任桂友,徐 燕,李春雪,曾 銳*
(1.西南民族大學化學與環境保護工程學院,四川 成都 610041;2.成都中醫藥大學藥學院,四川 成都 611137)
Box-Behnken設計優選藏藥坐珠達西供試品溶液制備條件
任桂友1,徐 燕1,李春雪2,曾 銳1*
(1.西南民族大學化學與環境保護工程學院,四川成都610041;2.成都中醫藥大學藥學院,四川成都611137)
目的 采用Box-Behnken設計響應面法優化藏藥坐珠達西的供試品溶液的制備條件,確定最佳的提取制備方法。方法 選取加甲醇量、超聲時間、超聲溫度為考察因素,以沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯、去氫木香烴內酯、綠原酸、西紅花苷Ⅰ和西紅花苷Ⅱ8種成分量的總評歸一值(OD)為指標,采用Box-Behnken設計優化坐珠達西樣品的提取制備條件。結果 最佳提取制備工藝為加甲醇15 mL,超聲30 min,超聲溫度為80℃,重復3次試驗,各成分量的RSD在1.1%~2.7%范圍內。結論 優選的提取制備條件穩定可行,可為坐珠達西質量標準研究的樣品提取制備提供參考。
Box-Behnken設計;坐珠達西;供試品溶液;制備條件
Box-Behnken設計響應面法[1-3]是一種可以把實驗設計和統計分析高效結合的綜合實驗方法。然該設計方法現多用于普通劑型處方的篩選,對于質量標準研究的供試品制備條件考察尚未引起足夠重視。
藏藥坐珠達西由35味藥物組成,成分眾多,且相互間存在一定干擾。因此科學準確的供試品制備方法,對最終的質量標準研究尤為重要。現今藏藥坐珠達西的研究主要是集中在和其他藥物配合的臨床應用、重金屬及毒性評價研究等方面[4-9]。本課題組前期建立了坐珠達西中沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯、去氫木香烴內酯、綠原酸、西紅花苷Ⅰ和西紅花苷Ⅱ8種成分定量測定方法[10],后又以槲皮素、胡椒堿、齊墩果酸為代表探索黃酮、有機酸、生物堿同時鑒定的檢測方法?,F報道以沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯、去氫木香烴內酯、綠原酸、西紅花苷Ⅰ和西紅花苷Ⅱ8種成分量的總評歸一值(OD值)為考察指標,優選坐珠達西供試品溶液制備條件,以確定其最佳提取制備方案。
Waters 2695型高效液相色譜儀;2996PDA檢測器;Empower化學工作站(美國);ESJ200-4萬分之一電子天平(沈陽龍騰電子有限公司);BT25S十萬分之一電子天平(北京賽多利斯科學儀器有限公司);KQ5200E型超聲波清洗器(昆山超聲儀器有限公司)。
沒食子酸(批號111109)、苯甲酸(批號120807)、山柰酚(批號120718)、木香烴內酯(批號120322)、去氫木香烴內酯(批號120321)、西紅花苷Ⅰ(批號120714)、西紅花苷Ⅱ(批號110925)對照品(四川省維克奇生物科技有限公司);綠原酸(批號121125)對照品(成都普菲德生物技術有限公司)。8種對照品純度均≥98.0%;坐珠達西(丸劑)供試品(批號20130926,四川阿壩州藏醫院藏醫藥研究所制)。流動相甲醇為色譜純(OCEANPAK);磷酸為分析純(純度≥85.0%);提取用甲醇為分析純(純度≥99.5%),二者均購自成都市科龍化工試劑廠;水為純凈水。
2.1方法學考察
2.1.1色譜條件 Kromasil C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5μm);流動相為甲醇(A)-0.05%磷酸溶液(B),梯度洗脫(0~8 min,13%~20%A;8~20 min,20%~38%;20~30 min,38%A~50%A;30~45 min,50%A~70%A;45~65 min,70%A~80%A);體積流量為1 mL/min;柱溫30℃;進樣量10μL;沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯和去氫木香烴內酯的檢測波長為225 nm,綠原酸的檢測波長為352 nm,西紅花苷Ⅰ和西紅花苷Ⅱ的檢測波長為455 nm。按照上述色譜條件進行測定,各組分間分離度良好,對照品及樣品色譜圖見圖1。
2.1.2對照品溶液的制備 稱取沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯、去氫木香烴內酯和綠原酸適量,精密稱定,加甲醇配制或稀釋成每1 mL含1.224 0、1.068 3、0.747 5、0.776 3、1.002 9、1.011 4 mg的溶液;再取西紅花苷Ⅰ、西紅花苷Ⅱ適量,精密稱定,加稀乙醇配制或稀釋成每1 mL含1.420 0、0.375 0 mg的溶液,即得各對照品溶液。分別精密吸取上述對照品溶液各2.5、1.5、1.0、2.0、3.5、3.5、0.5、0.5 mL于25 mL量瓶中,加甲醇定容至刻度,即得混合對照品溶液。

圖1 對照品和樣品HPLC圖譜
2.1.3供試品溶液的制備 精密稱取坐珠達西粉末1.0 g,置具塞錐形瓶中,精密量取加入甲醇15 mL,密封稱定質量,超聲提取,待冷卻至室溫,再用甲醇補足失質量,搖勻,過濾即得。
2.1.4線性關系的考察 將“2.1.2”項下混合對照品溶液依次稀釋為原液質量濃度的1/2、1/22、1/23、1/24、1/25,分別精密吸取不同稀釋倍數及原質量濃度的對照品溶液各10μL進樣,以進樣質量濃度為橫坐標,峰面積為縱坐標,繪制標準曲線,得到線性回歸方程及相關系數,見表1。

表1 對照品的線性關系和范圍
2.1.5精密度試驗 精密吸取“2.1.2”項下稀釋1倍的混合對照品溶液,按“2.1.1”項下所述色譜條件,連續進樣6次,每次10μL,計算各組分峰面積的RSD。結果顯示,沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯、去氫木香烴內酯、綠原酸、西紅花苷Ⅰ和西紅花苷Ⅱ峰面積的RSD分別為1.0%、0.6%、1.6%、0.7%、1.1%、1.5%、0.76%、1.6%,表明該儀器精密度效果良好。
2.1.6重復性試驗 精密稱取同一份坐珠達西樣品粉末6份,按“2.1.3”項下所示方法平行制備供試品溶液,按“2.1.1”項下色譜條件進行測定。結果顯示,沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯、去氫木香烴內酯、綠原酸、西紅花苷Ⅰ和西紅花苷Ⅱ峰面積的RSD分別為1.7%、2.3%、1.0%、1.7%、2.5%、1.1%、1.3%、2.1%,表明該試驗方法重復性良好。
2.1.7穩定性試驗 精密稱取同一份坐珠達西樣品粉末,按“2.1.3”項下所示方法制備供試品溶液,分別于0、2、4、6、8、10、12、24 h時進樣10μL,按“2.1.1”項下所述色譜條件進行測定,計算各組分峰面積的RSD。結果顯示,供試品溶液中沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯、去氫木香烴內酯、綠原酸、西紅花苷Ⅰ和西紅花苷Ⅱ峰面積的RSD分別為2.8%、3.6%、2.4%、1.6%、1.5%、1.0%、3.2%、2.8%,表明該供試品溶液在24 h內穩定。
2.1.8加樣回收率試驗 精密稱取含有量已知的坐珠達西樣品粉末6份,每份約1 g,置具塞錐形瓶中,加入各對照品溶液(使得加入對照品量相當于樣品中含有量的80%~120%)適量,按“2.1.3”項下所示方法制備供試品溶液,按“2.1.1”項下所述色譜條件進行測定,計算各對照品的回收率和RSD,結果見表2。
2.2供試品制備提取工藝優選
2.2.1Box-Bhenken設計 以加甲醇量、超聲時間、超聲溫度為影響因素,以沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯、去氫木香烴內酯、綠原酸、西紅花苷I和西紅花苷II的含有量的總評歸一值(OD)[11-13]為評價指標進行Box-Bhenken試驗設計。各因素水平見表3。
2.2.2樣品溶液制備 精密稱取同一批坐珠達西樣品粉末(批號20130926)17份,各1 g,按表4中的方案設計進行樣品溶液制備,按“2.1.1”項下色譜條件測定沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯、去氫木香烴內酯、綠原酸、西紅花苷Ⅰ和西紅花苷Ⅱ的含有量。
2.2.3模型擬合及數據分析 實驗所得結果(見表4~表5,圖2)經Design Expert8.0.5b軟件進行多元線性回歸擬合及優化,得到OD值對加甲醇量A、超聲時間B、超聲溫度C的二元回歸方程:

剔除不顯著項(P≥0.05),重新擬合得到二項式方程


表2 8種有效成分的加樣回收率(n=6)

表3 提取因素水平


表4 響應面分析方案及結果

表5 回歸模型方差分析
2.2.4供試品制備工藝預測 由Design Expert8.0.5b軟件分析得出的響應曲面圖(圖2)可知,加甲醇量對OD值影響最大。經Design Expert8.0.5b軟件分析篩選、優化,得到供試品制備最佳工藝條件為:加甲醇量15mL,超聲時間30 min,超聲溫度80℃。試驗是將坐珠達西研成粉末再進行提取,考慮粉末體積大,甲醇量再少便不能使藥粉與提取溶劑充分接觸,故確定用15 mL的甲醇進行提取,同時為了實際操作需求,80℃的提取溫度也不再做升高。

圖2 響應面圖
2.2.5驗證試驗 精密稱取同一份坐珠達西樣品粉末3份,按已優化的方法平行制備供試品溶液,按“2.1.1”項下色譜條件進行分析。結果顯示,沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯、去氫木香烴內酯、綠原酸、西紅花苷Ⅰ和西紅花苷Ⅱ含有量的RSD分別為2.7%、1.1%、0.9%、1.5%、2.3%、2.1%、1.5%、2.3%,表明所建數學模型具有良好的預測性,優選工藝條件穩定可靠。
3.1本課題組前期建立了沒食子酸、苯甲酸、山柰酚、木香烴內酯、去氫木香烴內酯、綠原酸、西紅花苷Ⅰ和西紅花苷Ⅱ8個成分的定量測定方法。本研究再次進行驗證,并最終確定最佳制備提取方案為加甲醇量15 mL,超聲時間30 min,超聲溫度80℃。建議在進行坐珠達西質量標準研究時,供試品制備條件應選用加甲醇量15 mL,超聲時間30 min,超聲溫度參考試驗的實際情況和條件而定。
3.2本實驗中觀察得知,不同試驗條件下各成分測定結果差異很大,以木香烴內酯最明顯,其最佳條件與最差條件下含有量差異達到了1.774 3 mg/g,故建議在試驗過程中,供試品制備環節也要引起學者們足夠的重視,以便確保最終試驗結果的客觀、科學、可靠。
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任桂友(1990—),碩士生,從事藥物制劑及民族藥的研究。Tel:13540108836,E-mail:rgy506189795@126.com
曾 銳(1976—),副教授,碩士生導師,從事藥物制劑及民族藥的研究。Tel:13981910281,E-mail:Mackzeng@ gmail.com