日本醫蛭凍干粉的質量標準研究

丁釗 肖凌 龔元 陳科力

中圖分類號 R282 文獻標志碼 A 文章編號 1001-0408（2018）09-1237-05

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.09.20

摘 要 目的：建立日本醫蛭（水蛭）凍干粉（簡稱“凍干粉”）的質量標準，為控制其質量提供參考。方法：取3批凍干粉，按照2015年版《中國藥典》（一部）（簡稱“藥典”）水蛭項下要求對凍干粉進行鑒別、檢查和抗凝血霉素活性分析；通過最大耐受量（MTD）實驗來考察其毒性；通過設計溫度、濕度和強光照射試驗來考察其穩定性。結果：供試品薄層色譜中，在與對照藥材色譜的相應位置顯相同的紫紅色斑點，紫外光燈（365 nm波長）下顯相同的橙紅色熒光斑點。3批樣品的平均水分含量為2.61%、總灰分含量為2.83%、酸不溶性灰分含量為0.38%、pH為6.92、黃曲霉毒素總量為0.28 ?g/kg、抗凝血酶活性為257.0 U/g，除汞元素含量略高于藥典水蛭項下限量外，鉛、鎘、砷、銅元素含量均符合藥典規定。MTD實驗結果顯示，給予以生藥量計26.4 g/kg的凍干粉后小鼠未出現死亡及不良反應，此劑量為藥典規定最大用量的58倍。在20、40 ℃和強光[（4 500±500） Lx]照射條件下，凍干粉的抗凝血酶活性隨著貯藏時間的延長均明顯下降，在4 ℃條件下保存6個月其抗凝血酶活性仍符合藥典要求；在高濕（相對濕度為90%、75%）條件下，凍干粉的吸濕性極強。結論：本研究按照藥典標準對日本水蛭凍干粉建立了一套系統的質量評價標準，可用于其質量控制。

關鍵詞 日本醫蛭；凍干粉；質量標準；最大耐受量實驗；穩定性試驗

ABSTRACT OBJECTIVE： To establish the quality standard of Hirudo nipponica freeze-dried powder （called “freeze-dried powder” for short）， and to provide reference for controlling its quality. METHODS： A total of 3 batches of freeze-dried powder were collected， identified and tested according to the requirements of H. nipponica stated in 2015 edition of Chinese Pharmacopoeia （part Ⅰ） （shorted for pharmacopoeia）； the antithrombin activity was also analyzed. The maximum tolerated dose （MTD） was used to investigate the toxicity. The stability was determined by designing temperature， humidity and strong light exposure tests. RESULTS： In the TLC of test sample， the same red spots were found in the corresponding location of the control drug chromatogram， and the same orange-red fluorescence spots were shown under the UV light （365 nm）. Average content of moisture in 3 batches of samples was 2.61%， and the levels of total ash， acid-insoluble ash， pH aflatoxin and antithrombin activity were 2.83%， 0.38%， 6.92， 0.28 ?g/kg and 257.0 U/g， respectively. The content of Pb， Cd， As and Cu were in line with the requirements of pharmacopoeia except that the content of Hg was slightly higher than lower limit of H. nipponica in pharmacopoeia. Results of MTD showed that no death and ADR was found in mice after giving 26.4 g/kg freeze-dried powder by the amount of crude drug， which was 58 times as large as the maximum dosage that the pharmacopoeia described. Under the condition of 20， 40 ℃ and strong light exposure [（4 500±500） Lx]， the anticoagulase activity of freeze-dried powder decreased significantly over time， while the anticoagulase activity of freeze-dried powder stored at 40 ℃ for 6 months was in line with the requirements of pharmacopoeia. Under the condition of high humidity （relative humidity were 90%， 75%）， freeze-dried powder showed a strong hygroscopicity. CONCLUSIONS： Established quality evaluation standard for freeze-dried powder according to pharmacopoeia standard could be used to control its quality.

KEYWORDS Hirudo nipponica； Freeze-dried powder； Quality standard； Maximum tolerated dose； Stability test

水蛭是我國傳統的常用中藥材， 2015年版《中國藥典》（一部）（簡稱“藥典”）收載的水蛭藥材為水蛭科動物水蛭（Hirudo nipponica Whitman）、螞蟥（Whitmania nipponica Whitman）或柳葉螞蟥（Whitmania acranulata Whitman）的干燥全體，捕捉后用沸水燙死，曬干或低溫干燥，具有破血通經、逐瘀消癥的作用，用于血瘀經閉、癥瘕痞塊、中風偏癱、跌撲損傷等癥的治療[1]。其中，水蛭（Hirdo nipponica）又名日本醫蛭，為吸血水蛭。從日本醫蛭唾液腺中提取的水蛭素是迄今為止發現的最強的天然凝血酶抑制劑，具有很強的抗凝和溶栓作用，是治療人類心腦血管疾病的天然特效物質[2]。藥典中水蛭藥材的質量依據其抗凝血酶的活性進行測定[1]。然而筆者在前期試驗中發現，鮮品日本醫蛭用冷凍干燥技術干燥[3]，再經超微粉碎[4]制得的日本醫蛭凍干粉（簡稱“凍干粉”）具有很強的抗凝血酶活性，均在200 U/g以上，外購的日本醫蛭藥材和自制的日本醫蛭藥材分別只有25、55 U/g，且凍干粉抗凝血酶活性遠高于經常規方法處理（經沸水處理后曬干）的日本醫蛭藥材。為保證凍干粉的質量和用藥安全，本研究參考藥典水蛭項下考察項目，對其質量標準進行研究。

1 材料

1.1 儀器

HPP 260恒溫恒濕箱（德國Memmert公司）；MGC- 100光照試驗箱（上海一恒科學儀器有限公司）；C2000-4半自動凝血分析儀（北京普利生儀器有限公司）；BP61S十萬分之一電子天平（德國Sartorius公司）；XB220A萬分之一分析天平（瑞士Precisa公司）；7310P pH計（德國WTW公司）；Scientific X Series2電感耦合等離子體質譜儀（美國Thermo Fisher公司）；Multiwave微波消解儀（奧地利Abton Paar公司）；LC-30A-4500 Qtrap液相質譜儀（日本島津公司）；Lot J0224A1黃曲霉毒素總量（B1/B2/G1/G2）免疫親和柱（北京華安麥科生物技術有限公司）。

1.2 藥材與試劑

凍干粉（荊州市致強生物科技有限公司，批號：20160928、20161115、20161118）；日本醫蛭對照藥材（筆者按照藥典方法自制，原藥材由湖北中醫藥大學生藥教研室陳科力教授鑒定為真品）；黃曲霉毒素混合對照品、凝血酶、牛纖維蛋白原（中國食品藥品檢定研究院，批號：610001-201301、140625-201411、140626-201310）；鉛（批號：GSB04-1742-2004）、鎘（批號：GSB04-1721- 2004）、砷（批號：GSB04-1714-2004）、汞（批號：GSB04- 1729-2004）、銅（批號：GSB04-1725-2004）標準溶液（國家有色金屬及電子材料分析測試中心，質量濃度均為 1 000 mg/L）。

1.3 動物

SPF級KM小鼠20只，♀♂各半，體質量18～22 g，購自湖北省疾病預防控制中心，質量合格證號：42000600020615。

2 方法與結果

根據藥典水蛭項下內容，對凍干粉逐項進行檢測，并制訂相應的質量標準。

2.1 性狀

取3批凍干粉樣品置于白色稱量紙上，觀察其狀態、顏色和氣味。結果，3批樣品均為細粉末，顏色為深棕色或紅棕色，具有腥味，結果見表1。

2.2 鑒別

薄層鑒別參照藥典藥材水蛭項下的【鑒別】項進行[1]。結果，供試品色譜中，在與對照藥材色譜的相應位置上顯相同的紫紅色斑點；紫外光燈（365 nm波長）下顯相同的橙紅色熒光斑點，3批日本醫蛭凍干粉的薄層鑒別結果見圖1。

2.3 檢查

2.3.1 水分 參照2015年版《中國藥典》（四部）通則0832第二法[5]測定。結果，批號為20160928、20161115、20161118的3批凍干粉中水分含量分別為3.74%、2.22%、1.87%，平均為2.61%。藥典中規定水蛭藥材中水分含量不得高于18%，結合測量結果，初步規定日本醫蛭凍干粉水分不得超過6%。

2.3.2 總灰分 參照2015年版《中國藥典》（四部）通則2302法[5]測定。結果，批號為20160928、20161115、20161118的3批凍干粉的總灰分含量分別為2.71%、2.21%、2.23%，平均為2.83%。藥典規定水蛭藥材中總灰分含量不得超過8%，結合測量結果，初步規定凍干粉總灰分含量不得超過5%。

2.3.3 酸不溶性灰分 參照2015年版《中國藥典》（四部）通則2302法[5]測定。結果，批號為20160928、20161115、20161118的3批凍干粉的酸不溶性灰分含量分別為0.32%、0.41%、0.42%，平均為0.83%。藥典規定水蛭藥材中酸不溶性灰分含量不得超過2%，結合測量結果，規定凍干粉酸的不溶性灰分含量不得超過1%。

2.3.4 酸堿度 參照2015年版《中國藥典》（四部）通則0631“pH值測定法”[5]測定。結果，批號為20160928、20161115、20161118的3批凍干粉的pH值分別為6.74、6.98、7.05，平均為6.92。由于凍干粉的處理過程未添加任何物質，pH值不發生顯著變化，此項與藥典中水蛭藥材要求保持一致，規定其pH范圍為5.0～7.5。

2.3.5 重金屬及有害元素 參照2015年版《中國藥典》（四部）通則2321“鉛、鎘、砷、汞、銅測定法”[5]，采用電感耦合等離子體質譜法測定，結果見表2。

按藥典“水蛭”項下規定，藥材中鉛含量不得超過10 mg/kg、鎘含量不得超過1 mg/kg、砷含量不得超過5 mg/kg、汞含量不得超過1 mg/kg，對銅含量未作規定。3批樣品測定結果顯示，汞含量稍微偏高，可能與加工過程中和金屬物件接觸有關；其余重金屬元素的含量均在藥典水蛭藥材規定范圍內。建議凍干粉中收載重金屬及有害元素含量檢查，限度參考藥典擬定。

2.3.6 黃曲霉毒素含量 參照2015年版《中國藥典》（四部）通則2351“黃曲霉毒素測定法”[5]，采用柱后衍生法（光化學衍生法）檢測3批凍干粉中黃曲霉毒素含量，結果見表3。

按藥典 “水蛭”項下規定，每1 000 g藥材中含黃曲霉毒素B1不得過5 ?g，含黃曲霉毒素G2、G1、B2 和B1的總量不得過10 ?g。3批凍干粉檢測結果顯示，其中黃曲霉毒素總量（3批平均為0.28 ?g/kg）均未超過規定。動物類中藥材雖易感染黃曲霉毒素，但凍干粉經冷凍處理后密封保存，此條件下不易感染黃曲霉毒素。然而凍干粉易吸潮，吸潮后較易感染，因此需要按藥典“水蛭”規定收載黃曲霉毒素檢查項。結合本研究結果，初步限定每1 000 g凍干粉中含黃曲霉毒素B1不得超1 ?g，含黃曲霉毒素G1、G2、B1、B2的總量不得超過3 ?g。

2.4 含量測定

參照藥典“水蛭”項下的【含量測定】方法測定[1]。結果，批號分別為20160928、20161115、20161118的3批凍干粉的活性分別為277.0、245.0、248.0 U/g（平均為257.0 U/g），均為藥典規定的16.0 U/g的15倍以上，制成凍干粉后大大提高了藥材的生物活性。考慮大規模生產時藥材質量將有所下降，在保存過程中活性也會緩慢降低，故取樣品最低實測值的1/2左右作為凍干粉的活性標準，即規定本品每1 g含抗凝血酶活性應不低于120.0 U。

2.5 急性毒性實驗

根據祝曉雯等[6]研究結果，本研究采用最大耐受量法（MTD）[7]進行實驗。將20只小鼠隨機分為實驗組與空白組，先適應性飼養3 d，每天喂食換水。凍干粉灌胃的最大質量濃度為0.33 g/mL（生理鹽水為溶劑）。給藥前禁食12 h，實驗組小鼠單次按最大灌胃體積40 mL/kg給藥（13.2 g/kg），空白組小鼠給與相應量的生理鹽水，同日內連續給藥2次，每次給藥間隔2 h，從給藥當天開始連續觀察7 d，每天喂食換水。結果，實驗組小鼠除因灌胃死亡1只（對照組同號小鼠給藥補進實驗組）外，其它小鼠灌胃后均無不良反應發生，未出現死亡，并且皮毛光滑，呼吸、進食及大小便也均正常。給藥結束后，解剖兩組小鼠，其肝、腎組織均無明顯區別。采用SPASS 19.0統計學軟件對血常規指標進行t檢驗分析發現，兩組小鼠血常規各項指標差異均無統計學意義（P>0.05）。

2.6 穩定性考察

2.6.1 溫度對抗凝血酶活性的影響 將試驗分為3組，分別為20 ℃容器密閉（20 ℃-B）組、20 ℃容器敞開（20 ℃-K）組和40 ℃容器敞開（40 ℃-K）組，分別取3批樣品進行試驗。由于設備原因，20 ℃環境下相對濕度無法歸零，為40%；40 ℃環境下可以歸零，每隔5 d取樣觀察，參照藥典水蛭項下的【含量測定】項下方法[1]測量樣品在不同溫度下的抗凝血酶活性，用繪圖軟件Origin 9.0以時間為橫坐標、抗凝血酶活性為縱坐標繪制酶-時間變化圖，見圖2。同時，觀察于冰箱（4 ℃）中密封儲存3、6個月后3批凍干粉（取樣量為1 g）抗凝血酶活性變化，結果見表4。

根據圖2和表4結果可知，凍干粉的抗凝血酶活性對溫度較為敏感，考慮到運輸、能源消耗等因素，建議凍干粉置于1～4 ℃環境下冷藏保存，根據目前數據來看，在此條件下保存6個月含量仍符合要求。

2.6.2 高濕試驗 分別取3批樣品適量，置于稱量瓶中，平鋪，然后置于穩定性試驗箱中，設置試驗箱溫度為25 ℃、濕度為90%，放置10 d。分別于放置第5天和第10 天時取樣觀察，測量其增質量情況。結果，3批樣品在相對濕度為90%的高濕條件下，放置5 d的平均增質量就超過了30%，說明樣品的吸濕性極強。因吸濕增重超過5%，保持溫度不變，在相對濕度為75%的條件下重復試驗。結果，在相對濕度為75%的條件下，3批樣品放置5 d的平均增質量均超過了15%，同樣遠超過了吸濕增質量不超過5%的規定[5]，結果見表5。建議日本醫蛭凍干粉密封保存。

2.6.3 強光照射試驗 分別取3批樣品適量，置于表面皿中，平鋪，置于可調光照箱中，設置光照度為（4 500±500） Lx，放置10 d。分別于第5天和第10天取樣觀察，測量抗凝血酶活性。結果，強光照射對樣品有一定的影響，隨著時間推移，3批樣品的抗凝血酶活性均有一定下降，但相比高溫因素影響下降幅度小，結果見表6。建議避光儲存，但在短期日常操作中影響不大。

3 討論

關于水蛭的毒性和用量歷代有頗多異議，《神農本草經》中未記載其有毒，但張仲景在《傷寒論》抵當湯中水蛭用量達到30枚[8]，用量極大。現行版藥典規定用量（入煎劑）為1～3 g， 且多用經炮炙后的滑石粉燙水蛭[1]，意在去其毒性和減其峻猛之性。但是，水蛭經炮制后功效大減，加之用量輕微，實難以發揮其活血化瘀的功效[9]。祝曉雯等[6]研究發現，小鼠口服19.2 g/kg生藥量水蛭超細粉混懸液后，未出現任何毒性反應，無小鼠死亡，并且皮毛光滑、進食及大小便正常；但發現水蛭水煎液有輕微毒性，其半數致死劑量（LD50）以生藥計為19.9 g/kg，安全范圍較大。本研究在MTD實驗中采用質量濃度為0.33 g/mL的凍干粉混懸液分2次給藥，此劑量（26.4 g/kg）是藥典規定最大用量的58倍，由實驗結果可知，實驗組小鼠并未出現不良反應和死亡情況，說明日本醫蛭凍干粉的使用是比較安全的。考慮日本醫蛭凍干粉的抗凝血酶活性較強，參考藥典用量，建議用量每天為0.5～1 g，入丸、散或兌入湯藥。實際使用劑量可控制活性單位每天在80～100 U，約相當于普通日本醫蛭藥材活性的5～6倍，是安全合理的。日本醫蛭是動物藥，在儲存中處理不當極其容易感染黃曲霉素而產生毒性，這也是大部分動物藥出現毒性的重要原因之一。日本醫蛭凍干粉在無菌規范的條件下操作，防潮密封、冷藏保存，有效規避了這一誘因。

根據本研究結果可知，無論是在20 ℃還是40 ℃環境下，凍干粉的抗凝血酶活性均隨保存時間的延長而下降，前10 d下降得相對明顯，后15 d下降得相對平緩。但是，在40 ℃的環境下，活性下降要比20 ℃的環境快。凍干粉的抗凝血酶活性在相同的濕度下在敞開和密閉的條件下在短時間內（如25 d）相差不大。由表4可以看出，于4 ℃冰箱中儲存抗凝血酶活性下降緩慢，批號為20160928的樣品在6個月內每1 g凍干粉抗凝血酶活性下降了30 U，這可能由人為過多操作引起的；批號為20161115、20161118的樣品則在5個月內基本穩定，說明在4 ℃條件下，日本醫蛭凍干粉的抗凝血酶活性相對穩定。

凍干粉是一種物種來源明確、加工方法較為先進的水蛭商品和制劑中間體[10-11]，相較于日本醫蛭藥材及其炮制品，保留了更強的抗凝血酶活性，這對于充分利用寶貴的日本醫蛭資源，發揮藥物的療效有較大的促進作用。凍干粉混懸液在26.4 g/kg的劑量下沒有發現其毒性，其加工和儲存方式有效地避免了黃曲霉菌的感染，提升了這一新藥材商品的品質和安全性，且藥材為粉末狀更便于制劑和服用，是一種具有較好發展前景和巨大市場的水蛭藥材炮制品。通過性狀和薄層色譜可對日本醫蛭凍干粉的真偽進行辨別，通過檢查水分、酸堿度、總灰分、酸不溶性灰分和重金屬及有害元素可以控制藥材質量，通過含量測定可以判斷藥材的優劣，從而達到控制藥材質量的目的。且凍干粉在某些檢查項的限量和含量測定的限量上與原藥材和傳統炮制品相比，都有了極大提升，更能保證用藥的質量和安全。

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（收稿日期：2017-10-16 修回日期：2018-02-01）

（編輯：林 靜）