新型蒙药“苏格木勒 - 3颗粒”的制备及处方工艺优化

Preparation and process optimization of the novel Mongolian medicine "Sugemule - 3 Granules"

摘要

制备新型蒙药制剂“苏格木勒 - 3颗粒”，并优选其提取及处方工艺.通过单因素分析方法优化苏格木勒 - 3挥发油萃取工艺；正交试验优化非挥发油部分提取工艺；采用单因素实验和正交实验优化苏格木勒 - 3颗粒剂制备工艺，最终确定了挥发油提取工艺条件.大颗粒药材浸泡1 h，提取回流速度为7.5 mL/min，固液比为1∶8 g/mL，提取时间为2 h挥发油提取效果最佳；非挥发油部分提取工艺体积分数为65%的乙醇，固液比为1∶15 g/mL，提取时间为50 min，提取次数为3；筛选出苏格木勒 - 3颗粒剂处方及制备的最佳工艺，平均得率为95.50％.采用的提取工艺简单，提取效率高，颗粒剂制备工艺可行，为苏格木勒 - 3的开发提供一定的基础，也对其质量控制提供了科学的实验依据.

Abstract

The novel Mongolian medicine "Sugemule - 3 Granules" was prepared， and its extraction and formulation process was optimized. The volatile oil extraction process of Sugemule - 3 was optimized by single-factor analysis； the extraction process of the non - volatile components was optimized by orthogonal test； the preparation process of Sugemule - 3 Granules was optimized by single - factor experiments and orthogonal experiments， ultimately determining the volatile oil extraction conditions. The optimal volatile oil extraction was achieved with coarse medicinal granules soaked for 1 h， a reflux rate of 7.5 mL/min， a solid-liquid ratio of 1∶8 g/mL， and an extraction time of 2 h. The extraction process for non - volatile components used ethanol with a volume fraction of 65%， solid - liquid ratio of 1∶15 g/mL， extraction time of 50 min， and 3 extraction cycles. The optimal formulation and preparation process for Sugemule - 3 Granules were screened， with an average yield of 95.50%. The extraction process is simple and efficient， and the granule preparation process is feasible， providing a foundation for the development of Sugemule - 3 and a scientific experimental basis for its quality control.

Graphical abstract

关键词

苏格木勒 - 3颗粒 / 制备工艺 / 正交试验设计 / 质量评价

Key words

Sugemule - 3 Granules / preparation process / orthogonal test design / quality evaluation

苏格木勒 - 3出自《四部医典》，为蒙医传统药方，由白豆蔻、白苣胜、荜茇3种药材按照质量比为3∶2∶1的比例所组成，对心赫依病效果较好，是治该病的专方，临床应用多年^［1］.其中，白豆蔻和白苣胜的主要活性成分为挥发油^［2］.现代药理学研究^［3］发现，苏格木勒 - 3具有镇静安神、抗焦虑功效在内的广泛的生理活性.本方中荜茇富含酰胺类生物碱，其中最主要成分为胡椒碱，该成分具有镇静安神、抗惊厥、消炎止痛、降血脂等作用^［4-6］.

苏格木勒 - 3临床上在主要为汤散剂，但汤剂煎煮过程复杂，稳定性较差，不宜长期贮存，散剂存在患者顺应性差，易吸潮、药物有效成分容易散失、氧化变质等问题，这些问题在一定程度上限制了蒙药发展^［7-9］.近些年，研究人员一直致力于传统剂型的改革，旨在提高其患者顺应性和使用便捷性.颗粒剂作为一种新型剂型，无需煎煮，开水直接冲服，极大地简化了服用过程，同时可弥补传统剂型的不足且疗效不变，成为中蒙药汤散剂现代化改革的新方向^［10-11］.

基于多年临床应用实践，对苏格木勒 - 3传统剂型进行改进，在散剂的基础上，加入辅料及润湿剂，将其制备成便于服用的苏格木勒 - 3颗粒.为优化该颗粒剂的提取及制备工艺，本研究以胡椒碱和挥发油得量作为评价指标，通过单因素实验和正交实验进行系统优化，并建立相应质量控制方法，为继续开发苏格木勒 - 3提供依据.

1 材料与方法

1.1 试药与仪器

白豆蔻（批号171110，酒泉市培丰中药材生态种植加工有限公司）；荜茇（批号1510001，安国市盛合药业有限公司）；白苣胜（批号180218，安国路路中药饮片有限公司）；胡椒碱对照品（批号201706，中国食品药品检定研究院，纯度以98.9%计）；无水乙醇（分析纯）；甲醇（色谱纯，Fisher公司，美国）；实验用水为纯化水.

KQ - 250DA型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；SHIMADZU高效液相色谱仪（岛津制作所，型号LC - 2030C 3D）；电热恒温鼓风干燥箱（黄石市恒丰医疗器械有限公司，型号SFG - 01）；YP1002N电子天平（上海天美天平仪器有限公司）；EYELA水浴锅（上海爱郎仪器有限公司，型号SB - 1300）；EYELA旋转蒸发仪（上海爱郎仪器有限公司，型号N - 1300）；SHB - Ⅲ循坏水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；DHT型搅拌恒温电热套（山东省光明仪器有限公司）；DHT型磁力搅拌电热套（山东华鲁电热仪器有限公司）.

1.2 方法

1.2.1 苏格木勒 - 3颗粒制备工艺流程

图1为苏格木勒 - 3颗粒的制备工艺流程图.采用水蒸气蒸馏法提取苏格木勒 - 3挥发油并对挥发油进行包合；将萃取完挥发油的药渣采用回流法提取，提取液进一步浓缩干燥后与挥发油包合物充分混合，加入适宜辅料制备成颗粒剂.

1.2.2 胡椒碱质量分数测定方法的建立

1） 对照品溶液的配制

精密称取胡椒碱对照品2.01 mg，置于10 mL量瓶中，用无水甲醇溶解并定容，即得质量浓度为201 μg/mL的胡椒碱对照品溶液.

2） 供试品溶液的配制

取胡椒碱提取物约0.15 g，精密称定，置于50 mL具塞锥形瓶中，加入无水乙醇40.00 mL，称重.超声处理30 min，放冷后再次称重，无水乙醇补足失重，摇匀，滤过备用.精密量取续滤液10.00 mL，置于25 mL量瓶中，无水乙醇定容，摇匀，0.45 μm的微孔滤膜滤过，取续滤液，即得供试品溶液.

3） 色谱条件

Agilent Eclipse Plus C₁₈柱（4.6 mm × 250 mm，5 μm）；流动相V_甲醇∶V_水 = 77∶23；检测波长343 nm；流速1.0 mL/min；柱温30 ℃；进样量10 μL.

4） 标准曲线的绘制

取“1.2.2”项下1）中对照品溶液，按进样量1、4、8、10、12和20 μL进样分析，以质量浓度（μg/mL）为横坐标，峰面积为纵坐标，建立胡椒碱标准曲线，线性回归良好.

5） 精密度考察

取“1.2.2”项下1）中对照品溶液，重复进样6次，记录峰面积，计算相对标准偏差（RSD）.

6） 稳定性考察

取“1.2.2”项下2）中供试品溶液，分别于0、2、4、6、8和10 h进样测定，记录峰面积，计算RSD.

7） 重复性考察

按“1.2.2”项下2）中方法制备供试品溶液6份，进样测定，以外标法计算胡椒碱的质量分数.

8） 加样回收率实验

称取已知质量分数（11.56 mg/g）的提取物约0.11 g，精密称定，平行称定6份，分别置于50 mL棕色量瓶中，配制质量浓度为0.50 mg/mL的胡椒碱对照品溶液（经计算可知，对照品溶液加入量为2.70 mL）.按上述方法制备供试品溶液，按上述色谱条件进行分析测定，计算回收率.

1.2.3 提取工艺考察

1） 挥发油提取工艺考察

采用水蒸气蒸馏法提取挥发油，以挥发油得量及提取时间（t）为考察指标，设计并系统研究苏格木勒 - 3挥发油的提取工艺.设计单因素考察实验，考察浸泡时间、回流速度、粉碎程度和固液比对挥发油得量及t的影响.

2） 非挥发油部分的提取工艺研究

在前期单因素实验结果的基础上，以胡椒碱质量分数为评价指标进行正交实验，考察固液比（A）、乙醇体积分数（B）、t （C）、提取次数（D）４个因素对提取效果的影响.将提取挥发油后的药渣进行回流提取，合并提取液，减压浓缩，干燥，得胡椒碱提取物.按“1.2.2”项下方法测定胡椒碱质量分数，确定最优提取工艺.

3） 总提取工艺验证

称取破碎成大颗粒的白豆蔻15 g、白苣胜10 g、荜茇5 g，平行3份.按照挥发油最佳提取工艺条件进行提取，收集挥发油，保留提取液.继续提取胡椒碱，按照胡椒碱最佳提取工艺条件进行提取，保留提取液.将挥发油提取液与胡椒碱提取液合并放置于1 000 mL圆底烧瓶中，减压浓缩后60 ℃ 鼓风干燥.平行验证3次，计算收率.

1.2.4 苏格木勒 - 3挥发油包合物的制备

课题组前期研究确定了苏格木勒 - 3挥发油的最佳包合工艺，采用研磨法包合苏格木勒 - 3挥发油，取9 g β - 环糊精，加18 mL蒸馏水研磨至均匀.取1 mL挥发油（0.77 g），加10 mL无水乙醇，制成挥发油乙醇溶液.在研磨的同时，将挥发油乙醇溶液滴入，30 min内滴加完毕，研磨30 min，40 ℃ 烘干至恒重.照此条件平行实验3次，验证工艺稳定性.

1.2.5 苏格木勒 - 3颗粒剂处方及制备工艺研究

1） 颗粒剂成型工艺

根据提取率折算，分别称取胡椒碱提取物和挥发油包合物，混合均匀，作为颗粒剂主药.采用湿法制粒 - 挤压制粒法.取一定量主药置于研钵中粉碎研磨成颜色均匀一致的粉末，过五号筛（80目），然后称取所需处方量主药置于另一研钵中；加入所需处方量辅料，研磨均匀.用滴管滴加润湿剂进行制软材，边滴加边观察，直至达到“手捏成团，轻压即散”状态.快速挤压过20目筛，得到湿颗粒.55 ℃下干燥20 min后，进行整粒处理，以成型率和流动性为考察指标进一步优选颗粒处方及制备工艺.

2） 成型率和流动性测定

根据文献［12］的方法，收集能通过一号筛而不能通过五号筛的颗粒，根据颗粒重量计算成型率.依据文献［13］描述的方法，采用固定漏斗法测定休止角α，其中颗粒剂堆积的圆锥体底部半径为r，下方漏斗距桌面高度为h，休止角α的计算过程见公式（1）.

\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{n}\alpha =h/r.（1）

采用加权评分进行结果评价，设置成型率系数为0.6、休止角系数为0.4，综合得分计算过程见公式（2）.

\mathrm{综合}\mathrm{得分}=(\mathrm{成型}\mathrm{率}/\mathrm{最高}\mathrm{成型}\mathrm{率}\times \mathrm{0.6}+\mathrm{最低}\mathrm{休止}\mathrm{角}/\mathrm{休止}\mathrm{角}\times \mathrm{0.4})\times \mathrm{100}\%.（2）

3） 润湿剂的筛选

考虑到实用性与安全性，选择一定体积分数的乙醇作为本颗粒剂制粒的润湿剂.以手捏成团，轻压即散为软材标准，结合软材制粒难易程度，筛选乙醇的体积分数.

4） 辅料的筛选

以可溶性淀粉、糊精、羧甲基纤维素钠（CMC - Na）为辅料，进行单因素实验，以一定体积分数乙醇为润湿剂，以软材性状、制粒难易度初步筛选辅料用量.在单因素实验结果的基础上，固定乙醇体积分数和制软材时间，主药与辅料按质量比1∶1投料，以综合得分为评价指标，正交实验法考察糊精用量（H）、可溶性淀粉用量（I）、CMC - Na用量（J）、料/醇比（K）４个因素.

5） 颗粒剂最佳成型工艺验证实验

根据单因素实验及正交实验结果，确定颗粒剂的最佳处方及制备工艺条件.照此条件将主药与辅料所需处方量扩大5倍，且主药与辅料按质量比1∶1投料进行验证实验，重复实验3次.

2 结果与分析

2.1 胡椒碱质量分数测定方法的建立

在上述色谱条件下，供试品中胡椒碱分离效果好，其它成分对测定无干扰.胡椒碱的线性方程为Y = 10 089X - 610 277（R² = 0.999 4），在质量浓度20.1 ~ 402 μg/mL范围内具有良好的线性关系.方法学考察中，精密度、稳定性、重复性和加样回收的RSD值分别为0.50%、1.70%、1.98%和1.84%，结果均小于2%，表明仪器精密度好，样品稳定，方法重复性和回收率高.以外标法计算得出胡椒碱的平均质量分数为1.26%，平均回收率为102.34%.

2.2 提取工艺研究

2.2.1 挥发油提取工艺研究

通过预实验可知在白豆蔻15 g，白苣胜10 g，荜茇5 g的条件下，所得挥发油提取量最大，为0.8 mL.根据单因素实验结果（表1），确定了挥发油提取的最佳工艺条件为药材的粉碎程度为大颗粒，浸泡时间为1 h，固液比为1∶8 g/mL，回流速度为7.5 mL/min，t为2 h.

2.2.2 非挥发油部分的提取工艺研究

表2与表3分别呈现了用于提取工艺优化的4因素3水平正交实验设计方案及相应的实验结果.由表3中极差可知，在本实验中，4个因素对提取效果影响的显著性顺序为D > B > C > A，通过正交实验优选的最佳提取工艺组合为A₂B₂C₁D₃.不考虑交互作用，进行单因素方差分析（表4）.通过对4种因素进行单因素方差分析可知，提取次数对胡椒碱质量分数有统计学意义（P < 0.01）.

2.2.3 总提取工艺验证

由表5可知，3次验证实验的挥发油得量均为0.8 mL，胡椒碱得膏率和质量分数的RSD小于4%，表明该工艺稳定，可用于苏格木勒 - 3的提取.按照总提取工艺提取苏格木勒 - 3，收集所有实验产物，最后共得到180.15 mL挥发油，收率为2.05%；同时得到520.39 g胡椒碱提取物，收率为15.84%.通过精确控制挥发油得量和胡椒碱质量分数，解决了传统剂型中的质量稳定性问题.

2.3 挥发油包合工艺

按照上述条件平行实验3次，实际包合物含油量分别为0.989、0.990和0.983 mL，RSD为0.76%，证明工艺条件稳定.

2.4 润湿剂的选择

分别以70%、75%、80%体积分数的乙醇为润湿剂制备软材，并以20目筛手工制粒，筛选润湿剂乙醇的最佳体积分数.由表6可知，用体积分数75％的乙醇作为润湿剂制粒效果最好.

2.5 辅料的筛选

2.5.1 单因素实验

以体积分数为75%的乙醇为润湿剂，制软材时间选择15 min，以软材性状、制粒难易度初步筛选辅料用量.由表7可知，辅料用量在主药质量的0.5 ~ 1.5倍为宜.6种不同辅料用量制备的软材形状均为湿土状，易过筛，稍黏筛网，并且易于制粒.由表8可知，料醇比按照质量与体积比设置在1.5 ~ 2 g/mL之间最佳.颗粒剂常用的辅料有糊精、淀粉等^［14］.在苏格木勒 - 3颗粒制备过程中，选用可溶性淀粉作为赋形剂，可以克服糊精黏度大、不易成型的缺陷.制剂工艺中还加入了CMC - Na，易分散在水中，作为助悬剂使用，进一步提升了其药效释放的均匀性^［15］.

2.5.2 正交实验

固定乙醇体积分数为75%，制软材时间为15 min，设计4因素3水平的正交实验方案对苏格木勒 - 3颗粒制备工艺进行考察（表9）.由表10中极差可知，4个因素对提取效率影响的显著性顺序为H > I > J > K，通过正交实验优选的最佳提取工艺组合为H₃I₃J₂K₃.

2.6 颗粒剂最佳成型工艺验证实验

颗粒剂的最佳处方及制备工艺条件为糊精2.5 g，可溶性淀粉2.5 g，CMC - Na 0.1 g，料醇比2 g/mL，润湿剂体积分数为75%，制软材时间为15 min，干燥温度及时间分别为55 ℃、20 min.由表11可知，3次重复实验结果相差较小，证明工艺条件稳定，符合最佳工艺研究结果.

3 结语

通过单因素实验和正交实验对蒙药复方苏格木勒 - 3的提取工艺及颗粒剂处方及制备工艺进行系统优化，以提高其稳定性和生物利用度.通过对传统剂型进行现代化改进，确定了苏格木勒 - 3颗粒剂处方及制备最佳工艺，从而将其原药材中有效物质通过剂型得到最高效的利用，提升其药用价值，同时也为其他传统药物的剂型改进和新药开发提供了实践经验.然而，本研究中的质量控制指标仅限于胡椒碱，难以全面控制颗粒剂的质量，未来应继续完善，建立苏格木勒 - 3颗粒剂完整的质量标准.此外，由于采用的制备工艺与传统院内制剂有所不同，仍需与临床常用剂型进行比较验证其药效和适用性.未来将进行药效学对比实验，探索该颗粒剂在临床中的潜力，推动其作为中药新药的开发.

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基金资助

内蒙古自治区自然科学基金(2022MS08023)

内蒙古自治区蒙医药协同创新中心科学研究项目(MYYXTYB202108)

内蒙古自治区教育科学“十三五”规划课题(NGJGH2020277)

内蒙古医科大学校级创新训练项目(202210132062)