張周菊 張悅 彭翠香 孔菲菲 高佩 梁璐
中圖分類號 R285.5;R283 文獻標志碼 A 文章編號 1001-0408(2018)19-2662-05
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.19.16
摘 要 目的:優化蛇歸止癢方提取工藝。方法:以小鼠止癢藥效實驗相關結果為指標篩選蛇歸止癢方的提取工藝路線(包括醇提、水提等4種工藝),再以收膏率及阿魏酸、芍藥苷、苦參堿、氧化苦參堿含量等組成的綜合評分為考察指標,采用L9(34)正交試驗篩選乙醇體積分數、加醇量倍數、提取時間(次數)等提取工藝的最優參數,并進行工藝驗證試驗。結果:篩選的提取工藝路線為全方采用60%乙醇回流提取;最優工藝中各參數具體為提取2次,第1次加8倍乙醇提取2 h,第2次加8倍乙醇提取1 h。驗證試驗結果顯示,3次試驗阿魏酸、芍藥苷、苦參堿、氧化苦參堿的平均含量分別為0.71、22.13、1.92、9.88 mg/g(RSD=2.96%、2.03%、2.55%、1.23%,n=3),平均收膏率為19.22%(RSD=0.96%,n=3)。結論:優選的提取工藝穩定、可行。
關鍵詞 蛇歸止癢方;提取工藝;正交試驗;優化;止癢藥效實驗;小鼠
ABSTRACT OBJECTIVE: To optimize the extraction technology of Shegui zhiyang formula. METHODS: The extraction technology route (4 technologies such as ethanol extraction, water extraction, etc.) of Shegui zhiyang formula in mice was screened by using related indexes of antipruritic efficacy test. Using comprehensive score of extract yield, the contents of ferulic acid, paeoniflorin, matrine and oxymatrine as indexes, L9(34) orthogonal test was used to screen optimal parameters of extraction technology as volume fraction of ethanol, ethanol fold, extraction time (times). Validation test was conducted. RESULTS: Screened extraction technology route was medicinal materials were reflux extracted with 60% ethanol. The optimal technology included extracting for 2 times, lasting for 2 h with 8-fold ethanol at first time, lasting for 1 h with 8-fold ethanol at second time. The results of validation tests showed that average contents of ferulic acid, paeoniflorin, matrine and oxymatrine were 0.71, 22.13, 1.92, 9.88 mg/g (RSD=2.96%, 2.03%, 2.55%, 1.23%,n=3). Average extract yield was 19.22% (RSD=0.96%, n=3). CONCLUSIONS: The optimized extraction process is stable and feasible.
KEYWORDS Shegui zhiyang formula; Extraction technology; Orthogonal test; Optimization; Antipruritic efficacy test; Mice
中醫認為中老年性皮膚瘙癢癥多為血虛肝旺以致生風生燥、肌膚失養而成[1]。蛇歸止癢方由烏梢蛇、當歸、赤芍、苦參等6味中藥組成,該方由名老中醫陳如泉教授(湖北中醫藥大學教授、中醫內科專家)根據中老年人皮膚瘙癢癥病機、前人臨床實踐及自己多年行醫心得,在經典古方“當歸飲子”基礎上化裁而成。方中當歸、赤芍兩藥養血活血[2]、涼血祛瘀[3],為方中之君藥,該方經多年臨床驗證適用于血虛風燥、肝腎陰虛型的中老年皮膚瘙癢癥[4-6]。
蛇歸止癢方臨床使用方法為煎湯服用,但湯劑煎煮麻煩,且服用量大、不易保存、不便于攜帶,故本團隊擬將該方研制成中藥復方顆粒劑。為確定合理的提取工藝,保證制劑的質量和療效,本研究參考文獻[7-12],設計了多條提取工藝路線,并將各路線得到的提取物參考文獻[13-14]進行小鼠止癢藥效實驗,以篩選出能保證療效的提取工藝;再在此基礎上采用正交試驗設計法,以收膏率及阿魏酸(當歸中主成分)、芍藥苷(赤芍中主成分)、苦參堿和氧化苦參堿(苦參中主成分)的含量等組成的綜合評分為考察指標[15],優化提取工藝參數,以此為其進一步制成顆粒奠定基礎。
1 材料
1.1 儀器
Ab265S十萬分之一電子天平、AL204萬分之一電子天平(瑞士Mettler-Toledo公司);AT20高效液相色譜儀(日本島津公司);DL-360B超聲波清洗器(上海之信儀器有限公司)。
1.2 藥品與試劑
烏梢蛇(批號:140901)、苦參(批號:140101)、當歸(批號:1506863)、赤芍(批號:1506835)等藥材均購自湖北格林藥業有限公司,上述藥材經檢驗,其質量均符合2015年版《中國藥典》(一部)各藥材項下有關規定;阿魏酸(批號:110773-201313,純度:99.6%)、芍藥苷(批號:110736-201438,純度:96.4%)、苦參堿(批號:110805- 200508,純度:99.9%)、氧化苦參堿(批號:110780- 2001007,純度:92.5%)對照品均購自中國食品藥品檢定研究院;右旋糖酐40葡萄糖注射液(四川科倫藥業股份有限公司,批號:T15082204,規格:500 mL/瓶,含30 g右旋糖酐40與25 g葡萄糖);鹽酸苯海拉明片(臨汾寶珠制藥有限公司,批號:20151005,規格:25 mg/片);乙腈、甲醇、磷酸均為色譜純,水為超純水,其余試劑為分析純,水為蒸餾水。
1.3 動物
SPF級KM小鼠,4~6周齡,體質量18~22 g;由湖北省實驗動物研究中心提供,實驗動物生產許可證號:SCXK(鄂)2015-0018。
2 方法與結果
2.1 提取工藝路線的初篩
2.1.1 提取工藝的設計與提取物制備 本研究在提取工藝參數篩選前進行了藥材提取工藝路線的初篩。文獻資料報道本方藥材提取主要有水煎煮提取和乙醇提取方法[7-12],在此基礎上,本研究工藝初篩設計了4條工藝路線。(1)工藝Ⅰ:全方藥材水煎煮提取;(2)工藝Ⅱ:方中苦參、赤芍等藥材水煎煮提取,另將烏梢蛇、當歸采用60%乙醇回流提取;(3)工藝Ⅲ:烏梢蛇、當歸、苦參、赤芍采用60%乙醇回流提取,其余藥材水煎煮提取;(4)工藝Ⅳ:全方藥材60%乙醇回流提取。提取后分別得到提取物濃溶液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,均含1 g/mL(以生藥計,下同)。
2.1.2 止癢藥效實驗方法 止癢藥效模型為:靜脈注射右旋糖酐40誘發小鼠皮膚瘙癢模型[16-18]。取小鼠分為以下7組:陰性對照組、不同工藝提取物組和陽性對照藥低、高劑量組,每組11只。不同工藝提取物組:小鼠灌胃給藥量均為18 mL/kg(人日服用量為1 g/kg,以臨床2倍劑量給藥,折算成小鼠給藥量為18 g/kg[19-20],即小鼠給藥量為18 mL/kg)。陽性藥對照組:鹽酸苯海拉明片[13][用水制備成低、高劑量(0.625、1.25 mg/mL)溶液 ,以灌胃給藥量18 mL/kg計,低劑量組給藥量為11.25 mg/kg(相當于人臨床劑量),高劑量組給藥量為22.5 mg/kg(相當于人臨床劑量的2倍)]。陰性對照組:給予同體積蒸餾水(18 mL/kg)。以上各組小鼠均每天給藥1次,連續7 d。末次給藥后1 h,小鼠尾靜脈注射右旋糖酐40(1.25 mg/kg)。以小鼠前爪搔抓頭部、后爪搔抓軀干、嘴咬全身各部位作為瘙癢指征。錄像儀觀察記錄,以瘙抓潛伏期(注射右旋糖苷40結束至第1次搔抓開始的時間)及注射右旋糖苷40結束后30 min內小鼠搔抓次數作為止癢效果的評價指標。若30 min內未出現搔抓指征的動物,搔抓次數按0次計,搔抓潛伏期按1 800 s計。各組抓搔小鼠只數的比較采用SPSS 19.0行χ2檢驗,P<0.05表示差異有統計學意義。
2.1.3 止癢藥效實驗結果 陰性對照組小鼠均出現搔抓,表明造模成功。各給藥組小鼠搔抓指標檢測結果見表1。
由表1結果表明,與陰性對照組比較,工藝Ⅲ提取物組與工藝Ⅳ提取物組發生搔抓小鼠的只數更少,二者比較差異有統計學意義(P<0.01),工藝Ⅳ提取物組小鼠瘙抓潛伏期延長,瘙抓次數減少,差異均有統計學意義(P<0.001),即工藝Ⅳ所得提取物對右旋糖酐40誘發的小鼠全身瘙癢的止癢效果優于其他工藝所得提取物。故本研究確定本方的提取工藝為工藝Ⅳ,即全方以60%乙醇回流提取。
2.2 阿魏酸含量測定
參考文獻[15]方法進行測定。
2.2.1 色譜條件與系統適用性試驗 色譜柱:Diamonsil C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:乙腈-0.2%磷酸溶液(17 ∶ 83,V/V);檢測波長:316 nm;柱溫:35 ℃;進樣量:10 μL。取“2.2.2”~“2.2.4”項下對照品、供試品和缺當歸陰性樣品溶液進樣分析,理論板數按阿魏酸峰計應不低于5 000。系統適用性試驗色譜見圖1。
2.2.2 對照品溶液的制備 取阿魏酸對照品適量,精密稱定,置于棕色量瓶中,加70%甲醇制成每mL含阿魏酸12 μg的溶液,即得。
2.2.3 供試品溶液的制備 取提取物(工藝Ⅳ)干燥后所得浸膏粉0.5 g,精密稱定,置于具塞錐形瓶中,精密加入70%甲醇20 mL,密塞,稱定質量,超聲(240 W,50 kHz)提取20 min,70%甲醇補足減失的質量,搖勻,靜置;取上清液濾過,取續濾液,即得。
2.2.4 缺當歸陰性樣品溶液的制備 取缺當歸的蛇歸止癢方,全方按工藝Ⅳ以60%乙醇回流提取,得陰性樣品,按“2.2.3”項下操作方法制得缺當歸陰性樣品溶液。
2.2.5 線性范圍考察 取阿魏酸對照品適量,精密稱定,置于棕色量瓶中,加70%甲醇制成質量濃度為0.12 mg/mL的對照品貯備液。 分別精密吸取對照品貯備液0.1、0.5、1、1.5、2 mL,置于10 mL棕色量瓶中,得質量濃度分別為1.25、6.23、12.46、18.69、24.92 μg/mL的對照品溶液,進樣測定。以對照品質量濃度為橫坐標(x)、峰面積為縱坐標(y)進行線性回歸,得阿魏酸回歸方程為y=46 134x+ 48 544(r=0.999 6),表明阿魏酸檢測質量濃度線性范圍為1.25~24.92 μg/mL。
2.2.6 精密度、重復性、穩定性和加樣回收試驗 按相關方法進行試驗。結果,精密度試驗中峰面積的RSD為0.15%(n=6),重復性試驗中峰面積的RSD為1.23%(n=6),穩定性試驗中供試品溶液放置24 h內含量的RSD為1.59%(n=6),平均加樣回收率為101.21%(RSD=1.36%,n=6),均符合相關要求。
2.3 芍藥苷含量測定
參考文獻[15]方法測定。
2.3.1 色譜條件與系統適用性試驗 色譜柱:Diamonsil C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:甲醇-0.05 mol/L磷酸二氫鉀溶液(40 ∶ 65,V/V);柱溫:室溫;檢測波長:230 nm。進樣量:10 μL。取“2.3.2”~“2.3.4”項下對照品、供試品和缺赤芍陰性樣品溶液,進樣分析,理論板數按芍藥苷峰計應不低于3 000。系統適用性試驗色譜見圖2。
2.3.2 對照品溶液的制備 取經五氧化二磷減壓干燥36 h的芍藥苷對照品適量,精密稱定,加甲醇制成每mL含芍藥苷0.5 mg的溶液,即得。
2.3.3 供試品溶液的制備 取提取物(工藝Ⅳ)干浸膏粉1.5 g,精密稱定,置于具塞錐形瓶中,精密加入甲醇25 mL,稱定質量,超聲處理20 min,用甲醇補足減失的質量,搖勻,濾過,取續濾液,即得。
2.3.4 缺赤芍陰性樣品溶液的制備 取缺赤芍的蛇歸止癢方,全方按工藝Ⅳ以60%乙醇回流提取,得陰性樣品,按“2.3.3”項下操作方法制得缺赤芍陰性樣品溶液。
2.3.5 線性范圍考察 取芍藥苷對照品適量,精密稱定,置于量瓶中,加甲醇制成質量濃度為5 mg/mL的對照品貯備液。分別精密吸取貯備液0.1、0.5、1、1.5、2 mL,置于10 mL量瓶中,制備成質量濃度分別為54.1、270.5、541.0、811.5、1 082.0 μg/mL的對照品溶液,進樣測定。以對照品質量濃度為橫坐標(x)、峰面積為縱坐標(y)進行線性回歸,得芍藥苷線性回歸方程為y= 16 552x-68 719(r=0.999 6),表明芍藥苷檢測質量濃度線性范圍為54.1~1 082.0 μg/mL。
2.3.6 精密度、重復性、穩定性和加樣回收試驗 按相關方法進行試驗。結果,精密度試驗中芍藥苷峰面積的RSD為0.20%(n=6),重復性試驗中峰面積的RSD為1.33%(n=6),穩定性試驗中供試品溶液放置24 h內含量的RSD為1.99%(n=6),平均加樣回收率為98.91%(RSD=1.95%,n=6),均符合相關要求。
2.4 苦參堿及氧化苦參堿的含量測定
按參考文獻[9]方法測定。
2.4.1 色譜條件與系統適用性試驗 色譜柱:GP-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:乙腈-無水乙醇-3%磷酸溶液(80 ∶ 10 ∶ 10,V/V/V);檢測波長:220 nm;柱溫:室溫;進樣量:10 μL。取“2.4.2”~“2.4.4”項下對照品、供試品和缺苦參陰性樣品溶液,進樣分析,理論板數按氧化苦參堿峰計應不低于2 000。系統適用性試驗色譜見圖3。
2.4.2 對照品溶液的制備 取苦參堿對照品、氧化苦參堿對照品適量,精密稱定,加乙腈-無水乙醇(80 ∶ 20,V/V)混合溶液分別制成每mL含苦參堿50 μg、氧化苦參堿0.15 mg的溶液,即得。
2.4.3 供試品溶液的制備 取提取物(工藝Ⅳ)干浸膏粉末約2.0 g,精密稱定,置于具塞錐形瓶中,加濃氨試液0.5 mL,精密加入三氯甲烷20 mL,密塞,稱定質量,超聲(功率:250 W,頻率:33 kHz)處理30 min,放冷,再稱定質量,用三氯甲烷補足減失的質量,搖勻,濾過;精密量取續濾液5 mL,加在中性氧化鋁柱(100~200目5 g,內徑1 cm)中,依次以三氯甲烷、三氯甲烷-甲醇(7 ∶ 3,V/V)混合溶液各20 mL洗脫,合并收集洗脫液,回收溶劑;殘渣加無水乙醇適量使溶解,轉移至10 mL量瓶中,加無水乙醇至刻度,搖勻,即得。
2.4.4 缺苦參陰性樣品溶液的制備 取缺苦參的蛇歸止癢方,全方按工藝Ⅳ以60%乙醇回流提取,得陰性樣品,按“2.4.3”項下操作方法制得缺苦參陰性樣品溶液。
2.4.5 線性范圍與定量限考察 取苦參堿和氧化苦參堿對照品適量,精密稱定,分別置于量瓶中,加乙腈-無水乙醇(80 ∶ 20,V/V)混合溶液制成質量濃度0.5、1.5 mg/mL的苦參堿和氧化苦參堿對照品貯備液。分別精密吸取苦參堿對照品貯備液0.1、0.5、1、1.5、2 mL,置于10 mL量瓶中,制成質量濃度為5.0、24.9、49.8 、74.7、99.6 μg/mL的苦參堿對照品溶液;同法制備質量濃度為15.4、77.2、154.3、231.5、308.6 μg/mL的氧化苦參堿對照品溶液,進樣測定。以對照品質量濃度為橫坐標(x)、峰面積為縱坐標(y)進行線性回歸,得苦參堿和氧化苦參堿的回歸方程分別為y=5 799x+4 843.1(r=0.999 1)、y=6 685.8x-25 325(r=0.999 4),表明苦參堿和氧化苦參堿檢測質量濃度線性范圍分別為5.0~99.6、15.4~308.6 μg/mL。
按相關方法操作,苦參堿與氧化苦參堿定量限分別為4.99、10.26 ng。
2.4.6 精密度、重復性、穩定性和加樣回收試驗 按相關方法進行試驗。結果,精密度試驗中苦參堿、氧化苦參堿峰面積的 RSD分別為0.99%、0.19%(n=6),重復性試驗中峰面積的RSD分別為1.55%、1.15%(n=6);穩定性試驗中供試品溶液放置 24 h內含量的RSD分別為1.44%、0.65%(n=6),平均加樣回收率分別為99.90%、98.33%(RSD分別為1.85%、1.71%,n=6),均符合相關要求。
2.5 正交試驗優選乙醇提取工藝
2.5.1 藥材吸液量考察 稱取烏梢蛇、赤芍、當歸、苦參等6味藥材共120 g,加500 mL的60%乙醇,浸泡過夜,濾過,得濾液,量得濾液體積。計算吸液量[吸液量=(500-濾液體積)/藥材質量]。重復3次試驗。結果藥材吸液量為1倍(1 mL/g)。根據此試驗結果,藥材提取時先加入1倍(1 mL/g)溶劑補足藥材吸液量,再加第1次提取用的溶劑。
2.5.2 正交試驗方法與結果 按處方比例稱取藥材9份,每份300 g,選擇乙醇體積分數(A,%)、加醇量(B,倍)、回流提取時間及次數(C,h)作為考察因素[21-22],按照L9(34)正交試驗分別進行提取,得提取液分別減壓濃縮至干膏,計算收膏率(干膏量/投料量×100%)。以芍藥苷、阿魏酸、苦參堿、氧化苦參堿含量及收膏率組成的綜合評分[綜合評分=(阿魏酸含量×0.15/阿魏酸含量最大值+芍藥苷含量×0.15/芍藥苷含量最大值+苦參堿含量×0.1/苦參堿含量最大值+氧化苦參堿含量×0.1/氧化苦參堿含量最大值+收膏率×0.5/收膏率最大值)×100]為考察指標,優選工藝參數。因素與水平見表2,正交試驗設計與結果見表3,方差分析結果見表4。
由表3、表4可知,各因素對綜合評分的影響大小依次為A>B>C,最優工藝為A2B3C2:即加入16倍量的60%乙醇提取2次,每次8倍量,提取時間分別為2、1 h。在實際提取時,將補足吸液量所需1倍溶劑與第1次提取所需8倍量溶劑合并一起加入進行第1次提取。
2.6 驗證試驗
按處方比例稱取烏梢蛇、當歸、赤芍、苦參等藥材共1 200 g,按以上確定的最優工藝進行回流提取,即在藥材中加入16倍量60%乙醇,提取2次,第1次提取前加1倍量60%乙醇補足吸液量,再加8倍量60%乙醇提取2 h;第2次加8倍量60%乙醇提取1 h,合并2次提取液,回收乙醇,減壓濃縮至干浸膏。重復試驗3次,結果3次試驗的平均收膏率為19.22%(RSD=0.96%,n=3),阿魏酸平均含量為0.71 mg/g(RSD=2.96%,n=3);芍藥苷平均含量為22.13 mg/g (RSD=2.03%,n=3);苦參堿平均含量為1.92 mg/g(RSD=2.55%,n=3));氧化苦參堿平均含量為9.88 mg/g(RSD=1.23%,n=3),各指標3次試驗的RSD均在3%以內,表明工藝穩定可行。
3 討論
3.1 提取工藝參數優化方法的改進
本研究為保證終產品的療效,先以藥效學結果為考察指標對全方進行了提取工藝路線初篩。發現各工藝組均對右旋糖酐40誘發的小鼠全身瘙癢有止癢效果,其中全方以60%乙醇回流提取效果最優,因此確定了藥材全方采用60%乙醇回流提取的工藝路線。之后采用正交試驗法優選乙醇回流提取工藝參數,以阿魏酸、芍藥苷、苦參堿與氧化苦參堿含量以及收膏率等組成的綜合評分結果為考察指標進行乙醇提取工藝參數的篩選。因考慮到中藥藥效一般多為全方提取物,即各藥材多種成分協同作用的結果,故收膏率應做為評價工藝的關鍵指標,因此設定綜合評分公式中收膏率的權重系數為0.5,其他指標性成分含量的權重系數共占0.5,以此來優化提取工藝參數更為合理。
3.2 正交試驗設計方法的改進
提取次數為影響中藥提取率的因素之一,所以在中藥提取時必須進行提取次數的考察,但在L9(34)表中,提取次數作為一個因素會與其他因素產生交互作用,在實際操作過程中會引起其他水平的變化[23]。目前已經有較多文獻[24-26]不將提取次數作為影響因素放入正交設計表中,而是先考察提取次數,提取次數確定后,再采用正交試驗考察其他因素,這樣就可避免交互作用的影響,但是試驗次數會有所增加。在本研究提取工藝的正交試驗設計中,則將提取次數和提取時間合并為一個因素,在不增加試驗次數和不引起其他因素項下水平變化的情況下同時考察了提取時間和提取次數。
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(收稿日期:2018-04-18 修回日期:2018-06-15)
(編輯:劉 萍)