王英姿,惠建國(guó),張兆旺,孫秀梅
(1.北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,北京 100102;2.山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,濟(jì)南 250014)
用均勻設(shè)計(jì)優(yōu)選苦參半仿生提取法工藝條件*
王英姿1,惠建國(guó)2,張兆旺2,孫秀梅2
(1.北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,北京 100102;2.山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,濟(jì)南 250014)
[目的]優(yōu)選苦參的半仿生提取法工藝條件。[方法]采用UL(91×33)均勻?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì),以苦參堿、氧化苦參堿、苦參總堿、高效液相色譜(HPLC)總面積、干浸膏為指標(biāo)綜合評(píng)判,優(yōu)選苦參半仿生提取的工藝條件。[結(jié)果]3煎用水的pH值依次為2.200 8、7.468 5、8.989 0;3煎總計(jì)時(shí)間為3.918 0 h。[結(jié)論]結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,確定3煎用水的pH值依次為2.0、7.5、9.0;提取時(shí)間依次為 2.0、1.0、1.0 h。
苦參;半仿生提取法;均勻設(shè)計(jì);多成分指標(biāo);綜合評(píng)判
苦參為清熱燥濕,殺蟲(chóng),利尿藥。主含苦參堿、氧化苦參堿等生物堿以及黃酮等成分。苦參堿、氧化苦參堿及苦參總堿具有抑菌、抗炎、抗病毒、抗心律失常、抗腫瘤等多方面藥理作用。為體現(xiàn)其整體功能,根據(jù)半仿生提取法(SBE法)的理論[1-3],以苦參堿、氧化苦參堿、苦參總堿、高效液相色譜(HPLC)總面積、浸膏得率為綜合評(píng)判指標(biāo),采用均勻設(shè)計(jì)優(yōu)選其SBE法的工藝條件。
pHS-3C型精密pH計(jì)(上海雷磁儀器廠);MA110型電子分析天平(上海第二分析儀器廠);LXJ-Ⅲ型離心沉淀機(jī)(上海醫(yī)療器械三廠);Agilent 1100高效液相色譜儀。
苦參經(jīng)張兆旺教授鑒定,為豆科植物苦參Sophora flavescens Ait.的干燥根經(jīng)加工制成的飲片??鄥A對(duì)照品(批號(hào):0805-200005,供含量測(cè)定用)、氧化苦參堿對(duì)照品(批號(hào):0780-200004,供含量測(cè)定用)均購(gòu)自中國(guó)藥品生物制品檢定所;乙腈為色譜純,水為重蒸水,其余試劑均為分析純。
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)SBE法理論,在藥材粒度、煎煮溫度、煎煮用水量、濾過(guò)等條件相同的前提下,確定考察的主要因素及水平,選用均勻設(shè)計(jì)法(UL)(91×33)表(中國(guó)航天工業(yè)總公司第三研究院提供)安排實(shí)驗(yàn)方案,見(jiàn)表1。
2.2 樣品液的制備 稱(chēng)取苦參粗粉(10~20目之間)20.0 g,常壓加熱回流提取3次(加水量分別為苦參重量的10,8,8倍,溶劑水的pH值及提取時(shí)間按表2),提取液用4層紗布加100目篩分別濾過(guò),離心(3 000r/min,15min),合并上清液,定容至 500 mL,即得1~9號(hào)樣品液(每毫升相當(dāng)于苦參0.04 g)。
表 1 UL(91×33)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表Tab.1 Chart of UL(91×33)design
2.3 對(duì)照液的制備 精密稱(chēng)取苦參堿對(duì)照品15.60 mg,用乙腈-無(wú)水乙醇(80∶20)溶解并定容至25 mL,制成對(duì)照液A(每毫升含苦參堿0.624 mg)。
精密稱(chēng)取氧化苦參堿對(duì)照品17.68 mg,加乙腈-無(wú)水乙醇(80∶20)溶解并定容至 10 mL,制成對(duì)照液B(每毫升含苦參堿 1.768 mg)。
2.4 供試液的制備 精密量取2.2項(xiàng)下樣品液10mL,加氨水調(diào) pH 9~10,用氯仿萃取(20 mL,6次),合并萃取液,回收溶劑至干,殘?jiān)訜o(wú)水乙醇適量使溶解,轉(zhuǎn)移至25 mL量瓶中,加無(wú)水乙醇稀釋至刻度,搖勻,即得1~9號(hào)供試液(每毫升相當(dāng)于苦參0.016g)。
2.5 苦參堿及氧化苦參堿的含量測(cè)定
2.5.1 色譜條件[4]色譜柱:Lanbo NH2柱(250×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:乙腈-無(wú)水乙醇-3%磷酸溶液(80∶10∶10);流速:1 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng):220 nm;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:20 μL。
2.5.2 線性關(guān)系考察
2.5.2.1 苦參堿線性關(guān)系考察 精密吸取2.3項(xiàng)下對(duì)照液 A,用乙腈-無(wú)水乙醇(80∶20)稀釋成 0.015 6、0.031 2、0.046 8、0.062 4、0.07 8、0.093 6 g/L 的對(duì)照液A1~6,按2.5.1項(xiàng)下色譜條件,依法測(cè)定。以進(jìn)樣濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),得回歸方程為:Y=11740X-32.585,r=0.999 6,表明在0.0156~0.0936g/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.5.2.2 氧化苦參堿線性關(guān)系考察 精密吸取2.3項(xiàng)下對(duì)照液B,用乙腈-無(wú)水乙醇(80∶20)稀釋成0.044 2、0.132 6、0.221、0.309 4、0.397 8、0.486 2 g/L的對(duì)照液B1~6。按2.5.1項(xiàng)下色譜條件,依法測(cè)定。以進(jìn)樣濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),得一條不過(guò)原點(diǎn)的直線,回歸方程為:Y=10 524X+58.726,r=0.999 2,表明在0.044 2~0.486 2 g/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.5.3 精密度實(shí)驗(yàn)
2.5.3.1 苦參堿精密度實(shí)驗(yàn) 取2.5.2.1項(xiàng)下苦參堿對(duì)照液 A3(0.046 8 g/L),按 2.5.1 項(xiàng)下色譜條件,重復(fù)進(jìn)樣6次,結(jié)果表明精密度良好,RSD=0.48%。
2.5.3.2 氧化苦參堿精密度實(shí)驗(yàn) 取2.5.2.2項(xiàng)下氧化苦參堿對(duì)照液 B3(0.221 g/L),按 2.5.1項(xiàng)下色譜條件,重復(fù)進(jìn)樣6次,結(jié)果表明精密度良好,RSD=0.72%。
2.5.4 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 取2.4項(xiàng)下1號(hào)供試液,于0、2、4、6、8 h按2.5.1項(xiàng)下色譜條件,測(cè)定苦參堿和氧化苦參堿峰面積,結(jié)果表明穩(wěn)定性較好,RSD分別為0.41%、0.55%。
2.5.5 重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 取2.2項(xiàng)下1號(hào)樣品液,按2.4項(xiàng)下供試液的制備方法平行提取5次,按2.5.1項(xiàng)下色譜條件,測(cè)定苦參堿和氧化苦參堿峰面積,結(jié)果表明重現(xiàn)性較好,RSD分別為0.71%、0.93%。
2.5.6 樣品測(cè)定 吸取2.4項(xiàng)下供試液,按2.5.1項(xiàng)下色譜條件,依法測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表2。
2.5.7 加樣回收實(shí)驗(yàn)
2.5.7.1 苦參堿加樣回收實(shí)驗(yàn) 取2.2項(xiàng)下1號(hào)樣品液4.5 mL(含苦參堿0.576 7 mg),加入2.3項(xiàng)下對(duì)照液A 1.0 mL,按2.4項(xiàng)下方法制備成供試液,測(cè)定苦參堿含量,計(jì)算回收率,結(jié)果回收率為97.52%,RSD 為 1.32%(n=5)。
2.5.7.2 氧化苦參堿加樣回收實(shí)驗(yàn) 取2.2項(xiàng)下1號(hào)樣品液5 mL(含氧化苦參堿3.036 4 mg),加入2.3項(xiàng)下對(duì)照液B 1.70 mL,按2.4項(xiàng)下方法制備成供試液,測(cè)定苦參堿含量,計(jì)算回收率,結(jié)果回收率為98.21%,RSD為1.51%(n=5)。
2.6 苦參總堿的含量測(cè)定 取2.4項(xiàng)下供試液15mL(相當(dāng)于苦參0.24 g),置于三角瓶中,水浴蒸干,殘?jiān)右颐? mL使溶解。精密加0.01 mol/L硫酸液10 mL,搖勻,水浴加熱使殘?jiān)耆芙?,并除盡乙醚后放冷。加新沸過(guò)的冷蒸餾水15 mL與甲基紅指示液2滴,用0.020 84 mol/L氫氧化鈉試液滴定至黃色,即得。以乙醇15 mL和0.01 mol/L硫酸液10 mL作空白對(duì)照。按下式計(jì)算苦參總堿的含量(mg/g),結(jié)果見(jiàn)表2??鄥⒖倝A含量(mg/g)=
式中:c―氫氧化鈉滴定液摩爾濃度;v1―空白液消耗氫氧化鈉滴定液毫升數(shù);v―供試液消耗氫氧化鈉滴定液毫升數(shù);248―苦參堿(C15H24N2O)分子量。
2.7 HPLC總面積測(cè)定 取2.4項(xiàng)下供試液,按2.5.1項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,記錄總積分面積,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 綜合各指標(biāo)成分含量及標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果Tab.2 Results of the content of each ingredient and itscontent after the standard processing
2.8 干浸膏的測(cè)定 精密吸取2.2項(xiàng)下樣品液各20 mL,置蒸發(fā)皿中,水浴蒸干,于105℃烘至恒質(zhì)量,計(jì)算干浸膏含量。結(jié)果見(jiàn)表2(n=3)。
2.9 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理 將苦參堿、氧化苦參堿、苦參總堿、HPLC總面積、干浸膏5個(gè)指標(biāo)測(cè)定的數(shù)據(jù)按公式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。為標(biāo)準(zhǔn)化后的值,為樣品液i中成分j的含量,為樣品中i種成分j的平均值,為成分j的標(biāo)準(zhǔn)差。根據(jù)各指標(biāo)在提取工藝選擇中的主次地位,給予不同的加權(quán)系數(shù),以標(biāo)準(zhǔn)化后的值加權(quán)后求和,即得綜合評(píng)價(jià)Y值,結(jié)果見(jiàn)表2。
將表1中各實(shí)驗(yàn)水平的4個(gè)因素及表9中相應(yīng)實(shí)驗(yàn)水平的綜合指標(biāo)Y值輸入計(jì)算機(jī),用JYSYSJ的數(shù)據(jù)分析模塊處理,用二次多項(xiàng)式逐步回歸,得回歸方程:F=7.441 501-36.100 98×D+0.5288 306 ×A×A-0.703 579 2×C×C-4.506 316×D×D-0.475 532 7 ×A×C+1.087 29×B×B+7.035 472×C×D,r=0.999 998 5,F(xiàn)=49 066.55。查 F 值表 F0.05(7,1)=236.8,F(xiàn)0.05(7,1) 2.10 驗(yàn)證優(yōu)化條件 按照2.9項(xiàng)下優(yōu)選出的工藝條件,依2.5~2.8項(xiàng)下各指標(biāo)的測(cè)定方法,依法進(jìn)行3次重復(fù)實(shí)驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表3。結(jié)果表明,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)提取液綜合評(píng)價(jià)Y’值接近預(yù)測(cè)值(Y=12.723 5)。 1)以苦參堿、氧化苦參堿、苦參總堿、HPLC總面積、干浸膏為指標(biāo),采用均勻設(shè)計(jì)法對(duì)藥材SBE法工藝條件進(jìn)行優(yōu)選,結(jié)果:3煎用水pH依次為2.200 8、7.468 5、8.989 0,3 煎總計(jì)時(shí)間為 3.918 0 h。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,確定其SBE法工藝條件為:3煎用水pH 依次為 2.0、7.5、9.0;提取時(shí)間依次為 2.0、1.0、1.0 h。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近預(yù)測(cè)值,說(shuō)明優(yōu)選條件可行。 表3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)提取液中各指標(biāo)成分含量的標(biāo)準(zhǔn)化值及綜合評(píng)價(jià)值Tab 3 The standard and evaluated content of each ingredient in the extracting liquid 2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是按照半仿生提取法“有成分論,不惟成分論”理論,充分考慮到單體成分和活性混合物(多種成分),根據(jù)各指標(biāo)在工藝選擇中的主次,給予不同的加權(quán)系數(shù),確定綜合評(píng)價(jià)Y值的關(guān)系式,并對(duì)5個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以消除各指標(biāo)單位和量綱的不同,以及各指標(biāo)變量范圍相差懸殊造成的影響,以標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)加權(quán)后求和得Y值作為綜合指標(biāo),優(yōu)選出SBE法最佳條件,這樣更科學(xué),更合理。 [1] 張兆旺,孫秀梅.試論“半仿生提取法”制備中藥口服制劑[J].中國(guó)中藥雜志,1995,20(11):670-673. [2] 張瑞亭,張兆旺,孫秀梅.思維方式的轉(zhuǎn)換與中藥“半仿生提取法”[J].中國(guó)中藥雜志,1997,22(9):542-544. [3]張兆旺,孫秀梅.“半仿生提取法”的特點(diǎn)與應(yīng)用[J].世界科學(xué)技術(shù)-中藥現(xiàn)代化,2000,2(1):35-38. [4] 中華人民共和國(guó)國(guó)家藥典委員會(huì).中國(guó)藥典[S].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:141-141. Even-designed and optimized technology for semi-bionic extraction of Sophora Flavescens WANG Ying-zi1,HUI Jian-Guo2,ZHANG Zhao-wang2,et al [Objective]To optimize the technique of semi-bionic extraction(SBE)for Sophora Flavescens.[Methods]Based on the UL(91×33)even-design,matrine,oxymatrine,total alkaloids,total area of HPLC and dry extract were used as indexes to optimize the technology of SBE for Sophora Flavescens.[Results]The pH value of 3 times of extraction is 2.2008,7.4685 and 8.9890,respectively.The total extracting time is 3.9180 hours.[Conclusion]Based on the manufacture practice,the pH value of extraction of 3 times is 2.0,7.5 and 9.0,respectively and the extracting time is 2 hours,1 hour and 1 hour in turn. Sophora Flavescens;semi-bionic extraction;even-design;multi-component indexes;comprehensive evaluation R284.2 A 1672-1519(2010)01-0066-03 國(guó)家自然科學(xué)基金課題(30701110)。 王英姿(1975-),女,博士,副教授,主要研究方向?yàn)橹兴幹苿┬聞┬团c新技術(shù)。 2009-09-26)3 小結(jié)與討論
(1.Beijing University of TCM,Beijing 100102,China;2.Shandong University of TCM,Jinan 250014,China)