覃 翔 ,李婉銘 ,韋金彩 ,廖 強
(1. 廣西中醫藥大學附屬瑞康醫院,廣西 南寧 530011; 2. 廣西壯瑤藥工程技術研究中心,廣西 南寧 530011; 3. 廣西壯族自治區南寧市食品藥品檢驗所,廣西 南寧 530004)
坐浴安散是廣西中醫藥大學附屬瑞康醫院研發的中藥制劑(桂藥制字Z20050001),由大黃、功勞木、苦參、五倍子、兩面針等中藥組方,具有清熱解毒、消腫止痛功效,用于治療內外痔發炎、痔瘺術后肛瘺腫痛,臨床療效顯著。方中,大黃、功勞木清熱解毒、活血化瘀,苦參清熱燥濕、殺蟲止癢,五倍子、白礬、芒硝、冰片收斂消腫、止血止癢,配以兩面針消腫止痛效果更佳[1-2]。現代藥理學研究表明,大黃含有蒽醌類、蒽酮類、二苯乙烯類、有機酸類等化合物[3]。其中,主要藥效成分為蒽醌類化合物,包括結合型和游離型,結合型蒽醌可溶于熱水,幾乎不溶于冷水,游離型蒽醌難溶于水,均易溶于丙酮、甲醇、乙醇。功勞木主要含有小檗堿、巴馬汀、氧化小檗堿、尖刺堿、阿莫靈等生物堿類化合物[4]。苦參主要含有生物堿類、黃酮類、氧雜蒽酮類、醌類、三萜糖苷、脂肪酸和揮發油[5]。五倍子的主要成分為鞣酸[6]。兩面針主要含有生物堿類、木脂素類有效成分[7]。根據處方中需提取的5味藥材有效成分的理化性質,本研究中采取醇水雙提法,先用乙醇提取大黃,再將醇提后的藥渣與另外4味藥材(功勞木、苦參、五倍子、兩面針)一同用水進行提取,最大限度地富集有效成分。采用高效液相色譜(HPLC)法測定6 種指標成分的含量,以醇提物中大黃酸、大黃素、大黃酚的含量與醇提干膏得率為醇提工藝的綜合評價指標,以水提物中苦參堿、氧化苦參堿、鹽酸小檗堿的含量與水提干膏得率為水提工藝的綜合評價指標,通過層次分析(AHP)法建立指標回歸模型,確定各指標權重系數,以正交試驗優選醇提及水提工藝,為坐浴安散的提取工藝確立提供參考。現報道如下。
LC-2030(Plus)型高效液相色譜儀,配有真空脫氣機、四元泵、自動進樣器、紫外(UV)檢測器(日本島津公司);VGT - 2227QTD 型超聲波清洗機(廣東固特超聲股份有限公司,功率為600 W,頻率為40 kHz);xs205du型電子天平(瑞士Mettler Toledo 公司,精度為十萬分之一);101-38型數顯式電熱恒溫干燥箱(上海滬越實驗儀器有限公司);GM - 0.33A 型隔膜真空泵(天津市津騰實驗設備有限公司)。
大黃(批號為20210406),功勞木(批號為20201030),苦參(批號為20210316),五倍子(批號為20210316),均購自廣西柳州百草堂中藥飲片廠有限責任公司;兩面針(廣西德潤堂中藥科技有限公司,批號為20200901)。以上中藥飲片經廣西壯族自治區南寧市食品藥品檢驗所副主任藥師廖強鑒定均符合2020 年版《中國藥典(一部)》規定。大黃酸對照品(批號為110757-201607,含量為99.3%),大黃素對照品(批號為110756-201913,含量為96.0%),大黃酚對照品(批號為110796- 201922,含量為99.4%),鹽酸小檗堿對照品(批號為110713 -202015,含量為85.9%),苦參堿對照品(批號為110805-202010,含量為98.7%),氧化苦參堿對照品(批號為110780 - 201909,含量為92.9%),均購自中國食品藥品檢定研究院;乙腈、甲醇(色譜純,賽默飛世爾科技有限公司),其他試劑均為分析純,水為娃哈哈純凈水。
2.1.1 色譜條件與系統適用性試驗
色譜柱:Shim-pack GIST C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流速:1.0 mL/min;柱溫:30 ℃;進樣量:10 μL。
醇提物大黃酸、大黃素、大黃酚:甲醇為流動相A,0.1%磷酸溶液為流動相B,梯度洗脫(0~5 min 時70%A,5~8 min 時 70%A → 85%A,8~20 min 時85%A,20~25 min 時 85%A → 70%A,25~30 min 時70%A);檢測波長為254 nm。理論板數按大黃素峰計應不低于3 000。
水提物苦參堿、氧化苦參堿:乙腈為流動相A,0.025 moL/ L 磷酸二氫鉀溶液為流動相B,梯度洗脫(0~10 min 時 2%A → 8%A,10~15 min 時 8%A,15~20 min 時 8%A → 2%A,20~25 min 時 2%A);檢測波長為220 nm。理論板數按氧化苦參堿峰計應不低于4 000。
水提物鹽酸小檗堿[8]:乙腈為流動相A,0.05 moL/L磷酸二氫鉀溶液(加0.2%三乙胺,用磷酸調pH 至3)為流動相B,梯度洗脫(0~8 min 時22%A → 30%A,8~12 min 時 30%A → 50%A,12~18 min 時 50%A,18~22 min 時 50%A → 30%A,22~25 min 時 30%A →22%A,25~30 min 時22%A);檢測波長為345 nm。理論板數按鹽酸小檗堿峰計應不低于5 000。
2.1.2 溶液制備
分別取大黃酸、大黃素、大黃酚、苦參堿和氧化苦參堿對照品各適量,精密稱定,加甲醇溶解,制成質量濃度分別為 26.18,24.24,26.18 μg/ mL 的大黃酸、大黃素、大黃酚混合對照品溶液Ⅰ及質量濃度分別為58.14,158.75μg/mL 的苦參堿、氧化苦參堿混合對照品溶液Ⅱ。取鹽酸小檗堿對照品適量,精密稱定,加鹽酸 - 甲醇溶液(1∶100,V/V)溶解,制成質量濃度為11.38μg/mL的對照品溶液Ⅲ。
取坐浴安散醇提物干膏粉末(過4 號篩)0.03 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入甲醇25 mL,稱定質量,超聲處理(功率為600 W,頻率為40 kHz)30 min,放冷,再稱定質量,用甲醇補足減失的質量,搖勻,濾過。精密量取續濾液5 mL,置燒瓶中,揮去溶劑,加8%鹽酸溶液10 mL,超聲處理(功率為600 W,頻率為40 kHz)2 min,加二氯甲烷10 mL,加熱回流1.0 h,放冷,置分液漏斗中,用少量二氯甲烷洗滌容器,置分液漏斗中,分取二氯甲烷層,酸液用二氯甲烷提取3 次,每次10 mL,合并二氯甲烷液,減壓干燥至干,殘渣加甲醇溶解,轉移至10 mL 容量瓶中,加甲醇定容,搖勻,0.45μm 微孔濾膜濾過,即得醇提物大黃酸、大黃素、大黃酚供試品溶液[9]。
取坐浴安散水提物干膏粉末(過4 號篩)0.5 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,加氨試液2 mL,精密加入二氯甲烷50 mL,稱定質量,超聲處理(功率為600 W,頻率為40 kHz)20 min,放冷,再稱定質量,用二氯甲烷補足減失的質量,搖勻,濾過,濾液蒸干,殘渣加70%甲醇溶解,轉移至10 mL 容量瓶中,加70%甲醇定容,搖勻,0.45μm 微孔濾膜濾過,即得水提物苦參堿、氧化苦參堿供試品溶液[10]。
取坐浴安散水提物干膏粉末(過4 號篩)0.1 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入鹽酸- 甲醇溶液(1∶100,V/V)50 mL,稱定質量,超聲處理(功率為600 W,頻率為40 kHz)20 min,放冷,再稱定質量,用鹽酸 - 甲醇溶液(1∶100,V/V)補足減失的質量,搖勻,濾過,濾液蒸干,殘渣加鹽酸 - 甲醇溶液(1∶100,V/V)溶解,轉移至10 mL 容量瓶中,加鹽酸 - 甲醇溶液(1∶100,V/V)定容,搖勻,0.45μm 微孔濾膜濾過,即得水提物鹽酸小檗堿供試品溶液。
分別按處方比例稱取除苦參外的其他藥材和除功勞木外的其他藥材各1份,以及各自水提后得到的干膏粉末(過4 號篩),精密稱定,按供試品溶液制備方法制備陰性對照品溶液。
2.1.3 方法學考察
專屬性試驗:吸取2.1.2項下混合對照品溶液Ⅰ,Ⅱ,對照品溶液Ⅲ和供試品溶液各適量,按2.1.1項下色譜條件分別進樣測定,記錄色譜圖。供試品溶液色譜圖中,大黃酸、大黃素、大黃酚、苦參堿、氧化苦參堿、鹽酸小檗堿與各雜質峰分離度均較好,各待測成分的理論板數均符合要求。色譜圖見圖1。

圖1 高效液相色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms
線性關系考察:精密吸取2.1.2項下混合對照品溶液Ⅰ,Ⅱ和對照品溶液Ⅲ各1,2,4,6,8,9 mL,置10 mL容量瓶中,2 種混合對照品溶液用甲醇稀釋并定容,對照品溶液Ⅲ用鹽酸-甲醇溶液(1∶100,V/V)稀釋并定容,搖勻,即各得6 個梯度對照品溶液,按2.1.1 項下色譜條件分別進樣測定,以峰面積(Y)為縱坐標、質量濃度為(X,μg/mL)橫坐標進行線性回歸。結果見表1,表明所測成分在各自的質量濃度范圍內與峰面積線性關系良好。
精密度試驗:精密吸取2.1.2 項下混合對照品溶液Ⅰ,Ⅱ和對照品溶液Ⅲ各適量,以各自配制所用溶劑稀釋2 倍,作為混合對照品溶液a、混合對照品溶液b 和對照品溶液c。取上述3 種溶液各適量,按2.1.1 項下色譜條件進樣測定6 次,記錄峰面積。結果見表1,表明儀器精密度良好。
重復性試驗:分別取同一批坐浴安散醇提物和水提物干膏粉末各適量,精密稱定,按2.1.2 項下方法制備供試品溶液6 份,按2.1.1 項下色譜條件進樣測定,記錄色譜圖,并計算平均含量。結果見表1,表明方法重復性良好。
穩定性試驗:取2.1.2 項下供試品溶液各適量,分別于室溫下放置 0,2,4,6,8,10 h 時按 2.1.1 項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積。結果見表1,表明供試品溶液在室溫下10 h內穩定性良好。
加樣回收試驗:取已知大黃酸、大黃素、大黃酚含量的坐浴安散醇提物干膏粉末6份,每份0.01 g,精密稱定,置25 mL容量瓶中,加混合對照品溶液Ⅰ(大黃酸、大黃素、大黃酚質量濃度分別為 26.18,24.24,26.18 μg/ mL)10 mL,加甲醇定容,按2.1.2項下“醇提物大黃酸、大黃素、大黃酚”中自“稱定質量”起制備6 份加樣供試品溶液;取已知苦參堿、氧化苦參堿含量的坐浴安散水提物干膏粉末6 份,每份0.2 g,精密稱定,置50 mL 容量瓶中,加混合對照品溶液Ⅱ(苦參堿、氧化苦參堿質量濃度分別為58.14,158.75 μg/ mL)2 mL,加二氯甲烷定容,按2.1.2項下“水提物苦參堿、氧化苦參堿”中自“稱定質量”起制備6 份加樣供試品溶液;取已知鹽酸小檗堿含量的坐浴安散水提物干膏粉末6 份,每份0.05 g,精密稱定,置50 mL容量瓶中,加對照品溶液Ⅲ(鹽酸小檗堿質量濃度為11.38μg/mL)2 mL,加鹽酸-甲醇溶液(1∶100,V/V)定容,按2.1.2 項下“水提物鹽酸小檗堿”中自“稱定質量”起制備6 份加樣供試品溶液。上述加樣供試品溶液分別按2.1.1項下色譜條件進樣測定,記錄色譜圖,并計算加樣回收率。結果見表1,表明方法準確度良好。

表1 方法學考察結果(n=6)Tab.1 Results of the methodological investigation(n=6)
2.1.4 含量計算
醇提物中大黃酸、大黃素、大黃酚含量按以下公式計算其含量。含量(mg/g)=[供試品溶液中待測成分質量濃度(μg/mL)×供試品溶液總體積(mL)×25]/[供試品取樣量(g)×5×1 000]。
水提物中苦參堿、氧化苦參堿、鹽酸小檗堿含量按以下公式計算其含量。含量(mg/g)=[供試品溶液中待測成分質量濃度(μg/mL)×供試品溶液總體積(mL)]/[供試品取樣量(g)×1 000]。
精密吸取坐浴安散醇/水提取液適量,置干燥的恒定質量蒸發皿中,水浴蒸干,105 ℃烘箱中干燥3.0 h,取出,干燥器中冷卻20 min,迅速稱定質量,按以下公式計算干膏得率。干膏得率(%)=(干膏質量×樣品總體積)/(飲片質量×取樣體積)×100%。
根據中藥復方君臣佐使配伍關系及各成分藥理作用強弱,參考文獻[12],確定醇提工藝各指標的優先順序為大黃酸含量=大黃素含量=大黃酚含量>醇提干膏得率,水提工藝各指標的優先順序為鹽酸小檗堿含量> 苦參堿含量= 氧化苦參堿含量> 水提干膏得率。本研究中結合正交試驗將評價系統設計為3層,繪制優化層次結構模型(圖2)。采用1~9 標度法對4 項指標進行兩兩比較評判重要性,按幾何平均法計算各指標的權重系數。各指標兩兩比較的評分標準見表2,醇提/水提工藝優先矩陣判斷見表3和表4。

圖2 坐浴安散工藝優化層次結構模型Fig.2 Hierarchical structure model for process optimization of Zuoyu” an Powder

表2 各指標兩兩比較評分標準Tab.2 Scoring criteria for pairwise comparison of various indexes

表3 醇提工藝指標成對比較的優先矩陣判斷Tab.3 Precedence matrix judgment of pairwise comparison of various indexes in the alcohol extraction process

表4 水提工藝指標成對比較的優先矩陣判斷Tab.4 Precedence matrix judgment of pairwise comparison of various indexes in the water extraction process
使用AHP 分析V1.82_10.82 版軟件(南京邁實軟件有限公司)計算,求得大黃酸、大黃素、大黃酚含量和醇提干膏得率的權重系數分別為0.312 5,0.312 5,0.312 5,0.062 5,矩陣的最大特征值(λmax)=4,一致性指標(CI)=0;鹽酸小檗堿、苦參堿、氧化苦參堿含量和水提干膏得率的權重系數分別為0.520 5,0.201 0,0.201 0,0.077 6,矩陣的λmax=4.043 38,CI=0.014 460 5。隨機一致性比率(CR)是衡量所得權重系數是否合理的重要指標,CR=CI/RI,當CR<0.1 時可判斷矩陣具有滿意的一致性及權重計算正確性。本研究中醇提和水提工藝的CR分別為0 和0.016 244 7,均小于0.1,表明4 項指標優先比較矩陣滿足一致性要求,權重系數合理、有效,可用于坐浴安散醇提和水提工藝的綜合評分[13-14]。
分別計算各指標成分的含量及醇提/水提工藝的干膏得率,結合2.3項下確定的權重系數計算提取工藝綜合評分。醇提工藝綜合評分=[(大黃酸含量/大黃酸含量最大值)×0.312 5+(大黃素含量/大黃素含量最大值)×0.312 5+(大黃酚含量/大黃酚含量最大值)×0.312 5 +(醇提干膏得率/ 醇提干膏得率最大值)×0.062 5]×100;水提工藝綜合評分=[(鹽酸小檗堿含量/鹽酸小檗堿含量最大值)×0.520 5+(苦參堿含量/苦參堿含量最大值)×0.201 0+(氧化苦參堿含量/氧化苦參堿含量最大值)×0.201 0+(水提干膏得率/水提干膏得率最大值)×0.077 6]×100。
2.5.1 醇提工藝單因素考察
乙醇體積分數:稱取等量醇提藥材飲片5 份,每份各加相當于飲片8 倍量的50%,60%,70%,80%,90%乙醇,分別提取1 次,每次40 min,計算5 份提取物的綜合評分。結果見圖3 A,表明固定其他條件不變,乙醇體積分數為60%,70%,80% 時提取物的綜合評分較高。
溶劑用量:稱取等量醇提藥材飲片5 份,每份各加相當于飲片4,6,8,10,12倍的70%乙醇,分別提取1次,每次40 min,計算5份提取物的綜合評分。結果見圖3 B,表明固定其他條件不變,溶劑用量在8,10,12倍時提取物的綜合評分較高。
提取時間:稱取等量醇提藥材飲片5 份,每份各加相當于飲片8 倍量的70%乙醇,分別提取1 次,分別提取10,20,40,60,90 min,計算5 份提取物的綜合評分。結果見圖3 C,表明固定其他條件不變,提取時間為20,40,60 min時提取物的綜合評分較高。

圖3 醇提工藝單因素多水平考察結果Fig.3 Results of single - factor and multi - level investigation of alcohol extraction process
提取次數:稱取等量醇提藥材飲片4 份,每份各加相當于飲片 8 倍量的 70% 乙醇,分別提取 1,2,3,4 次,每次40 min,計算4份提取物的綜合評分。結果見圖3 D,表明固定其他條件不變,提取物綜合評分隨提取次數的增加而增加,但提取3 次后增長幅度很小,已接近提取完全,故選擇提取次數為1,2,3次。
2.5.2 水提工藝單因素考察
加水量:按處方比例稱取等量水提藥材飲片5 份,每份各加相當于飲片4,6,8,10,12 倍的水,分別提取1 次,每次1.0 h,計算5 份提取物的綜合評分。結果見圖4 A,表明固定其他條件不變,加水量為8,10,12倍時提取物的綜合評分較高。
提取時間:按處方比例稱取等量水提藥材飲片5份,每份各加相當于飲片10 倍量的水提取1 次,分別提取0.5,1.0,2.0,2.5 h,計算5 份提取物的綜合評分。結果見圖4 B,表明固定其他條件不變,提取時間為1.0,1.5,2.0 h時提取物的綜合評分較高。
提取次數:按處方比例稱取等量水提藥材飲片4份,每份各加相當于飲片10 倍量的水,分別提取1,2,3,4 次,每次1.0 h,計算4 份提取物的綜合評分。結果見圖4 C,表明固定其他條件不變,提取物綜合評分在提取次數為1,2,3次時呈明顯增長趨勢,但提取次數為3,4 次時基本持平,已接近提取完全,故選擇提取次數為1,2,3次。

圖4 水提工藝單因素多水平考察結果Fig.4 Results of single-factor and multi-level investigation of water extraction process
2.5.3 因素與水平
醇提/水提工藝因素與水平分別見表5和表6。

表5 醇提工藝因素與水平Tab.5 Factors and their levels of alcohol extraction process

表6 水提工藝因素與水平Tab.6 Factors and their levels of water extraction process
2.5.4 正交試驗與方差分析結果
醇提工藝:采用L(934)正交表進行試驗,結果見表7,方差分析結果見表8。由表7 極差分析結果可知,4 個因素對醇提工藝的影響大小依次為A>C>D>B,因素不同水平對醇提工藝結果的綜合評分影響順序為A2>A1>A3,B3> B2> B1,C2> C1> C3,D3> D2> D1,但影響因素 B的K1,K2,K3相差不大。通過綜合評分可知,最佳醇提工藝為A2B1C2D3。由表8 方差分析結果可知,乙醇體積分數(A)和提取時間(C)對醇提工藝的影響均顯著(P<0.05),而溶劑用量(B)和提取次數(D)對醇提工藝的影響的不顯著(P>0.05)。為適應醫院制劑的實際生產需要,最終確定最優醇提工藝為A2B1C2D3,即加8 倍量70%乙醇,提取3次,每次40 min。

表7 醇提工藝L9(34)正交試驗結果Tab.7 Results of the L9(34) orthogonal test of alcohol extraction process

表8 醇提工藝綜合評分方差分析結果Tab.8 Results of ANOVA of comprehensive score of alcohol extraction process
水提工藝:采用L9(34)正交表進行試驗,結果見表9,方差分析結果見表10。由表9 極差分析結果可知,3 個因素對水提工藝的影響大小依次為C>A>B,因素不同水平對水提工藝結果的綜合評分影響順序為A3> A2>A1,B2>B1>B3,C3>C2>C1,但影響因素 B 的K1和K2相差不大。通過綜合評分可知,最佳水提工藝為A3B1C3。由表10方差分析結果可知,提取次數(C)對水提工藝的影響顯著(P<0.05),而加水量(A)和提取時間(B)對水提工藝的影響不顯著(P>0.05)。為適應醫院制劑的實際生產需要,最終確定最優水提工藝為A3B1C3,即加12倍量水,提取3次,每次1.0 h。

表9 水提工藝L9(34)正交試驗結果Tab.9 Results of the L9(34) orthogonal test of water extraction process

表10 水提工藝綜合評分方差分析結果Tab.10 Results of ANOVA of comprehensive score of water extraction process
取10倍處方量的同一批藥材3份,按2.5項下優選的醇提/水提工藝條件分別進行提取,醇提物/水提物按2.1項下色譜條件分別進樣測定,并按正交試驗中的綜合評分法(各指標最大值按正交試驗中的最大值計)對最終結果進行評分。結果見表11 和表12,表明該醇提/水提工藝有較好的穩定性及重復性,可用于坐浴安散的工業化生產。

表11 醇提工藝驗證試驗結果(n=3)Tab.11 Results of the verification test of alcohol extraction process(n=3)

表12 水提工藝驗證試驗結果(n=3)Tab.12 Results of the verification test of water extraction process(n=3)
根據此驗證試驗結果,最終擬訂坐浴安散的提取工藝為按處方比例稱取大黃,加入8 倍量的70%乙醇,提取3 次,每次40 min,合并乙醇液濃縮至少量;醇提后的藥渣與按處方比例稱取的另外4 味藥材(功勞木、苦參、五倍子、兩面針)一同進行水提,加入12 倍量的水,提取3 次,每次1.0 h,合并提取液,濃縮至少量。
三氯甲烷為傳統有機溶劑,毒性高,對人體傷害大,應慎用,而二氯甲烷的毒性較低,適合實驗室提取(萃取)工藝操作[15]。故本研究中選用二氯甲烷替代三氯甲烷作為大黃和苦參制備供試品溶液的提取(萃取)溶劑,結果可行。
中藥復方制劑成分復雜,療效是多種有效成分共同作用的結果。本研究中依據君臣佐使的配伍原則,參照坐浴安散藥理作用的整體性,兼顧其多成分、多靶點作用的特點,根據各指標間的重要性差異,運用AHP 法確定各指標權重。AHP 法是一種定性和定量相結合的決策分析方法,通過數理運算將主觀對各項指標的重視程度與各項指標間的相互聯系轉變為可量化的權重系數,對權重進行一致性檢驗,以判斷矩陣的可接受性,實現定性到定量的轉化,用于存在多種有效成分的中藥復方制劑提取工藝研究的綜合評價具有一定的科學性與合理性[16-17]。本研究中采用正交試驗結合多指標綜合評分法,以方中的君臣藥大黃、功勞木、苦參中有效成分大黃酸、大黃素、大黃酚、鹽酸小檗堿、苦參堿、氧化苦參堿的含量及干膏得率為考察指標,對坐浴安散的提取工藝進行了優化。優化的提取工藝穩定、可靠,有效成分提取完全,為該制劑的工業化生產提供了實驗依據。
坐浴安散優化前的提取工藝為大黃、功勞木、苦參、五倍子、兩面針5味藥材加水煎煮2次,第1次2.0 h,第2次1.5 h,合并煎液。根據文獻[18-19]報道及2020年版《中國藥典(一部)》中所載復方制劑的制法工藝,大黃在復方制劑中的提取工藝多為醇提。故后續試驗中取等量的同一批藥材2份,采用舊工藝與本研究中優化工藝分別提取,測定并比較提取物,發現優化后的工藝中,君藥大黃的各項指標提升明顯,方法確切有效,具有可操作性,可用于坐浴安散的實際生產,進一步提升了該制劑的質量。