劉小花, 師志強, 牟亞轉, 周湘琳, 封士蘭
(蘭州大學 藥學院, 蘭州 730000)
藥學是一門實踐性很強的學科。現階段藥學實驗課程基本是在各二級學科的基礎上開設的,學科間的知識點滲透較少,涉及知識的深度和廣度不夠,教學過程中無法體現其系統性和連貫性[1-8]。這就迫切地需要從藥物的研究與開發過程中研發一些一體化綜合性實驗項目,將藥學各門專業課程有機整合起來,從而提高學生的創新能力與綜合實驗能力。
貞芪扶正顆粒具有良好的臨床效果[9-13],其制備過程(見圖1)可以開發成一個一體化綜合性實驗項目。項目的實施是以制備貞芪扶正顆粒為目標產物,第1步是從原料藥開始質量追蹤檢驗,其處方中的黃芪和女貞子分別按照國家標準進行檢驗[14];第2步是貞芪扶正顆粒的提取與制備,將黃芪和女貞子進行煎煮提取,濃縮成稠膏,干燥成中間體粉末,再加一定輔料,制成顆粒,成品要求檢驗合格。在實驗過程中,通過藥物分析技術及時獲取產品質量信息,保證實驗方法設計合理和實驗產品質量合格。

圖1 貞芪扶正顆粒的一體化實驗流程圖
通過貞芪扶正顆粒制備一體化綜合性實驗項目的開展,可將藥學各門專業課程有機整合起來(見圖2),對學生鞏固所學知識、培養創新精神、提高動手能力及解決問題能力都有顯著成效。

圖2 一體化實驗所連接的課程流程圖
實驗所用黃芪藥材為豆科植物蒙古黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.) Bge. var.mongholicus( Bge.) Hsiao的干燥根。
(1) 性狀判別[14]。 使學生學習了解黃芪外觀、形狀、顏色、質地、有無纖維、氣味等性狀特征。
(2) 粉末特征鑒別。依照中國藥典2015版[14]黃芪項下規定鑒別,學生應認識黃芪中石細胞、網紋導管和纖維等典型的粉末特征圖(見圖3)。

石細胞

網紋導管

黃芪纖維
(3) 薄層鑒別。方法依照中國藥典2015版黃芪項下的規定,點樣量為2 μL,在硅膠G 薄層板,展開劑為三氯甲烷-甲醇-水(13∶7∶2)的下層溶液,顯示劑為10 %硫酸乙醇溶液,在105 °C加熱至斑點顯色清晰。供試品色譜中,在與對照品色譜相應的位置上,日光下顯相同的棕褐色斑點;紫外光燈(365 nm)下顯相同的橙黃色熒光斑點,如圖4所示。
(4) 水分測定。 測定的水分為7.8%(<10.0%, 通則0832第2法), 符合規定。
(5) 總灰分測定。測定總灰分為4.5%(<5.0 %,通則2302),符合規定。
(6) 浸出物測定。 按照水溶性浸出物測定法(通則2201)項下的冷浸法測定浸出物為20.4%,>17.0%,浸出物符合規定。

(a) 日光下

(b) 365 nm紫外光下
1-黃芪甲苷; 2-黃芪藥材; 3-貞芪扶正有糖顆粒; 4-貞芪扶正無糖顆粒
(7) 黃芪甲苷含量測定。 按照高效液相色譜法(通則0512)測定。根據中國藥典2015版黃芪項下黃芪甲苷含量測定項規定,以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑;以乙腈-水(32∶68)為流動相;蒸發光散射檢測器檢測。 本品按干燥品計算,黃芪甲苷(C41H68014)平均含量為0. 051%,>0.040%,說明黃芪藥材中黃芪甲苷的含量符合規定,如圖5所示。

圖5 黃芪藥材中黃芪甲苷的HPLC圖(ELSD檢測器)
(8) 毛蕊異黃酮葡萄糖苷含量測定。 按照高效液相色譜法(通則0512)測定。根據中國藥典2015版黃芪項下毛蕊異黃酮葡萄糖苷含量測定規定,以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑;以乙腈為流動相A ,以0.2 %甲酸溶液為流動相B,0~20 min,流動相A 20%勻速上升至40%,20~30 min,流動相A40%,等度洗脫;檢測波長為260 nm。 本品按干燥品計算,毛蕊異黃酮葡萄糖苷(C22H22O10) 平均含量為0.033%,>0.020%,說明黃芪藥材中毛蕊異黃酮葡萄糖苷的含量符合2015版藥典規定,如圖6所示。

圖6 黃芪藥材中毛蕊異黃酮葡萄糖苷的HPLC圖(DAD檢測器)
實驗所用女貞子為木犀科植物女貞LigustrumlucidumAit. 的干燥成熟果實。
(1) 性狀鑒別。學生可根據中國藥典要求認識女貞子的性狀。
(2) 粉末特征鑒別[14]。通過此實驗學生可觀察到女貞子的種皮細胞、內果皮纖維等粉末特征(見圖7),從而將藥用植物學、生藥學的一些技術和方法應用實踐中。

圖7 女貞子粉末特征圖
(3) 化學鑒別[14]。依照中國藥典女貞子項下的鑒別方法檢驗,對供試品溶液和對照品溶液進行制備,照薄層色譜法(通則0502)試驗,點樣量為1 μL,薄層板為硅膠G板,展開劑為三氯甲烷-甲醇-甲酸(40∶1∶1),顯色劑為10% 硫酸乙醇溶液,在110 °C加熱至斑點顯色淸晰。如圖8所示,在與對照品色譜相應的位置上,顯相同顏色的斑點。
(4) 雜質、水分和總灰分檢查。檢査雜質為2.4%(<3 %,通則2301);水分為5.6%(<8.0 %,通則0832第2法);總灰分為4.5%(<5.5%,通則2302)。雜質、水分和總灰分全部符合規定。
(5) 浸出物測定。按照醇溶性浸出物測定法(通則2201)項下的熱浸法測定,用30 %乙醇作溶劑,醇浸出物為30.4%(>25.0%),符合規定。

圖8 女貞子藥材TCL圖
(6) 含量測定。 按照高效液相色譜法(通則0512)測定[14]。依照中國藥典女貞子項下含量測定方法,以甲醇-水(40∶60)為流動相;檢測波長為224 nm。本品按干燥品計算,特女貞苷(C31H42017)的平均含量為1.32%(>0.70%),說明女貞子藥材中特女貞苷的含量符合規定,如圖9所示。

圖9 女貞子藥材的HPLC圖(DAD檢測器)
黃芪和女貞子,加水煎煮3次,合并煎液,過濾,濾液濃縮,干燥,加輔料適量,制成顆粒,干燥,分裝。
本品為黃棕色顆粒;味甜(含糖型)或味微苦(無糖型)。
取含量測定項下的供試品溶液,用黃芪藥材的薄層鑒別條件展開和顯色。供試品色譜中,在與對照品色譜相應的位置上,日光下顯相同的棕褐色斑點;紫外光燈(365 nm)下顯相同的橙黃色熒光斑點(見圖4)。
應符合顆粒劑項下有關的各項規定(附錄IC)。
(1) 粒度照粒度和粒度分布測定法。(通則0982第二法雙篩分法)測定,不能通過一號篩與能通過五號篩的總和不得超過15%,制備的有糖和無糖顆粒均符合規定。
(2) 水分。中藥顆粒劑照水分測定法(通則0832)測定,有糖顆粒的水分為7.1%,無糖顆粒的水分為6.4%,均不超過8.0%,符合規定。
(3) 貞芪扶正有糖及無糖顆粒的溶化性均符合規定。
(1) 色譜方法[16]。SpursilTM C18色譜柱(250 mm ×4.6 mm,5 μm);流動相為乙腈和水,梯度洗脫;柱溫30℃;檢測波長為254 nm;流速為1.0 mL/min;進樣量:20 μL; ELSD溫度為112.8 ℃,載氣流速3.2 L/min。色譜圖見圖10、11。

圖10 貞芪扶正顆粒與藥材及對照品的HPLC-DAD圖(254 nm)

圖11 貞芪扶正顆粒與各對照品的HPLC-ELSD圖
(2) 樣品溶液制備方法[17]。取貞氏扶正顆粒約15 g(無糖型5 g),精密稱定,置于具塞錐形瓶中,加甲醇150 mL溶解,加氨水15 mL,超聲波1 h,濾過,濾液濃縮至干,加20 mL水溶解后,用水飽和的正丁醇振搖提取4次,每次40 mL,合并正丁醇液,蒸干,殘渣加甲醇溶解,轉移至10 mL容量瓶中,加甲醇至刻度。
(3) 制劑含量測定。本品有糖顆粒每袋黃芪甲苷(C41H68O14)平均含量為1.23 mg,無糖顆粒每袋黃芪甲苷(C41H68O14)平均含量為1.24 mg,均>0.6 mg,說明制劑含量測定合格。
(4) 含量測定。采用HPLC-DAD-ELSD連用技術,可同時測定黃芪甲苷、特女貞苷和毛蕊異黃酮-7-O-β-D-葡萄糖苷3種成分含量。通過色譜峰的變化可比對原料藥與制劑的化學成分變化。
貞芪扶正顆粒的一體化綜合實驗是按照藥學技術的系統性和內在聯系組織實驗教學,從中藥材原生物狀態到制成藥品的全過程,體現藥物研究、開發、應用的規律性以及技能的實用性,使學生了解并掌握藥物研究的基本過程和操作方法。
本項目從中藥原生植物黃芪和女貞子的認識開始,到生產到合格的藥品截止,共分為若干個階段。該實驗可以將藥用植物學與生藥學、天然藥物化學、藥物分析學、中藥制劑分析、藥劑學等各門課程串聯起來,培養學生掌握知識的綜合能力以及對綜合知識的應用能力。
目前貞芪扶正顆粒試行衛生部藥品標準中藥成方制劑標準,含量測定方法使用薄層掃描法測定黃芪甲苷含量,而本項目采用HPLC法測定黃芪甲苷含量,比法定標準先進和準確。
學生通過對文獻的查閱;按照國家標準對原料藥黃芪和女貞子進行檢驗,合格后才能對其進行煎煮提取,濃縮成稠膏,干燥,加一定輔料,制成顆粒,檢驗合格后,才能成為貞芪扶正顆粒的藥品。在實驗過程中,通過藥物分析技術及時獲取產品質量信息,保證實驗方法設計合理、實驗產品質量合格。 其中貞芪扶正顆粒的制備作為一體化實驗的主線,是整個實驗的匯聚點。
在實驗室條件下制備顆粒,由于實驗室的潔凈度不夠,因此制劑中微生物檢驗可能不合格,但制得的制劑并不食用,只是注重培養學生了解和掌握藥品生產的全過程。盡管由于實驗室條件達不到藥品生產的條件,有一些缺點,但通過該項目的建設,打破了傳統的藥學實驗教學模式,使各自為政的隸屬于不同研究所的師資人員得到整合;學生對各種藥學專業儀器設備的使用與操作,使隸屬于各個研究所的儀器資源得到共享。
因為實驗所用的黃芪藥材購買時有重金屬及有機氯農藥殘留的限量報告,其符合2015版藥典規定。且一體化實驗課時有限,所以此項目沒有設計黃芪藥材重金屬及有機氯農藥殘留的檢查項目。
該一體化實驗無論從內容、方法的組合,實驗手段的更新,還是知識面的擴展,都比傳統實驗優越,對學生鞏固所學知識、培養創新精神、提高動手能力及解決問題的能力等方面都有很大促進。它是基于教學大綱的要求,在一個集中的時間內對所學知識進行系統化的匯總和串聯,學生通過實驗鞏固了在前幾個學期所學的專業課程,起到總復習的作用,并從藥學學科的整體層面理解科學研究的方法,有利于學生畢業實習和畢業前進行的課題設計,有利于學生在以后的工作崗位或學習深造中快速上手和操作。