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山楂叶标准汤剂制备工艺优化

2023-11-23杜义龙高静云刘文通李艳荣潘海峰

中成药 2023年11期
关键词:膏率牡荆桃苷

杜义龙,高静云,刘文通,李艳荣,高 晗,沈 莹,潘海峰*

(1.河北省承德医学院/河北省中药研究与开发重点实验室,河北 承德 067000; 2.神威药业集团有限公司,河北 石家庄 051430; 3.承德御室金丹药业有限公司,河北 承德 068150)

山楂叶是蔷薇科植物山里红CrataeguspinnatifidaBge.var.majorN.E.Br或山楂CrataeguspinnatifidaBge.的干燥叶,味酸,性平,归肝经,主治气滞血瘀、高脂血症、胸痹心痛、心悸健忘等[1],主要化学成分为黄酮类、三萜类等[2]。现代研究表明,山楂叶对保护心血管系统,增加冠脉血流量、降血糖以及抗氧化、抗炎等均有一定作用[3-8]。

中药饮片标准汤剂是以中医理论为指导,临床应用为基础,参考现代提取方法并经标准化工艺制备而成的单味中药饮片水煎剂[9]。《中药配方颗粒质量控制与标准制定技术要求》 规定,由于中药饮片药性、功效、质地、吸水性有较大差异,在制备标准汤剂时应对浸泡时间、加水量、煎煮时间等工艺参数进行优化[10]。目前,有关山楂叶标准汤剂制备工艺的研究较少,故本实验采用层次分析法结合响应面法对其进行优化,以期为该制剂功能成分研究提供科学依据和技术参考。

1 材料

1.1 仪器 Agilent 1200 型高效液相色谱仪(美国Agilent公司); UV-2600 PROBE 型紫外-可见分光光度计(日本岛津公司); KQ-700 型双频数控超声波清洗器(40 kHz,昆山市超声仪器有限公司); AG-245 型电子分析天平(十万分之一,瑞士梅特勒-托利多公司); JA5003 型上皿天平(千分之一,天津天马衡基仪器有限公司)。

1.2 试剂与药物 芦丁(批号181227)、牡荆素葡萄糖苷(批号20042350)、牡荆素鼠李糖苷(批号18060103)、金丝桃苷(批号19103001)、异槲皮素(批号18062702) 对照品均购于成都普菲德生物技术有限公司(纯度>98%)。山楂叶(产地河北省承德市隆化县) 购于市场,经全国老中医药专家(传统鉴定) 学术经验继承人孙宝惠主任药师鉴定蔷薇科山楂属植物山楂CrataeguspinnatifidaBunge 的叶。乙腈、甲酸、甲醇为色谱纯,购于美国Thermo Fisher Scientific 公司; 其他试剂均为分析纯; 水为纯净水,购于天津娃哈哈饮料有限公司。

2 方法与结果

2.1 出膏率测定 将山楂叶水煎液减压浓缩至250 mL,精密量取10 mL 至恒重升温干燥皿中,70 ℃水浴蒸干(约3 h),置于60 ℃烘箱中干燥5 h,称定质量,计算出膏率[11],公式为出膏率= [25× (m2-m1) /M] ×100%,其中m1为蒸发前升温干燥皿质量,m2为烘干至恒重后升温干燥皿质量,M为山楂叶质量。

2.2 总黄酮提取率测定

2.2.1 对照品溶液制备 精密称取120 ℃下干燥至恒重的芦丁对照品15.58 mg,转移至50 mL 量瓶中,加60%甲醇超声处理至完全溶解,定容至刻度,摇匀,即得。

2.2.2 供试品溶液制备 将山楂叶水煎液减压浓缩至250 mL,精密量取5 mL,转移至50 mL 量瓶中,加60%甲醇混匀并定容至刻度,过0.45 μm 微孔滤膜,精密量取续滤液10 mL,转移至25 mL 量瓶中,60%甲醇定容至刻度,即得。

尸解的结果让所有人惊呆了:那把刀无比精确地洞穿了他的心脏,他却多活了三天,而且可以做到不被任何人察觉。唯一可能的解释是因为创口太小,使得被切断的心肌依原样贴在一起,维持了三天的供血。这是医学史上罕见的奇迹。医学会议上,有人说要称为大西洋的奇迹,有人建议以死者的名字命名,还有人说要叫大神迹……“够了。”那是一位坐在首席的老医生,须发俱白,皱纹里满是人生的智慧,此刻一声大喝,然后一字一顿地说:“这个奇迹的名字,叫父爱。”

2.2.3 线性关系考察 按照文献[12] 报道,以总黄酮质量浓度为横坐标(X),吸光度为纵坐标(A) 进行回归,得方程为A=0.012 6X-0.021 4 (r=0.999 2),在12.464~74.784 μg/mL 范围内线性关系良好。

2.2.4 测定方法 按“2.2.2” 项下方法制备供试品溶液,取1 mL 至25 mL 量瓶中,按“2.2.3” 项下方法测定吸光度,计算提取率,公式为提取率= (C×15.625/M) ×100%,其中C为总黄酮质量浓度,M为山楂叶质量。

2.3 各成分总提取率测定 采用HPLC 法。

2.3.1 色谱条件 Agilent ZORBAX SB-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm); 流动相(乙腈-四氢呋喃,12 ∶1)(A) -0.3%甲酸(B),梯度洗脱(0~15 min,8% ~12%A;15~25 min,12% ~16% A; 25 ~37.5 min,16% ~15% A;37.5~45 min,15% ~20% A; 45 ~50 min,20% ~34% A;50~55 min,34% ~100%A); 体积流量1.0 mL/min; 柱温30 ℃; 检测波长350 nm; 进样量10 μL。色谱图见图1。

2.3.2 对照品溶液制备 精密称取牡荆素葡萄糖苷、牡荆素鼠李糖苷、金丝桃苷、异槲皮素对照品适量,60% 甲醇制成质量浓度分别为204.0、300.0、131.82、61.98 μg/mL的贮备液,精密吸取适量,60%甲醇依次稀释至2、4、8、16、32、64 倍,即得。

2.3.3 供试品溶液制备及测定方法 将山楂叶水煎液减压浓缩至250 mL,精密量取5 mL,转移至50 mL 量瓶中,加60%甲醇混匀并定容至刻度,0.22 μm 微孔滤膜过滤,取续滤液,即得,在“2.3.1” 项色谱条件下进样测定,计算提取率,公式为提取率= [C1×A2/ (4×A1×M)] ×100%,其中C1为对照品质量浓度,A1为对照品峰面积,A2为供试品峰面积,M为山楂叶质量。

2.3.4 线性关系考察 精密吸取“2.3.2” 项下对照品溶液10 μL,在“2.3.1” 项色谱条件下进样测定。以对照品质量浓度为横坐标(X),峰面积为纵坐标(Y) 进行回归,结果见表1,可知各成分在各自范围内线性关系良好。

表1 各成分线性关系

2.3.6 重复性试验 取同一批标准汤剂,按“2.3.3” 项下方法平行制备6 份供试品溶液,在“2.3.1” 项色谱条件下进样测定,测得牡荆素葡萄糖苷、牡荆素鼠李糖苷、金丝桃苷、异槲皮素含量分别为0.50%、0.47%、1.45%、0.74%,表明该方法重复性良好。

2.3.7 稳定性试验 取同一份供试品溶液,于0、2、4、8、12、24 h 在“2.3.1” 项色谱条件下进样测定,测得牡荆素葡萄糖苷、牡荆素鼠李糖苷、金丝桃苷、异槲皮素峰面积RSD 分别为0.91%、0.70%、2.28%、2.00%,表明溶液在24 h 内稳定性良好。

2.3.8 加样回收率试验 精密吸取各成分含量已知的标准汤剂浓缩液2.5 mL,共6 份,按100% 水平精密加入对照品溶液,按 “2.3.3” 项下方法制备供试品溶液,在“2.3.1” 项色谱条件下进样测定,计算回收率。结果,牡荆素葡萄糖苷、牡荆素鼠李糖苷、金丝桃苷、异槲皮素平均加样回收率分别为 102.72%、95.70%、98.61%、97.19%,RSD 分别为0.51%、0.10%、0.64%、0.47%。

2.4 层次分析法

2.4.1 判断矩阵构建 总黄酮是山楂叶主要活性成分,2020 年版《中国药典》 也将该成分含量作为山楂叶及其提取物的主要质量控制指标[1,12],故本实验将其提取率作为第一重要测定指标; 牡荆素鼠李糖苷、金丝桃苷在山楂叶中的含量较高,2020 年版《中国药典》 也将两者分别作为山楂叶提取物、药材的质量控制指标[1,12],故本实验将其提取率作为第二重要测定指标; 牡荆素葡萄糖苷、异槲皮素在山楂叶中的含量也较高,药理活性明确,在相关质量控制研究中常作为定性定量指标[13-17],但尚未被2020 年版《中国药典》 收录,故本实验将两者提取率作为第三重要测定指标; 出膏率是用于判断制备工艺稳定性的重要指标,但不能反映有效成分质量信息,故本实验将其作为第四重要测定指标。按总黄酮提取率>牡荆素鼠李糖苷提取率=金丝桃苷提取率>牡荆素葡萄糖苷提取率=异槲皮素提取率>出膏率的顺序,根据层次分析法理论判断矩阵1 ~9 标度法[18],对同一层次内其相对重要程度进行打分,其中总黄酮作为山楂叶主要活性成分,其提取率相对于出膏率强烈重要,故标为7; 牡荆素鼠李糖苷、金丝桃苷提取率相对于出膏率明显重要,故标为5; 牡荆素葡萄糖苷、异槲皮素提取率相对于出膏率稍重要,故标为3,以此类推,构建判断矩阵,见表2。

表2 指标成对比较的优先判断矩阵

2.4.2 权重计算 先构建几何平均判断矩阵M,依据公式(1) 计算初始权重系数Wj',其中ajn表示表示第j(j=1,2,…,n) 个指标因素对第n(n=1,2,…,j) 个指标因素的比较结果,再依据公式 (2) 计算归一化权重系数WjS,得到6 个指标权重系数分别为0.041 67、0.291 67、0.208 33、0.208 33、0.125、0.125。

2.4.3 一致性检验 对矩阵进行一致性检验,计算一致性指标(CI)、一致性比例(CR)。根据公式(3) ~ (5) 测得CI=0,CR=0,均小于0.1,表明该矩阵一致性良好。

2.4.4 综合评分 通过层次分析法对标准汤剂各指标权重进行量化,计算综合评分Y,公式为Y=总黄酮提取率×0.291 67+鼠李糖苷提取率×0.208 33+金丝桃苷提取率×0.208 33+葡萄糖苷提取率×0.125+异槲皮素提取率×0.125+出膏率×0.041 67。

2.5 单因素试验

2.5.1 浸泡时间 前期报道,充分浸泡可使中药饮片表面湿润变软,即植物细胞吸水膨胀,吸水率越高,膨胀越充分,植物细胞内活性成分在煎煮过程中更易溶出[19],公式为吸水率= (V药材吸水量/V加水总量) ×100%。取山楂叶100 g,加14 倍量水,分别考察浸泡时间10、20、30、40、50 min对吸水率的影响,发现各时间点吸水率分别为0.161%、0.196%、0.200%、0.204%、0.204%,即随着浸泡时间延长吸水率升高,而浸泡40 min 后无变化,故确定浸泡时间为40 min。

2.5.2 加水量 取山楂叶100 g,浸泡40 min,根据2021年发布的 《中药配方颗粒质量控制与标准制定技术要求》[10](标准汤剂每剂药一般煎煮2 次,加水量一般以浸过药面2~5 cm 为宜),药材煎煮2 次,一煎30 min,二煎20 min,趁热过滤,合并2 次滤液,按“2.3.3” 项下方法制备供试品溶液,分别考察加水量(10+8)、(12+10)、(14+12)、(16+14)、(18+16) 倍对综合评分的影响,发现不同加水量下综合评分分别为3.140、3.532、3.817、3.820、3.789 分,即在一煎加14 倍量水、二煎加12 倍量水时综合评分趋于平缓,可能已接近最大溶解量,故确定加水量为一煎14 倍,二煎12 倍。

2.5.3 煎煮时间 取山楂叶100 g,浸泡40 min,加水量为一煎14 倍,二煎12 倍,趁热过滤,合并2 次煎煮液,按“2.3.3” 项下方法制备供试品溶液,根据2021 年发布的《中药配方颗粒质量控制与标准制定技术要求》[10](煎煮时间为20~60 min,并且第二煎时间可适当缩短),考察煎煮时间(20+20)、(30+20)、(40+30)、(50+40)、(60+50)min 对综合评分的影响,发现不同煎煮时间下综合评分分别为3.526、3.670、3.854、3.917、3.954 分,即煎煮(50+40) min 后趋于平缓,故确定煎煮时间为一煎50 min,二煎40 min。

2.6 Box-Behnken 响应面法 在单因素试验基础上,选择浸泡时间(A)、加水量(B)、煎煮时间(C) 作为影响因素,总黄酮、牡荆素鼠李糖苷、金丝桃苷、牡荆素葡萄糖苷、异槲皮素提取率及出膏率的综合评分(Y) 作为评价指标,采用Design-Expert 12.0 软件优化制备工艺,因素水平见表3,结果见表4。

表3 因素水平

表4 试验设计与结果

采用上述软件对表4 数据进行多元回归拟合,得方程为Y=3.82+0.001 3A+0.293 8B-0.047 5C-0.025AB+0.022 5AC+0.142 5BC+0.016A2-0.139B2-0.081 5C2,方差分析见表5。由此可知,模型F=33.34,P<0.000 1,具有高度显著性; 失拟项F=2.90,P=0.165 2>0.05,表明结果受未知因素的干扰较小,残差由随机误差引起; 决定系数R2=0.977 2,校正决定系数,变异系数CV为1.48%,表明模型置信度较高,可用于预测分析; 因素B、C、BC、B2、C2有显著或极显著影响(P<0.05,P<0.01); 各因素影响程度依次为B>C>A。

表5 方差分析

响应面分析见图2 ~4。最终确定,最优工艺为浸泡时间30 min,一煎加16 倍量水煎煮54.44 min,二煎加14 倍量水煎煮44.44 min,综合评分为4.029 分,根据实际操作的可行性,将其修正为浸泡时间30 min,一煎加16 倍量水煎煮55 min,二煎加14 倍量水煎煮45 min。按上述优化工艺进行3 批验证试验,测得综合评分分别为4.07、4.09、4.05 分,平均4.07 分,RSD 为0.49%,与预测值4.029 分接近(相对偏差为1.01%),表明该工艺稳定、准确、可靠。

图2 浸泡时间、加水量对综合评分的影响

图3 浸泡时间、煎煮时间对综合评分的影响

图4 加水量、煎煮时间对综合评分的影响

3 讨论与结论

响应面法结果显示,浸泡时间30、40、50 min 对山楂叶标准汤剂制备工艺无明显影响,结合单因素试验推测,可能是由于浸泡30 min 时药材吸水率为0.196%,已接近最大值0.204%,即植物细胞已达到充分溶胀,故从降低制备成本、节约时间、提高效率的角度出发,确定最优浸泡时间为30 min。

2020 年版《中国药典》 项下山楂叶成分检测指标仅有总黄酮、金丝桃苷含量,但中药为多组分的复杂体系,仅测定这2 种成分含量难以全面评价该部位及其相关制剂质量。山楂叶主要有效成分为黄酮,包括牡荆素鼠李糖苷、金丝桃苷、牡荆素葡萄糖苷、异槲皮素等,具有抗动脉粥样硬化、抗氧化、降血糖等作用[20-23],本实验采用层次分析法结合响应面法优化其标准汤剂制备工艺,对比《中药配方颗粒质量控制与标准制定技术要求》[10]规定,可使结果更科学化,并验证了该工艺的合理性。

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