双指标正交实验优选临方腰痛丸制备工艺

Optimization of Preparation Process for Lin-fang Lumbago Pills by Dual Indicator Orthogonal Experiment

摘要: 目的：优选临方腰痛丸的最佳制备工艺。方法：以丸剂崩解时限和成品报废率为评价指标，选择干燥温度，丸剂粒径，粉末粗细为考察因素，采用L₉(3)³正交实验法确定临方腰痛丸最佳制备工艺。结果：正交实验结果表明，粉末粗细为60目，干燥温度为60℃，粒径大小为3 mm时，为临方腰痛丸最佳制备工艺。结论：优选出的制备方法结果可靠、稳定可行，为其他丸剂品种的制备工艺的优化提供参考。

Abstract: Objective: This paper aims to study the optimum extraction process of Pill for lumbago. Methods: The Disintegration time limit and scrap rate of finished products were selected as quality index. The influencing factors such as drying temperature, pill size and powder size were optimized by or-thogonal L₉(3)³ design experiment to screen out the best Preparation process. Results: The optimal procedure was set as follows: The size of the powder is 60 mesh; drying temperature 60˚C; particle size 3 mm. Conclusion: The technology is reasonable, stable and viable.

1. 引言

临方腰痛丸具有补肝肾、强腰脊、祛风除湿、散寒止痛的功效。笔者在生产过程中发现该丸药色泽差异较大，丸药溶散时限要求1小时内全部溶解，由于干燥温度不均匀，部分丸药过硬，发黑，导致溶散时限超时。丸剂成品的质量优劣受多因素影响，其中主要因素有：药材的理化性质、粉末粗细、干燥工艺、丸剂粒径等 ‎[1] 。

丸剂成型时粉粒相互堆集，形成许多不规则的毛细管和孔隙，这些孔隙是丸粒干燥时水分自内向外扩散的通道，在溶散时又是水分由外向内渗透的主要通道。因此丸剂的溶散时限主要依靠其表面的湿润性，毛细管作用，膨胀作用及溶化作用，即水分通过孔隙和毛细管渗入丸内，瓦解药粉间的结合力而使药丸溶散 ‎[2] 。丸剂在胃内崩解溶散后才能被人体吸收利用，而溶散时限的快慢影响丸剂的临床疗效，粉末越细人体吸收越好，但药粉过细，丸药孔隙和毛细管越致密，不利于烘干和崩解 ‎[3] 。

干燥的温度过高、过低或受热不均匀均会影响丸剂的外观形态；丸剂干燥温度过高，会使丸剂表面的水分先行汽化，阻止内部的水分扩散到表面，不利于干燥的持续进行，导致药丸裂变及假结壳等；干燥温度过低，间接延长干燥时间，使丸剂易滋生细菌，黏性低的药丸会脱落掉渣松散易碎，使形状发生改变 ‎[4] 。受热不均使丸剂内部水分不能均匀扩散，药丸出现色泽不一致、脱壳、阴阳面等，影响丸剂的质量指标，降低临床疗效 ‎[5] 。烘干时间过长，烘干温度过高使药材具有易挥发性，有效成分丧失越多，烘干过短，会烘不干，黏连，成品保存时间短或者外干里不干等现象 ‎[6] 。因此丸药制作工艺和成品优劣不是单一指标，是多个指标的最优选择，并用综合平衡法进行最后方案的确定。

为解决色泽均一性及溶散时限不合格的现象，尽量减少中药材理化性质，泛丸速度等其他因素对结果的影响，笔者使用同一批次丸药。本实验采用正交实验设计方法对临方腰痛丸干燥工艺进行研究，以干燥温度、丸剂粒径、粉末粗细为考察因素，每个因素考察3个水平，以溶散时限和成品合格率为评价指标，烧焦，黏连，假壳均判定为不合格 ‎[7] ‎[8] 。用崩解仪进行崩解时限测定，成品采用直观分析法测算合格率，采用双指标综合评分的方法优选出最佳干燥工艺条件。

2. 丸药制备仪器与原材料

2.1. 仪器

电热干燥箱(江苏省东台电器厂)，六管崩解仪(上海黄海仪器厂)。

2.2. 原材料

临方腰痛丸(批号略)，主要成分：狗脊、细辛、威灵仙、肉桂、红花、秦艽等。

3. 方法与结果

按照临方腰痛丸配制操作法制备丸药，色泽均一，实测含水量12%。

3.1. 实验设计

采用正交设计法对临方腰痛丸的最佳工艺进行优选。选取干燥温度，丸剂粒径，粉末粗细考察因素，每个因素选取3个水平，以溶散时限和成品合格率作为评价指标，用L₉(3)³正交表进行实验。因素水平见表1，实验设计见表2。

Table 1. Factor level

表1. 因素水平

3.2. 正交实验方案及结果

本次正交实验设计采用了双指标进行分析测定。运用综合加权评分法对实验结果进行数据处理。根据本实验研究目的，指标崩解时限要比成品报废率重要，权重系数分别取0.6和0.4在同一标准下加权评分，分别把两项最好的指标都定位100分，具体作法如下：

1) 把崩解时限转化为分数。崩解时限越小越好，把结果最好的第9号实验定为100分，宜用公式 ${Y^{\prime }}_j=107-Y_j$ ，把各号实验的崩解时限转化为分数。

2) 把成品报废率转化为分数。成品报废率也是越小越好。用式 ${Y^{\prime }}_2=105-Y_2$ ，把结果最好的8号实验定位100分，把各号实验的结果转化为分数。

3) 加权求和。根据确定的权重，对两个单项分数加权求和。用式 $Y^{\prime }=0.6\left(107-Y_1\right)+0.4\left(105-Y_2\right)$ 求出各号实验的综合评分，结果见表2。将各号实验的评分记入表中最后一列。以崩解时限为评价指标时，用直观分析法分析各因素的主次为：粒径大小(C) > 粉末粗细(A) > 干燥温度(B)。以成品报废率为评价指标时，用直观分析法分析各因素的主次为：干燥温度(B) > 粉末粗细(A) > 粒径大小(C)。以综合评分为评价指标时，用直观分析法分析各因素的主次为：粒径大小(C) > 干燥温度(B) > 粉末粗细(A)，最佳提取方案为A₁B₁C₁。最终选择A₁B₁C₁，即粉末粗细60目，干燥温度60℃，粒径大小3 mm最佳。

Table 2. Experimental design

表2. 实验设计

4. 讨论

本文主要从外观品质和崩解吸收两个方面对临方腰痛丸进行研究，探究打粉、干燥、制备过程对临方腰痛丸质量的影响规律，并对各因素间的优化及相关性进行分析，最终实验结果表明：丸剂原料粉末粗细60目，干燥温度60℃，粒径大小3 mm最佳。原料药粉末超过60目，容易导致丸药颗粒大小不均匀，干燥温度超过60度容易导致丸药阴阳面、皱缩，导致溶散时限超时。本文选取的临方腰痛丸以药水为粘合剂，不能体现全部丸剂的制备特点，如以蜂蜜为粘合剂的蜜丸。影响丸剂品质的因素是多方面的，水丸、蜜丸等不同类型丸剂制备过程和质量评价存在差异 ‎[9] 。研究饮片原料粉碎过程、干燥条件及制备工艺对成品质量的影响，构建全面性的质量评价体系，是保证中药丸剂品质的必要手段。

NOTES

^*通讯作者。