基于水分活度的中药微生物控制应用研究

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中文摘要：微生物污染和增殖影响中药饮片及中药制剂的质量安全。中药饮片污染微生物包括需氧菌、霉菌和酵母菌等。在生产、储存和运输中常因温湿度等条件控制不当，导致中药污染微生物增殖，不仅影响中药饮片的临床用药安全，而且可能将污染微生物传递到下游中成药，影响中成药质量安全。水分活度是表征水分能量状态的重要参数，与微生物增殖密切相关。水分活度已用于食品、化妆品等领域，但在中药微生物控制方面研究较少。中药饮片及制剂的水分活度不仅与自身属性有关，也与环境湿度密切相关。研究中药饮片及制剂水分活度分布特征，探讨中药饮片及制剂水分活度与微生物增殖的关系，对于应用水分活度指导中药饮片及制剂的微生物控制具有较好的应用价值。本文研究了黄芪等26种中药饮片的水分活度分布情况，发现85.2％中药饮片水分活度低于0.60，不支持微生物增殖，通过降低初始生物负载，维持饮片的水分活度将有望实现微生物的控制。部分中药饮片如黄芪、净山楂、苦杏仁和薏苡仁等水分活度高于0.60，宜采取措施降低水分活度，防止微生物增殖。为确定影响中药饮片的关键水分活度，选择枸杞子和山药研究了等温吸湿曲线以分析在特定温度下中药饮片的吸湿规律。通过在75％相对湿度条件下的枸杞子、牡蛎等饮片水分活度与污染微生物增殖的关系研究，探讨中药饮片的吸湿规律及水分活度对污染微生物增殖行为的影响，提出了基于水分活度的中药饮片微生物控制策略。根据中药饮片的水分活度和吸湿特点，可将中药饮片分类，对于营养丰富且易于吸湿的中药饮片，根据等温吸湿曲线可预测关键水分活度，通过干燥、包装等方式控制水分活度，对于不易吸湿的低水分活度饮片，可降低初始生物负载，适度控制即可满足微生物控制需要，降低成本，提高微生物控制水平。为掌握不同剂型中成药的水分活度特征，建立基于水分活度的中成药微生物控制策略。采用露点冷面镜的仪器方法分析了12种剂型的水分活度分布情况，结果表明剂型是中成药水分活度的主要决定因素，同剂型不同品种中成药的水分活度差异大。洗剂、凝胶剂、糖浆剂、露剂和口服液的水分活度较高，水分活度平均值均大于0.90，占调查剂型的27.3％，易引起微生物增殖;而胶囊、丸剂、颗粒剂、散剂、贴剂、贴膏剂等剂型的水分活度较低，水分活度平均值均小于0.60，占调查剂型的54.5％。采用0.328、0.529、0.753、0.902、0.973系列水分活度条件下放置的方法分析了胶囊剂、丸剂和颗粒剂3种中成药的水分活度和需氧菌总数、霉菌及酵母菌总数的变化规律，不同湿度环境下制剂水分活度变化呈现先快速后缓慢变化并逐渐与环境相对湿度趋于平衡的特点，水分活度相对较低的中药制剂不支持微生物增殖，根据制剂水分活度分布情况及微生物生长特性提出了12种中药剂型的微生物控制策略。基于水分活度的中药制剂分类为微生物控制提供了新思路，在降低中药制剂生物负载的前提下，可通过控制水分活度降低中药制剂生产、运输、储存等过程的微生物生长繁殖风险，进而提高非无菌中药制剂的微生控制水平。按照水分活度与微生物生长的关系原理，预测6种水分活度相对较高剂型中成药的潜在微生物风险，进而分析同一药品不同剂型的3组制剂处方与水分活度的关系，研究水分活度对中药制剂的潜在污染微生物增殖风险的影响。根据水分活度与微生物的关系以及试验验证认为，洗剂、口服液、露剂类中药制剂细菌易污染和增殖，糖浆和煎膏剂类中药制剂霉菌和酵母菌易污染和增殖。因此，水分活度相对较高的非无菌中药制剂微生物污染和增殖风险较高，可将水分活度作为处方优化、过程控制、质量控制和标准制定的依据。此外，水分活度是影响微生物增殖的重要跨栏因子，低水分活度制剂具有一定的抑菌能力，分析蜜炼川贝枇杷膏与川贝枇杷糖浆、蜜炼强力枇杷膏与强力枇杷露、川贝止咳糖浆与川贝止咳露等3组制剂处方，确定其最大潜在污染微生物，并探讨了抑菌体系的有效性和处方筛选的合理性。

作者：

李辉

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关键词：

中药饮片中药制剂微生物控制水分活度质量控制

授予学位：

硕士

学科专业：

中药学

导师：

田斌

学位年度：

2022

学位授予单位：

陕西科技大学

语种：

中文

中图分类号：