基于QbD理念的油菜花粉颗粒制备工艺及物理指纹图谱研究

摘要/Abstract

摘要：

目的基于质量源于设计（quality by design，QbD）理念对油菜花粉颗粒进行制备工艺研究及质量控制。方法以油菜花粉颗粒成型率（%）、休止角（°）、平衡吸湿率（%）为评价指标，通过G1-熵权法组合赋权得到综合评价指标，单因素试验结合Box‐Behnken响应面法优化油菜花粉颗粒制备工艺。采用物理指纹图谱评价不同批次油菜花粉颗粒的物理质量一致性并测定临界相对湿度。结果油菜花粉颗粒最佳制备工艺为：淀粉、甘露醇作为填充剂，药辅比1∶2、乙醇浓度55%、辅料配比7∶3。10批油菜花粉颗粒物理指纹图谱相似度均大于0.99。结论基于QbD理念的油菜花粉颗粒制备工艺稳定可行，可用于油菜花粉颗粒的制备。

关键词:油菜花粉颗粒,Box‐Behnken响应面,质量源于设计,物理指纹图谱

Abstract:

ObjectiveTo study the preparation technology of rape pollen granules and control its quality based on Quality By Design（QbD）.MethodsThe comprehensive evaluation index was calculated by assigning weights to the forming rate， angle of repose and equilibrium moisture absorption rate with G1-entropy weight method. The preparation technology of rape pollen granules was optimized by single factor experiment combined with Box-Behnken response surface method. The physical quality consistency of different batches of rape pollen granules was evaluated by physical fingerprint， and their critical relative humidity was determined.ResultsThe optimal preparation technology of rape pollen granules was as follows， starch and mannitol were usedas fillers， the ratio of drug to excipients is 1∶2， the concentration of wetting agent is 55%， and the proportion of excipients is 7∶3.The similarity of the physical fingerprint of rape pollen granules in 10 batches was more than 0.99.ConclusionBased on QbD concept， the preparation technology of rape pollen granules is stable and feasible， and it can be used for the preparation of rape pollen granules.

Key words:rape pollen granules,Box-Behnken response surface method,quality by design,physical fingerprint

刘竹, 陈涛, 邹纯才, 鄢海燕. 基于QbD理念的油菜花粉颗粒制备工艺及物理指纹图谱研究[J]. betway必威登陆网址 (betway.com )学报, 2024, 45(3): 129-134.

Zhu LIU, Tao CHEN, Chuncai ZOU, Haiyan YAN. Study on preparation technology and physical fingerprint of rape pollen Granules based on QbD concept[J]. Journal of ShanDong First Medical University&ShanDong Academy of Medical Sciences, 2024, 45(3): 129-134.

图/表11

水平	因素
-1	1∶1.5	55	5∶5
0	1∶2	60	6∶4
1	1∶2.5	65	7∶3

水平	因素
-1	1∶1.5	55	5∶5
0	1∶2	60	6∶4
1	1∶2.5	65	7∶3

序号	指标	序号	指标
1	A	84.28	21.03	10	B	82.80	21.55
2	B	87.65	23.31	11	A	84.21	27.95
3	B	92.67	23.13	12	B	89.68	22.94
4	B	94.23	21.76	13	B	87.31	26.25
5	B	89.23	25.79	14	B	88.56	24.20
6	B	88.97	26.56	15	B	91.03	23.27
7	A	90.14	23.84	16	B	91.26	26.83
8	B	92.40	23.65	17	B	89.08	22.15
9	A	78.68	22.22

序号	指标	序号	指标
1	A	84.28	21.03	10	B	82.80	21.55
2	B	87.65	23.31	11	A	84.21	27.95
3	B	92.67	23.13	12	B	89.68	22.94
4	B	94.23	21.76	13	B	87.31	26.25
5	B	89.23	25.79	14	B	88.56	24.20
6	B	88.97	26.56	15	B	91.03	23.27
7	A	90.14	23.84	16	B	91.26	26.83
8	B	92.40	23.65	17	B	89.08	22.15
9	A	78.68	22.22

序号	吸湿方程	吸湿速率方程	R²	吸湿平衡时间/h	平衡吸湿率/%	吸湿初速度/（%·h^-1）	吸湿加速度/（%·h^-2）
1	F= -0.000 4t²+ 0.094 1t+ 3.434 0	v= -0.000 8t+ 0.094 1	0.809 8	117.63	8.968 3	0.094 1	-0.000 8
2	F= -0.000 4t²+ 0.098 6t+ 3.697 8	v= -0.000 8t+ 0.098 6	0.798 7	123.25	9.774 0	0.098 6	-0.000 8
3	F= -0.000 2t²+ 0.059 9t+ 1.876 1	v= -0.000 4t+ 0.059 9	0.890 8	149.75	6.356 6	0.059 9	-0.000 4
4	F= -0.0002t²+ 0.0652t+ 2.520 6	v= -0.000 4t+ 0.065 2	0.841 3	163.00	7.834 4	0.065 2	-0.000 4
5	F= -0.0004t²+ 0.1019t+ 4.606 2	v= -0.000 8t+ 0.101 9	0.768 0	127.38	11.096 0	0.101 9	-0.000 8
6	F= -0.000 6t²+ 0.130 7t+ 5.899 2	v= -0.001 2t+ 0.130 7	0.756 8	108.92	13.016 9	0.130 7	-0.001 2
7	F= -0.000 3t²+ 0.071 1t+ 3.791 0	v= -0.000 6t+ 0.071 1	0.747 2	118.50	8.003 7	0.071 1	-0.000 6
8	F= -0.000 4t²+ 0.097 1t+ 3.423 2	v= -0.000 8t+ 0.097 1	0.829 7	121.38	9.316 0	0.097 1	-0.000 8
9	F= -0.000 6t²+ 0.1281t+ 5.873 3	v= -0.001 2t+ 0.128 1	0.721 6	106.75	12.710 6	0.128 1	-0.001 2
10	F= -0.000 5t²+ 0.116 4t+ 4.930 6	v= -0.001 0t+ 0.116 4	0.783 5	116.40	11.705 1	0.116 4	-0.001 0
11	F= -0.000 4t²+ 0.104 6t+ 4.603 2	v= -0.000 8t+ 0.104 6	0.792 9	130.75	11.441 4	0.104 6	-0.000 8
12	F= -0.000 5t²+ 0.128 0t+ 4.701 1	v= -0.001 0t+ 0.128 0	0.798 2	128.00	12.893 1	0.128 0	-0.001 0
13	F= -0.000 3t²+ 0.069 2t+ 3.660 7	v= -0.000 6t+ 0.069 2	0.731 1	115.33	7.651 2	0.069 2	-0.000 6
14	F= -0.000 3t²+ 0.072 1t+ 2.288 6	v= -0.000 6t+ 0.072 1	0.872 9	120.17	6.620 6	0.072 1	-0.000 6
15	F= -0.000 2t²+ 0.044 2t+ 1.712 5	v= -0.000 4t+ 0.044 2	0.804 7	110.50	4.154 6	0.044 2	-0.000 4
16	F= -0.000 2t²+ 0.058 3t+ 2.557 5	v= -0.000 4t+ 0.058 3	0.780 7	145.75	6.806 1	0.058 3	-0.000 4
17	F= -0.000 2t²+ 0.049 6t+ 1.962 3	v= -0.000 4t+ 0.049 6	0.822 6	124.00	5.037 5	0.049 6	-0.000 4

序号	吸湿方程	吸湿速率方程	R²	吸湿平衡时间/h	平衡吸湿率/%	吸湿初速度/（%·h^-1）	吸湿加速度/（%·h^-2）
1	F= -0.000 4t²+ 0.094 1t+ 3.434 0	v= -0.000 8t+ 0.094 1	0.809 8	117.63	8.968 3	0.094 1	-0.000 8
2	F= -0.000 4t²+ 0.098 6t+ 3.697 8	v= -0.000 8t+ 0.098 6	0.798 7	123.25	9.774 0	0.098 6	-0.000 8
3	F= -0.000 2t²+ 0.059 9t+ 1.876 1	v= -0.000 4t+ 0.059 9	0.890 8	149.75	6.356 6	0.059 9	-0.000 4
4	F= -0.0002t²+ 0.0652t+ 2.520 6	v= -0.000 4t+ 0.065 2	0.841 3	163.00	7.834 4	0.065 2	-0.000 4
5	F= -0.0004t²+ 0.1019t+ 4.606 2	v= -0.000 8t+ 0.101 9	0.768 0	127.38	11.096 0	0.101 9	-0.000 8
6	F= -0.000 6t²+ 0.130 7t+ 5.899 2	v= -0.001 2t+ 0.130 7	0.756 8	108.92	13.016 9	0.130 7	-0.001 2
7	F= -0.000 3t²+ 0.071 1t+ 3.791 0	v= -0.000 6t+ 0.071 1	0.747 2	118.50	8.003 7	0.071 1	-0.000 6
8	F= -0.000 4t²+ 0.097 1t+ 3.423 2	v= -0.000 8t+ 0.097 1	0.829 7	121.38	9.316 0	0.097 1	-0.000 8
9	F= -0.000 6t²+ 0.1281t+ 5.873 3	v= -0.001 2t+ 0.128 1	0.721 6	106.75	12.710 6	0.128 1	-0.001 2
10	F= -0.000 5t²+ 0.116 4t+ 4.930 6	v= -0.001 0t+ 0.116 4	0.783 5	116.40	11.705 1	0.116 4	-0.001 0
11	F= -0.000 4t²+ 0.104 6t+ 4.603 2	v= -0.000 8t+ 0.104 6	0.792 9	130.75	11.441 4	0.104 6	-0.000 8
12	F= -0.000 5t²+ 0.128 0t+ 4.701 1	v= -0.001 0t+ 0.128 0	0.798 2	128.00	12.893 1	0.128 0	-0.001 0
13	F= -0.000 3t²+ 0.069 2t+ 3.660 7	v= -0.000 6t+ 0.069 2	0.731 1	115.33	7.651 2	0.069 2	-0.000 6
14	F= -0.000 3t²+ 0.072 1t+ 2.288 6	v= -0.000 6t+ 0.072 1	0.872 9	120.17	6.620 6	0.072 1	-0.000 6
15	F= -0.000 2t²+ 0.044 2t+ 1.712 5	v= -0.000 4t+ 0.044 2	0.804 7	110.50	4.154 6	0.044 2	-0.000 4
16	F= -0.000 2t²+ 0.058 3t+ 2.557 5	v= -0.000 4t+ 0.058 3	0.780 7	145.75	6.806 1	0.058 3	-0.000 4
17	F= -0.000 2t²+ 0.049 6t+ 1.962 3	v= -0.000 4t+ 0.049 6	0.822 6	124.00	5.037 5	0.049 6	-0.000 4

评价指标	平衡吸湿率/%	成型率/%	休止角/°
G1法	0.424 8	0.354 0	0.221 2
熵权法	0.322 0	0.188 9	0.489 1
组合权重	0.438 6	0.214 4	0.346 9

评价指标	平衡吸湿率/%	成型率/%	休止角/°
G1法	0.424 8	0.354 0	0.221 2
熵权法	0.322 0	0.188 9	0.489 1
组合权重	0.438 6	0.214 4	0.346 9

序号	因素	标准化值	综合评价指标
1	1∶1.5	55	6∶4	0.463 3	0.894 4	1.000 0	0.741 9
2	1∶2.5	55	6∶4	0.425 1	0.930 2	0.902 5	0.699 0
3	1∶1.5	65	6∶4	0.653 6	0.983 4	0.909 4	0.813 1
4	1∶2.5	65	6∶4	0.530 3	1.000 0	0.966 8	0.782 4
5	1∶1.5	60	5∶5	0.374 4	0.946 9	0.815 5	0.650 2
6	1∶2.5	60	5∶5	0.319 2	0.944 2	0.791 8	0.617 2
7	1∶1.5	60	7∶3	0.519 1	0.956 6	0.882 1	0.738 9
8	1∶2.5	60	7∶3	0.446 0	0.980 6	0.889 2	0.714 4
9	1∶2	55	5∶5	0.326 9	0.835 0	0.946 6	0.650 8
10	1∶2	65	5∶5	0.354 9	0.878 7	0.975 9	0.682 7
11	1∶2	55	7∶3	0.363 1	0.893 7	0.752 4	0.612 0
12	1∶2	65	7∶3	0.322 2	0.951 7	0.916 9	0.663 5
13	1∶2	60	6∶4	0.543 0	0.926 6	0.801 4	0.714 9
14	1∶2	60	6∶4	0.627 5	0.939 8	0.869 3	0.778 4
15	1∶2	60	6∶4	1.000 0	0.966 0	0.903 8	0.959 3
16	1∶2	60	6∶4	0.610 4	0.968 5	0.784 0	0.747 4
17	1∶2	60	6∶4	0.824 7	0.945 3	0.949 6	0.893 9

序号	因素	标准化值	综合评价指标
1	1∶1.5	55	6∶4	0.463 3	0.894 4	1.000 0	0.741 9
2	1∶2.5	55	6∶4	0.425 1	0.930 2	0.902 5	0.699 0
3	1∶1.5	65	6∶4	0.653 6	0.983 4	0.909 4	0.813 1
4	1∶2.5	65	6∶4	0.530 3	1.000 0	0.966 8	0.782 4
5	1∶1.5	60	5∶5	0.374 4	0.946 9	0.815 5	0.650 2
6	1∶2.5	60	5∶5	0.319 2	0.944 2	0.791 8	0.617 2
7	1∶1.5	60	7∶3	0.519 1	0.956 6	0.882 1	0.738 9
8	1∶2.5	60	7∶3	0.446 0	0.980 6	0.889 2	0.714 4
9	1∶2	55	5∶5	0.326 9	0.835 0	0.946 6	0.650 8
10	1∶2	65	5∶5	0.354 9	0.878 7	0.975 9	0.682 7
11	1∶2	55	7∶3	0.363 1	0.893 7	0.752 4	0.612 0
12	1∶2	65	7∶3	0.322 2	0.951 7	0.916 9	0.663 5
13	1∶2	60	6∶4	0.543 0	0.926 6	0.801 4	0.714 9
14	1∶2	60	6∶4	0.627 5	0.939 8	0.869 3	0.778 4
15	1∶2	60	6∶4	1.000 0	0.966 0	0.903 8	0.959 3
16	1∶2	60	6∶4	0.610 4	0.968 5	0.784 0	0.747 4
17	1∶2	60	6∶4	0.824 7	0.945 3	0.949 6	0.893 9

来源	平方和	自由度	均方	F	P
模型	0.120	9	0.013	5.040	0.022
A	0.010	1	0.010	3.800	0.092
B	0.012	1	0.012	4.390	0.074
C	7.159 × 10^-3	1	7.159 × 10^-3	2.690	0.149
AB	9.625 × 10^-6	1	9.625 × 10^-6	3.622 × 10^-3	0.954
AC	7.247 × 10^-4	1	7.247 × 10^-4	0.270	0.618
BC	0.046	1	0.046	17.250	0.004
A²	0.027	1	0.027	10.280	0.015
B²	3.659 × 10^-3	1	3.659 × 10^-3	1.380	0.279
C²	0.016	1	0.016	6.200	0.042
残差	0.019	7	2.658 × 10^-3
失拟项	0.013	3	4.427 × 10^-3	0.330	0.138
纯误差	5.325 × 10^-3	4	1.331 × 10^-3
总离差	0.140	16

来源	平方和	自由度	均方	F	P
模型	0.120	9	0.013	5.040	0.022
A	0.010	1	0.010	3.800	0.092
B	0.012	1	0.012	4.390	0.074
C	7.159 × 10^-3	1	7.159 × 10^-3	2.690	0.149
AB	9.625 × 10^-6	1	9.625 × 10^-6	3.622 × 10^-3	0.954
AC	7.247 × 10^-4	1	7.247 × 10^-4	0.270	0.618
BC	0.046	1	0.046	17.250	0.004
A²	0.027	1	0.027	10.280	0.015
B²	3.659 × 10^-3	1	3.659 × 10^-3	1.380	0.279
C²	0.016	1	0.016	6.200	0.042
残差	0.019	7	2.658 × 10^-3
失拟项	0.013	3	4.427 × 10^-3	0.330	0.138
纯误差	5.325 × 10^-3	4	1.331 × 10^-3
总离差	0.140	16

序号	平衡吸湿率/%	成型率/%	休止角/°	综合评价指标
1	5.379 1	94.43	20.64	0.907 2
2	5.090 8	94.6	21.58	0.911 4
3	4.335 5	92.32	22.32	0.957 3

序号	平衡吸湿率/%	成型率/%	休止角/°	综合评价指标
1	5.379 1	94.43	20.64	0.907 2
2	5.090 8	94.6	21.58	0.911 4
3	4.335 5	92.32	22.32	0.957 3

一级指标	二级指标	符号	范围	转化公式
稳定性	干燥失重/%	HR	8 ~ 0	10 - X
吸湿性/%	H	10 ~ 0	10 - X
流动性	休止角/°	α	30 ~ 0	10 - （X/3）
豪斯纳比	IH	3 ~ 1	（30 - 10X）/2
堆积性	松密度/（g.mL^-1）	Da	0 ~ 1	10X
振实密度/（g.mL^-1）	Dc	0 ~ 1	10X
均一性	相对均齐度指数	Iθ	0 ~ 0.02	500X

一级指标	二级指标	符号	范围	转化公式
稳定性	干燥失重/%	HR	8 ~ 0	10 - X
吸湿性/%	H	10 ~ 0	10 - X
流动性	休止角/°	α	30 ~ 0	10 - （X/3）
豪斯纳比	IH	3 ~ 1	（30 - 10X）/2
堆积性	松密度/（g.mL^-1）	Da	0 ~ 1	10X
振实密度/（g.mL^-1）	Dc	0 ~ 1	10X
均一性	相对均齐度指数	Iθ	0 ~ 0.02	500X

序号	稳定性	流动性	堆积性	均一性
1	4.47	4.95	2.49	9.89	4.70	4.80	2.55
2	4.90	4.26	2.14	9.87	4.76	4.89	2.50
3	4.87	4.24	2.92	9.89	4.70	4.80	2.55
4	4.61	4.49	2.69	9.90	4.65	4.75	2.65
5	4.83	4.70	2.70	9.78	4.53	4.72	2.55
6	4.57	4.56	2.63	9.89	4.64	4.74	2.50
7	4.65	4.53	2.92	9.88	4.70	4.81	2.55
8	4.59	4.36	2.84	9.79	4.75	4.95	2.55
9	4.87	4.32	2.38	9.90	4.71	4.81	2.50
10	4.80	4.28	2.31	9.89	4.79	4.89	2.55
R	4.72	4.47	2.60	9.87	4.69	4.82	2.55

序号	稳定性	流动性	堆积性	均一性
1	4.47	4.95	2.49	9.89	4.70	4.80	2.55
2	4.90	4.26	2.14	9.87	4.76	4.89	2.50
3	4.87	4.24	2.92	9.89	4.70	4.80	2.55
4	4.61	4.49	2.69	9.90	4.65	4.75	2.65
5	4.83	4.70	2.70	9.78	4.53	4.72	2.55
6	4.57	4.56	2.63	9.89	4.64	4.74	2.50
7	4.65	4.53	2.92	9.88	4.70	4.81	2.55
8	4.59	4.36	2.84	9.79	4.75	4.95	2.55
9	4.87	4.32	2.38	9.90	4.71	4.81	2.50
10	4.80	4.28	2.31	9.89	4.79	4.89	2.55
R	4.72	4.47	2.60	9.87	4.69	4.82	2.55

参考文献15

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