含水率低于5%。将三黄药材分别粉碎,过6号筛(100目),收集细粉,按1∶1∶1混匀,得三黄细粉。另取三黄药材适量,进行超微粉碎(委托甘肃奇正药业研发工程技术中心加工),所得样品过300目筛,收集微粉,作为原料三黄微粉。
  2.2 粒径分布
  采用马尔文MASTERSIZE2000激光粒径测定仪、SCIROCCO2000干法检测仪进行测定。样品测定时间:12 s;背景之间:8 s;测定模式:普通模式;采样信号强度:0.5~6;分散进样控制:空气压力2.0 bar,进样速度50%。依上述条件建立测定标准操作程序,测定粉体的粒度分布。d0.1、d0.5、d0.9分别表示小于该粒径的粒子在全粒子群中的含量百分比为10%、50%、90%。d0.5与d0.9越小,表示粉末的整体粒径越小。采用SPSS18.0统计软件对粒径分布结果进行分析,与三黄细粉相比,微粉在d0.1、d0.5、d0.9上均存在明显差异,粒径明显小于细粉[2]。结果见表1。
  2.3 休止角、松密度与振实密度
  休止角θ是粉体流动性重要参数,θ越小则流动性越好。一般认为,θ<30°流动性很好,θ>45°流动性差,实际生产中θ<40°即可满足流动性要求。取三黄细粉和微粉适量,使其通过玻璃漏斗自由下落至同一平面,直至堆积形成最大直径的圆锥体为止。测量圆锥体直径(D)和高度(H),计算θ(tgθ=2H/D)[2],结果见表2。可见,三黄细粉及微粉θ均很大,难以满足实际生产中对粉体流动性的要求。
  取一已称重的量筒,分别将一定体积的三黄细粉及微粉用漏斗匀速注入量筒,精密称重,并准确记录粉末体积,重复测定5次,求出松密度(d0)。将上述装有一定体积粉末的量筒以一定振幅震动300次,记录振实后体积,重复测定5次,记录振实密度(df)。计算压缩指数(C)。C=(df-d0)÷df×100%[3]。结果见表2。
  2.4 吸湿性
  2.4.1 三黄细粉和微粉吸湿百分率测定 将底部盛有氯化钠过饱和溶液的干燥器放入恒温培养箱中25 ℃恒温保存24 h,此时干燥器内相对湿度为75%。分别在已恒重的称量瓶底部放入厚约3 mm已干燥至恒重的三黄细粉和微粉,准确称重后置于盛有过饱和氯化钠溶液的干燥器中,于恒温箱25 ℃保存,定时称重,直至吸湿平衡[4]。计算吸湿百分率[(吸湿后质量-吸湿前质量)÷吸湿前质量×100%]。三黄细粉及微粉吸湿百分率及吸湿速度见图1。
  图1 三黄微粉和细粉吸湿百分率及吸湿速度比较
  2.4.2 三黄细粉和微粉吸湿时间曲线的拟合 依次输入各试样的测定时间(X)及其吸湿百分率(Y),作散点图(吸湿曲线),采用Origin7.5软件对所得吸湿曲线进行拟合,得其回归曲线。通过分析发现,该拟合曲线与一元二次方程Y=aX2+bX+c(a<0)曲线中的左半段拟合度很好,即其吸湿方程为w=at2+bt+c,式中w为吸湿量,t为吸湿时间,a、b、c均为常数。由该吸湿方程对吸湿时间进行一阶求导,得到吸湿速度(r)方程r=dw/dt=2at+b。对该方程进行一阶求导,即得吸湿加速度(r')方程r'=dv/dt=2a。由此可知吸湿初速度r0=b(t=0)。当达到吸湿平衡时,吸湿速度r=0,则吸湿平衡时间t'=-b/2a,此时的平衡吸湿率为w',w'=at'2+bt'+c。利用Origin7.5对各吸湿曲线进行拟合,得到其吸湿曲线回归方程[5],结果见表3。
  2.4.3 三黄细粉和微粉临界相对湿度测定 分别将三黄细粉和微粉干燥恒重,精密称取0.3 g,放入已恒重的量瓶中,准确称重,然后置于分别盛有8种不同盐的过饱和溶液的干燥器中(过饱和溶液对应的相对湿度可从文献中获得),于恒温箱中25 ℃保存7 d,定时称重,计算三黄细粉和微粉的吸湿百分率[6]。根据吸湿百分率数据,绘制不同相对湿度的吸湿曲线(见图2)。曲线中吸湿百分率开始急剧增加的一点对应的湿度即为临界相对湿度(CRH)[7]。由图2可见,将吸湿曲线直线部分两端延长,两线相交点即为试样的CRH,三黄细粉及微粉的CRH分别约为65.8%、57.2%。可见,三黄微粉在相对较低的环境湿度下即出现吸湿性显著增加,生产过程中可参照该数据控制环境相对湿度,使之低于其CRH。
  图2 三黄微粉和细粉的吸湿平衡曲线
  2.5 体外溶出度测定
  參照前期工作建立的三黄栓体外溶出度测定方法[8]测定三黄细粉和微粉的体外溶出度。精密称取0.341 5 g三黄微粉进行充分溶出至吸光度不再升高,制成标准曲线贮备液,视为药物100%溶出,以蒸馏水为空白,272 nm测定吸光度(最大吸收波长)。以相对质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,进行线性回归,得回归方程Y=6.103 8X+0.047 1,r=0.999 8,三黄微粉溶出液在7.59~265.58 μg/mL范围内与吸光度线性关系良好,回收率、稳定性等符合要求。
  取三黄细粉和微粉各0.3 g,精密称定,按2010年版《中华人民共和国药典》(二部)附录ⅩC“溶出度测定”(桨法)测定体外溶出度。以900 mL蒸馏水为溶出介质,温度(37±0.5)℃,转速均为100 r/min,于不同时间间隔取样,取样后补充同体积溶出介质,以蒸馏水为空白,样品溶液于272 nm处测定吸光度,计算累积溶出率,结果见图3。   3 讨论
  三黄细粉和微粉的压缩指数均较大。根据粉体流动性与压缩指数的关系可知:压缩指数<16%时,粒子的流动性较好,此时不需外部能量即可重排形成一个密实的状态;压缩指数在18%~21%时,粉体流动性尚可;>28%则流动性很差,形成黏着性粉末[9]。因此,三黄细粉和微粉在实际应用过程中需改善流动性,且不宜作为原料直接进行粉末压片。
  三黄细粉和微粉均休止角>40°,流动性较差,可以考虑添加其他辅料改善其流动性。在工业生产中,休止角小、流动性好的粉体可采用切变混合及扩散混合为主导的混合方式混匀,休止角大、流动性差的粉体就有必要采用等量递增法和切变混合为主导的混合方式混匀[10]。
  由吸湿性数据可以看出,三黄细粉和微粉的平衡吸湿时间均在17 h左右,三黄微粉的平衡吸湿率高于三黄细粉,吸湿加速度更大,吸湿性较细粉更为明显。原因可能是随着粒度减小,粒子比表面积增大,故增大了与环境中水分子的接触面积,因而加剧了吸湿性,实际生产中应尽量减少药粉在环境中暴露时间。
  当环境湿度大于药物的CRH时,将导致吸湿性显著增加[11],因此,探索三黄粉的CRH对于三黄相关制剂的防潮、贮存、质量控制及稳定性研究都具有重要意义。本研究表明,三黄细粉、微粉的CRH分别为65.8%、57.2%,说明三黄微粉在相对较低的环境湿度下即可出现吸湿量突增,较三黄细粉更容易吸湿,故实际生产过程中应将环境湿度控制在其CRH以下。
  在体外溶出度试验中,本研究并非以黄芩苷或盐酸小檗碱某一成分溶出量为考察指标,而是测定了三黄粉溶出液的吸光度,故该法以三黄粉溶出混合物的量来考察体外溶出度,这样更能反映药物的实际溶出情况。中药复方制剂的疗效是多种成分综合作用的结果,本研究在未使用高效液相色谱的情况下避免了黄芩苷与盐酸小檗碱的相互干扰,该法用于评价三黄相关制剂的累积溶出率,试验过程和所用仪器均相对简单,可操作性强[12]。由累积溶出率数据可以看出,三黄微粉的溶出迅速且充分,而三黄细粉中的药物未能充分溶出,故将三黄微粉作为原料用于制备三黃相关制剂可能会促使药物溶出度增大而提高其生物利用度。
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  (收稿日期:2014-09-04)
  (修回日期:2014-12-16;编辑:陈静)
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