Vrednotenje učinkov različnih postopkov sušenja in pomožnih snovi na higroskopičnost izvlečkov Scutellariae Radix in Coptidis Rhizoma na podlagi fizikalnega spektra prstnih odtisov Ⅱ
Sep 02, 2024
Slika 3 Diagram disperzije obremenitve analize modela PCA
Slika 4 Tabela rezultatov analize modela PCA
2.2.6 PLS par praška H
12 parametrov fizikalnih lastnosti je bilo standardiziranih in uporabljenih kot neodvisne spremenljivke, H prahu pa je bil uporabljen kot odvisna spremenljivka za analizo modela PLS. Pomen spremenljivke za projekcijo (VIP) praškastih lastnosti praškastega ekstrakta na njegovo higroskopičnost je prikazan na sliki 5. Če je vrednost VIP večja od 1, ima neodvisna spremenljivka pomemben vpliv na odvisno spremenljivko. Študija je pokazala, da razpon, širina, SSA, D50, Dc, Da, H in HR pomembno vplivajo na H, kar odražastabilnost materiala v prahu. Dc, razpon in SSA so akumulacija, enakomernost in površinski morfološki indeks. Zato je medprocesna proizvodnja,higroskopnost ekstrakta v prahuje mogoče izboljšati z indikatorji parametrov, kot jestabilnost, enotnost in morfologija površine materiala v prahu.
Kliknite za več podrobnosti
2.3 Študija o vplivu pomožnih snovi na higroskopičnost ekstrakta v prahu
Kemična sestava praška izvlečka tradicionalne kitajske medicine je zapletena in vsebuje veliko zelo higroskopičnih sestavin, kot sta sladkor in škrob. Je zelo viskozen in zlahka absorbira vlago, kar povzroča težave pri kasnejšem postopku priprave za oblikovanje. Lahko se ekstrahira z optimizacijo postopka sušenja. Z rafiniranjem se odstranijo neučinkovite higroskopske sestavine in dodajo pomožni materiali, odporni na vlago, da se zmanjša higroskopičnost. Poskus je izbral 5 pogostih pomožnih snovi v trdnih pripravkih, kot so laktoza, -ciklodekstrin, dekstrin, mikrokristalna celuloza in preželatiniziran škrob, ter zmlet in zmešal prašek izvlečka in pomožne snovi v razmerju 1:1 za pripravo mešanice farmacevtskih pomožnih snovi. In metoda "ime tradicionalne kitajske medicine - metoda sušenja - vrsta pomožnih snovi" je bila uporabljena za kodiranje za preučevanje njenega vpliva na higroskopnost.
2.3.1 Izdelava tehnologije dinamične dvodimenzionalne karakterizacije higroskopnosti
Čas se uporablja kot neodvisna spremenljivka za karakterizacijo dinamičnega procesa absorpcije vlage CME pri normalni temperaturi in tlaku, nato pa je krivulja hitrost absorpcije vlage-čas opremljena z matematičnim modelom za izpeljavo parametrov, ki predstavljajo značilnosti krivulje. Iz količine vpijanja vlage in hitrosti vpijanja vlage 2 Dve perspektivi hkrati opisujeta dinamični proces vpijanja vlage, ki tvorita dvodimenzionalni klasifikacijski sistem [17]. Raziskave kažejo, da so CME v skladu z dvojno eksponentnim modelom in kinetičnim modelom prvega reda [18]. Kinetični model prvega reda je bil izbran za prilagoditev poskusa, da bi dobili ravnotežno stopnjo absorpcije vlage (F∞), polovično ravnotežni čas absorpcije vlage (t1/2) in kinetične konstante prvega reda. (k) in začetno stopnjo absorpcije vlage (K0), ki celovito opisuje celoten dinamični proces absorpcije vlage. Kinetični model prvega reda in Taylorjeva ekspanzija sta prikazana v formulah (11) oziroma (12), razmerje med indikatorji pa je prikazano v formulah (13) in (14).
Ft＝F∞(1－e−kt) (11)
Ft＝F∞[kt－2!/(kt)2+3!/(kt)
3－…＋(−n)!/(−kt)(n 12)
K0=F∞k (13)
T1/2＝ln2/k (14)
Med njimi F∞ predstavlja ravnotežno stopnjo absorpcije vlage CME, ki odraža skupno količino absorpcije vlage. Manjši kot je t1/2, hitreje CME dosežejo ravnovesje, poleg tega pa je tudi pokazatelj jakosti higroskopnosti. Zato sta F∞ in t1/2 združena z dvema kotoma skupne absorpcije vlage in hitrosti absorpcije vlage, da skupaj odražata moč higroskopičnosti. F∞ in t1/2 sta združena, da sestavita dvodimenzionalni koordinatni sistem. Glede na značilnosti higroskopnosti CME je F∞ izbran =15%, 1/t1/2=0.05 h−1 je koordinatno središče, praški pa so razdeljeni v 4 kategorije glede na njihovo higroskopsko obnašanje: ① Velika ravnotežna sposobnost vpijanja vlage in hitra hitrost vpijanja vlage; ② Velika ravnotežna sposobnost absorpcije vlage in počasna hitrost absorpcije vlage; ③ Ravnotežna sposobnost absorpcije vlage je majhna in hitrost absorpcije vlage je počasna; ④Ravnotežna sposobnost absorpcije vlage je majhna in hitrost absorpcije vlage je hitra.
Slika 6 Higroskopske krivulje vzorcev Scutellariae Radix z različnimi metodami sušenja in mešanico zdravil
Slika 7 Higroskopske krivulje vzorcev Coptidis Rhizoma z različnimi metodami sušenja in mešanico zdravil
2.3.3 Rezultati dvodimenzionalne karakterizacije higroskopičnosti CME in mešanic zdravil in pomožnih snovi
Kinetični model prvega reda je bil uporabljen za prilagajanje higroskopskih krivulj vsakega CME in njegovih mešanic z različnimi pomožnimi snovmi, analiza pa je bila izvedena v skladu z uveljavljeno dvodimenzionalno karakterizacijsko metodo. Študija je pokazala, da so vzorci treh izmerjenih metod sušenja izvlečka scutellaria v prahu spadali v drugo kategorijo, z visoko ravnovesno absorpcijo vlage in nizko stopnjo absorpcije vlage. Večina mešanic zdravila in pomožnih snovi je spadala v tretjo kategorijo, z različnimi F∞ in t1/2, majhno ravnotežno absorpcijo vlage in počasno hitrostjo absorpcije vlage. Med njimi je bila ravnotežna absorpcija vlage mešanice zdravila in pomožne snovi vzorca scutellaria, posušenega pri atmosferskem tlaku, in -ciklodekstrina najmanjša, stopnja absorpcije vlage mešanice zdravila in pomožne snovi vakuumsko posušenega vzorca scutellaria in -ciklodekstrina pa najmanjša. . Po dodajanju pomožnih snovi se je njegova higroskopičnost izboljšala;
Praški ekstrakta Coptis chinensis pri atmosferskem tlaku in razpršilnem izvlečku so pripadali drugi kategoriji, mešanice zdravila in pomožnih snovi pa so pripadale tretji kategoriji. Med njimi je imela najmanjšo ravnotežno absorpcijo vlage mešanica zdravila in pomožne snovi vakuumskega vzorca Coptis chinensis in laktoze, najmanjšo stopnjo absorpcije vlage pa mešanica zdravila in pomožne snovi vakuumskega vzorca Coptis chinensis in -ciklodekstrina. Rezultati so prikazani na sliki 8. -ciklodekstrin ima očitne prednosti pri zmanjševanju ravnotežne absorpcije vlage Coptis chinensis in Scutellaria baicalensis ter zmanjšanju njune stopnje absorpcije vlage. Zaradi obstoja strukture votline so pomožni materiali in ekstrakt v prahu popolnoma zmleti in zmešani, del ekstrakta v prahu pa vstopi v votlino in tvori površinsko zavite delce, zaradi česar so delci (D50) večji, vrzel med delci razmerje (Ie) se zmanjša, SSA z zrakom pa se zmanjša, s čimer se zmanjša higroskopičnost materiala. Sekundarna določitev indeksa zmesi zdravila in pomožne snovi to tudi dodatno potrdi. Laktoza lahko znatno zmanjša ravnotežno absorpcijo vlage vakuumsko posušenega prahu izvlečka Coptis chinensis, kar je morda zato, ker sam ni higroskopičen. Ko ga zmeljemo z ekstraktom v prahu, se drobni delci pomožnega materiala oprimejo površine ekstrakta, zmanjšajo kontaktno površino z okoljem in zmanjšajo ravnotežno absorpcijo vlage.
2.3.3 Rezultati dvodimenzionalne karakterizacije higroskopičnosti CME in mešanic zdravil in pomožnih snovi
Kinetični model prvega reda je bil uporabljen za prilagajanje higroskopskih krivulj vsakega CME in njegovih mešanic z različnimi pomožnimi snovmi, analiza pa je bila izvedena v skladu z uveljavljeno dvodimenzionalno karakterizacijsko metodo. Študija je pokazala, da so vzorci treh izmerjenih metod sušenja izvlečka Scutellaria v prahu spadali v drugo kategorijo, z visoko ravnotežno absorpcijo vlage in nizko stopnjo absorpcije vlage. Večina mešanic zdravila in pomožnih snovi je spadala v tretjo kategorijo, z različnimi F∞ in t1/2, majhno ravnotežno absorpcijo vlage in počasno hitrostjo absorpcije vlage. Med njimi je bila ravnotežna absorpcija vlage mešanice zdravila in pomožne snovi vzorca Scutellaria, posušenega pri atmosferskem tlaku, in -ciklodekstrina najmanjša, stopnja absorpcije vlage mešanice zdravila in pomožne snovi vakuumsko posušenega vzorca Scutellaria in -ciklodekstrina pa najmanjša. . Po dodajanju pomožnih snovi se je njegova higroskopičnost izboljšala;
Praški ekstrakta Coptis chinensis pri atmosferskem tlaku in razpršilnem izvlečku so pripadali drugi kategoriji, mešanice zdravila in pomožnih snovi pa so pripadale tretji kategoriji. Med njimi je imela najmanjšo ravnotežno absorpcijo vlage mešanica zdravila in pomožne snovi vakuumskega vzorca Coptis chinensis in laktoze, najmanjšo stopnjo absorpcije vlage pa mešanica zdravila in pomožne snovi vakuumskega vzorca Coptis chinensis in -ciklodekstrina. Rezultati so prikazani na sliki 8. -ciklodekstrin ima očitne prednosti pri zmanjševanju ravnotežne absorpcije vlage Coptis chinensis in Scutellaria baicalensis ter zmanjšanju njune stopnje absorpcije vlage. Zaradi prisotnosti votlinske strukture so pomožne snovi in ekstrakt v prahu v celoti zmlete in zmešane, del ekstrakta v prahu pa vstopi v votlino in tvori površinsko obložene delce, zaradi česar so delci (D50) večji, razmerje vrzeli med delci ( Ie) se zmanjša in SSA z zrakom se zmanjša, s čimer se zmanjša higroskopičnost materiala. To dodatno potrjuje tudi sekundarna določitev indeksa zmesi zdravila in pomožne snovi. Laktoza lahko znatno zmanjša ravnotežno absorpcijo vlage vakuumsko posušenega ekstrakta Coptis chinensis v prahu. Morda zato, ker sama nima higroskopnosti. Ko ga zmeljemo skupaj z ekstraktom v prahu, se drobni delci pomožne snovi oprimejo površine ekstrakta, zmanjšajo kontaktno površino z okoljem in zmanjšajo ravnotežno absorpcijo vlage.
3 Razprava
Tehnologija za izboljšanje higroskopnosti izvlečkov kitajske medicine je razdeljena na modifikacijo pomožnih snovi in modifikacijo postopka. Različne metode sušenja spadajo v modifikacijo postopka, uporaba šibko higroskopičnih ekscipientov za mešanje ali somletje zdravila in pomožne snovi, prevleka delcev, granulacija, inkapsulacija in oblaganje pa so modifikacije pomožnih snovi [19]. V tem poskusu so bili kot raziskovalni objekti uporabljeni ekstrakti v prahu, pridobljeni z različnimi metodami sušenja Scutellaria baicalensis in Coptis chinensis. Fizični prstni odtisi in matrike podobnosti vsakega vzorca so bili določeni z 12 fizikalnimi parametri, ki ustrezajo 5 primarnim indikatorjem, da bi ocenili razlike v učinkih različnih metod sušenja na prašek.
The stacking and stability of the extract powders dried at normal pressure and vacuum were good, which may be because they underwent crushing and sieving after drying. The secondary indicators Da and Dc related to density became larger in the preparation process, which reduced the contact area with the external environment, thereby reducing the moisture absorption and improving its stability. The uniformity and compressibility of the spray-dried extract powder were relatively ideal. The spray drying process atomized the Chinese medicine extract into extremely fine droplets, and at the same time, it was dried at high temperatures instantly. The particle size of the obtained extract powder was small and uniform. The secondary indicators of the compressibility of the extract powder had large porosity and specific surface area, which was conducive to the subsequent granulation, tableting and other preparation processes. At the same time, this also led to obvious moisture absorption of the extract powder and decreased stability. The fluidity indexes were all less than 5, and the secondary index repose angles were all >40 stopinj in pretočnost je bila slaba. Študije so pokazale, da je velikost delcev prahu najpomembnejši dejavnik pri določanju njegovih lastnosti prahu. Adsorpcija, topnost, fluidnost, enakomernost in stisljivost prahu izvlečka kitajske medicine se bodo ustrezno spremenili [20]. Vrednosti HR in H, ki predstavljata stabilnost treh metod sušenja, so velike, higroskopičnost pa velika. Higroskopski mehanizem je lahko povezan s kemično sestavo ali kristalno transformacijo prahu ekstrakta kitajske medicine [21].
Poskus je pokazal, da sta tekočost in stabilnost prahu izvlečka Scutellaria baicalensis nekoliko slabši kot pri Coptis chinensis. Glavna razlika med obema je bila, da je bila absorpcija vlage prahu izvlečka Scutellaria baicalensis bolj očitna med postopkom shranjevanja, nagnjenost k aglomeraciji in raztapljanju pa resna. S spektrom fizikalnih prstnih odtisov je bilo ugotovljeno, da podobnost vzorcev Scutellaria baicalensis, posušenih pri normalnem tlaku, ni bila visoka, medtem ko je bila podobnost vakuumskega sušenja in sušenja z razprševanjem večja, medtem ko je bila podobnost vzorcev Coptis chinensis, posušenih pri normalnem tlaku, vakuumu in sušenja z razprševanjem, večja. To je lahko posledica razlik v fizikalnih in kemijskih lastnostih Scutellaria baicalensis in Coptis chinensis. Glavne kemične sestavine Scutellaria baicalensis so flavonoidi, terpenoidne spojine in polisaharidi. Ekstrakt v prahu je bil posušen in zdrobljen, kar je povzročilo praškaste indikatorje, kot sta SSA in razpon lignanov. Higroskopičnost glavnih sestavin je bila nekoliko boljša kot pri Scutellaria baicalensis. Rezultati indikatorjev sekundarnega prahu D50, IC, Ie in SSA so prav tako potrdili, da je prašek izvlečka Coptis chinensis stabilen in enoten, z nekoliko boljšim učinkom odpornosti na vlago. Postopek priprave ni uničil strukturne stabilnosti, fizični prstni odtisi vsakega postopka pa so bili zelo podobni [22]. Higroskopnost CME in mešanic zdravilnih in pomožnih snovi je bila karakterizirana po uveljavljeni dvodimenzionalni karakterizacijski metodi. Vsak CME in mešanica zdravila in pomožne snovi je bila razvrščena glede na njeno higroskopsko obnašanje. Večina praškov izvlečkov Scutellaria baicalensis in Coptis chinensis je pripadala drugi kategoriji, z veliko ravnovesno higroskopsko zmogljivostjo in počasno higroskopsko hitrostjo. Po dodajanju pomožnih snovi ter mletju in mešanju je večina mešanic zdravila in pomožnih snovi spadala v tretjo kategorijo, z majhno ravnotežno higroskopsko kapaciteto in počasno higroskopsko hitrostjo. -ciklodekstrin in laktoza sta imela najpomembnejši učinek. Dodatek različnih pomožnih snovi, odpornih proti vlagi, bi v različnih stopnjah spremenil kontaktno površino med delci ekstrakta v prahu in zunanjim okoljem, kar bi zmanjšalo absorpcijo vode. Ključne fizikalne lastnosti praškov CME in mešanih praškov s pomožnimi snovmi, kot so velikost delcev, poroznost in specifična površina, so ključni dejavniki, ki vplivajo na F∞ in t1/2, in so povezani z dinamičnimi dvodimenzionalnimi karakterizacijskimi parametri higroskopnosti [23]. Analiza modela PCA je pokazala, da so bili prispevki k glavni komponenti 1 večji za IH, HR, H, Da, Dc in velikost delcev D50. Del združevanja je prav tako pokazal močno medsebojno korelacijo, ki je bila močno povezana s stabilnostjo, zlaganjem in enotnostjo praškastega materiala. V procesu proizvodnje trdnih pripravkov sta zmanjšanje ravnotežne vpojnosti vlage materialov in nadzor stopnje vpojnosti vlage eden od ključev za zagotavljanje kakovosti pripravkov. Posebne pomožne snovi je mogoče pregledati glede na klasifikacijo obnašanja absorpcije vlage, da se učinkovito prepreči pojav absorpcije vlage pripravkov tradicionalne kitajske medicine.
Reference
[1] Wang Yajie, Jia Ailing, Tang Chengcheng et al. Študija o vplivu pomožnih snovi, odpornih na vlago, in tehnologije njihove vgradnje na higroskopičnost izvlečka Scutellaria baicalensis [J]. Journal of Traditional Chinese Medicine, 2018, 29(8): 1874-1876.
[2] Yang Yin, Feng Yi, Xu Desheng et al. Študija o korelaciji med procesom sušenja in fizikalnimi lastnostmi izvlečkov kitajske medicine [J]. Chinese Journal of Pharmacy, 2008, 43(17):1295-1299.
[3] Wang Guangfa, Liang Xinli, Liao Zhenggen et al. Vpliv metode sušenja na lastnosti prahu izvlečkov kitajske medicine [J]. Kitajska patentna medicina, 2010, 32(11): 1932-1935.
[4] Li Yuanhui, Wu Zhenfeng, Yang Ming et al. Stanje raziskav o vplivu postopka priprave na fizikalne lastnosti izvlečkov kitajske medicine [J]. China Journal of Pharmaceutical Industry, 2016, 47(9): 1143-1150.
[5] Zhan Juanjuan, Wu Zhenfeng, Shang Yue et al. Analiza trenutnega stanja in obstoječih problemov tehnologije sušenja izvlečkov kitajske zeliščne medicine [J]. Kitajska zeliščna medicina, 2017, 48(12): 2365-2370.
[6] Liu Zhigang, Li Xueling, Li Shasha, et al. Učinki običajnih farmacevtskih pomožnih snovi na higroskopnost skupnih flavonoidov Ilex pubescens [J]. Kitajski časopis za eksperimentalno tradicionalno kitajsko medicino, 2014, 20(1): 24-27.
[7] Sun Daokai, Fan Yiqin. Korelacija med površinskimi značilnostmi in higroskopičnostjo ekstrakta Achyranthes bidentata v prahu z različnimi pomožnimi snovmi [J]. Kitajska patentna medicina, 2018, 40(2): 326-330.
[8] Yang Jing, Wang Louqun, Xu Tianyang et al. Učinki vrst pomožnih snovi, odpornih na vlago, in metod njihovega dodajanja na higroskopnost izvlečka ginsenga [J]. Kitajska patentna medicina, 2020, 42(12): 3259-3263.
[9] Huang Yupu, Wu Dazhang, Tang Yumei et al. Optimizacija metode sušenja za sestavljeni prah ekstrakta scutellaria baicalensis [J]. Kitajska farmacija, 2022, 33(22): 2748-2752.
[10] Wang Yu, Li Xi, Feng Jianan et al. Vrednotenje postopka sušenja prahu izvlečka svečk za hemoroide Bingpeng z določanjem več indeksov in fizikalnim spektrom prstnih odtisov [J]. Kitajska patentna medicina, 2022, 44(11): 3632-3635.
[11] Luo Zheng, Deng Wen, Zhang Qianliang et al. Optimizacija postopka priprave prahu z zlomljeno steno Angelice sinensis in ovrednotenje fizičnega spektra prstnih odtisov [J]. Kitajska zeliščna medicina, 2019, 50(24): 5980-5987.
[12] Wang Shenghua, Qin Chunjuan, An Shuangfeng et al. Študija o korelaciji med topnostjo in fizikalnimi lastnostmi zrnc kitajske medicine, pripravljenih z vodno ekstrakcijo in suho granulacijo [J]. Kitajska zeliščna medicina, 2023, 54(5): 1439-1448.
[13] Kitajska farmakopeja [S]. Del IV. 2020: 485.[14] Evropska farmakopeja. Monografije o dozirnih oblikah [S]. 2013: 346-348.
[15] Zhang Yuhao, Wang Yawen, Su Junhui et al. Napredek raziskav fizičnega prstnega odtisa prahu kitajske medicine [J]. Journal of Analysis and Testing, 2021, 40(1): 139-148.
