艾附暖宫软胶囊制备工艺研究*

王 健，张壮丽，杨海燕，李逢春，朱潇潇，顾宁宁，吴 娟，张兴德

（1．河南省食品药品检验所，郑州 450018；2．河南省医药科学研究院，郑州 450052；3．南京中医药大学，南京 210023）

艾附暖宫丸处方是由艾叶（炭）、醋香附、制吴茱萸、肉桂、当归、川芎、白芍（酒炒）、生地、炙黄芪和续断10味药组成[1]；具有理气养血、暖宫调经的功效；用于血虚气滞、下焦虚寒所致的月经不调、痛经、腰膝酸痛等症[2]。艾附暖宫丸具有服用量大、不易于储存等缺点，故保持艾附暖宫丸药味和剂量配比不变，将其研制成软胶囊，旨在减少药物服用量，提高稳定性。

本实验依据处方中不同药物特点，将部分含有挥发油成分的药材单独提取，继而水提、醇提，以保证各有效成分的稳定性，且对软胶囊内容物和囊皮进行优选，为生产制备艾附暖宫软胶囊提供参考。

1 仪器与材料

1.1 实验仪器设备 YWJ100-II型全自动软胶囊机（北京鑫航成科技发展有限公司）；控温型胶囊化胶平面供胶桶（北京鑫航成科技发展有限公司）；DZF-1真空干燥机（北京永光明医疗仪器有限公司）；挥发油提取器（南京化学试剂有限公司）；电热套（南京科尔仪器实验有限公司）；数显恒温水浴锅（上海江星仪器有限公司）；电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏仪器设备有限公司）；JML-100胶体磨（郑州玉祥机械设备有限公司）。

1.2 实验材料 处方药材[艾叶（炭）、香附（醋制）、吴茱萸（制）、肉桂、当归、川芎、白芍（酒炒）、生地、黄芪（蜜炙）、续断]、蜂蜡（北京同仁堂蜂业有限公司，批号：20150202）、大豆油（江西益普生药业有限公司）、PEG400（上海凌峰化学试剂有限公司，批号：20140821）、明胶（罗塞洛明胶有限公司，批号：2006444）、甘油（浙江遂昌惠康药业有限公司）、羟苯乙酯（湖南尔康制药股份有限公司）、液体石蜡（成都华邑药用辅料制造有限责任公司，批号：20160401）、纯净水。

2 方法与结果

2.1 提取物的制备工艺

2.1.1 挥发油的提取 称取处方量的醋香附、制吴茱萸、肉桂、当归、川芎粉碎为粗粉，水蒸汽蒸馏法提取，收集提取器中水上层的挥发油，下层乳化部分加入少量氯化钠搅拌后收集下层油滴，得总挥发油。将水煎液过滤，得滤渣1和滤液1[3-7]。

2.1.2 水溶部位的提取 称取处方量的艾叶炭、白芍、生地、黄芪、续断，加水煎煮，过滤，得滤渣2和滤液2。将滤液1和滤液2混合，常压加热浓缩后真空干燥，得浸膏1[8-10]。

2.1.3 醇溶部位提取 将滤渣1与滤渣2混合，晾干，用50%乙醇提取，提取液回收乙醇，所得稠膏常压加热浓缩后真空干燥，得浸膏2。

2.1.4 提取物的处理 将浸膏1和浸膏2混合，粉碎成细粉，备用。总挥发油另器保存。

2.2 内容物评价指标与优选（单因素考察）

2.2.1 评价指标的确立

2.2.1.1 均匀性 取药粉和各种辅料混合并搅拌，使其呈混悬液状，观察药液是否混合均匀，有无气泡或结块现象，以及挥发油在介质中的分散状况。并对内容物的不同部位取样进行含量测定，进而判断药物与基质是否混悬均匀，10分为满分，分别计分[11]。

2.2.1.2 流动性 室温下观察，取药液，使其沿与水平面呈45°的玻璃棒流下，以流下物呈“团块状”、“点滴状”、“线状”、“均匀线状”等分别计分，10 分为满分[11]。

2.2.1.3 沉降体积比 取相同体积的混悬液放入相同规格的量筒中，混合均匀静置24 h，观察有无沉降，记录液面的初始高度和最终高度，计算沉降体积比，沉降体积比越接近1，说明药液越稳定[11]。

2.2.2 内容物配制方法 取处方量的分散介质与助悬剂，80℃加热至完全熔化，混匀冷却，加入处方量过120目筛浸膏粉，放入均质机上均质10 min，即得。

以膏粉与辅料的混合物的均匀性（30%）、流动性（30%）、沉降体积比（40%）为指标，分别打分，同一样本中各指标贡献值相加，即为该样本的综合评分，如第 2 份样品综合评分=（6.0/8.0）×30+（8.0/8.0）×30+（0.72/0.95）×40=82.82 分。

2.2.3 内容物处方筛选

2.2.3.1 分散介质的选择 软胶囊要求内容物为可以囊化的溶液或混悬液，具有一定的流动性和良好的物理稳定性。根据软胶囊生产常用辅料，选用大豆油、液体石蜡、聚乙二醇400 3种分散介质进行实验，并根据评价指标评分。结果如表1。

表1 分散介质筛选Tab.1 Screening of dispersive media

由实验结果可知，3种分散介质中，大豆油作为分散介质制备的内容物均匀性和流动性均较好，且价格低廉，因此将其定为分散介质。

2.2.3.2 助悬剂筛选 为保证药粉均匀分散，长期储存不分层，常加入助悬剂保证混悬液稳定，软胶囊制备过程中常选择蜂蜡作为助悬剂，用量少毒性小[12]。

2.2.3.3 大豆油用量考察 分别取不同量大豆油，按“2.2.2”项处理，加入处方量蜂蜡和120目浸膏粉，结果见表2，以膏粉两倍量的大豆油，制得的内容物均匀稳定，流动性好，状态最佳[13-14]。

表2 大豆油用量考察Tab.2 Study on the amount of soybean oil

2.2.3.4 助悬剂用量考察 分别取不同量蜂蜡，按“2.2.2”项处理，加入处方量大豆油及120目浸膏粉，结果见表3，以蜂蜡∶膏粉1∶15的比例助悬效果最佳，制得的内容物均匀稳定，流动性好。

表3 助悬剂用量考察Tab.3 Investigation on the dosage of suspending agent

2.2.3.5 药粉粒度考察 分别取不同粒度的药粉，按“2.2.2”项处理，加入处方量大豆油和蜂蜡，结果见表4，以120目粒度内容物状态最佳，即制得的内容物均匀稳定，流动性好。

表4 膏粉粒度考察Tab.4 Investigation on the particle size of paste powder

2.2.4 响应面优化制备工艺

2.2.4.1 响应面设计及结果 为确定艾附暖宫软胶囊的最佳处方配比，根据Box-Behnken的中心组合实验设计原理，在单因素实验基础上选取药物与基质配比（A）、助悬剂与药物配比（B）、药粉粒径（C）为自变量，内容物综合评分（Y）为响应值，通过Design-Expert 8.0软件进行三因素三水平的响应面实验设计，对实验数据分析处理，建立数学模型，确定最佳处方配比。响应面实验因素水平表见表5，Box-Behnken实验设计及结果见表6，回归模型的方差分析见表7。

表5 响应面实验因素水平表Tab.5 Box-Behnken experimental factor level table

表6 Box-Behnken实验设计及结果Tab.6 Box-Behnken experimental design and results

通过Design-Expert 8.0软件进行回归分析，得到各因素与内容物综合评分之间的多元二次回归方程：Y=88.41-0.78A+3.27B+2.34C+1.61AB-0.35AC-0.5BC-5.21A2-4.77B2-4.22C2

由表7可看出，实验中模型具有显著性（P＜0.000 1）。回归方程中各因素与响应值关系显著（R2=0.984 0），说明响应值的变化有98.4%来源于所选变量，且实验所建立的拟合方程中一次项B、C及二次项 A2、B2、C2与模型具有极显著差异（P<0.01），失拟项P=0.143 7不具有显著性，表明方程对实验的拟合程度较好，该模型可预测内容物最佳制备条件。

从拟合方程可看出药物与基质配比（A）对内容物有负影响，助悬剂与药物配比（B）及药粉粒度（C）对内容物呈正影响，三者对内容物的影响程度为B＞C＞A，其中助悬剂用量和药粉粒度对内容物的影响极显著。

表7 回归模型的方差分析Tab.7 Variance analysis of regression model

2.2.4.2 因素交互作用 对软胶囊内容物综合评分有影响的3个因素的交互作用进行分析，分别得到各因素的交互作用关系的响应面和等高线图，见图1-3。

由图1所示，A和B的改变都会使内容物综合评分呈现平缓的坡形变化，等高线呈椭圆形，说明两者都对内容物的综合评分有一定的影响。当A或B确定时，A的坡度明显平缓于B的坡度，短轴在A的等高线上，说明B对内容物综合评分的影响大于A。相比于图2、图3，图1的等高线分布更趋向于椭圆，说明A、B之间的相互作用对内容物评分的影响显著。而图2、图3中的等高线接近圆形，说明基质用量与膏粉粒度及助悬剂用量与药粉粒度的交互作用不显著。

2.2.4.3 验证实验结果 通过Design-Expert软件分析，模拟得出包埋率最高的优化组合为A=1∶2.24、B=1∶16.62、C=125.13，即药物与基质配比 1∶2.24、助悬剂与药物配比1∶16.62、药粉粒径125.13目时，制备的内容物综合评分最高为89.252 9。为了实际操作的便利，将最佳工艺条件修正为药物与基质配比1∶2.2、助悬剂与药物配比 1∶16、药粉粒径 120 目，进行3次重复性实验，将3次测定的微胶囊效率取平均值，结果为（88.55±0.89），预测值与实际值接近，响应面优化结果可靠。利用响应面优化艾附暖宫软胶囊内容物工艺是可行的。2.3 囊壳处方优选 软胶囊囊壳的主要原料为明胶和水，常加入甘油作为增塑剂，三者比例通常为，明胶∶甘油∶水=1∶0.4～0.6∶1，为防止霉变，常加入 0.1%羟苯乙酯、尼泊金乙酯等作为抑菌剂。

图1 Y=（A，B）交互作用响应面与等高线图Fig.1 Y=（A，B）Interaction response surface and contour map

图2 Y=（A，C）交互作用响应面与等高线图Fig.2 Y=（A，C）Interaction response surface and contour map

图3 Y=（B，C）交互作用响应面与等高线图Fig.3 Y=（B，C）Interaction response surface and contour map

2.3.1 胶皮的制备工艺

2.3.1.1 胶皮处方筛选 根据预实验，设计5个囊皮配方进行比较，见表8。按设计配方，取处方量的甘油和水，在化胶罐中加热搅拌，当温度升高至85℃时投入处方量的明胶溶胀，不断搅拌3～5 h至溶胀完全，60℃静置4 h后，真空压力泵排气泡，保温，制备胶皮。

表8 胶皮处方筛选Tab.8 Prescription screening of capsule shell

2.3.1.2 胶皮质量考察结果 观测所制成的胶皮性状，拉伸一定程度看其弹性，并分别用智能崩解仪测定胶皮的溶解时间。当甘油用量为明胶用量的40%时，所制得的胶皮弹性较好，胶皮成型较好，强度适中；当甘油用量小于明胶用量的40%时，所制得的胶皮较脆，缺乏弹性；当甘油用量大于明胶用量的40%时，所制得的胶皮较软，强度差，成型不好。当甘油用量为明胶用量的40%时，制得的胶皮溶解也较快。因此，确定胶皮的处方配比为：明胶∶甘油∶水=1∶0.4∶1。见表 9。

表9 胶皮质量考察结果Tab.9 Quality investigation result of capsule shell

2.3.2 温度筛选 制备过程中的胶盒温度、喷体温度及制冷温度均会影响胶皮质量，室温25℃，室内湿度为60%RH条件下控制胶盒温度50～60℃、喷体温度35～37℃，制冷温度为16～18℃，制得胶皮性状最佳，易于制剂成型。

2.4 软胶囊制备工艺 按明胶∶甘油∶水=1∶0.4∶1的比例，取处方量的甘油、水和羟苯乙酯（0.1%），在化胶罐中加热搅拌，当温度升高至85℃时投入处方量的明胶溶胀，不断搅拌3～5 h至溶胀完全，60℃静置4 h，-0.08 Mp，真空脱气 30 min。内容物按“2.2.3.5”项优选比例，按照“2.2.2”项的方法配制，加入挥发油，混匀，过两遍胶体磨后，均质10 min，置于软胶囊机中，打开电源，调整工艺参数：胶盒温度：55℃，喷体温度36℃，制冷温度17℃，滚轮转速0.5 r/min，模具转速1.5 r/min，调整两边胶皮厚度0.7～0.9 mm，待机器状态稳定后，压制软胶囊，将制备好的软胶囊转移至转笼，并开启风机及转笼，让其冷却、干燥，即得成品。

3 讨论

《中国药典》规定艾附暖宫丸制法：将处方中10味中药粉碎成细粉，过筛，加入处方量的炼蜜，制成大蜜丸或小蜜丸；用法用量：每次9 g，每日2～3次[1]，服用量大与其使用原药材有关，考虑在原处方配比基础上，去除非药用部位，以减少服用量。为最大限度的保存有效成分，在确定处方成分后，对各药材进行文献查阅，明确各药材有效成分及其性质，从而方便设计工艺路线。艾附暖宫丸处方中醋香附、制吴茱萸、肉桂、当归、川芎5味药材含有挥发油类有效成分，为避免处理过程中挥发油的损失，先将其中挥发油提取出来，再分别水提、醇提，将有效成分充分提取出来，以达到“去粗取精”的目的[15]。

软胶囊剂是国内近几年来发展起来的新剂型，具有装量准确、生物利用度高、分散均匀、崩解后易于吸收、服用方便、外形美观，患者易接受和使用等优点[16]，该剂型在中药制剂中的应用越来越受重视，其研究开发中药软胶囊已成为中药新剂型研究的热点[17]。

中药软胶囊在成型前内容物要均匀稳定，也要有一定的流动性，因此本实验选择均匀性、稳定性、沉降体积比作为考察指标，通过实验发现浸膏粉、大豆油、蜂蜡比例为1∶2.2∶6.25%，粒度为120目时，制得的内容物均匀稳定，流动性好，便于成型。

囊皮制备过程中，胶盒温度、喷体温度及制冷温度均会影响胶皮质量，胶盒温度过高，胶液易附着胶盒干化，导致胶皮厚度不均甚至纵向开裂，温度过低则胶液流出不畅，胶皮厚度不均，表面粗糙。喷体温度过高，胶皮易溶断，软胶囊易变形粘连，温度过低，内容物易聚集结块，堵塞喷头；制冷温度过高，胶液在滚轮上易流动，胶皮厚度不均，易堵塞制冷风机，温度过低，胶皮过冷，水蒸气易于胶皮表面液化，导致胶皮黏度增加，操作不便。胶盒温度及制冷温度对囊皮有较大影响，应控制胶盒温度50～60℃，制冷温度为16～18℃，制冷温度可以根据室温适当调整，但不可温度不可低至滚轮出现水珠，否则胶皮黏性太大，不利于操作及成型；喷体温度不仅影响胶皮质量，对内容物流动性也有影响，为保证胶皮韧性佳，软胶囊装量均一，喷体温度通常确定为35～37℃。

为考察工艺稳定性，按实验优选条件进行了中试实验，投入大豆油4.85 kg，蜂蜡138 g，浸膏粉2.21 kg，挥发油11 mL，胶体磨研磨20 min，内容物呈深棕褐色；囊皮配料为明胶5 kg，甘油2 kg，水5 kg，羟苯乙酯12 g，约制备出软胶囊9 000粒，成型率约90%。制备出的艾附暖宫软胶囊装量为0.8 g，按照中国药典规定，装量差异符合药典规定，每粒装有0.24 g浸膏粉，蜂蜡量为0.015 g，大豆油为0.526 4 g，挥发油含量为 0.75 μL，每粒相当于生药量为1.41 g，按艾附暖宫丸的用法用量规定，改良后的艾附暖宫软胶囊用法用量为每次2粒，每日3次，相比于原丸剂，服用量大大减少。