Evaluasi Pengaruh Berbagai Proses Pengeringan Dan Eksipien Terhadap Higroskopisitas Ekstrak Rimpang Scutellariae Dan Coptidis Berdasarkan Spektrum Fisik Sidik Jari Ⅱ
Sep 02, 2024
Gambar 3 Diagram dispersi beban analisis model PCA
Gambar 4 Grafik skor analisis model PCA
2.2.6 PLS sepasang bedak H
12 parameter sifat fisik distandarisasi dan digunakan sebagai variabel independen, dan H bubuk digunakan sebagai variabel dependen untuk analisis model PLS. Variabel kepentingan proyeksi (VIP) sifat tepung ekstrak bubuk terhadap higroskopisitasnya ditunjukkan pada Gambar 5. Jika nilai VIP lebih besar dari 1 maka variabel bebas berpengaruh signifikan terhadap variabel terikat. Studi ini menemukan bahwa bentang, lebar, SSA, D50, Dc, Da, H dan HR mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap H, yang mencerminkanstabilitas bubuk bahan. Dc, span dan SSA masing-masing merupakan indeks akumulasi, keseragaman, dan morfologi permukaan. Oleh karena itu, produksi dalam proses,higroskopisitas bubuk ekstrakdapat ditingkatkan melalui indikator parameter sepertistabilitas, keseragaman, dan morfologi permukaan serbuk bahan.
Klik untuk lebih jelasnya
2.3 Kajian pengaruh eksipien terhadap higroskopisitas bubuk ekstrak
Komposisi kimia bubuk ekstrak obat tradisional Tiongkok sangat kompleks, mengandung banyak bahan yang sangat higroskopis seperti gula dan pati. Ini sangat kental dan mudah menyerap kelembapan, sehingga menyulitkan proses persiapan cetakan selanjutnya. Itu dapat diekstraksi dengan mengoptimalkan proses pengeringan. Pemurnian menghilangkan bahan higroskopis yang tidak efektif dan menambahkan bahan pembantu tahan lembab untuk mengurangi higroskopisitas. Percobaan memilih 5 eksipien umum dalam sediaan padat seperti laktosa, -siklodekstrin, dekstrin, selulosa mikrokristalin dan pati pregelatinisasi, dan menggiling serta mencampurkan bubuk ekstrak dan eksipien dengan perbandingan 1:1 untuk membuat campuran eksipien farmasi. Dan metode "nama jenis eksipien metode pengeringan obat tradisional Tiongkok" digunakan untuk pengkodean guna mempelajari dampaknya terhadap higroskopisitas.
2.3.1 Konstruksi teknologi karakterisasi dinamis dua dimensi higroskopisitas
Waktu digunakan sebagai variabel independen untuk mengkarakterisasi proses penyerapan air dinamis CME pada suhu dan tekanan normal, dan kemudian kurva laju-waktu penyerapan air dilengkapi dengan model matematika untuk mendapatkan parameter yang mewakili karakteristik kurva. Dari jumlah penyerapan air dan kecepatan penyerapan air 2 Dua perspektif secara bersamaan menggambarkan proses penyerapan air dinamis, membentuk sistem klasifikasi dua dimensi [17]. Penelitian menunjukkan bahwa CME sesuai dengan model eksponensial ganda dan model kinetik orde pertama [18]. Model kinetika orde pertama dipilih untuk percobaan pemasangan untuk mendapatkan laju penyerapan air kesetimbangan (F∞), waktu penyerapan air setengah kesetimbangan (t1/2), dan konstanta kinetik orde pertama. (k) dan laju penyerapan air awal (K0), yang secara komprehensif menggambarkan keseluruhan proses penyerapan air dinamis. Model kinetika orde pertama dan ekspansi Taylor masing-masing ditunjukkan pada rumus (11) dan (12), dan hubungan antar indikator ditunjukkan pada rumus (13) dan (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)
Diantaranya, F∞ mewakili tingkat penyerapan air kesetimbangan CME, yang mencerminkan jumlah total penyerapan air. Semakin kecil t1/2, semakin cepat CME mencapai keseimbangan, dan ini juga merupakan indikator kekuatan higroskopisitas. Oleh karena itu, F∞ dan t1/2 digabungkan dengan dua sudut penyerapan air total dan kecepatan penyerapan air untuk bersama-sama mencerminkan kekuatan higroskopisitas. F∞ dan t1/2 digabungkan untuk membangun sistem koordinat dua dimensi. Menurut karakteristik higroskopisitas CME, F∞ dipilih =15%, 1/t1/2=0.05 h−1 adalah pusat koordinat, dan bubuk dibagi menjadi 4 kategori sesuai dengan lokasinya. perilaku higroskopis: ① Kapasitas penyerapan air keseimbangan yang besar dan kecepatan penyerapan air yang cepat; ② Kapasitas penyerapan air keseimbangan yang besar dan kecepatan penyerapan air yang lambat; ③ Kapasitas penyerapan air keseimbangan kecil dan kecepatan penyerapan air lambat; ④Kapasitas penyerapan air keseimbangan kecil dan kecepatan penyerapan air cepat.
Gambar 6 Kurva higroskopis sampel Scutellariae Radix dengan metode pengeringan dan campuran obat yang berbeda
Gambar 7 Kurva Higroskopis Sampel Rhizoma Coptidis dengan Metode Pengeringan dan Campuran Obat yang Berbeda
2.3.3 Hasil karakterisasi dua dimensi higroskopisitas CME dan campuran obat eksipien
Model kinetik orde pertama digunakan untuk menyesuaikan kurva higroskopis setiap CME dan campurannya dengan eksipien berbeda, dan analisis dilakukan sesuai dengan metode karakterisasi dua dimensi yang telah ditetapkan. Penelitian menemukan bahwa sampel dari tiga metode pengeringan bubuk ekstrak scutellaria yang diukur termasuk dalam kategori kedua, dengan penyerapan air keseimbangan yang besar dan laju penyerapan air yang lambat. Sebagian besar campuran obat-eksipien termasuk dalam kategori ketiga, dengan F∞ dan t1/2 yang berbeda, penyerapan air kesetimbangan kecil dan laju penyerapan air lambat. Diantaranya, penyerapan air kesetimbangan dari campuran eksipien obat dari sampel kering tekanan atmosfer scutellaria dan -siklodekstrin adalah yang terkecil, dan laju penyerapan air dari campuran eksipien obat dari sampel kering vakum scutellaria dan -siklodekstrin adalah yang terkecil. . Setelah menambahkan eksipien, higroskopisitasnya meningkat;
Bubuk ekstrak tekanan atmosfer dan semprotan Coptis chinensis termasuk dalam kategori kedua, dan campuran obat-eksipiennya semuanya termasuk dalam kategori ketiga. Diantaranya, campuran eksipien obat dari sampel vakum Coptis chinensis dan laktosa memiliki penyerapan air kesetimbangan terkecil, dan campuran eksipien obat dari sampel vakum Coptis chinensis dan -siklodekstrin memiliki laju penyerapan air terkecil. Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 8. -siklodekstrin memiliki keuntungan yang jelas dalam mengurangi keseimbangan penyerapan air Coptis chinensis dan Scutellaria baicalensis dan mengurangi laju penyerapan airnya. Karena adanya struktur rongga, bahan pembantu dan bubuk ekstrak digiling dan dicampur seluruhnya, dan sebagian bubuk ekstrak memasuki rongga, membentuk partikel yang terbungkus permukaan, yang membuat partikel (D50) lebih besar, celah partikel rasio (Ie) menurun, dan SSA dengan udara menurun, sehingga mengurangi higroskopisitas material. Penentuan indeks sekunder campuran obat-eksipien juga semakin menegaskannya. Laktosa dapat secara signifikan mengurangi keseimbangan penyerapan air dari bubuk ekstrak Coptis chinensis yang dikeringkan secara vakum, yang mungkin disebabkan karena bubuk itu sendiri tidak memiliki higroskopisitas. Ketika digiling dengan bubuk ekstrak, partikel bahan pembantu halus akan menempel pada permukaan ekstrak, mengurangi area kontak dengan lingkungan dan mengurangi keseimbangan penyerapan air.
2.3.3 Hasil karakterisasi dua dimensi higroskopisitas CME dan campuran obat eksipien
Model kinetik orde pertama digunakan untuk menyesuaikan kurva higroskopis setiap CME dan campurannya dengan eksipien berbeda, dan analisis dilakukan sesuai dengan metode karakterisasi dua dimensi yang telah ditetapkan. Penelitian menemukan bahwa sampel dari tiga metode pengeringan bubuk ekstrak Scutellaria yang diukur termasuk dalam kategori kedua, dengan penyerapan air keseimbangan yang besar dan laju penyerapan air yang lambat. Sebagian besar campuran obat-eksipien termasuk dalam kategori ketiga, dengan F∞ dan t1/2 yang berbeda, penyerapan air kesetimbangan kecil, dan laju penyerapan air lambat. Diantaranya, penyerapan air kesetimbangan dari campuran eksipien obat dari sampel kering tekanan atmosfer Scutellaria dan -siklodekstrin adalah yang terkecil, dan laju penyerapan air dari campuran eksipien obat dari sampel kering vakum Scutellaria dan -siklodekstrin adalah yang terkecil. . Setelah menambahkan eksipien, higroskopisitasnya meningkat;
Bubuk ekstrak tekanan atmosfer dan semprotan Coptis chinensis termasuk dalam kategori kedua, dan campuran obat-eksipiennya semuanya termasuk dalam kategori ketiga. Diantaranya, campuran eksipien obat dari sampel vakum Coptis chinensis dan laktosa memiliki penyerapan air kesetimbangan terkecil, dan campuran eksipien obat dari sampel vakum Coptis chinensis dan -siklodekstrin memiliki laju penyerapan air terkecil. Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 8. -siklodekstrin memiliki keuntungan yang jelas dalam mengurangi keseimbangan penyerapan air Coptis chinensis dan Scutellaria baicalensis dan mengurangi laju penyerapan airnya. Karena adanya struktur rongga, eksipien dan bubuk ekstrak digiling dan dicampur seluruhnya, dan sebagian bubuk ekstrak memasuki rongga, membentuk partikel berlapis permukaan, yang membuat partikel (D50) lebih besar, rasio celah partikel ( Yaitu) berkurang, dan SSA dengan udara berkurang, sehingga mengurangi higroskopisitas material. Penentuan indeks sekunder campuran obat-eksipien juga semakin menegaskan hal ini. Laktosa dapat secara signifikan mengurangi keseimbangan penyerapan air bubuk ekstrak Coptis chinensis yang dikeringkan secara vakum. Mungkin karena tidak memiliki higroskopisitas. Ketika digiling bersama dengan bubuk ekstrak, partikel eksipien halus akan menempel pada permukaan ekstrak, mengurangi area kontak dengan lingkungan dan mengurangi keseimbangan penyerapan air.
3 Diskusi
Teknologi peningkatan higroskopisitas ekstrak obat Cina dibagi menjadi modifikasi eksipien dan modifikasi proses. Metode pengeringan yang berbeda termasuk dalam modifikasi proses, dan penggunaan eksipien higroskopis lemah untuk pencampuran atau penggilingan bersama eksipien obat, pelapisan partikel, granulasi, enkapsulasi dan pelapisan merupakan modifikasi eksipien [19]. Dalam percobaan ini, bubuk ekstrak yang diperoleh dengan metode pengeringan berbeda dari Scutellaria baicalensis dan Coptis chinensis digunakan sebagai objek penelitian. Sidik jari fisik dan matriks kemiripan setiap sampel ditetapkan dengan 12 parameter fisik yang sesuai dengan 5 indikator utama untuk mengevaluasi perbedaan efek metode pengeringan yang berbeda pada bubuk.
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 derajat, dan fluiditasnya buruk. Penelitian telah menunjukkan bahwa ukuran partikel bubuk merupakan faktor terpenting dalam menentukan sifat bubuknya. Adsorpsi, kelarutan, fluiditas, keseragaman dan kompresibilitas bubuk ekstrak obat Cina akan berubah [20]. Nilai HR dan H yang mewakili stabilitas ketiga metode pengeringan semuanya besar, dan higroskopisitasnya kuat. Mekanisme higroskopis mungkin terkait dengan komposisi kimia atau transformasi kristal bubuk ekstrak obat Tiongkok [21].
Percobaan menemukan bahwa fluiditas dan stabilitas bubuk ekstrak Scutellaria baicalensis sedikit lebih buruk dibandingkan Coptis chinensis. Perbedaan utama antara keduanya adalah penyerapan air bubuk ekstrak Scutellaria baicalensis lebih jelas selama proses penyimpanan, dan kecenderungan penggumpalan dan pembubaran sangat serius. Spektrum sidik jari fisik menunjukkan bahwa kemiripan sampel Scutellaria baicalensis yang dikeringkan pada tekanan normal tidak tinggi, sedangkan kemiripan pada pengeringan vakum dan pengeringan semprot lebih tinggi, sedangkan kemiripan sampel Coptis chinensis yang dikeringkan pada tekanan normal, pengeringan vakum dan pengeringan semprot lebih tinggi. Hal ini mungkin disebabkan oleh perbedaan sifat fisik dan kimia Scutellaria baicalensis dan Coptis chinensis. Komponen kimia utama Scutellaria baicalensis adalah flavonoid, senyawa terpenoid dan polisakarida. Serbuk ekstrak dikeringkan dan dihancurkan sehingga diperoleh indikator serbuk seperti SSA dan span lignan. Higroskopisitas komponen utama sedikit lebih baik dibandingkan Scutellaria baicalensis. Hasil indikator bubuk sekunder D50, IC, Ie dan SSA juga membuktikan bahwa bubuk ekstrak Coptis chinensis stabil dan seragam, dengan efek tahan lembab yang sedikit lebih baik. Proses persiapan tidak merusak stabilitas struktural, dan sidik jari fisik dari setiap proses sangat mirip [22]. Higroskopisitas CME dan campuran eksipien obat dikarakterisasi berdasarkan metode karakterisasi dua dimensi yang telah ditetapkan. Setiap campuran CME dan obat eksipien diklasifikasikan menurut perilaku higroskopisnya. Sebagian besar bubuk ekstrak Scutellaria baicalensis dan Coptis chinensis termasuk dalam kategori kedua, dengan kapasitas higroskopis kesetimbangan besar dan laju higroskopis lambat. Setelah penambahan eksipien dan penggilingan serta pencampuran, sebagian besar campuran obat-eksipien termasuk dalam kategori ketiga, dengan kapasitas higroskopis kesetimbangan kecil dan laju higroskopis lambat. -siklodekstrin dan laktosa memiliki efek paling signifikan. Penambahan berbagai eksipien tahan lembab akan mengubah area kontak antara partikel bubuk ekstrak dan lingkungan luar hingga tingkat yang berbeda-beda, sehingga mengurangi penyerapan air. Sifat fisik bubuk utama CME dan bubuk campuran dengan eksipien, seperti ukuran partikel, porositas, dan luas permukaan spesifik, merupakan faktor kunci yang mempengaruhi F∞ dan t1/2, dan berkorelasi dengan parameter karakterisasi dua dimensi dinamis higroskopisitas. [23]. Analisis model PCA menemukan bahwa kontribusi komponen utama 1 lebih besar untuk IH, HR, H, Da, Dc dan ukuran partikel D50. Bagian pengelompokan juga menunjukkan korelasi yang kuat antara satu sama lain, yang sangat berkorelasi dengan stabilitas, penumpukan dan keseragaman bahan serbuk. Dalam proses produksi sediaan padat, mengurangi keseimbangan penyerapan air bahan dan mengendalikan laju penyerapan air adalah salah satu kunci untuk menjamin kualitas sediaan. Eksipien spesifik dapat disaring sesuai dengan klasifikasi perilaku penyerapan air untuk secara efektif mencegah fenomena penyerapan air pada sediaan obat tradisional Tiongkok.
Referensi
[1] Wang Yajie, Jia Ailing, Tang Chengcheng, dkk. Studi pengaruh eksipien tahan lembab dan teknologi penggabungannya terhadap higroskopisitas ekstrak Scutellaria baicalensis [J]. Jurnal Pengobatan Tradisional Tiongkok, 2018, 29(8): 1874-1876.
[2] Yang Yin, Feng Yi, Xu Desheng, dkk. Kajian korelasi antara proses pengeringan dan sifat fisik ekstrak obat Cina [J]. Jurnal Farmasi Cina, 2008, 43(17):1295-1299.
[3] Wang Guangfa, Liang Xinli, Liao Zhenggen, dkk. Pengaruh metode pengeringan terhadap sifat bubuk ekstrak obat Cina [J]. Pengobatan Paten Tiongkok, 2010, 32(11): 1932-1935.
[4] Li Yuanhui, Wu Zhenfeng, Yang Ming, dkk. Status penelitian pengaruh proses preparasi terhadap sifat fisik ekstrak obat Cina [J]. Jurnal Industri Farmasi Tiongkok, 2016,47(9): 1143-1150.
[5] Zhan Juanjuan, Wu Zhenfeng, Shang Yue, dkk. Analisis status terkini dan permasalahan yang ada pada teknologi pengeringan ekstrak jamu Cina [J]. Pengobatan Herbal Cina, 2017, 48(12): 2365-2370.
[6] Liu Zhigang, Li Xueling, Li Shasha, dkk. Pengaruh eksipien farmasi umum terhadap higroskopisitas total flavonoid Ilex pubescens [J]. Jurnal Pengobatan Tradisional Tiongkok Eksperimental Tiongkok, 2014,20(1): 24-27.
[7] Sun Daokai, Fan Yiqin. Korelasi karakteristik permukaan dan higroskopisitas bubuk ekstrak Achyranthes bidentata dengan eksipien yang berbeda [J]. Pengobatan Paten Tiongkok, 2018, 40(2): 326-330.
[8] Yang Jing, Wang Louqun, Xu Tianyang, dkk. Pengaruh jenis eksipien tahan lembab dan metode penambahannya terhadap higroskopisitas ekstrak ginseng [J]. Pengobatan Paten Tiongkok, 2020, 42(12): 3259-3263.
[9] Huang Yupu, Wu Dazhang, Tang Yumei, dkk. Optimalisasi metode pengeringan bubuk ekstrak senyawa scutellaria baicalensis [J]. Apotek Tiongkok, 2022, 33(22): 2748-2752.
[10] Wang Yu, Li Xi, Feng Jianan, dkk. Evaluasi proses pengeringan bubuk ekstrak supositoria ambeien Bingpeng dengan penentuan multi indeks dan spektrum sidik jari fisik [J]. Pengobatan Paten Tiongkok, 2022, 44(11): 3632-3635.
[11] Luo Zheng, Deng Wen, Zhang Qianliang, dkk. Optimalisasi proses preparasi serbuk dinding pecah Angelica sinensis dan evaluasi spektrum fisik sidik jari [J]. Pengobatan Herbal Cina, 2019, 50(24):5980-5987.
[12] Wang Shenghua, Qin Chunjuan, An Shuangfeng, dkk. Studi tentang korelasi antara kelarutan dan sifat fisik butiran obat Cina yang dibuat dengan ekstraksi air dan granulasi kering [J]. Pengobatan Herbal Cina, 2023, 54(5): 1439-1448.
[13] Farmakope Cina [S]. Bagian IV. 2020: 485.[14] Farmakope Eropa. Monograf Bentuk Sediaan [S]. 2013: 346-348.
[15] Zhang Yuhao, Wang Yawen, Su Junhui, dkk. Kemajuan penelitian sidik jari fisik bubuk obat Tiongkok [J]. Jurnal Analisis dan Pengujian, 2021, 40(1): 139-148.
