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升降利咽合剂提取工艺研究

2021-09-01邱水生罗花彩潘旭东

福建中医药 2021年8期
关键词:合剂饮片连翘

邱水生,罗花彩,黄 燕,潘旭东

(福建中医药大学附属人民医院,福建 福州350004)

加味升降散为我院临床验方,是在清·杨璇《伤寒温疫条辨》所收载的升降散处方基础上加减而成,处方由淡豆豉、焦栀子、连翘、薄荷、僵蚕、蝉蜕、姜黄、大黄等组成,具有升清降浊、行气散瘀、清热解毒、利咽消肿的功效,可有效治疗咽喉肿痛[1]。加味升降散临床疗效确切,但因汤剂使用不便,我院拟将其开发为升降利咽合剂,申请院内制剂批文,便于临床使用。本研究采用正交试验对处方中姜黄、薄荷挥发油的水蒸气蒸馏法提取工艺进行考察,采用星点设计-响应面法对升降利咽合剂的水提工艺进行考察,优选升降利咽合剂的提取工艺,以期为升降利咽合剂的深入开发提供参考。

1 仪 器

Sartorius CPA225D电子天平(赛多利斯科学仪器有限公司);Dionex ULtimate 3000高效液相色谱仪和UV检测器(美国DIONEX公司);KQ-500DE超声波清洗仪(昆山市超声仪器有限公司)。

2 试 药

栀子苷对照品(中国食品药品检定研究院,批号:110749-201919,含量:97.1%);连翘苷对照品(中国食品药品检定研究院,批号:110821-201816,含量:95.1%);僵蚕(广东汇群中药饮片股份有限公司,产地:浙江省衢州市,批号:2019020101);蝉蜕(广东汇群中药饮片股份有限公司,产地:安徽省亳州市,批号:190201);姜黄(安徽协和成药业饮片有限公司,产地:四川省乐山市,批号:19011103);大黄(安徽协和成药业饮片有限公司,产地:甘肃省陇南市,批号:19091107);淡豆豉(亳州市沪谯药业有限公司,产地:安徽省黄山市,批号:1905290362);焦栀子(安徽协和成药业饮片有限公司,产地:江西省抚州市,批号:19071735);连翘(安徽协和成药业饮片有限公司,产地:山西省运城市,批号:19122503);薄荷(安徽协和成药业饮片有限公司,产地:安徽省阜阳市,批号:20030205)。以上中药饮片购自福建承创堂中药有限公司,由福建中医药大学附属人民医院林雄主任中药师鉴定符合《中华人民共和国药典(一部)》2020版规定。乙腈(色谱纯,上海麦克林生化有限公司);其余试剂为分析纯,水为纯化水。

3 方法与结果

3.1 总提取工艺 处方中姜黄、薄荷二味饮片,用水蒸气蒸馏法提取挥发油备用,药液滤取备用,药渣与处方中其余饮片一起进行水提。水提液与上述药液合并,浓缩至一定量后,冷却,加入挥发油,加纯化水定容。

3.2 挥发油提取工艺研究

3.2.1 薄荷、姜黄饮片吸水率的考察 称取5倍处方量的薄荷、姜黄饮片共75 g,置1 000 mL具塞量筒中,加入10倍量水,密塞,静置6 h,滤过[2],量取滤液体积,按吸水率=(加水量-滤液量)/饮片质量×100%计算,结果吸水率为246%。

3.2.2 挥发油提取与测定 取5倍处方量薄荷、姜黄饮片共75 g,置2 000 mL烧瓶中,加入10倍量水,补足吸水量,浸泡,连接挥发油提取器与回流冷凝管,采用水蒸气蒸馏法提取,按2020版《中华人民共和国药典(四部)》[3]中挥发油测定法甲法进行测定。自冷凝管上端加水使水充满挥发油测定器的刻度部分,并溢入烧瓶时为止;电热套缓缓加热至沸,开始计时,保持相应时间,停止加热,放置1 h,读取挥发油量。

3.2.3 正交实验设计 根据预实验结果,以提取时间(A)、浸泡时间(B)、加水量(C)为考察因素,每个因素选取3个水平进行正交试验,以挥发油量为考察指标,并对结果进行方差分析,因素水平见表1,实验设计及结果见表2,方差分析见表3。

表2直观分析和表3方差分析结果表明:以挥发油量为考察指标时,各因素对挥发油量影响大小的顺序为A>B>C,其中因素A对试验结果具有显著性影响(P<0.05),故选择A3;因素B和C未对试验结果产生显著性影响(P>0.05),选择均值最大。故最佳提取工艺为A3B2C2,即饮片加入8倍量水且补足吸水量,浸泡1 h,水蒸气回流提取6 h。

3.2.4 试验验证 称取5倍处方量的姜黄和薄荷饮片共3份,按照最优的提取工艺进行验证,结果所得挥发油量分别为1.10、1.12、1.15 mL,平均值为1.12 mL,可知该方法稳定可行。

3.3 升降利咽合剂水溶性成分提取工艺研究

3.3.1 除薄荷、姜黄外其他饮片吸水率的考察 称取处方量除薄荷、姜黄外的其他饮片共60 g,置1 000 mL具塞量筒中,加入10倍量水,密塞,静置6 h,滤过,量取滤液体积。按吸水率=(加水量-滤液量)/饮片质量×100%计算,结果吸水率为220%。

3.3.2 水提液的制备 称取2倍处方量饮片,薄荷、姜黄两味饮片加入8倍量水,并补足吸水量,浸泡1 h,水蒸气蒸馏提取6 h,收集挥发油,蒸馏后的水溶液滤取备用;薄荷、姜黄药渣与其余饮片加入10倍量水,补足吸水量,第一次煎煮前浸泡0.5 h,煎煮2次,每次1 h;合并滤液与蒸馏后水溶液,浓缩至150 mL,静置24 h,离心,浓缩至120 mL,待药液冷却后加入挥发油,搅匀,加纯化水定容至150 mL。

3.3.3 栀子苷含量测定

3.3.3.1 栀子苷测定色谱条件 色谱柱:EcoPak 120 C18柱(4.6 mm×250 mm,5μm);柱温:30℃;流动相:乙腈-水(13∶87);流速:1.0 mL/min;检测波长:237 nm;进样量:10μL。理论塔板数按栀子苷计,应不低于4 500。

3.3.3.2 对照品溶液的制备 精密称取栀子苷对照品适量,加甲醇溶解配制成0.098 1 mg/mL对照品溶液,备用。

3.3.3.3 供试品溶液的制备 精密吸取药液1 mL置25 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,精密称定;超声处理30 min,精密称定,加甲醇补足减失的重量,药液移至离心管,离心30 min,取上清液过0.45μm微孔滤膜,即得。

3.3.3.4 升降利咽合剂缺焦栀子阴性对照溶液制备 按处方比例称取2倍量除焦栀子以外的其他饮片,按“3.3.2”项下工艺提取,再按“3.3.3.3”项下制备,即得。

3.3.3.5 专属试验 取栀子苷对照品溶液、“3.3.3.3”项下供试品溶液、“3.3.3.4”项下缺焦栀子阴性对照溶液进样,按“3.3.3.1”项下色谱条件分析,结果见图1。图1可见阴性对照溶液在栀子苷色谱峰保留时间处无吸收,表明处方中其他药味无干扰。

图1 栀子苷HPLC色谱图

3.3.3.6 线性关系的考察 精密吸取“3.3.3.2”项下栀 子 苷 对 照 品 溶 液6、8、10、12、14、16、18μL,按“3.3.3.1”项下色谱条件进行测定。以进样量(X,μg)为横坐标,峰面积为纵坐标(Y)进行线性回归,得标准曲线方程。栀子苷:Y=21.659X+2.228(r=0.999 5),结果表明栀子苷在0.588 6~1.765 8μg范围内与峰面积呈良好的线性关系。

3.3.3.7 精密度试验 精密吸取“3.3.3.2”项下栀子苷对照品溶液,按“3.3.3.1”项下色谱条件连续进样6次,记录栀子苷的峰面积,RSD为0.57%,表明精密度良好。

3.3.3.8 重复性试验 按“3.3.3.3”项下供试品溶液制备方法制备供试品溶液6份,按“3.3.3.1”项下色谱条件进行测定,记录峰面积并计算样品栀子苷含量。结果:栀子苷平均含量为3.174 9 mg/mL,RSD为1.96%,表明本方法重复性良好。

3.3.3.9 稳定性试验 取“3.3.3.3”项下供试品溶液,分别于0、2、4、6、8、10、12、24 h进样,按“3.3.3.1”项下色谱条件进行测定,记录栀子苷的峰面积,RSD为1.39%,表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。

3.3.3.10 加样回收率试验 取已知浓度的待测溶液0.5 mL置25 mL量瓶中,精密加入1.802 1 mg栀子苷对照品,再按“3.3.3.3”项下制备供试品溶液,按“3.3.3.1”项下色谱条件进行测定,记录峰面积并计算样品含量,计算回收率,结果见表4。

3.3.4 连翘苷含量测定

3.3.4.1 色谱条件 色谱柱:EcoPak 120C18柱(4.6 mm×250 mm,5μm);柱温:30℃;流动相:乙腈-水(25∶75);流速:1.0 mL/min;检测波长:277 nm;进样量:10μL。理论塔板数按连翘苷计,应不低于4 000。

3.3.4.2 对照品溶液的制备 精密称定连翘苷对照品适量,加甲醇溶解配制成0.190 2 mg/mL对照品溶液,备用。

3.3.4.3 供试品溶液的制备 精密吸取药液2 mL置10 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,精密称定;超声处理30 min,精密称定,加甲醇补足减失的重量,药液移至离心管,离心30 min,取上清液过0.45μm微孔滤膜,即得。

3.3.4.4 升降利咽合剂缺连翘阴性对照溶液制备

按处方比例称取2倍量除连翘以外的其他饮片,按“3.3.2”项下工艺提取,再按“3.3.4.3”项下制备,即得。

3.3.4.5 专属试验 取连翘苷对照品溶液、“3.3.4.3”项下供试品溶液、“3.3.4.4”项下缺连翘阴性对照溶液进样,按“3.3.4.1”项下色谱条件分析,结果见图2。图2可见阴性对照溶液在连翘苷色谱峰保留时间处无吸收,表明处方中其他药味无干扰。

图2 连翘苷HPLC色谱图

3.3.4.6 线性关系的考察 精密吸取“3.3.4.2”项下连翘苷对照品溶液4、6、8、10、12、14μL,按“3.3.4.1”项下色谱条件进行分析。以进样量(X,μg)为横坐标,峰面积为纵坐标(Y)进行线性回归,得回归方程。连翘苷:Y=10.825X+0.364(r=0.999 8)。结果表明连翘苷在0.760 8~2.662 8μg范围内与峰面积呈良好的线性关系。

3.3.4.7 精密度试验 精密吸取“3.3.4.2”项下连翘苷对照品溶液,按“3.3.4.1”项下色谱条件连续进样6次,记录连翘苷的峰面积,RSD为0.62%,表明精密度良好。

3.3.4.8 重复性试验 按“3.3.4.3”供试品溶液制备方法制备供试品溶液6份,按“3.3.4.1”项下色谱条件进行测定,记录峰面积并计算样品连翘苷含量。结果:连翘苷平均含量为0.737 8 mg/mL,RSD为1.32%,表明本方法重复性良好。

3.3.4.9 稳定性试验 取“3.3.4.3”项下供试品溶液,分别于0、2、4、6、8、10、12、24 h进样,按“3.3.4.1”项下色谱条件进行测定,记录连翘苷的峰面积,RSD为1.18%,表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。

3.3.4.10 加样回收率试验 取已知浓度的待测溶液1 mL,分别取精密加入0.370 9 mg连翘苷对照品,按“3.3.4.3”项下制备供试品溶液,按“3.3.4.1”项下色谱条件进行测定,记录峰面积并计算样品含量,计算回收率,结果见表4。

表4 栀子苷、连翘苷加样回收率试验结果

3.3.5 干浸膏率的测定 取提取液25 mL于干燥至恒重的蒸发皿中,水浴蒸干,至105℃烘箱中干燥3 h[4],取出置干燥器冷却至室温,称重并计算干浸膏率。

3.3.6 星点设计-响应面法实验与结果 因提取次数为非连续性变量,回归处理较困难,所以结合传统汤剂实际煎煮次数及预实验结果,固定提取次数为2次。选取提取时间(A)和加水量(B)为考察因素,每个因素确定5个水平,采用Design Expert 8.0统计软件,以栀子苷含量、连翘苷含量、干浸膏率的综合评分(Y)为响应值,进行星点设计-响应面法优化实验,选取最佳提取工艺参数[5]。提取因素与水平见表5,实验设计及结果见表6。

表5 升降利咽合剂水提部位提取因素与水平表

表6 升降利咽合剂水提部位提取实验设计与结果

3.3.7 模型拟合及方差分析 通过Design-Expert 8.0软件对表6数据进行处理,以综合评分为指标进行二项拟合,得到方程:Y=46.594 81+27.732 04A+4.638 27B+1.246 67AB-15.873 00A2-0.242 03B2(r=0.932 1,P<0.01),方差分析见表7。由表7可知,模型具有非常显著性差异(P<0.01),而失拟项无显著性差异(P>0.05),表明模型的非线性拟合效果良好,能比较准确地预测实际情况。

3.3.8 升降利咽合剂水溶性成分提取工艺的确定

根据回归方程,绘制相应的三维响应曲面图、二维等高图,见图3、图4。根据星点设计-响应面法试验结果,升降利咽合剂水提液最优提取工艺为加入13.16倍水,煎煮1.39 h。综合考虑经济成本及后期大规模生产的可行性,确定升降利咽合剂水提液最优工艺为加入13倍水,煎煮80 min,煎煮2次。

图3 水溶性成分提取的三维响应曲面图

图4 水溶性成分提取的二维等高图

3.3.9 验证实验 依照星点设计-响应面法试验设计优选的最佳提取工艺进行验证,平行3次,测定栀子苷含量、连翘苷含量、干浸膏率,并计算综合评分,结果见表8。预测值与实测值偏差较小,可知所建立模型预测性、优化工艺重复性良好,具有可行性。参考文献[6],计算公式:

表8 验证实验结果

4 讨 论

加味升降散在汤剂煎煮过程中,含有挥发性成分饮片如薄荷虽然后入,但相应挥发性成分亦只是少部分存在于药液中,大部分挥发损失。故在将其改为升降利咽合剂时,生产工艺设计中先提取薄荷、姜黄所含挥发油,留取滤液,药渣与剩余饮片再一并提取,滤液合并,浓缩后加入挥发油,尽最大力度保存药用成分,以达到更好的疗效。

本试验采用正交设计实验优选挥发油的提取工艺,以浸泡时间、提取时间、加水量为考察因素,以挥发油量为考察指标;采用星点设计-响应面法优选升降利咽合剂的水提工艺,以加水量、提取时间为考察因素,测得栀子苷含量、连翘苷含量及干浸膏率,并对此3个指标进行加权综合评分,以综合评分为评价指标,最终确定升降利咽合剂的最佳提取工艺为:加入8倍薄荷、姜黄饮片量的水,补足吸水量,浸泡1 h,水蒸气回流提取6 h,收集挥发油,药液滤取留用;药渣与其余饮片一起进行水提,加入13倍饮片量的水,补足吸水量,浸泡0.5 h,煎煮2次,每次80 min;水提液与上述药液合并,浓缩至一定量后,冷却,加入挥发油,加纯化水定容。对生产工艺进行验证,结果表明本工艺经济、合理、重现性好,适用于规模化生产。

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