粉体表面改性技术改善中药浸膏粉流动性的研究(1)
[摘要] 该研究应用粉体表面改性技术改善中药浸膏粉的流动性。应用Comil粉碎整粒机，将1%的纳米SiO2对7种中药浸膏粉进行表面改性处理。采用粉体流动性测试仪，比较改性处理前后各浸膏粉的流动性变化，利用扫描电镜(SEM)观察各浸膏粉的微观表面形态变化，借助显微镜测定并比较各浸膏粉的粒径分布变化，并对改性前后的浸膏粉进行吸湿性研究。结果表明，表面改性处理后，各浸膏粉的休止角、抹刀角、压缩度、黏附度均明显降低，流动性指数增加，流动性得到显著性提高，以葛根浸膏粉和大黄浸膏粉改善最为显著，扫描电镜观察显示改性后的浸膏粉表面均附着有纳米SiO2，而改性前后的浸膏粉的粒径和吸湿性均无明显变化。该技术可为改善中药浸膏粉流动性提供新的解决途径。
[关键词] 中药浸膏粉;表面改性;Comil粉碎整粒机;流动性
[收稿日期] 2014-07-29
[通信作者] * 周群，副教授，硕士生导师，主要从事中药新剂型与纳米材料研究， Tel：13807194659， E-mail：zqtcm@163.com
, 百拇医药
[作者简介] 余艳宏，硕士研究生，E-mail：yanhongyupxy@163.com
中药浸膏粉是中药固体制剂的主要原料，流动性普遍较差，影响固体制剂的生产和质量[1-3]。目前制剂生产中改善浸膏粉流动性的常用方法是制粒或加入助流剂。制粒法增加了生产工艺单元和成本，且制粒后的可压性明显下降，所制片剂易出现崩解迟缓、溶出度差等问题[4]，而加入助流剂法常无法均匀分散或者由于加入量多，造成服用量大。可见，寻求更有效改善中药浸膏粉流动性的新方法势在必行。
粉体表面改性技术已被国内药剂学家们应用于改善粉体的吸湿性、润湿性等[5-6]，但改善中药浸膏粉流动性的研究少见报道。国外近年来应用Comilling表面包覆改性技术改善化学药物粉体的流动性，取得一定进展[7-9]。该技术是将纳米粒子包覆于粉体颗粒表面，利用纳米粒子庞大的比表面积、表面多介孔结构，超强的表面吸附能力及表面能大、分散性好等特异的理化特性，对粉体粒子表面进行处理，有目的地改变粉体粒子表面性质[10-11]。但国内外尚未见学者将该技术应用于中药浸膏粉流动性的研究。本研究应用Comilling表面包覆改性技术对几种常见中药浸膏粉进行表面改性处理，研究改性前后浸膏粉流动性的变化，以期为解决中药浸膏粉流动性差的问题提供一些借鉴。
, http://www.100md.com
1 材料
VH-5型粉末混合机(吉首市中诚制药机械厂);U5-0105R 型Comil粉碎整粒机(Quadro Engineering Corp.， Waterloo， OT， Canada);VOS-60A 型STIK真空干燥箱[施都凯仪器设备(上海)有限公司];PT-E 型粉体流动性测试仪 (Hoskawa Micromeritics Laboratory， Osaka， Japan);GSL 1100X-SPC16C 型溅射蒸碳仪(沈阳科晶自动仪设备有限公司);NOVA NanoSEM 450 型扫描电镜(荷兰FEI公司);OLYMPUS 型生物显微镜(宁波科博会科技有限公司);MT-250B 型STIK恒温恒湿箱[施都凯仪器设备(上海)有限公司]。
玄参(批号140201)，麦冬(批号140201)，甘草(批号130701)，桔梗(批号140301)均购自武汉刘天保药业有限责任公司中药饮片厂;葛根浸膏粉(批号140401)，甘草浸膏粉(批号140320)，金钱草浸膏粉(批号140210)购自西安嘉天生物科技有限公司;大黄浸膏粉(批号140325)，冬凌草浸膏粉(批号140329)，北豆根浸膏粉(批号140329)购自西安润雪生物科技有限公司;葛根、大黄、冬凌草分别为不同浓度乙醇提取，甘草和北豆根为水提取，金钱草为甲醇提取，葛根浸膏粉、甘草浸膏粉和金钱草浸膏粉为喷雾干燥制得，大黄浸膏粉、冬凌草浸膏粉和北豆根浸膏粉为减压干燥制得。所有浸膏粉均密封置于干燥器中保存。
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纳米SiO2(批号12102401)，粒径0～14 nm，购自Cabot Corporation， Boston， Massachusetts。
2 方法与结果
2.1 浸膏粉与改性浸膏粉的制备
2.1.1 玄麦甘桔浸膏粉的制备 取玄参、麦冬、甘草、桔梗饮片，按照《中国药典》2010年版一部方法制备玄麦甘桔浸膏，并经减压干燥、粉碎过80目筛即得。
2.1.2 改性浸膏粉的制备 按照本课题组前期建立并优化的改性样品的制备方法[7，12-13]，分别称取浸膏粉138.6 g和纳米SiO2 1.4 g，混匀，过50目筛，于粉末混合机内混合5 min(转速为26 r·min-1)。再用Comil粉碎整粒机改性处理10次(筛网孔径0.457 mm，转速1 100 r·min-1)，即得改性浸膏粉。葛根、大黄、甘草、冬凌草、北豆根、金钱草6种单方浸膏粉以及玄麦甘桔浸膏粉均采用该法制备。
, 百拇医药
2.2 改性前后浸膏粉流动性测定[14-15]
采用粉体流动性测试仪测定浸膏粉的流动性。取一定量的待测浸膏粉于筛筒内，在一定的振动强度下使浸膏粉通过漏斗均匀流出，直至获得最高的圆锥体，测量圆锥体斜面与平面的夹角，即得浸膏粉的休止角。把粉料托盘升到与抹刀接触的位置，加入浸膏粉，降低托盘，测量抹刀上浸膏粉与抹刀的角度，抬起滑动重锤让其下落，测量重锤滑落后浸膏粉与抹刀的角度，取重锤滑落前后2个角度的平均值，即得浸膏粉的抹刀角。在一定振动强度下使浸膏粉均匀流入100 mL容器内，称量容器内浸膏粉质量并除以100即得其松密度A，给予一定强度的敲振(3 min，敲振180次)，同法操作，即得其振实密度P，压缩度C=(1-松密度/ 振实密度)×100%。将200，100，60目筛子放在振动台上，称量2 g浸膏粉倒入筛子，振动一定时间T后，称量留在每个筛子里的浸膏粉量，黏附度=(W60目+W100目×0.6+W200目×0.2)/W样品×100%，其中振动时间T=20+(1.6-W)/0.016 (s)，W=(P-A)×C/100+A (g·mL-1)，式中P为振实密度;A为松密度;C为压缩度;W为动态堆积密度。休止角、抹刀角、松密度等均平行测量3次，取平均值。根据以上测量结果，查阅本研究采用的方法所带附表得休止角指数、抹刀角指数、压缩度指数和黏附度指数，计算粉体流动性指数FI=休止角指数+抹刀角指数+压缩度指数+黏附度指数，综合评价浸膏粉的流动性。流动性测定结果及各对应指数值分别见表1，2，改性前后浸膏粉流动性的比较见图1。结果表明，经纳米SiO2表面改性处理后，7种浸膏粉的休止角、抹刀角、压缩度、黏附度均明显减小，松密度、振实密度和流动性指数增加;流动性指数FI与流动性能对照表见表3，改性前浸膏粉的流动性不好或非常不好，改性后浸膏粉的流动性都有显著性提高，考虑到生产过程中还需要加入其他辅料，故认为改性后浸膏粉的流动性能满足生产需求。, 百拇医药(余艳宏 陆文亮 李佳佳 Changquan Calvin Sun 周群)
[关键词] 中药浸膏粉;表面改性;Comil粉碎整粒机;流动性
[收稿日期] 2014-07-29
[通信作者] * 周群，副教授，硕士生导师，主要从事中药新剂型与纳米材料研究， Tel：13807194659， E-mail：zqtcm@163.com
, 百拇医药
[作者简介] 余艳宏，硕士研究生，E-mail：yanhongyupxy@163.com
中药浸膏粉是中药固体制剂的主要原料，流动性普遍较差，影响固体制剂的生产和质量[1-3]。目前制剂生产中改善浸膏粉流动性的常用方法是制粒或加入助流剂。制粒法增加了生产工艺单元和成本，且制粒后的可压性明显下降，所制片剂易出现崩解迟缓、溶出度差等问题[4]，而加入助流剂法常无法均匀分散或者由于加入量多，造成服用量大。可见，寻求更有效改善中药浸膏粉流动性的新方法势在必行。
粉体表面改性技术已被国内药剂学家们应用于改善粉体的吸湿性、润湿性等[5-6]，但改善中药浸膏粉流动性的研究少见报道。国外近年来应用Comilling表面包覆改性技术改善化学药物粉体的流动性，取得一定进展[7-9]。该技术是将纳米粒子包覆于粉体颗粒表面，利用纳米粒子庞大的比表面积、表面多介孔结构，超强的表面吸附能力及表面能大、分散性好等特异的理化特性，对粉体粒子表面进行处理，有目的地改变粉体粒子表面性质[10-11]。但国内外尚未见学者将该技术应用于中药浸膏粉流动性的研究。本研究应用Comilling表面包覆改性技术对几种常见中药浸膏粉进行表面改性处理，研究改性前后浸膏粉流动性的变化，以期为解决中药浸膏粉流动性差的问题提供一些借鉴。
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1 材料
VH-5型粉末混合机(吉首市中诚制药机械厂);U5-0105R 型Comil粉碎整粒机(Quadro Engineering Corp.， Waterloo， OT， Canada);VOS-60A 型STIK真空干燥箱[施都凯仪器设备(上海)有限公司];PT-E 型粉体流动性测试仪 (Hoskawa Micromeritics Laboratory， Osaka， Japan);GSL 1100X-SPC16C 型溅射蒸碳仪(沈阳科晶自动仪设备有限公司);NOVA NanoSEM 450 型扫描电镜(荷兰FEI公司);OLYMPUS 型生物显微镜(宁波科博会科技有限公司);MT-250B 型STIK恒温恒湿箱[施都凯仪器设备(上海)有限公司]。
玄参(批号140201)，麦冬(批号140201)，甘草(批号130701)，桔梗(批号140301)均购自武汉刘天保药业有限责任公司中药饮片厂;葛根浸膏粉(批号140401)，甘草浸膏粉(批号140320)，金钱草浸膏粉(批号140210)购自西安嘉天生物科技有限公司;大黄浸膏粉(批号140325)，冬凌草浸膏粉(批号140329)，北豆根浸膏粉(批号140329)购自西安润雪生物科技有限公司;葛根、大黄、冬凌草分别为不同浓度乙醇提取，甘草和北豆根为水提取，金钱草为甲醇提取，葛根浸膏粉、甘草浸膏粉和金钱草浸膏粉为喷雾干燥制得，大黄浸膏粉、冬凌草浸膏粉和北豆根浸膏粉为减压干燥制得。所有浸膏粉均密封置于干燥器中保存。
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纳米SiO2(批号12102401)，粒径0～14 nm，购自Cabot Corporation， Boston， Massachusetts。
2 方法与结果
2.1 浸膏粉与改性浸膏粉的制备
2.1.1 玄麦甘桔浸膏粉的制备 取玄参、麦冬、甘草、桔梗饮片，按照《中国药典》2010年版一部方法制备玄麦甘桔浸膏，并经减压干燥、粉碎过80目筛即得。
2.1.2 改性浸膏粉的制备 按照本课题组前期建立并优化的改性样品的制备方法[7，12-13]，分别称取浸膏粉138.6 g和纳米SiO2 1.4 g，混匀，过50目筛，于粉末混合机内混合5 min(转速为26 r·min-1)。再用Comil粉碎整粒机改性处理10次(筛网孔径0.457 mm，转速1 100 r·min-1)，即得改性浸膏粉。葛根、大黄、甘草、冬凌草、北豆根、金钱草6种单方浸膏粉以及玄麦甘桔浸膏粉均采用该法制备。
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2.2 改性前后浸膏粉流动性测定[14-15]
采用粉体流动性测试仪测定浸膏粉的流动性。取一定量的待测浸膏粉于筛筒内，在一定的振动强度下使浸膏粉通过漏斗均匀流出，直至获得最高的圆锥体，测量圆锥体斜面与平面的夹角，即得浸膏粉的休止角。把粉料托盘升到与抹刀接触的位置，加入浸膏粉，降低托盘，测量抹刀上浸膏粉与抹刀的角度，抬起滑动重锤让其下落，测量重锤滑落后浸膏粉与抹刀的角度，取重锤滑落前后2个角度的平均值，即得浸膏粉的抹刀角。在一定振动强度下使浸膏粉均匀流入100 mL容器内，称量容器内浸膏粉质量并除以100即得其松密度A，给予一定强度的敲振(3 min，敲振180次)，同法操作，即得其振实密度P，压缩度C=(1-松密度/ 振实密度)×100%。将200，100，60目筛子放在振动台上，称量2 g浸膏粉倒入筛子，振动一定时间T后，称量留在每个筛子里的浸膏粉量，黏附度=(W60目+W100目×0.6+W200目×0.2)/W样品×100%，其中振动时间T=20+(1.6-W)/0.016 (s)，W=(P-A)×C/100+A (g·mL-1)，式中P为振实密度;A为松密度;C为压缩度;W为动态堆积密度。休止角、抹刀角、松密度等均平行测量3次，取平均值。根据以上测量结果，查阅本研究采用的方法所带附表得休止角指数、抹刀角指数、压缩度指数和黏附度指数，计算粉体流动性指数FI=休止角指数+抹刀角指数+压缩度指数+黏附度指数，综合评价浸膏粉的流动性。流动性测定结果及各对应指数值分别见表1，2，改性前后浸膏粉流动性的比较见图1。结果表明，经纳米SiO2表面改性处理后，7种浸膏粉的休止角、抹刀角、压缩度、黏附度均明显减小，松密度、振实密度和流动性指数增加;流动性指数FI与流动性能对照表见表3，改性前浸膏粉的流动性不好或非常不好，改性后浸膏粉的流动性都有显著性提高，考虑到生产过程中还需要加入其他辅料，故认为改性后浸膏粉的流动性能满足生产需求。, 百拇医药(余艳宏 陆文亮 李佳佳 Changquan Calvin Sun 周群)