中药浸膏粉的吸湿性分析及防潮措施_修宇航.pdf

第 卷第 期 年 月广 州 化 工 .中药浸膏粉的吸湿性分析及防潮措施修宇航，韩子璇，张 强，程 岚，张纯刚，（辽宁中医药大学药学院，辽宁 大连；长治医学院药学系，山西 长治）摘 要：中药浸膏粉由于其较高的药物含量和良好的可塑形性被广泛应用于中药制剂行业。但同时中药浸膏粉也具有较强的吸湿性，给工业生产技术方面带来了很大的挑战。本文从中药浸膏粉产生吸湿性的原因出发，分别从其化学、物理、环境三方面进行分析，同时对评价方法与防潮技术进行总结归纳，以期在更好解决中药浸膏粉吸湿性问题的同时，也为化工专业等有吸湿性困扰的专业或行业提供参考。关键词：中药浸膏粉；吸湿性；防潮；综述中图分类号：文献标志码：文章编号：（）基金项目：国家重点研发计划（：）；中医脏象理论及应用国家教育部重点实验室一般项目（：）；辽宁省科学计划自然基金指导计划（：）；沈阳市中青年科技创新人才项目（）；辽宁中医药大学 年度大学生创新创业训练计划立项项目（）。第一作者：修宇航（），女，本科在读，研究方向为中药制剂新技术、新药开发、食品和保健品开发。通讯作者：张纯刚（），男，博士，副教授，研究方向为中药制剂新技术、新药开发、食品和保健品开发。，（，；，）：.，.，.：；中药浸膏粉是由中药原饮片经提取、分离、精制、干燥后的产物，是中药制剂制备过程十分重要的中间形式。但同时由于中药浸膏粉化学成分复杂、物理性质特殊，也使其具有强吸湿性。与强吸湿性的化学粉体相似，在浸膏粉的制剂过程中很容易发生结块、黏连、颗粒变软、霉变等问题。所以在生产设计过程中，不仅要考虑药物的有效成分，还需加入防潮方案的设计，以保证药品质量的稳定性，实现中药制剂质量源于设计（）的理念，希望为同样有吸湿性困扰的化工材料行业提供启发。中药浸膏粉高吸湿性的原因.内在因素.化学因素吸湿性是指材料在空气中能吸收水分的性质，与材料的化学组成与结构有关。药物的化学成分、结合度、聚合度、吸湿官能团数量与强弱等均可在一定程度上影响药物的吸湿性。中药浸膏粉化学成分复杂，含有大量小分子糖类、鞣质、小分子生物碱等极性分子，这些极性分子在浸膏粉表面易与水分子形成氢键，因此中药浸膏粉表现出较强的吸湿性。茶叶中的茶黄素是一类具有苯骈卓酚酮环结构化合物的总称，其化学结构具有大量羟基官能团，极易与空气中的水分子结合，具有较强的吸湿性，其化学结构如图 所示。.物理因素药物的粒径、比表面积、孔隙大小、表面光滑度等是影响药物吸湿性的主要物理因素。中药浸膏粉自身粒径细小，粉粒堆积而形成的孔隙以及粉体粗糙的表面可产生毛细管吸湿凝结效应，更易于水分子凝结于中药浸膏粉表面。广 州 化 工 年 月图 茶黄素化学结构.中药浸膏粉具有非晶体特性，其表面暴露基团较成分单一的晶态物质自由度更高且分子排列取向随机性强，故表面自由能较晶态物质高。吸附理论认为，浸膏粉吸湿是一种气固吸附形式，是由于粉体表面有剩余力场的存在，可对气态水分子产生吸附力。表面自由能越高，吸附力越大，可加速粉体表面对水分子的吸附作用。.外在因素外界环境的相对湿度、温度、压强也会影响中药浸膏粉吸湿性。浸膏粉的吸湿程度会随相对湿度或温度的增加而逐渐加大。扩散理论将中药浸膏粉吸湿过程描述为，水分子在某一相对湿度下以一定速度和面积向浸膏粉运动的过程。水分子的扩散速度与环境的相对湿度成正比、与环境温度有正比例关系。林婷婷等结合 定律和质量守恒定律建立了双指数吸湿过程模型，用于描述吸湿过程与时间的关系。中药浸膏粉吸湿性描述评价方法在实验研究过程中，为直观、清晰的评价药物吸湿性的大小，常采用吸湿相关参数与数学模型相结合的方式建立吸湿曲线，共同描述药物的吸湿能力。.平衡吸湿百分率与吸湿等温曲线吸湿率和平衡吸湿百分率是评价药物吸湿性大小的基础参数，可通过饱和盐溶液法或动态水蒸气吸附法测定。测定药物在同一温度不同湿度下的平衡吸湿百分率，建立吸湿等温曲线，可描述在恒定温度条件下，平衡吸湿百分率与环境相对湿度或水分活度之间的关系。刘志刚等在探究不同辅料对毛冬青总黄酮吸湿性的影响时，绘制 下毛冬青总黄酮与不同辅料混合后粉体的吸湿等温曲线，以曲线的斜率变化相交作图，得出其临界相对湿度。发现与各个辅料混合后粉体临界相对湿度均高于毛冬青总黄酮粉体，说明辅料可提高粉体的吸湿性。.吸湿速度与吸湿时间曲线吸湿时间曲线是描述药物在同一温湿度不同时间的吸湿率变化的曲线。通过吸湿时间曲线可得到平衡吸湿时间，直观反映中药浸膏粉的吸湿性随时间变化的规律。但对吸湿过程变化的具体描述，还需要建立与数学方程拟合的吸湿动力学模型。拟合吸湿动力学模型大多为经验模型，常见有零级过程模型、一级过程模型、双指数模型、威布尔模型、二项式方程模型、模型等。不同浸膏粉的吸湿性不同，适宜的拟合方程也不相同。蒋昊探究喷雾干燥连翘提取物的吸湿性时，分别测定 时相对湿度为 和 的各时间下的吸湿率，建立吸湿时间曲线，对曲线进行二项式方程拟合，通过数学方式处理得到吸湿速度与吸湿加速度。.联合参数评价在描述药物吸湿性大小时，单独使用某一参数往往很难做到全面评价，且上述参数也缺少确切的衡量标准，存在“非常易吸湿、几乎不吸湿”等主观描述。为建立更加准确方便的评价方法，周永全等提出“纳水量”这一指标。纳水量是指吸湿率和含水量之和，实验发现随着何首乌浸膏粉含水量的增加，其吸湿率、纳水量均会相应下降，但后者下降幅度明显小于前者。说明纳水量可稳定、准确、全面地评价中药浸膏粉的吸湿性。中药制剂防潮技术应用.优化前处理工艺.提取纯化工艺中药浸膏粉中含有大量强吸湿性的水溶性或亲水性的成分及杂质。为提高浸膏粉的防潮能力，可通过精制工艺除去原料中的易吸湿成分，以降低后续工艺及制剂产品的吸湿性。常见的提取工艺有水提纯沉法、大孔树脂吸附法、絮凝沉淀法、高速离心法和膜滤法等，。其中膜滤法由于其分离过程无相变、操作温度低、成本低、无污染，近年来被广泛应用于中药提取物的分离过程。但在一些中药复方中，部分高吸湿性成分可能为有效成分，盲目采用精制工艺会增加毒副作用或降低临床疗效。因此在精制纯化时应综合考量处方中各药物组成之间的关系，筛选出最佳的提取纯化工艺。.干燥方法干燥方法在中药提取物制备成浸膏粉的过程中十分重要，不仅会改变浸膏粉的物理性质，对后续的剂型加工也有很大影响。目前常见的干燥方法中，干燥效果较好的主要有真空干燥法、微波真空干燥法和喷雾干燥法。不同成分的中药提取物性质不同，选择的干燥方式也不同。吸湿严重的中药提取物容易在喷雾过程中造成黏壁的现象，不宜选用喷雾干燥方法干燥，可选择微波真空干燥法。张萍等探究不同干燥方式对复方片剂提取物粉体性质的影响时，对比三种干燥方式下粉体的平衡吸湿率，发现微波干燥法的抗吸湿效果最好。但在干燥工艺的实际操作中，具体的工艺参数如送料速度、送料密度、空气流量、进口温度等也会影响抗湿效果，在具体生产过程中充分考虑各类因素，综合分析，优化制剂工艺。.加入防潮辅料在工业化制备中药制剂时，通常会选择加入防潮辅料，达到防潮的目的。合适的防潮辅料不仅可以有效降低制剂的吸湿性，还可以起到改善黏结性、可压性的作用。除此之外原辅料的药辅比例、辅料的掺入方式也会对其产生影响。因此在药物制剂前，综合考虑各方面因素，得到最优设计方案。.包衣技术薄膜包衣和热熔包衣技术作为新兴的包衣技术，具有增重小、毒性小，良好的防潮效果和缓控释等优点。张娜等用热熔包衣技术对丹参颗粒改良，发现被包衣后的丹参颗粒吸湿性明显下降，证明热熔包衣技术可有效降低药物的吸湿性。但利用热熔包衣技术对药物进行包衣时，需要求药物熔点低且无毒，对药材选取有局限性，所以在实际的工业生产中薄膜包衣技术应用更加广泛。.粉体改性技术中药粉体与化学药粉不同，需考虑原料药物性质的影响，第 卷第 期修宇航，等：中药浸膏粉的吸湿性分析及防潮措施 所以其粉体的改性技术多为物理改性方法，根据改性原理可分为包覆改性和复合改性。微囊化是包覆改性的一种，制备形成的微囊不仅可以降低粉体的吸湿性，还可以起到减少对胃肠道的刺激、提高靶向性的作用。易鹏采用单凝法对茯苓多糖的浸膏粉进行微囊化包裹，发现茯苓多糖的吸湿性被显著降低，证明微囊包裹技术有很好的抗吸湿作用。复合改性最简单的应用方式是将防潮辅料与药物共同研磨，形成复合粉体。张定堃等以乳糖为改性剂，探究不同研磨方法对红景天提取物的吸湿性的影响，结果红景天提取物与乳糖 等比例研磨 制备的改性物的吸湿性显著低于原提取物。.粒子设计技术粒子设计技术是在“药辅合一”的理论基础上，借鉴材料科学的相关概念，在微观层面通过分散或重组构建特殊的粒子结构而改变粉体性质的一种技术。该技术的粒子为微米级尺度，通过将吸湿性强的提取物复合于粒子内部，不仅可显著降低吸湿性，更具有高均匀性、高稳定性、高生物利用度的特点。陈丽华等将利用中药粒子设计技术，将疏水性气相纳米二氧化硅附着于虫草菌粉表面制成复合粒子，发现复合粒子的平衡吸湿量低于虫草原粉及物理混合粉，说明粒子设计可有效降低其吸湿性。结 语吸湿性是困扰中药制剂行业的一个重要问题，由于中药材性质特殊，当前并未有单一的理论概括中药浸膏粉的整体吸湿性机制。同样，关于中药浸膏粉吸湿性拟合方程的研究也处于探索阶段，缺乏整体拟合方程的分析。为保证中药药剂的标准化、规范化发展，不仅要控制药品生产设计过程中的质量，也需加强对运输及储存条件的把控。控制相对湿度于临界相对湿度下，可较好的降低中药制剂的吸湿性。相信随着对众多学者对中药制剂领域的不断探索，多领域学科的融合发展，中药制剂的吸湿现象一定可得到更好的改善。参考文献 潘亚平，张振海，蒋艳荣，等.中药粉体改性技术的研究进展.中国中药杂志，（）：.刘玉娟，王永洁，邓莉莉，等.基于质量源于设计理念的中药制剂工艺研究进展中国现代中药，（）：.熊婧，宁保明，吴建敏，等.维生素 的晶型表征及其水分吸附特性研究中国中药学杂志，（）：.舒予.中药提取物防潮技术及其机理初步研究成都：成都中医药大学，.郑艳超，於天，郑志刚，等.茶黄素生物活性与开发应用的研究进展中草药，（）：.谭蓉，杨秀芳，孔俊豪，等.茶黄素软胶囊的制备及其功效评价慢性病学杂志，（）：.范凌云，王振恒，余琰，等.不同粒径三黄粉粉体学性质及体外溶出度比较中国中医药信息杂志，（）：.张青铃，杨艳希，罗友华，等.化学药品对照品的吸湿性、溶解性与比表面积相关性研究中国现代应用药学，（）：.张敏新，曾棋平，宋洪涛.中药制剂防潮技术研究进展药学实践杂志，（）：，.郝俏君，费文玲，于蕊，等.中药制剂吸湿机制及防潮技术应用的研究进展中成药，（）：.李三鸣.物理化学北京：人民卫生出版社，.翁兴业，庞遵霆，钱帅，等.晶体工程学技术改善药物理化性质以提高成药性药学学报，（）：.熊耀坤，冯怡，肖飞艳，等.从热力学和动力学角度探讨中药吸湿机制中华中医药杂志，（）：.林婷婷，何雁，肖雄，等.中药浸膏粉吸湿过程模型及应用研究中国中药杂志，（）：.周玮，黄玛莎，雷昌，等.丹参水提物吸湿性及其成分初步研究中国中医药信息杂志，（）：.赵立杰，林晓，王优杰，等.应用动态水蒸汽吸附法分析葛根提取物的吸湿性对其压缩成形性的影响药学学报，（）：.谢茵，何雁，曾金娣，等.种中药浸膏粉等温吸湿规律与吸湿热分析中国实验方剂学杂志，（）：.刘志刚，李雪玲，李沙沙，等.常见药用辅料对毛冬青总黄酮吸湿性的影响中国实验方剂学杂志，（）：.江雯怡，吴文瀚，高喜梅，等.中药制剂吸湿性分析与防潮技术中草药，（）：.朱诗竟，丁青龙，狄留庆，等.不同湿度环境下中药浸膏粉体吸湿动力学模型拟合优选中草药，（）：.蒋昊.连翘提取物吸湿性研究天津药学，（）：.周永全，李淞明，詹常森.中药浸膏粉吸湿性的评价方法中成药，（）：.唐聘，张怡春，吴斯宇，等.不同醇沉浓度对清利咽喉浸膏粉吸湿性影响的实验研究湖南中医药大学学报，（）：.李静.壳聚糖絮凝澄清法对乙肝宁中糖类及其吸湿性的影响研究长沙：湖南中医药大学，.卢宝伟，朱明，王梦丽，等.新膜技术集成化在中药提取中的应用和研究进展中华中医药杂志，（）：.张萍，付建华，梁新丽，等.不同干燥方式对中药提取物粉体学性质的影响江西医药，（）：.宗