不同粒徑九蒸九曬九華黃精粉粉體學性質(zhì)及體外溶出度比較

吳其國，胡葉青，范珍，高磊，查元

(安慶醫(yī)藥高等?？茖W校，安徽 安慶，246052)

黃精為百合科植物黃精(polygonatum sibiricum Red.)、滇黃精(polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.)或多花黃精(polygonatum cyrtonema Hua)的干燥根莖。安徽九華山地區(qū)的黃精品種為多花黃精，該植物在云南、貴州等省也有分布，但藥材質(zhì)量都不如九華山地區(qū)，為突出地方特色，取名為九華黃精[1]。黃精的炮制方法從古至今有很多，傳統(tǒng)的炮制方法以九蒸九曬法為主，在安徽九華山地區(qū)，當?shù)仄髽I(yè)將九華黃精通過九蒸九曬法炮制加工后作為高端保健食品銷售，效益顯著。中藥材粉碎是其加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)一個必不可少的部分，而利用現(xiàn)代粉碎技術(shù)將中藥粉碎粒度達到微米級，可使有效成分的釋放速率與釋放量大大優(yōu)于普通粉體[2]，從而提高名貴中藥材的利用率。本文擬對九蒸九曬九華黃精粉的粉體學性質(zhì)研究，通過體外溶出度初步考察，為其粒徑優(yōu)選和合理應(yīng)用提供參考。

1 儀器與試藥

HC-500YZ多功能粉碎機(永康市天祺盛世工貿(mào)有限公司)，Mastersizer 3000型激光粒度分析儀(英國馬爾文儀器有限公司)、SCIR0CC03000干法檢測儀(英國馬爾文儀器有限公司)，SP-1920型紫外-可見分光光度儀(上海光譜儀器有限公司)，ZRS-8GD智能溶出試驗儀(天津市天大天發(fā)科技有限公司)，ZNHW-500型電加熱套(上海越眾儀器有限公司)，F(xiàn)A1204B型電子分析天平(上海越平科學儀器有限公司)。

蒽酮(分析純，國藥集團化學試劑有限公司，批號20170222)，葡萄糖(分析純，天津市大茂化學試劑廠，批號20160909)，無水乙醇(分析純，上海中泰化學試劑)，硫酸(分析純，國藥集團化學試劑有限公司)，黃酒(浙江塔牌紹興酒有限公司)，實驗用水為純化水。九華黃精生藥材購于池州市大王洞中藥材種植專業(yè)合作社。

2 方法與結(jié)果

2.1 九蒸九曬九華黃精炮制品的制備

取九華黃精生藥材，除去雜質(zhì)，洗凈，每100kg黃精，用黃酒20kg。第1次蒸制、曬干：將黃酒總量的20%，與凈選好的生品九華黃精攪拌均勻，并悶潤至黃酒被藥材吸盡，再蒸制8小時，取出，放在太陽下曬至藥材外皮微干；第2次至第8次蒸制、曬干：將上一步的半成品拌入黃酒總量的10%，悶潤至黃酒被藥材吸盡，再取出，放在太陽下曬至藥材外皮微干，反復操作7次；第9次蒸制、曬干：將剩余10%黃酒拌入上述經(jīng)8次蒸制、曬干的半成品中，蒸至表面黑漆色，表面發(fā)亮，取出，曬至表面干燥，即得九華黃精的九蒸九曬炮制品。

2.2 九蒸九曬九華黃精粉末的制備

取一定量的干燥九蒸九曬九華黃精，用高速萬能粉碎機粉碎3～5min，再分級過篩，可得300目微粉(過300目篩)，200目微粉(過200目篩)，最細粉(過100目篩)，細粉(過80目篩)。

2.3 粒度的測定與比較

分別取適量2.2項制備的不同粒徑九蒸九曬九華黃精粉，采用激光粒度儀、干法檢測儀測定。樣品測定時間：10s，背景掃描時間：10s，循環(huán)次數(shù)：1次，密度：1.06g/cm-3，最低限度：0.1%，最高限度：15%，空氣壓力：3bar，進樣速度：50%，測定模式：普通模式。按照上述條件建立標準操作程序，測定粒徑分布，D0.1、D0.5、D0.9分別表示小于該粒徑的粒子在全粒子群中的百分比為10%、50%、90%，結(jié)果見表1。

D0.1/μmD0.5/μmD0.9/μm(80)149.0±0.683246.0±0.276385.0±0.523(100)64.0±1.434141.0±1.144243.0±0.59820019.1±0.73658.1±0.251114.0±0.34430010.0±1.09329.2±0.39759.2±0.235

2.4 休止角與堆密度的測定與比較

休止角越小表示粉體的流動性越好，是粉體流動性的重要參數(shù)[3]。測定方法如下：在水平放置的繪圖紙的上方固定一漏斗，取適量粉末樣品，使其緩緩通過玻璃漏斗，粉末自由下落至同一平面，自然堆積，待其形成最大直徑的圓錐體為止，測量該圓錐體直徑(D)和高度(H)，由公式tgθ=2H/D計算休止角θ。同樣，堆密度與粉體的黏著力和流動性也有一定的關(guān)系[4]，測定方法如下：取一量筒，記重量為M1，將一定體積的樣品粉末用漏斗緩緩勻速加入量筒，再精密稱重裝完粉末的量筒，記重量為M2，并準確記錄粉末體積，由公式ρ=(M2-M1)/V計算堆密度ρ。具體結(jié)果見表2。

/(°)/(g/cm-3)(80)37.171±0.2970.378±0.001(100)38.470±0.7710.340±0.00220045.150±0.2230.365±0.01730049.452±0.2790.272±0.012

2.5 吸濕性比較

2.5.1 九蒸九曬九華黃精粉的吸濕率測定

測定方法如下：取合適大小干燥器，在底部加入適量氯化鈉過飽和溶液，放入25℃恒溫培養(yǎng)箱中，放置24h，使干燥器內(nèi)相對濕度保持在75%。稱取已干燥至恒重的不同粒徑九蒸九曬九華黃精粉放入已恒重的稱量瓶中，準確稱重M1，置于上述干燥器中恒溫25℃保存，分別于 4、8、24、48、72、96、144、168、192、216、240h取出，再稱吸濕后的重量M2，按吸濕率=(M2-M1)/M1×100%計算，繪制吸濕率-時間曲線，結(jié)果見圖1。

圖1 九蒸九曬九華黃精粉的吸濕率-時間曲線Fig.1 Moisture percentage-time curves of Jiu Hua Rhizoma polygnoati powder steamed and shined for nine times

2.5.2 九蒸九曬九華黃精粉吸濕率-時間曲線的擬合

對2.5.1所得吸濕率-時間曲線進行擬合，得各擬合回歸曲線。該曲線與一元二次方程曲線的左半段擬合度較好，即吸濕方程可表達為w=at2+bt+c(w：吸濕率，t：吸濕時間，a、b和c均為常數(shù))。對該吸濕方程一階求導，得吸濕速率v=2at+b，再進行一階求導可得吸濕加速度a=2a。由此可計算，吸濕達到平衡時，即v=0，則吸濕平衡時間t′=-b/2a，此時的平衡吸濕率為w′=at′2+bt′+c，結(jié)果見表3。

表3 九蒸九曬九華黃精粉的吸濕率擬合曲線方程

Table 3 Fitting curve equations of moisture absorption rate of Jiu Hua Rhizoma polygnoati powder steamed and shined for nine times

rv/g·h-1a/g·h-2t′/hw′/%80w=-0.000 14t2+0.055 16t+ 0.283 400.998 7V=-0.000 28t+0.055 16-0.000 28197.005.72100y=-0.000 14t2+0.054 92t+ 0.179 170.996 7V=-0.000 28t+0.054 92-0.000 28196.145.57200y=-0.000 15t2+0.055 61t+ 0.031 860.996 7V=-0.000 3t+0.055 61-0.000 3183.075.06300y=-0.000 08t2+0.033 45t- 0.100 320.997 6V=-0.000 16+0.033 45-0.000 16209.063.60

2.6 九蒸九曬九華黃精多糖含量測定

2.6.1 對照品溶液的制備

取干燥至恒重的無水葡萄糖對照品10mg，精密稱重，加水制成每毫升含0.116 5mg的葡萄糖溶液，作為對照品溶液。

2.6.2 供試品溶液的制備

通過前期預實驗，采用回流提取法制備供試品溶液。取九蒸九曬九華黃精粗粉1g，精密稱重，置圓底燒瓶中，加水100ml，精密稱定，微沸回流1h，放冷，用水補充減失的重量，濾過，精密吸取5ml續(xù)濾液，置50ml容量瓶中，加無水乙醇30ml，靜置沉淀1h，離心15min(5 000 r/min)，傾去上清液，沉淀加少量熱水溶解，定容至25ml，作為供試品溶液。

2.6.3 標準曲線繪制

精密吸取2.6.1項下對照品溶液0.4、0.6、0.8、1.0、1.2ml，分別置于10ml具塞試管中，各管加水稀釋至2ml，精密加入硫酸-蒽酮溶液5ml(精密稱取0.2g蒽酮，加100ml的80%濃硫酸溶液，溶解即得，臨配現(xiàn)用)，靜置10min，沸水浴反應(yīng)10min，取出，置冰水浴中冷卻至室溫，以水2ml為空白，照2015年版《中國藥典》(四部)通則0401紫外-可見分光光度法[5]，在582nm處測定吸光度A，以葡萄糖質(zhì)量為橫坐標，吸光度A為縱坐標，得線性方程：Y=3.4678X+0.0492(r=0.999 1)，線性范圍0.046 6～0.139 8mg，且重復性、精密度、穩(wěn)定性和回收率試驗均符合規(guī)定。

2.6.4 多糖含量測定

精密吸取供試品溶液2ml，置于10ml具塞試管中，再按照2.6.3項條件項下自“精密加入硫酸-蒽酮溶液”起操作，于582nm處測定吸光度A，平行測定3次，計算九蒸九曬九華黃精中總多糖的含量，結(jié)果見表4。

表4 九蒸九曬九華黃精中總多糖含量測定(n=3)

Table 3 Determination of total polysaccharide content in Jiu Hua Rhizoma polygnoati steamed and shined for nine times

/g/mg/%/%11.029 10.103 42.5121.125 20.096 42.142.3231.059 50.097 82.31

2.7 九蒸九曬九華黃精粉的體外溶出度測定

2.7.1 溶出度樣品的制備

分別精密稱定不同粒徑的九蒸九曬九華黃精粉2 g，按2015年版《中國藥典》(四部)通則溶出度和釋放度測定法(槳法)[5]測定，以500ml純水(超聲脫氣)為介質(zhì)，轉(zhuǎn)速100r/min，溫度(37.0 ± 0.5)℃，分別于5、10、15、30、45、60min取樣10ml，同時補充相同溫度和體積的介質(zhì)。取出的樣品溶液離心10min(5 000r/min)，精密量取上清液5ml，加入無水乙醇30ml，搖勻，靜置1h，再離心8min(10 000r/min)，傾去上清液，用少量熱水溶解沉淀，放冷，定容至10ml，搖勻，作為樣品溶液。

2.7.2 溶出度的測定

精密量取上述樣品溶液2ml，置于10ml具塞試管中，再按照2.6.3項條件項下自“精密加入硫酸-蒽酮溶液”起操作，測定吸光度A，計算累積溶出率，得溶出曲線見圖2。

圖2 九蒸九曬九華黃精粉的水介質(zhì)體外溶出曲線Fig.2 In vitro dissolution curves of Jiu Hua Rhizoma polygnoati powder steamed and shined for nine times in water

3 討論與總結(jié)

3.1 九蒸九曬九華黃精粉的粉體學性質(zhì)分析

通過粒徑測定發(fā)現(xiàn)，不同粒徑的九蒸九曬九華黃精粉的D0.1、D0.5和D0.9差異較大，D0.5和D0.9越小，表示粉末整體粒徑越小，九蒸九曬九華黃精的300目粉粒徑最小，也最均勻。粉體的流動性對中藥制劑的加工生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用，文中通過測定九蒸九曬九華黃精粉的粉末休止角、堆密度來表征其流動性大小。九蒸九曬九華黃精粉堆密度隨粒度的減小而減小，原因是粉體粒徑越小，其表面積增大，顆粒間的摩擦力隨之增大，妨礙顆粒堆積，導致堆積體積增大，流動性減小[6]。休止角由大到小依次為：300目微粉、200目微粉、最細粉、細粉，200目微粉，300目微粉休止角均大于45°。θ≤30°時流動性較好，當θ≤40°時就可以基本滿足加工生產(chǎn)過程中的流動性需求[7]，可見九華黃精的微粉流動性不好，不可滿足生產(chǎn)要求，需要通過增加潤滑劑等輔料來滿足生產(chǎn)需求。通過繪制吸濕率-時間曲線可知，九蒸九曬九華黃精粉隨著時間的延長吸濕率不斷增加，細粉(80目)和最細粉(100目)達到平衡吸濕率的時間均在197h左右，低于微粉時間，300目微粉平衡吸濕率時間最長在209.06h，且300目微粉的平衡吸濕率要明顯低于80目、100目和200目；平衡吸濕率由大到小依次為：細粉、最細粉、200目微粉、300目微粉，表明隨著粒徑的增大九蒸九曬九華黃精粉吸濕性增大，推測原因可能為在初始階段粉末吸濕加速度大，表面團聚嚴重，阻止了包裹于內(nèi)部的粉體繼續(xù)吸濕，導致平衡吸濕率小[8]。

粉體的流動性影響中藥制劑的加工生產(chǎn)，流動性能的改善可以有效解決制劑過程中的引濕性、高黏性、含量不均一性、貯藏不穩(wěn)定性等問題[9]。事實上粉體流動性的影響因素很多，不止與休止角、堆密度有關(guān)，還與粉體粒子的形狀、表面狀態(tài)等諸多因素有關(guān)，需要做更深入的研究。

3.2 九蒸九曬九華黃精粉的體外溶出度分析

黃精中的主要活性成分是多糖，測定多糖的溶出量可以初步考察九蒸九曬九華黃精粉的體外溶出度。通過測定水介質(zhì)體外溶出度結(jié)果發(fā)現(xiàn)，四種粒徑粉體的體外累積溶出率由大到小依次為：100目粉、80目粉、200目粉、300目粉，累積溶出率最高的是100目粉，且溶出量充分；粒徑比較小的微粉(200目、300目)累積溶出率均偏低，且都未充分溶出，由此可以看出并非是中藥材粉碎粒徑越小，有效成分的溶出就越高。在一定范圍內(nèi)，粉末粒徑越小，在溶出介質(zhì)中與溶媒的接觸面積越大，使有效成分的溶出變快；但若粉體粒徑急速減小，如微粉化，可使藥材表面積急劇增大，反而使其表面能增大，導致對極性成分的吸附力增大，如多糖類成分，變的不易溶出，這些結(jié)果可為優(yōu)選九蒸九曬九華黃精粉的粒徑提供參考。人體胃腸道的內(nèi)環(huán)境復雜，溶出環(huán)境與水介質(zhì)還是有較大差別，所以如何選擇溶出介質(zhì)從而真實反映九蒸九曬九華黃精粉溶出效果，還需做進一步研究。現(xiàn)代中醫(yī)學在很大程度上具有生命科學前沿學科的特性[10]，中藥學的發(fā)展也離不開現(xiàn)代科學技術(shù)的應(yīng)用，對中藥材不同粒徑粉體的溶出特性研究，必將促進中藥材的開發(fā)應(yīng)用。

3.3 總結(jié)

綜上所述，九蒸九曬九華黃精微粉的流動性不好，需要添加輔料來滿足生產(chǎn)需求；同時粉碎粒徑對其多糖含量的溶出有顯著影響，本研究為其粒徑優(yōu)選和臨床應(yīng)用提供參考。