抹茶是采用覆蓋栽培的茶樹鮮葉經(jīng)蒸汽(或熱風(fēng))殺青、干燥制成的葉片為原料,經(jīng)研磨工藝加工而成的微粉狀茶產(chǎn)品,富含天然功能成分、維生素和礦物質(zhì),具有抗氧化、緩解壓力等益處。刺梨(RosaroxburghiiTratt.)是薔薇科植物,主要分布在我國西南地區(qū),其果實(shí)富含維生素C和多種抗氧化成分,營養(yǎng)價(jià)值高。鐵皮石斛(DendrobiumofficinaleKimura&Migo)屬于蘭科植物,主要分布在我國南方,含有多種生物活性成分如多糖和黃酮,具有抗氧化和提高免疫力的功效。
抹茶刺梨軟膠囊結(jié)合了抹茶、刺梨以及石斛的營養(yǎng)優(yōu)勢,隨著人們健康意識的增強(qiáng),對功能性食品的需求不斷攀升,抹茶刺梨軟膠囊在保健品市場上具有廣闊前景。
▲抹茶刺梨軟膠囊
軟膠囊是將不同提取物與輔料混合后封存于軟膠囊囊殼中的劑型,具有有效成分保留率高、穩(wěn)定性優(yōu)良、掩蓋氣味及便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。
研究以抹茶、刺梨凍干粉和鐵皮石斛粉為主要原料,開發(fā)抹茶刺梨軟膠囊,由于這三種主要原料在光照下易分解且具有吸濕特性,為確保質(zhì)量穩(wěn)定可控并便于服用,選用軟膠囊劑型。然而,軟膠囊的制備工藝要求較高,生產(chǎn)過程中可能面臨分層、裝量不均等問題。因此,研究通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),系統(tǒng)探討了軟膠囊內(nèi)容物的配比與囊殼的配比、制備方法、物理性質(zhì)及干燥條件對軟膠囊質(zhì)量的影響,優(yōu)化了抹茶刺梨軟膠囊的制備工藝,為實(shí)現(xiàn)質(zhì)量可控的軟膠囊制備提供了試驗(yàn)依據(jù)。
01
材料與方法
1、材料與儀器
軟膠囊機(jī)(RJW-15型,江蘇無錫中誼藥化機(jī)械有限公司),膠體磨(上海環(huán)龍實(shí)業(yè)公司),電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司),崩解儀(LB-2D型,上海黃海藥檢儀器廠)。
抹茶粉(四級,貴州銅仁貴茶茶業(yè)股份有限公司);刺梨凍干粉(國藥集團(tuán)貴州大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司);鐵皮石斛粉(霍山火堂寨石斛發(fā)展有限公司);山茶油、大豆油(江西億森源植物香料有限公司);花生油(山東魯花集團(tuán));蜂蠟(河北青峰蠟業(yè)有限公司);明膠(蚌埠豐原明膠有限公司藥用明膠廠)。
2、試驗(yàn)方法
(1)軟膠囊內(nèi)容物配方優(yōu)化
軟膠囊最佳內(nèi)容物配方的確定,不僅取決于藥物性質(zhì),還需要綜合考慮油脂的選擇以及助懸劑的影響。故需通過考察植物油種類對內(nèi)容物混懸液的影響,以及助懸劑蜂蠟的用量比例,以確定最佳內(nèi)容物配方。
①稀釋劑種類
由于原料含有水溶性成分,采用油溶性基質(zhì)植物油作為稀釋劑,大豆油、花生油、山茶油為常見的軟膠囊稀釋劑種類,取3只50mL燒杯,分別加入以上3種植物油20g,取配好的混合粉(過100目)1g,用玻璃棒攪拌均勻后,分別倒入3只100mL量筒中,靜置,每隔一定時(shí)間觀察沉降情況,并記錄沉降面情況、顆粒分布情況以及計(jì)算沉降體積比。沉降體積比測定:用具塞量筒量盛供試品50mL,密塞,振搖1min,記下混懸物的開始高度H0,靜置3h,記下混懸物的最終高度H,按公式計(jì)算:沉降體積比=H∕H0。
②稀釋劑用量
取配好的混合粉2.5g于100mL燒杯中,分別加入不同量的稀釋劑1.2g、2.4g、4.8g,用玻璃棒攪拌均勻,觀察混懸液的狀態(tài),進(jìn)而考察稀釋劑的用量。
③助懸劑用量
取4只燒杯,各加入確定好最佳用量的稀釋劑,再分別加入0%、1%、2%、3%的蜂蠟,水浴(70°C)加熱使蜂蠟溶融,放冷,各加入復(fù)配好的混合粉(100目)25g,用玻璃棒攪拌均勻后分別倒入4只相同的試管中,靜置,觀察,記錄每只試管發(fā)生沉降所需要的時(shí)間。
④內(nèi)容物均一性、流動性、切斷性
取復(fù)配好的混合原料粉、稀釋劑及一定量的蜂蠟,按比例攪拌均勻,將配好的內(nèi)容物注入膠體磨,研磨至均勻、細(xì)膩、無顆粒狀,按以下試驗(yàn)方法:考察均一性時(shí),觀察內(nèi)容物是否分散、混懸均勻,有無結(jié)塊或氣泡,判斷藥物與基質(zhì)是否混懸均勻;考察流動性時(shí),以藥匙取適量內(nèi)容物,藥匙與水平面成45度角,觀察內(nèi)容物從藥匙上滴下的情況;考察切斷性時(shí),在內(nèi)容物即將滴完時(shí),液滴很快收縮,而不呈長絲狀,考察內(nèi)容物的均一性、流動性、切斷性。
(2)軟膠囊囊殼配方考察
囊殼由明膠、甘油、水組成,三者的組成比例直接影響軟膠囊成型質(zhì)量(密封性和堅(jiān)韌性)及崩解時(shí)間。通過單因素試驗(yàn)探究明膠用量(40、60、80、100g)、甘油用量(20、40、60、80g)、水用量(40、60、80、100g)以及溶膠溫度(50、60、70、80℃)對軟膠囊崩解時(shí)間的影響。在此試驗(yàn)基礎(chǔ)上,選取考察后的明膠(A)、甘油(B)、水(C)的用量及溶膠溫度(D)作為考察因素,根據(jù)四因素三水平試驗(yàn)設(shè)計(jì),優(yōu)化抹茶刺梨軟膠囊的最佳工藝參數(shù),數(shù)據(jù)使用正交設(shè)計(jì)助手V3.1軟件進(jìn)行直觀分析,試驗(yàn)結(jié)果以囊殼的崩解時(shí)間作為評價(jià)指標(biāo):在60min內(nèi),軟膠囊崩解時(shí)間越短,表明該囊殼配方的崩解效果越好。
(3)軟膠囊干燥條件考察
采用轉(zhuǎn)筒式干燥法比較20℃、30℃、40℃干燥溫度下,在8h、10h以及12h干燥時(shí)間對囊殼的含水率和崩解度影響。軟膠囊囊殼的含水率通常應(yīng)控制6%~10%的范圍內(nèi),既確保了囊殼的柔韌性和完整性,同時(shí)又防止了因水分過多導(dǎo)致的膠囊溶脹或變形。崩解度按照《中國藥典(2020年)》四部通則0921軟膠囊中崩解時(shí)限相關(guān)規(guī)定,抹茶刺梨軟膠囊應(yīng)于60min內(nèi)全部崩解。
(4)工藝驗(yàn)證
選擇最優(yōu)條件,并按以下生產(chǎn)工藝流程:領(lǐng)料→配制內(nèi)容物料液→配制囊皮膠液→壓膠囊→定型→干燥→洗膠囊干燥→檢膠囊→內(nèi)包裝→外包裝→成品檢驗(yàn)入庫,進(jìn)行3批中試實(shí)驗(yàn),按處方50倍量進(jìn)行投料。
02
結(jié)果與分析
1、軟膠囊內(nèi)容物配方考察
(1)稀釋劑種類考察
制備軟膠囊要求內(nèi)容物為:可包囊壓制的混懸物,具有良好的物理穩(wěn)定性,并有適宜的流動性。因此篩選適宜的基質(zhì)稀釋劑是制備工藝的關(guān)鍵。表1結(jié)果表明,大豆油、花生油、山茶油對混懸液的影響相似,但大豆油有豆腥味,加熱時(shí)會產(chǎn)生較多氣泡,可能會影響內(nèi)容物的穩(wěn)定性;花生油中花生原料是常見過敏源之一,且花生油較易氧化;而山茶油富含不飽和脂肪酸,維生素E含量高,更有益于人體健康,故產(chǎn)品選用山茶油作為軟膠囊基質(zhì)稀釋劑。
(2)稀釋劑用量考察
為了確保制備出高質(zhì)量、穩(wěn)定且有效的軟膠囊制劑,需考察稀釋劑山茶油的用量,取配好的混合粉,分別加入不同量的山茶油,用玻璃棒攪拌均勻,觀察混懸液的狀態(tài),表2結(jié)果表明,混合粉與山茶油最佳配比為25∶24,混懸液的流動性好,分散均勻。
(3)助懸劑用量考察
為了確保軟膠囊內(nèi)容物的穩(wěn)定性、均勻性及流動性,需要考察軟膠囊助懸劑的用量。表3結(jié)果表明,蜂蠟用量越大時(shí),混懸液的穩(wěn)定性越好,混懸液發(fā)生沉降分層所需時(shí)間越長;當(dāng)蜂蠟用量達(dá)到2%時(shí),即可有效避免在成囊前混懸液中的固體物質(zhì)發(fā)生沉降,并且混懸液的流動性良好;但繼續(xù)增大蜂蠟用量會使助懸液的黏度增大,影響最終囊殼內(nèi)容物的流動性,因此初步確定助懸劑蜂蠟用量為2%。
(4)內(nèi)容物均一性、流動性、切斷性考察
考察軟膠囊內(nèi)容物的均一性、流動性和切斷性是確保軟膠囊質(zhì)量和有效性的關(guān)鍵因素。取復(fù)配好的原料粉共25g、山茶油24g以及蜂蠟0.48g,攪拌均勻,將配好的內(nèi)容物注入膠體磨,研磨至均勻、細(xì)膩、無顆粒,觀察其均一性、流動性以及切斷性,重復(fù)3次。結(jié)果均顯示內(nèi)容物均一、流動性良好、切斷性良好,內(nèi)容物均一性、流動性以及切斷性均能達(dá)到工藝要求。
2、囊殼配方考察
囊殼的配方成分直接影響軟膠囊的崩解時(shí)間,適當(dāng)?shù)呐浞娇梢源_保軟膠囊在體內(nèi)能夠及時(shí)崩解,釋放有效成分,從而提高藥物的生物利用度,并能確保藥物的有效性和安全性,降低其在儲存和運(yùn)輸過程中外界環(huán)境因素的影響。通過篩選囊殼配方,可以確定最佳的制備工藝,確保軟膠囊質(zhì)量可控,避免因囊殼配方不當(dāng)導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量波動。
單因素試驗(yàn)結(jié)果表明,明膠用量(60g、80g、100g)、甘油用量(40g、60g、80g),水用量(60g、80g、100g)及溶膠溫度(60℃、70℃、80℃)的崩解時(shí)間較短,故根據(jù)四因素三水平試驗(yàn)設(shè)計(jì),優(yōu)化抹茶刺梨軟膠囊的最佳工藝參數(shù)。
以明膠(A)、甘油(B)、水(C)的用量及溶膠溫度(D)作為考察因素,因素水平設(shè)計(jì)編碼為1、2、3,以囊殼的崩解時(shí)間作為評價(jià)指標(biāo):在崩解時(shí)限60min內(nèi),崩解時(shí)間越短,表明囊殼的崩解效果越好。因素水平見表4,正交試驗(yàn)結(jié)果見表5。從表5可知,因素B、A的極差大(15.334,15.000),是主要影響因素,而因素C、D的極差明顯?。?.333,9.334),是次要影響因素。綜合分析,最佳囊殼組成為:A1B1C3D2,即囊殼的最佳配比為明膠∶甘油∶水=3∶2∶5,溶膠溫度為70℃。
3、軟膠囊干燥條件考察
軟膠囊囊殼所含水分對崩解時(shí)間有一定影響,干燥不當(dāng),會引起崩解遲緩、粘連、破裂等實(shí)際問題。軟膠囊在干燥過程中受干燥溫度和干燥時(shí)間的雙重影響,因此采用轉(zhuǎn)筒式干燥法比較了不同干燥時(shí)間對囊殼的含水率和崩解度影響。結(jié)果見表6,當(dāng)干燥溫度為30°C,烘干10~12h,含水率為9%左右,軟膠囊崩解時(shí)間相比其他條件最短,故此干燥條件較為合適。
4、工藝驗(yàn)證
按上述考察條件進(jìn)行3批中試放大實(shí)驗(yàn),按處方50倍量投料,成品率分別為97.2%、98.0%、96.4%,崩解時(shí)間分別為16min、13min、13min,各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果符合要求,表明上述條件下工藝穩(wěn)定。
03
討論與結(jié)論
抹茶刺梨軟膠囊中抹茶、刺梨及石斛的采摘、加工處理方法都會影響其營養(yǎng)成分含量、溶解度和穩(wěn)定性,進(jìn)而影響軟膠囊的效果。制劑工藝中原料混合、軟膠囊的制備工藝等技術(shù)參數(shù)會影響軟膠囊的均勻性、硬度和釋放特性,軟膠囊囊殼成分可能會影響軟膠囊的性質(zhì)和保質(zhì)期。
本試驗(yàn)通過對囊殼配方組分正交試驗(yàn)的考察,優(yōu)選囊殼組分的最佳配比,同時(shí)考察囊殼在不同干燥條件下的囊殼含水率和崩解時(shí)限,確定最佳干燥條件,保證軟膠囊質(zhì)量達(dá)標(biāo)且穩(wěn)定。本試驗(yàn)的成品抹茶刺梨軟膠囊內(nèi)容物均一性、流動性及切斷性良好,可有效防止壓制軟膠囊時(shí)儀器通道堵塞。在確定抹茶刺梨軟膠囊的最優(yōu)制備條件后,進(jìn)行3批中試樣品的放大生產(chǎn),其成品率與崩解時(shí)限各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到要求。研究結(jié)果表明,抹茶刺梨軟膠囊制備工藝穩(wěn)定、合理、質(zhì)量可控,但高溫、潮濕以及光照環(huán)境可能導(dǎo)致成分降解,為了減少由環(huán)境變化引起的有效成分變化,后續(xù)研究可考慮在囊殼中加入適量的防腐劑、遮蔽劑。
故抹茶刺梨軟膠囊內(nèi)容物的最佳處方配比為抹茶粉∶刺梨凍干粉∶鐵皮石斛粉∶山茶油=10∶10∶5∶24,蜂蠟加入量為內(nèi)容物的2.0%;抹茶刺梨軟膠囊囊殼的最佳配比為明膠∶甘油∶水=3∶2∶5;溶膠溫度70℃,軟膠囊最佳干燥溫度30℃,干燥時(shí)間10~12h;3批中試成品率≥95%,優(yōu)化的后軟膠囊制備工藝合理可行,本試驗(yàn)為抹茶刺梨軟膠囊制備工藝提供了依據(jù),下一步可研究抹茶刺梨軟膠囊抗氧化活性成分的含量檢測,以加強(qiáng)抹茶刺梨軟膠囊的質(zhì)量控制。
作者簡介:梁增彩
貴州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)專業(yè)在讀碩士研究生。參與貴州抹茶品類開發(fā),主要研究方向?yàn)槟ú枭罴庸?yīng)用與相關(guān)藥理研究。獲得貴州中醫(yī)藥大學(xué)2023-2024學(xué)年研究生學(xué)業(yè)獎學(xué)金三等獎。
通訊作者:白志文
中藥學(xué)碩士。貴州中醫(yī)藥大學(xué)碩士研究生校外導(dǎo)師,主持貴州抹茶品類開發(fā),主要研究方向?yàn)槟ú璺N植加工及深加工應(yīng)用,近年獲得《一種茶葉梗、莖、葉分離機(jī)》《一種茶葉鮮葉回轉(zhuǎn)篩分機(jī)》《一種生產(chǎn)抹茶用的葉脈分離豎切機(jī)》等相關(guān)專利授權(quán)14項(xiàng)。編寫內(nèi)部培訓(xùn)教材、操作指南等教材多項(xiàng),編寫碾茶、抹茶、加工規(guī)程企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)、貴州省地方標(biāo)準(zhǔn)多項(xiàng)。2021年獲中國鄔夢兆茶業(yè)人才獎勵(lì)基金-杰出創(chuàng)新人才獎。
基金項(xiàng)目:黔科合支撐[2022]重點(diǎn)011號
具體內(nèi)容詳見《中國茶葉加工》雜志,2025年第1期文章《抹茶刺梨軟膠囊的制備工藝研究》,頁碼:18-22,作者:梁增彩,田應(yīng)剛,唐偉,張建康,白志文*。
引用格式:梁增彩,田應(yīng)剛,唐偉,等.抹茶刺梨軟膠囊的制備工藝研究[J].中國茶葉加工,2025(1):18-22.
信息貴在分享,如涉及版權(quán)問題請聯(lián)系刪除