基于质量源于设计(QbD)理念研究参麦注射液醇提水沉工艺

目的基于质量源于设计(QbD)理念以及满意度算法优化参麦注射液醇提水沉工艺。方法使用危害及可操作性分析法对参麦注射液醇提水沉工艺进行风险评估,筛选出乙醇体积分数、提取时间、醇料比为醇提关键工艺参数,静置体系pH值、静置温度、静置时间为水沉关键工艺参数。采用Box-Behnken实验设计建立2个工艺环节的关键工艺参数和关键质量属性之间的多元线性回归模型,根据各质量属性的合格标准计算获得基于概率的麦冬醇提与混合水沉工艺的设计空间并进一步用基于满意度函数的多指标优化算法优化确定最佳操作条件。结果对麦冬的醇提工艺而言,在设计空间范围内,乙醇体积分数89.0%、提取时间110 min,醇料比2.99时总体满意度最优,满意度为0.722。对混合水沉工艺而言,当物料pH值为4左右时,在2.0℃静置40 h时工艺的总体满意度最优,满意度为0.995;当物料pH值为5左右时,在2.0℃静置35 h时工艺的总体满意度最优,满意度为0.999。结论基于QbD理念以及满意度算法确定的最佳条件有利于在保证产品质量的同时最大化降低生产成本,本研究对指导中药的制药工艺研究与工业化生产具有参考价值。

基于中心复合序贯设计法丹参川芎嗪注射液水沉工艺优化

目的基于质量源于设计(QbD)理念和序贯设计法优化丹参川芎嗪注射液前处理过程中的水沉工艺。方法研究联用了鱼刺图法及基于全局式序贯设计的中心复合实验法作为优化方法,在基础实验设计中关键参数维度的轴向方向增加实验点,再进行新的多元线性回归拟合,最终得到了水沉工艺的设计空间并对其进行了验证,同时给出了较为稳健且全面的操作空间。结果根据设计空间,推荐操作空间为水沉体系pH值为3.1~3.4时,加水倍量3.25~5.00,静置时间为7~17 h,静置温度为7℃。结论首次在中药制药过程工艺优化中引入序贯设计法。相较于样本量巨大的均匀空间网格设计、正交设计等实验设计方法而言,序贯设计在实现与前者同样的样本对可行域覆盖程度的基础上,能够有效降低工艺优化实验的工作量,避免样本与人力物力的浪费,同时保证较高的模型预测性能。

基于裂区的D-最优实验设计法优化丹参川芎嗪注射液水提工艺

目的在质量源于设计(quality by design,QbD)理念的指导下优化丹参川芎嗪注射液(Salviae Miltiorrhizae and Ligustrazine Hydrochloride Injection,SMLHI)的水提工艺。方法首先通过筛选实验设计确定加热温度、保温时间、药材规格和溶剂倍量为丹参水提工艺的关键工艺参数。随后为了提高实验效率,采用基于裂区的D-最优实验设计优化SMLHI的水提工艺。为了尽可能多的提取实验数据潜在信息,采用了响应曲面法和人工神经网络法2种方法建立关键工艺参数和关键质量属性之间的回归模型。最后,选择较优的模型进一步采用基于满意度函数的多指标优化算法综合考察提取液各关键质量属性,确定水提工艺的最佳操作条件。结果基于裂区的D-最优实验设计可以有效提高实验效率,同时发现人工神经网络模型较响应曲面法模型具有更好的拟合能力和预测能力。以人工神经网络模型为基础进行多指标优化,最终确定SMLHI水提工艺的最佳操作条件为加热温度150℃,保温时间84 min,药材规格11 cm,溶剂用量为10倍。结论利用基于裂区的D-最优实验设计法优化了SMLHI水提工艺,为传统的中药制药工艺研究过程中面临的工艺参数改动受限、更改成本高昂的情况提供合理的实验设计方案,提高研究效率,降低研究成本,对不同试验规模下中药制药工艺的过程研究具有较大参考价值,为中药的工艺二次开发提供了可供参考的新方法。

HPLC-ELSD同时测定丹参川芎嗪注射液中间体中7种糖类成分

目的建立同时测定丹参川芎嗪注射液中间体中果糖、葡萄糖、蔗糖、蜜二糖、棉子糖、甘露三糖和水苏糖7种糖类成分的HPLC-ELSD方法,并研究丹参川芎嗪注射液生产过程中糖类成分的变化规律。方法采用Prevail Carbohydrate ES色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),以乙腈-水为流动相进行梯度洗脱,柱温为25℃,进样量为5μL,流速为0.6 mL·min^(-1),ELSD检测器雾化器温度为70℃,漂移管温度为60℃,氮气流量1.0 L·min^(-1)。结果7种糖类成分在定量范围内线性关系良好,R2均>0.9980,进样、日内、日间和中间精密度RSD值均<5%,供试品溶液在10 h内稳定,低、中、高浓度平均加样回收率为97.00%~104.34%。结论建立的分析方法稳定、准确、重复性好,可用于丹参川芎嗪注射液中间体中7种糖类成分含量测定。本研究推进了丹参川芎嗪注射液安全性再评价质量控制研究,也为其他中药制剂中糖类成分的定量、转移、转化规律研究提供了参考。

基于数据驱动和机制模型的丹参提取动力学研究

目的获取丹参提取过程知识,提高丹参提取工艺质量控制水平。方法基于数据驱动和机制模型考察丹参提取过程中丹酚酸的转移、转化规律。首先基于机制模型,获得不同工艺条件下丹酚酸的提取动力学参数,再通过响应曲面法建立工艺参数与提取动力学参数间关系。结果建立了丹酚酸B(salvianolic acid B,SAB)、丹酚酸E(salvianolic acid E,SAE)、紫草酸(lithospermic acid,LA)、丹酚酸A(salvianolic acid A,SAA)和丹参素(salvianic acid,DSS)5个成分的提取动力学模型。模型验证结果丹酚酸B、丹酚酸E、紫草酸、丹酚酸A和丹参素峰面积的预测平均绝对偏差分别为151.85、27.76、19.46、214.61、105.68,表明模型预测性能较好。结论揭示了丹参提取过程原料属性、工艺参数、产品质量属性间关系,为丹参提取过程质量控制提供了理论知识。

丹参提取过程动力学研究:模型建立及关键工艺参数考察

该研究以Fick第一扩散定律、分配平衡来表示丹参药材宏观层面内、外传质过程,建立传质模型,并将药材比表面积融合在传质阻力中,从而有效避免了药材形状不规则问题,扩大了模型适用范围。同时进一步将传质模型与酚酸降解动力学模型结合,建立丹酚酸B、紫草酸和丹参素的提取动力学模型。将模型应用于丹参提取过程研究,敏感性分析结果表明,在最大提取率(320 min)附近,模型预测相对误差在5%以内,模型预测性能较好。不同工艺参数考察结果表明,搅拌会显著加快丹酚酸B传质速率;溶剂倍量对丹酚酸B传质和降解无明显影响;温度的倒数与传质阻力对数值线性关系良好,决定系数为0.996,温度与传质阻力符合阿伦尼乌斯公式。研究结果表明,在较高提取温度(358 K以上)下,紫草酸和丹参素浓度变化受传质影响较弱,只需考虑降解对其浓度变化的影响。该研究为中药提取的工艺优化和质量控制提供了基础。

基于质量源于设计理念的丹参浓缩膏石硫工艺优化研究

目的基于质量源于设计理念优化了丹参川芎嗪注射液前处理过程中丹参浓缩膏的石硫工艺。方法使用鱼刺图法对丹参浓缩膏石硫工艺涉及的各个参数进行了初步风险评估,筛选出了9个潜在关键工艺参数(critical process parameter,CPP),即石灰乳质量分数、加石灰乳速度、搅拌速度、加石灰乳后搅拌时间、硫酸质量分数、加酸速度、加酸后搅拌时间、静置时间和静置温度。采用Plackett-Burman(PB)实验设计法对9个潜在CPP进行进一步筛选,确定了石灰乳质量分数、加石灰乳后搅拌时间、加酸后搅拌时间和静置时间为石硫工艺的CPP。采用中心复合实验设计法建立CPP和关键质量属性之间的偏最小二乘回归模型,根据石硫上清液中各指标需要达到的水平,通过计算获得基于概率的设计空间。结果推荐的石硫工艺操作空间为石灰乳质量分数12.0%～13.0%,加石灰乳后搅拌时间40～50 min,加酸后搅拌时间30～35 min,静置时间16～20 h。结论在设计空间内进行操作有助于提高石硫工艺中间体质量一致性,本研究对实际工业生产具有一定参考价值。