中藥膠囊劑裝量差異的影響因素與對策研究進展

陳 曼，胡啟飛，韓 峰，杜曉佳，孫朝霞（1.成都醫(yī)學院檢驗醫(yī)學院，成都 610083；.麗珠集團四川光大制藥有限公司，四川彭州 611930）

中藥膠囊劑裝量差異的影響因素與對策研究進展

陳 曼1＊，胡啟飛2#，韓 峰2，杜曉佳2，孫朝霞（21.成都醫(yī)學院檢驗醫(yī)學院，成都 610083；2.麗珠集團四川光大制藥有限公司，四川彭州 611930）

目的：為解決中藥膠囊劑裝量差異提供參考。方法：以“膠囊”“裝量”“質(zhì)量”“中藥”“Capsule”“Weight uniformity”“Weight variability”“Weight variation”“Fill weight”“Traditional Chinese medicine”等為關(guān)鍵詞，組合查詢1999年1月－2016年3月在PubMed、Elsevier、SpringerLink、中國知網(wǎng)、維普等數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)文獻，對粉體均勻性、流動性、壓縮性、黏性和引濕性等幾個影響中藥膠囊劑裝量差異的因素與對策作一綜述。結(jié)果與結(jié)論：共檢索到相關(guān)文獻91篇，其中有效文獻26篇?？梢酝ㄟ^一步制粒、控制粉碎篩分目數(shù)等工藝增加粉體均勻性；采用高速混合制粒、一步制粒工藝，采用微晶纖維素、二氧化硅等流動性較好、鎖水性較差的輔料制備粉體，以提高其流動性；選擇帶有開關(guān)板或者托盤的封閉式密封環(huán)膠囊充填機，較好地解決粉體壓縮性較差的問題；采用一步制粒、干法制粒等制粒方式亦能減少粉體的黏性和引濕性。

中藥膠囊劑；裝量差異；原因；對策

中藥膠囊劑作為中藥制劑的一種，具有制備相對簡單，攜帶、服用方便，能掩蓋不良氣味、易保存等優(yōu)點。相對于化學藥膠囊劑，中藥膠囊劑存在著裝量差異較大與不穩(wěn)定的現(xiàn)象，解決起來也比較困難[1]。目前，有一些針對某個品種中藥膠囊劑裝量差異產(chǎn)生的原因和解決方法的單個文獻報道，但沒有一個系統(tǒng)、全面、總結(jié)性的文獻報道。筆者以“膠囊”“裝量”“質(zhì)量”“中藥”“Capsule”“Weight uniformity”“Weight variability”“Weight variation”“Fill weight”“ Traditional Chinese medicine”等為關(guān)鍵詞，組合查詢1999年1月－2016年3月在PubMed、Elsevier、SpringerLink、中國知網(wǎng)、維普等數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)文獻。結(jié)果，共檢索到相關(guān)文獻91篇，其中有效文獻26篇。影響中藥膠囊劑裝量差異的原因很多，其中粉體的均勻性、流動性、壓縮性、黏性和引濕性等為主要影響因素。現(xiàn)對粉體均勻性、流動性、壓縮性、黏性和引濕性等幾個影響中藥膠囊劑裝量差異的因素與對策作一綜述，以期為解決中藥膠囊劑裝量差異提供參考。

1 粉體均勻性

目前國內(nèi)藥廠大部分采用的計量盤預充式全自動膠囊充填機，其原理（見圖1）是將藥粉從第1～5工位夯入計量盤內(nèi)，再到第6工位將藥柱充入膠囊體內(nèi)。每次夯入計量盤內(nèi)藥粉體積大體相當，如果藥粉不均勻，其堆密度變化較大，最后充入膠囊體內(nèi)的藥粉裝量差異就較大[2]。

1.1 均勻性影響因素分析及對策

中藥膠囊劑一般采用輔料或藥粉加浸膏一步制粒后與輔料混合再進行充填；亦有浸膏減壓干燥或噴霧干燥等方式干燥后，經(jīng)過粉碎工序后與一定比例的輔料混合再進行充填。其充填用的藥粉的堆密度呈現(xiàn)不同的差異，可以取3～5個不同位置的樣品采用粉體測定儀測定其振實密度，計算幾個樣品的相對誤差。如果粉體堆密度差異較大，通常情況下，出現(xiàn)相對誤差超過10%，就會造成裝量差異不符合2015年版《中國藥典》（四部）[3]裝量差異標準要求。而影響堆密度出現(xiàn)差異的主要因素為粉體粒子的大小。顧王文等[4]通過測定粉體粒徑大小和分布，考察其裝量差異大小，發(fā)現(xiàn)粉體粒徑大小分布越均勻，分布越接近正態(tài)分布，其裝量差異亦越小。

圖1 劑量盤原理

采取一步制粒方式制備粉體的品種，一般要求在一步制粒過程中噴液速度較低、霧化壓力和霧化角度較大，這樣制備的粉體較細、圓整和均勻。采用浸膏干燥粉碎后混合制備粉體的品種，要求粉碎的粒度與輔料越接近越好，這樣粉體均勻性才能得到保證。采用濕法制粒制備粉體的工藝，則要求軟材制粒和干燥后整粒（粉碎）的篩網(wǎng)孔徑在20目左右制備的粉體較均勻，膠囊裝量差異較小。為了確保粉體的均勻性，采取混合前通過一定目數(shù)的篩分機進行篩分后再混合的方式是一種行之有效的手段。一般情況下需要選擇60目以下的篩分機進行篩分后混合，不能過篩的粗顆粒采用40目左右的篩網(wǎng)粉碎后再過篩，其均勻性基本能保證充填的需求[5]。藍義琨等[6]考察了一步制粒機制備中藥顆粒的影響因素，發(fā)現(xiàn)霧化壓力在0.25～0.35 MPa，蠕動泵進液量剛開始是50～70 r/min、過程中控制在70～90 r/min，含中藥原粉的進液量控制在90～120 r/min，噴槍位置在噴霧室上位，霧化角度較大時，所制備的物料中藥顆粒較小、較均勻。石衛(wèi)珍[7]采用20目濕法制粒、24目整粒制備的粉體進行膠囊充填，其裝量差異較小。

粉體均勻性是影響中藥膠囊劑裝量差異的最重要因素之一，可以采用一步制粒緩慢噴液制粒的方式，或者采用一定目數(shù)篩網(wǎng)粉碎后再用較小目數(shù)篩分機過篩混合的方式保證粉體的均勻性。

2 粉體流動性

絕大多數(shù)中藥膠囊劑內(nèi)容物采用的是通過一步制粒、減壓干燥、噴霧干燥等方式制備的浸膏粉體。由于浸膏內(nèi)含有多糖、蛋白質(zhì)、黏液質(zhì)等復雜成分，加之水分較高，制備的粉體流動性就較差。使用預充式膠囊充填機充填時，不同時間內(nèi)流入計量盤孔中的藥粉量就不同，造成膠囊裝量差異波動較大。

影響中藥膠囊劑粉體流動性的因素很多，概括起來主要有處方、工藝、設備3個方面的因素。

2.1 處方影響因素分析及對策

處方因素是影響粉體流動性的主要因素。由于中藥浸膏具有引濕性、黏性等特點，造成制備的粉體流動性較低。一般認為，中藥膠囊劑粉體休止角大于40度[8]，其流動性就較差，不利于膠囊劑的充填；粉體休止角在30～40度之間較為合理，其流動性可以滿足膠囊充填機的充填。

采用微晶纖維素、二氧化硅等流動性較好、鎖水性較差的輔料制備的粉體，其流動性較好。曾環(huán)想等[9]選用Avicel PH302作稀釋劑，粉體流動性得到極大改善，改善了環(huán)扁桃酯膠囊填充時的裝量差異。在雪蓮總黃酮膠囊的成型工藝研究中，何蕾等[10]以休止角、吸濕率、堆密度、臨界相對濕度為考察指標，對輔料種類（乳糖、β-環(huán)糊精、可溶性淀粉、微粉硅膠、微晶纖維素）及輔料加入量進行篩選，確定最優(yōu)成型工藝條件并進行驗證試驗，結(jié)果顯示以微粉硅膠為輔料所制處方顆粒的休止角和吸濕率結(jié)果更符合要求。

混合環(huán)節(jié)適當添加滑石粉、硬脂酸鎂等助流劑可提高粉體流動性。詹冬華等[11]在制備田七痛經(jīng)膠囊時，比較了滑石粉和淀粉分別與粉體進行混合制備的膠囊內(nèi)容物的充填效果，結(jié)果滑石粉制備的膠囊內(nèi)容物流動性較好，其裝量差異更小。

2.2 工藝影響因素分析及對策

中藥膠囊劑內(nèi)容物多為中藥材粉末或者中藥浸膏，亦或中藥浸膏加原生藥材粉制備的復合物。由于浸膏具有黏性，其流動性較差，而原生藥材粉多是植物纖維，其流動性也較差，導致中藥膠囊劑的充填裝量差異較大。因此，中藥膠囊劑內(nèi)容物制備工藝對裝量差異影響較大，如中藥材的粉碎細度、浸膏的提取精制方法、干燥方法、制粒方法的選擇均對內(nèi)容物的流動性有較大的影響[12]。不同的制備工藝制備的中藥粉體其流動性差異較大，一步制粒制備的粉體圓整光滑，其流動性較減壓干燥制備的粉體流動性好；而采用噴霧干燥制備的粉體比減壓干燥制備的粉體流動性要好[1]；采取一步制粒、高速攪拌制粒等新型制粒方式制備的粉體圓整度較好，流動性較好，進一步降低粉體的水分也有利提高其流動性。筆者以為，一般情況下，粉體流動性從大到小的順序為高速攪拌制粒＞一步制粒＞搖擺制粒。周福生[13]比較了搖擺制粒和高速攪拌制粒對感冒康膠囊的粉體流動性及裝量差異的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高速攪拌制粒制備的粉體流動性較好，膠囊的裝量差異也從9%降至6%。曹艷等[14]使用高效濕法和搖擺制粒分別制備菇茶降脂膠囊，測得高效濕法制粒制備的顆粒休止角明顯優(yōu)于搖擺制粒制備的顆粒。在紫參膠囊的制粒工藝優(yōu)選中[15]，高效濕法制粒和一步制粒制備的顆粒休止角分別為21.54°、23.20°，高效濕法制備的顆粒流動性明顯優(yōu)于一步制粒制備的顆粒流動性。

2.3 設備影響因素分析及對策

孫紹桐等[16]、趙臻偉等[17]認為部分膠囊充填機設計不合理、安裝調(diào)整不到位，粉體在計量盤內(nèi)厚薄不均、流動性較差，也是造成中藥膠囊劑裝量差異大的因素之一。進一步改進和調(diào)整設備，可以加強粉體的流動性。有的設備廠家通過在計量盤內(nèi)設計一個錐體[18]或者十字叉的方式，加強粉體導流，可以增加粉體的流動性。

粉體流動性是另一個影響中藥膠囊劑裝量差異的主要因素，可以通過處方優(yōu)化，采用微晶纖維素、二氧化硅等流動性好、鎖水性較差的輔料制粒加以改善；也可以通過一步制粒、高速攪拌制粒等新型制粒方式制備更加圓整、細小、均勻的粉體得到提高；還可以通過設備增加錐體或十字叉等方式加強粉體在充填機內(nèi)的流動性加以克服。

3 粉體壓縮性

粉體壓縮性與流動性是一對此長彼消的因素。根據(jù)預充式充填機的原理，膠囊粉體均需要一定的壓縮比，如果粉體流動性太好，其壓縮性就較差，在進入計量盤后不會形成藥柱，在計量盤和密封環(huán)之間的月牙彎中就會從計量盤孔中流掉，造成裝量差異較大。中藥膠囊劑由于有浸膏的存在，一般不存在壓縮性差的現(xiàn)象，僅僅存在用原生藥材粉或者輔料中大量含有二氧化硅或者滑石粉之類的流動性極好（休止角＜25°）的輔料的品種中。針對這種壓縮性較差的品種，目前較好的方式是對設備進行改進，應用帶有開關(guān)板或者托盤的封閉式密封環(huán)膠囊充填機較好地解決了這個問題。壓縮度[19]是一個可以反映粉體壓縮性和流動性的指標。目前關(guān)于中藥膠囊劑的適合的壓縮度指標還沒有一個定論，可以借鑒化學藥膠囊劑壓縮度要求的參數(shù)范圍：15%是一個壓縮度的低限范圍[20]。

4 粉體黏性和引濕性

中藥粉體黏性和引濕性一直是中藥膠囊劑裝量差異中令人頭疼的問題。粉體黏性增大時，就會在第1～5工位夯藥充填桿及第6工位藥粉入囊充填桿上黏住，計量盤內(nèi)的部分藥柱就不會進入膠囊體，從而造成裝量差異波動較大。其原因主要還是中藥浸膏的黏性和引濕性引起的。解決中藥膠囊劑黏性的措施主要還是從處方、工藝、設備、環(huán)境方面入手。

4.1 工藝和處方措施

從源頭上解決浸膏黏性和引濕性大的問題。工藝方面，采取水提醇沉、高速離心、膜過濾等方式除去黏性和引濕性較大的多糖、黏液質(zhì)、蛋白質(zhì)、淀粉等成分，可有效地降低粉體的黏性和引濕性。如2015年版《中國藥典》（一部）[21]中腸胃適膠囊、腎衰寧膠囊就采用了水提醇沉的方法除去部分蛋白質(zhì)、多糖、黏液質(zhì)等黏性物質(zhì)。秦雪梅等[22]分別使用板框過濾器和高速離心機對宮瘀凈膠囊水提液進行除雜，并結(jié)合考察浸膏的性狀及吸濕性、流動性，結(jié)果顯示采用高速離心機對宮瘀凈膠囊水提液進行除雜后，得到的浸膏黏性明顯降低，吸濕百分率降低明顯。李淑莉等[23]分別采用膜過濾法與醇沉法對黃連解毒湯回收率及去渣率進行比較研究，結(jié)果表明膜過濾法均明顯優(yōu)于醇沉法。

選擇引濕性較小、鎖水性較差的輔料如二氧化硅、硫酸鈣、磷酸鈣、乳糖、碳酸鈣等進行制粒也能降低粉體的黏性和引濕性。何燕等[24]研究了處方工藝對全浸膏膠囊引濕性的影響，結(jié)果表明以二氧化硅預分散浸膏，再加上磷酸氫鈣、二氧化硅合用而得的膠囊，臨界相對濕度為68.3%，裝量差異最小。筆者所在麗珠集團四川光大制藥有限公司曾有一個品種，其浸膏量較多，原本采用淀粉作為底料一步制粒制備膠囊內(nèi)容物粉體，制備的粉體黏性很強，存在裝量差異，經(jīng)常出現(xiàn)超標現(xiàn)象；后來采取一定比例淀粉加一定比例二氧化硅作為底料進行一步制粒，其粉體黏性大為降低，基本沒有再出現(xiàn)裝量不合格的現(xiàn)象。

制粒方法的選擇也會影響到膠囊粉體的黏性。采用一步制粒、干法制粒等制粒方式制備的粉體，由于其比表面積小、粉體較結(jié)實，其黏性和引濕性也較??；而噴霧干燥所制粉體由于其比表面積大、粉體疏松，其制備的內(nèi)容物黏性和引濕性較高。孫淑萍等[25]以黃芪浸膏為模型藥物，比較了不同制粒方法對中藥粉體引濕性的影響，結(jié)果吸濕性降低的順序為干法制粒＞搖擺式制粒機二次制粒＞混合制粒＞離心制粒＞搖擺式制粒機一次制粒＞原粉。所以，中藥膠囊劑粉體盡量采取干法制粒、搖擺二次制粒、高速攪拌混合制粒等方式進行制備。

4.2 設備和環(huán)境措施

在處方和工藝、環(huán)境因素都控制無效的情況下，通過調(diào)整膠囊充填機充填與回轉(zhuǎn)之間的時間差也是一種行之有效的辦法[2]。在充填桿還未提起時，回轉(zhuǎn)盤即開始轉(zhuǎn)動，將黏在充填桿底部的藥粉刮入膠囊體內(nèi)。插管式膠囊充填機[26]由于其采取活塞式和刮震的方式充填，對黏性物料的充填也有很大的改善，但由于其特殊原理和結(jié)構(gòu)，其充填速度和穩(wěn)定性相比計量盤式充填機要小些，是一種在其他方法都無法奏效情況下的一種選擇。此方法不需要對處方和工藝作復雜的改變和變更申請之類的注冊程序，僅僅通過調(diào)整和更換設備就能極大地改善黏性粉體的充填裝量穩(wěn)定性。另外，控制環(huán)境的溫濕度也能解決黏性中藥膠囊劑的裝量差異問題。

通過工藝和處方的改善是解決中藥膠囊劑黏性的主要方法：采取水提醇沉、高速離心、膜過濾等方式除去大部分黏性成分；采用二氧化硅、硫酸鈣等引濕性較小、鎖水性較差的輔料對黏性也有很大改善；通過一步制粒、干法制粒制備比表面積小的顆粒也能減小粉體的黏性。

5 結(jié)語

中藥膠囊劑由于其特殊性，其裝量差異波動一直是一個難題，而裝量差異作為膠囊劑質(zhì)量標準的重要指標，又是保證其質(zhì)量和療效的重要考量。通過以上4個方面的影響因素的綜合分析可知，實際工作中可以通過控制粉碎篩分目數(shù)等工藝增加粉體均勻性；采用微晶纖維素、二氧化硅等流動性較好、鎖水性較差的輔料制粒提高其流動性；采取水提醇沉、醇提水沉、高速離心等提取精制工藝方式降低粉體黏性；采用一步制粒、干法制粒等制粒方式亦能減少粉體的黏性和引濕性；采取調(diào)整和改進設備、改善操作間的溫濕度環(huán)境等方式可以解決中藥膠囊劑的裝量差異。但有些方式又是相互作用、相互影響的，例如粉體目數(shù)太小，其流動性就較差；粉體目數(shù)太大，其均勻性及壓縮性也較差。具體到每一個品種都要針對其特殊性，根據(jù)處方和工藝、設備、環(huán)境等因素進行設計和實驗，才能找到其適合的條件。遇到某個品種裝量差異出現(xiàn)問題，首先要通過粉體粒度大小分布測定、流動性測定、壓縮性測定、堆密度測定、充填過程中黏沖、引濕性的觀察，確定影響裝量差異的主要因素、次要因素，然后根據(jù)影響因素有針對性地運用工藝、處方、設備、環(huán)境的方法進行解決。

筆者僅從4個方面研究了影響中藥膠囊劑裝量差異的因素，實際影響因素遠不止這4個方面，其解決方法和思路也遠不止文中提到的內(nèi)容。隨著新工藝的出現(xiàn)、新輔料的應用、更加先進的設備和環(huán)境控制方法的誕生，中藥膠囊劑裝量差異的解決方法將會有更多選擇。

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（編輯：余慶華）

R283

A

1001-0408（2016）34-4879-04

2016-03-09

2016-05-09）

＊講師。研究方向：臨床生物化學、新藥研究。電話：028-68289271。E-mail：fanqie-tudou@126.com

#通信作者：制藥工程師，執(zhí)業(yè)藥師。研究方向：藥物制劑與裝備。電話：028-83893822。E-mail：hufei27@163.com

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2016.34.39