Évaluation des effets de différents processus de séchage et excipients sur l'hygroscopique des extraits de Scutellariae Radix et de Coptidis Rhizoma sur la base du spectre physique des empreintes digitales Ⅱ
Sep 02, 2024
Fig. 3 Diagramme de dispersion de charge de l'analyse du modèle PCA
Fig. 4 Tableau de scores de l'analyse du modèle PCA
2.2.6 PLS paire de poudre H
Les 12 paramètres de propriétés physiques ont été standardisés et utilisés comme variables indépendantes, et le H de la poudre a été utilisé comme variable dépendante pour l'analyse du modèle PLS. L'importance variable pour la projection (VIP) des propriétés pulvérulentes de la poudre d'extrait sur son hygroscopique est représentée sur la figure 5. Si la valeur VIP est supérieure à 1, la variable indépendante a un impact significatif sur la variable dépendante. L'étude a révélé que l'envergure, la largeur, SSA, D50, Dc, Da, H et HR ont un impact significatif sur H, ce qui reflète lastabilité du matériau en poudre. Dc, span et SSA sont respectivement l'accumulation, l'uniformité et l'indice de morphologie de surface. Par conséquent, la production en cours, lehygroscopique de la poudre d'extraitpeut être amélioré grâce à des indicateurs de paramètres tels que lestabilité, l'uniformité et la morphologie de surface du matériau en poudre.
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2.3 Etude de l'influence des excipients sur l'hygroscopique de l'extrait en poudre
La composition chimique de la poudre d'extrait de médecine traditionnelle chinoise est complexe et contient de nombreux ingrédients hautement hygroscopiques tels que le sucre et l'amidon. Il est très visqueux et absorbe facilement l'humidité, ce qui complique le processus de préparation et de moulage ultérieur. Il peut être extrait en optimisant le processus de séchage. Le raffinage élimine les ingrédients hygroscopiques inefficaces et ajoute des matériaux auxiliaires résistants à l'humidité pour réduire l'hygroscopique. L'expérience a sélectionné 5 excipients courants dans des préparations solides telles que le lactose, la -cyclodextrine, la dextrine, la cellulose microcristalline et l'amidon prégélatinisé, et a broyé et mélangé la poudre d'extrait et les excipients dans un rapport de 1:1 pour préparer un mélange d'excipients pharmaceutiques. Et la méthode « nom de la médecine traditionnelle chinoise-méthode de séchage-type d'excipients » a été utilisée pour le codage afin d'étudier son impact sur l'hygroscopique.
2.3.1 Construction d'une technologie de caractérisation dynamique bidimensionnelle de l'hygroscopique
Le temps est utilisé comme variable indépendante pour caractériser le processus dynamique d'absorption d'humidité des CME à température et pression normales, puis la courbe taux d'absorption d'humidité en fonction du temps est équipée d'un modèle mathématique pour dériver des paramètres représentant les caractéristiques de la courbe. À partir de la quantité d'absorption d'humidité et de la vitesse d'absorption d'humidité 2 Deux perspectives décrivent simultanément le processus dynamique d'absorption d'humidité, formant un système de classification bidimensionnel [17]. La recherche montre que les CME se conforment au modèle double exponentiel et au modèle cinétique de premier ordre [18]. Le modèle cinétique de premier ordre a été choisi pour l'ajustement expérimental afin d'obtenir le taux d'absorption d'humidité à l'équilibre (F∞), le temps d'absorption d'humidité à mi-équilibre (t1/2) et les constantes cinétiques de premier ordre. (k) et le taux d'absorption d'humidité initial (K0), décrivant de manière exhaustive l'ensemble du processus dynamique d'absorption d'humidité. Le modèle cinétique de premier ordre et le développement de Taylor sont représentés respectivement dans les formules (11) et (12), et la relation entre les indicateurs est représentée dans les formules (13) et (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)
Parmi eux, F∞ représente le taux d’absorption d’humidité à l’équilibre des CME, qui reflète la quantité totale d’absorption d’humidité. Plus t1/2 est petit, plus les CME atteignent rapidement l’équilibre, et c’est également un indicateur de la force de l’hygroscopique. Par conséquent, F∞ et t1/2 sont combinés avec les deux angles d’absorption totale d’humidité et de vitesse d’absorption d’humidité pour refléter conjointement la force de l’hygroscopique. F∞ et t1/2 sont combinés pour construire un système de coordonnées bidimensionnel. Selon les caractéristiques d'hygroscopie des CME, F∞ est sélectionné =15%, 1/t1/2=0.05 h−1 est le centre de coordonnées, et les poudres sont divisées en 4 catégories selon leur comportement hygroscopique : ① Grande capacité d'absorption d'humidité à l'équilibre et vitesse d'absorption d'humidité rapide ; ② Grande capacité d'absorption d'humidité à l'équilibre et vitesse d'absorption d'humidité lente ; ③ La capacité d'absorption d'humidité de l'équilibre est faible et la vitesse d'absorption d'humidité est lente ; ④La capacité d'absorption d'humidité de l'équilibre est faible et la vitesse d'absorption d'humidité est rapide.
Fig. 6 Courbes hygroscopiques d'échantillons de Scutellariae Radix avec différentes méthodes de séchage et mélange de médicaments
Fig. 7 Courbes hygroscopiques d'échantillons de Coptidis Rhizoma avec différentes méthodes de séchage et mélange de médicaments
2.3.3 Résultats de la caractérisation bidimensionnelle de l'hygroscopique des CME et des mélanges médicament-excipient
Le modèle cinétique de premier ordre a été utilisé pour ajuster les courbes hygroscopiques de chaque CME et de ses mélanges avec différents excipients, et l'analyse a été réalisée selon la méthode de caractérisation bidimensionnelle établie. L'étude a révélé que les échantillons des trois méthodes de séchage de la poudre d'extrait de scutellaria mesurée appartenaient à la deuxième catégorie, avec une absorption d'humidité à l'équilibre important et un taux d'absorption d'humidité lent. La plupart des mélanges médicament-excipient appartenaient à la troisième catégorie, avec des F∞ et t1/2 différents, une faible absorption d'humidité à l'équilibre et un taux d'absorption d'humidité lent. Parmi eux, l'absorption d'humidité à l'équilibre du mélange médicament-excipient de l'échantillon séché sous pression atmosphérique de scutellaria et de la -cyclodextrine était la plus faible, et le taux d'absorption d'humidité du mélange médicament-excipient de l'échantillon séché sous vide de scutellaria et de la -cyclodextrine était le plus faible. . Après ajout d'excipients, son hygroscopique a été améliorée ;
Les poudres d'extrait à pression atmosphérique et par pulvérisation de Coptis chinensis appartenaient à la deuxième catégorie, et ses mélanges médicament-excipient appartenaient tous à la troisième catégorie. Parmi eux, le mélange médicament-excipient de l'échantillon sous vide de Coptis chinensis et de lactose présentait la plus faible absorption d'humidité à l'équilibre, et le mélange médicament-excipient de l'échantillon sous vide de Coptis chinensis et de -cyclodextrine présentait le plus faible taux d'absorption d'humidité. Les résultats sont présentés sur la figure 8. La -cyclodextrine présente des avantages évidents en réduisant l'absorption d'humidité à l'équilibre de Coptis chinensis et de Scutellaria baicalensis et en réduisant leur taux d'absorption d'humidité. En raison de l'existence de la structure de la cavité, les matériaux auxiliaires et la poudre d'extrait sont entièrement broyés et mélangés, et une partie de la poudre d'extrait pénètre dans la cavité, formant des particules enveloppées en surface, ce qui rend les particules (D50) plus grandes, l'espace entre les particules le rapport (Ie) diminue et le SSA avec l'air diminue, réduisant ainsi l'hygroscopique du matériau. La détermination de l'indice secondaire du mélange médicament-excipient le confirme également. Le lactose peut réduire considérablement l’absorption d’humidité à l’équilibre de la poudre d’extrait de Coptis chinensis séchée sous vide, ce qui peut être dû au fait qu’il n’a lui-même aucune hygroscopique. Lorsqu'il est broyé avec la poudre d'extrait, de fines particules de matériau auxiliaire adhèrent à la surface de l'extrait, réduisant ainsi la zone de contact avec l'environnement et réduisant l'absorption d'humidité à l'équilibre.
2.3.3 Résultats de la caractérisation bidimensionnelle de l'hygroscopique des CME et des mélanges médicament-excipient
Le modèle cinétique de premier ordre a été utilisé pour ajuster les courbes hygroscopiques de chaque CME et de ses mélanges avec différents excipients, et l'analyse a été réalisée selon la méthode de caractérisation bidimensionnelle établie. L'étude a révélé que les échantillons des trois méthodes de séchage de la poudre d'extrait de Scutellaria mesurée appartenaient à la deuxième catégorie, avec une absorption d'humidité à l'équilibre important et un taux d'absorption d'humidité lent. La plupart des mélanges médicament-excipient appartenaient à la troisième catégorie, avec des F∞ et t1/2 différents, une faible absorption d'humidité à l'équilibre et un taux d'absorption d'humidité lent. Parmi eux, l'absorption d'humidité à l'équilibre du mélange médicament-excipient de l'échantillon séché sous pression atmosphérique de Scutellaria et de la -cyclodextrine était la plus faible, et le taux d'absorption d'humidité du mélange médicament-excipient de l'échantillon séché sous vide de Scutellaria et de la -cyclodextrine était le plus faible. . Après ajout d'excipients, son hygroscopique a été améliorée ;
Les poudres d'extrait à pression atmosphérique et par pulvérisation de Coptis chinensis appartenaient à la deuxième catégorie, et ses mélanges médicament-excipient appartenaient tous à la troisième catégorie. Parmi eux, le mélange médicament-excipient de l'échantillon sous vide de Coptis chinensis et de lactose présentait la plus faible absorption d'humidité à l'équilibre, et le mélange médicament-excipient de l'échantillon sous vide de Coptis chinensis et de -cyclodextrine présentait le plus faible taux d'absorption d'humidité. Les résultats sont présentés sur la figure 8. La -cyclodextrine présente des avantages évidents en réduisant l'absorption d'humidité à l'équilibre de Coptis chinensis et de Scutellaria baicalensis et en réduisant leur taux d'absorption d'humidité. En raison de la présence d'une structure de cavité, les excipients et la poudre d'extrait sont entièrement broyés et mélangés, et une partie de la poudre d'extrait pénètre dans la cavité, formant des particules recouvertes de surface, ce qui rend les particules (D50) plus grandes, le rapport d'espacement des particules ( C'est-à-dire) diminue et le SSA avec l'air diminue, réduisant ainsi l'hygroscopique du matériau. La détermination de l'indice secondaire du mélange médicament-excipient le confirme également. Le lactose peut réduire considérablement l’absorption d’humidité à l’équilibre de la poudre d’extrait de Coptis chinensis séchée sous vide. C’est peut-être parce qu’il n’a pas d’hygroscopique. Lorsqu'il est co-broyé avec la poudre d'extrait, de fines particules d'excipient adhèrent à la surface de l'extrait, réduisant ainsi la zone de contact avec l'environnement et réduisant l'absorption d'humidité à l'équilibre.
3 Discussion
La technologie permettant d'améliorer l'hygroscopique des extraits de médecine chinoise est divisée en modification d'excipient et modification de processus. Différentes méthodes de séchage appartiennent à la modification du processus, et l'utilisation d'excipients faiblement hygroscopiques pour le mélange ou le co-broyage médicament-excipient, l'enrobage des particules, la granulation, l'encapsulation et l'enrobage sont des modifications des excipients [19]. Dans cette expérience, les poudres d'extrait obtenues par différentes méthodes de séchage de Scutellaria baicalensis et Coptis chinensis ont été utilisées comme objets de recherche. Les empreintes physiques et matrices de similarité de chaque échantillon ont été établies avec 12 paramètres physiques correspondant à 5 indicateurs primaires pour évaluer les différences d'effets des différentes méthodes de séchage sur la poudre.
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 degrés et la fluidité était mauvaise. Des études ont montré que la taille des particules d’une poudre est le facteur le plus important pour déterminer ses propriétés. L'adsorption, la solubilité, la fluidité, l'uniformité et la compressibilité de la poudre d'extrait de médecine chinoise changeront en conséquence[20]. Les valeurs HR et H représentant la stabilité des trois méthodes de séchage sont toutes élevées et l'hygroscopique est forte. Le mécanisme hygroscopique peut être lié à la composition chimique ou à la transformation cristalline de la poudre d’extrait de médecine chinoise[21].
L'expérience a révélé que la fluidité et la stabilité de la poudre d'extrait de Scutellaria baicalensis étaient légèrement pires que celles de Coptis chinensis. La principale différence entre les deux était que l'absorption d'humidité de la poudre d'extrait de Scutellaria baicalensis était plus évidente pendant le processus de stockage et que la tendance à l'agglomération et à la dissolution était sérieuse. Le spectre d'empreintes physiques a révélé que la similarité des échantillons de Scutellaria baicalensis séchés à pression normale n'était pas élevée, tandis que la similarité du séchage sous vide et par pulvérisation était plus élevée, tandis que la similarité des échantillons de Coptis chinensis séchés à pression normale, sous vide et par pulvérisation était plus élevée. Cela peut être dû aux différences dans les propriétés physiques et chimiques de Scutellaria baicalensis et de Coptis chinensis. Les principaux composants chimiques de Scutellaria baicalensis sont les flavonoïdes, les composés terpénoïdes et les polysaccharides. La poudre d'extrait a été séchée et broyée, ce qui a donné des indicateurs de poudre tels que les lignanes SSA et span. L’hygroscopique des principaux composants était légèrement meilleure que celle de Scutellaria baicalensis. Les résultats des indicateurs de poudre secondaires D50, IC, Ie et SSA ont également vérifié que la poudre d'extrait de Coptis chinensis était stable et uniforme, avec un effet résistant à l'humidité légèrement meilleur. Le processus de préparation n'a pas détruit la stabilité structurelle et les empreintes physiques de chaque processus étaient très similaires [22]. L’hygroscopique des CME et des mélanges médicament-excipient a été caractérisée selon la méthode de caractérisation bidimensionnelle établie. Chaque mélange CME et médicament-excipient a été classé en fonction de son comportement hygroscopique. La plupart des poudres d'extrait de Scutellaria baicalensis et de Coptis chinensis appartenaient à la deuxième catégorie, avec une grande capacité hygroscopique à l'équilibre et un taux hygroscopique lent. Après avoir ajouté des excipients, broyé et mélangé, la plupart des mélanges médicament-excipient appartenaient à la troisième catégorie, avec une faible capacité hygroscopique à l'équilibre et un taux hygroscopique lent. -la cyclodextrine et le lactose ont eu les effets les plus significatifs. L'ajout de divers excipients résistants à l'humidité modifierait la zone de contact entre les particules de poudre d'extrait et l'environnement externe à des degrés divers, réduisant ainsi l'absorption d'eau. Les principales propriétés physiques des poudres de CME et des poudres mélangées avec des excipients, telles que la taille des particules, la porosité et la surface spécifique, sont les facteurs clés affectant F∞ et t1/2, et sont corrélées aux paramètres de caractérisation bidimensionnelle dynamique de l'hygroscopique. [23]. L'analyse du modèle PCA a révélé que les contributions au composant principal 1 étaient plus importantes pour IH, HR, H, Da, Dc et la taille des particules D50. Les parties de regroupement ont également montré une forte corrélation entre elles, ce qui était fortement corrélé à la stabilité, à l'empilement et à l'uniformité du matériau en poudre. Dans le processus de production de préparations solides, la réduction de l’absorption d’humidité à l’équilibre des matériaux et le contrôle du taux d’absorption d’humidité sont l’une des clés pour garantir la qualité des préparations. Des excipients spécifiques peuvent être examinés selon la classification du comportement d'absorption d'humidité afin de prévenir efficacement le phénomène d'absorption d'humidité des préparations de médecine traditionnelle chinoise.
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