谷 雨,潘書洋,李超生,王 晶,于薔薔,李 喆,華 山
1吉林農(nóng)業(yè)大學(xué),長春 130118;2吉林省食品藥品檢驗所,長春 130033;3吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院,長春 130012;4延邊大學(xué),延吉 133000
益氣補腎活血膠囊是治療認(rèn)知功能障礙的復(fù)方新藥,處方是由“人參、石菖蒲、牡丹皮、三七”等七味藥組成。目前中醫(yī)學(xué)者們將認(rèn)知功能障礙歸屬于“健忘”、“善忘”的范疇。當(dāng)前研究表明,認(rèn)為輕度認(rèn)知障礙與以往研究者對老年癡呆病因病機的認(rèn)識相似,本病以臟腑虛衰、腎心虧虛為本,痰濁血瘀為標(biāo)。有眾多學(xué)者采用補腎益心、健脾益氣、祛痰活血通絡(luò)等方藥及針刺治療[1],本處方也是針對這幾方面進行治療。根據(jù)文獻報道[2,3],石菖蒲中的揮發(fā)油和牡丹皮中的丹皮酚對認(rèn)知功能障礙有治療作用,是治療的有效部位或有效成分。臨床廣泛用于癲病、痰厥、熱病神昏、健忘、中風(fēng)失語、耳鳴、老年性癡呆等疑難病癥[4]。
石菖蒲揮發(fā)油和丹皮酚易揮發(fā),常規(guī)的水煎工藝會導(dǎo)致其損失,為了更好地發(fā)揮其藥效作用,本實驗將處方中石菖蒲提取揮發(fā)油的工藝和牡丹皮提取丹皮酚的工藝進行優(yōu)選,在此基礎(chǔ)上,對所得到的石菖蒲揮發(fā)油和丹皮酚用環(huán)糊精包合,本實驗在考察包合方法時,以揮發(fā)油的利用率為考察指標(biāo)進行考察,在選擇的包合方法基礎(chǔ)上,考慮處方中的丹皮酚也容易揮發(fā),易造成藥品質(zhì)量的下降,所以把丹皮酚也與石菖蒲揮發(fā)油一起包合。因為揮發(fā)油的成分比較復(fù)雜,不容易檢測,而丹皮酚的含量相對可控,所以在考察包合工藝時選用液相法測包合物中丹皮酚的含量,得到最佳的包合工藝,保證藥材的合理應(yīng)用和藥品的質(zhì)量。
島津LC-10AT高效液相色譜儀,SPD-10Avp紫外檢測器;CX-250超聲波清潔器(北京醫(yī)療設(shè)備二廠);FA604A型電子天平(上海精天電子儀器有限公司);101A-1ET電熱鼓風(fēng)干燥箱。
揮發(fā)油、丹皮酚(自制);β-環(huán)糊精,上?;菔郎噭┯邢薰?無水乙醇,北京化工廠;丹皮酚對照品購自中國藥品生物制品檢定所,批號:110708-200505;甲醇為色譜純,其余試劑均為分析純。
根據(jù)相關(guān)文獻,對研磨法和水飽和溶液法兩種包合方法進行比較。
2.1.1 水飽和溶液法
稱取β-環(huán)糊精6.0017 g,置于磨口錐形瓶中,加蒸餾水制成飽和溶液利用磁力攪拌器攪拌,溫度為35℃,用膠頭滴管逐滴加入揮發(fā)油乙醇溶液1 mL,攪拌1 h后將所得產(chǎn)物冷藏過夜,次日抽濾,先用水洗滌3次,每次10 mL,再用無水乙醇洗滌數(shù)次,多次少量共約7 mL,放入40℃烘箱4 h,即得終產(chǎn)物。
2.1.2 研磨法
稱 β-環(huán)糊精6.0016 g,置于研缽中,加入20 mL蒸餾水,沿同一方向研磨均勻,使溶液成糊狀,用膠頭滴管逐滴加入揮發(fā)油乙醇溶液1 mL,研磨1 h,再置于冰箱冷藏過夜。次日抽濾,洗滌,先用30 mL水多次少量沖洗,再用無水乙醇7 mL沖洗,產(chǎn)物于烘箱40℃干燥4 h,即得終產(chǎn)物。
2.1.3 包合物中揮發(fā)油含油率及油利用率
按照藥典揮發(fā)油測定法第二法測定,將所得干燥包合物精密稱重,利用揮發(fā)油提取器提取5 h,至油量不再增加時停止加熱,充分靜置讀數(shù),計算包合物中揮發(fā)油含油量及油利用率,公式如下:
表1 包合方法比較Table 1 Comparison of inclusion methods
從表1可知,研磨法含油量為0.71 mL,水飽和溶液法含油量為0.39 mL,表明研磨法制備石菖蒲揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物,其揮發(fā)油利用率較高,故后續(xù)試驗采用研磨法。
按照正交試驗表,稱取規(guī)定量的β-環(huán)糊精,加規(guī)定體積水研磨,再加入規(guī)定量以無水乙醇稀釋的揮發(fā)油(0.5 mL)和丹皮酚(0.4 g),共同研磨至規(guī)定時間,放入4℃冰箱冷藏過夜,次日過濾,加規(guī)定體積無水乙醇,洗滌包合物,包合物低溫(40℃)烘干,放置備用。
2.3.1 色譜分析條件
儀器型號:島津LC-10AT高效液相色譜儀;色譜柱為 Diamonsil C18(250 mm × 4.5 mm,5 μm);檢測波長:274 nm;流速:1.0 mL/min;柱溫為室溫;流動相:50%甲醇。
2.3.2 對照品溶液制備
精密稱取丹皮酚對照品5.76 mg,置于100 mL容量瓶中,加甲醇定容。
2.3.3 供試品溶液制備
取適量的包合物,置于50 mL容量瓶中,加入30 mL甲醇超聲30 min,放冷后用甲醇定容。過濾,收集續(xù)濾液,即得。
2.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備
精密量取對照品溶液 2、4、8、10、16 μL,分別進樣。按“2.3.1”項下色譜條件測定,測得丹皮酚峰面積。以對照品量為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,經(jīng)回歸處理,得回歸方程為:Y=134750X-15695,相關(guān)系數(shù) r=0.9995。結(jié)果表明丹皮酚在0.115~0.922 μg范圍內(nèi),峰面積與樣品量有良好的線性關(guān)系。
2.3.5 精密度試驗
精密吸同一供試液,按“2.3.1”項下色譜譜條件,連續(xù)進樣6次,每次10 μL。測得丹皮酚平均峰面為2284514.04,計算其 RSD 為1.33%(n=6),表明儀器精密度良好。
2.3.6 穩(wěn)定性試驗
精密吸同一供試品溶液,分別于制備后0、2、4、6、12、24 h,按“2.3.1”項下的色譜條件,各進樣 10 μL,測得丹皮酚平均峰面積為2115559.00,計算其RSD為0.76%(n=6),表明供試品溶液在24 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
2.3.7 重復(fù)性試驗
精密稱取同一批包合物,共取5份,各約0.08 g,按供試品溶液的配制方法制備樣品,按“2.3.1”色譜條件進行測定,每次進樣10 μL,測得丹皮酚的平均含量為4.97%(n=5),RSD 為1.98%,表明該方法具有較好的重復(fù)性。
2.3.8 回收率試驗
取同一批包合樣品(包合物中丹皮酚含量為4.966%)約0.04 g,精密稱定5份,分別精密加入丹皮酚對照品約2.5 mg,按照方法制備供試品溶液,按色譜條件進行測定,每次進樣10 μL,測得丹皮酚平均回收率為99.67%,RSD為0.85%。
表2 回收率實驗結(jié)果Table 2 Recovery test results
2.4.1 β-環(huán)糊精包合揮發(fā)油和丹皮酚用量比對包合工藝的影響
分別稱取β-環(huán)糊精4 g(β-環(huán)糊精∶丹皮酚∶揮發(fā)油 =4∶0.4∶0.5)、8 g(β-環(huán)糊精∶丹皮酚∶揮發(fā)油 =8∶0.4∶0.5)、10g(β-環(huán)糊精∶丹皮酚∶揮發(fā)油 =10∶0.4∶0.5)三份,每份加入3倍量的水,沿同一方向研磨均勻,使溶液成糊狀,用膠頭滴管逐滴加入揮發(fā)油、丹皮酚乙醇溶液,研磨1.5 h,再置于冰箱冷藏過夜。次日抽濾,先用30 mL水多次少量沖洗,再用無水乙醇5 mL沖洗,產(chǎn)物于烘箱40℃干燥4 h,將制得的包合物依法測定其包合率。結(jié)果如圖1,隨著β-環(huán)糊精與揮發(fā)油和丹皮酚比例的增加,包合率呈現(xiàn)增長趨勢,當(dāng)β-環(huán)糊精達到8g時,飽和率達到最大,因此選用 4、6、8 g β-環(huán)糊精進行正交試驗。
圖1 β-環(huán)糊精包合揮發(fā)油和丹皮酚用量比對包合工藝的影響Fig.1 Effect of amount of β-cyclodextrin on inclusion rate
2.4.2 加水量與β-環(huán)糊精用量比對包合工藝的影響
稱取β-環(huán)糊精三份,每份8 g,分別加入2倍、3倍、4倍水,其余操作同2.4.1項,制得的包合物測定其包合率。結(jié)果如圖2,在加入3倍量水時,包合率達到最大,加2倍水時,不能充分使β-環(huán)糊精攪拌均勻。因此選用3倍、4倍、5倍加水量進行正交試驗。
圖2 加水量與β-環(huán)糊精用量比對包合工藝的影響Fig.2 Effect of ratio of water/β-cyclodextrin on inclusion rate
2.4.3 研磨時間對包合工藝的影響
稱取β-環(huán)糊精三份,每份8 g,分別加入3倍量水,沿同一方向研磨均勻,使溶液成糊狀,用膠頭滴管逐滴加入揮發(fā)油、丹皮酚乙醇溶液,研磨0.5、1、1.5 h,其余操作同 2.4.1項,制得的包合物測定其包合率。結(jié)果如圖3,研磨時間越長其包合效果越好,因此正交試驗中選用1、1.5、2 h三個水平。
圖3 研磨時間對包合工藝的影響Fig.3 Effect of grinding time on inclusion rate
2.4.4 無水乙醇沖洗量對包合工藝的影響
在實驗過程中發(fā)現(xiàn),無水乙醇沖洗量對丹皮酚的包合率也有影響,因此,將無水乙醇沖洗量也作為考察因素。稱取β-環(huán)糊精8 g,每份加入3倍量的水,沿同一方向研磨均勻,使溶液成糊狀,用膠頭滴管逐滴加入揮發(fā)油、丹皮酚乙醇溶液,研磨1.5 h,再置于冰箱冷藏過夜。次日抽濾,先用30 mL水多次少量沖洗,再用5、10、15 mL無水乙醇沖洗,產(chǎn)物于烘箱40℃干燥4 h,將制得的包合物依法測定其包合率。結(jié)果如圖4,5 mL無水乙醇沖洗包合率最高,增加無水乙醇用量,包合率減少,小于5 mL時,無水乙醇無法將包合物全部覆蓋。
圖4 無水乙醇沖洗量對包合工藝的影響Fig.4 Effect of volume of washing anhydrous ethanol on the inclusion rate
根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果,以丹皮酚的包合率為指標(biāo),選擇β-環(huán)糊精、丹皮酚和揮發(fā)油比例、加水量、研磨時間無水乙醇沖洗量作為考察因素。用L9(34)正交表進行試驗設(shè)計優(yōu)選,測定出包合物中丹皮酚的含量,計算丹皮酚的包合率。其因素和水平見表3,實驗結(jié)果見表4,方差分析見表5。
表3 包合工藝考察因素及水平Table 3 The factor-level table of orthogonal design
按正交表L9(34)正交表進行安排試驗,每次試 驗均重復(fù)1次。
表4 包合工藝L9(34)正交實驗結(jié)果Table 4 Orthogonal design and results of inclusion procedure
表5 包合工藝方差分析Table 5 Variance analysis of inclusion procedure
通過方差分析表可以看出,A和D均具有顯著性,并且 A3>A2>A1,B1>B2>B3,C3>C2>C1,D1>D2>D3,最佳工藝為 A3B1C3D1即 β-環(huán)糊精∶丹皮酚(0.4g)∶揮發(fā)油(0.5 mL)=8∶0.4∶0.5 加入 3 倍β-環(huán)糊精量的水研磨,研磨2 h,用5 mL(0.5 mL揮發(fā)油,0.4 g丹皮酚時)無水乙醇沖洗。
為進一步考察優(yōu)化工藝的可靠性,按上述最佳提取工藝進行驗證試驗,制成3份包合物,測定其丹皮酚包合率,方法同上。包合率依次為88.36%、88.61%、88.90%。檢驗結(jié)果與上述最佳工藝無顯著差異,平均包合率為88.62%,高于正交表上的包合率,故最佳工藝為A3B1C3D1即β-環(huán)糊精∶丹皮酚(0.4 g)∶揮發(fā)油(0.5 mL)=8∶0.4∶0.5,加入 3 倍β-環(huán)糊精量的水研磨,研磨2 h,用5 mL(0.5 mL揮發(fā)油,0.4 g丹皮酚時)無水乙醇沖洗。
制作三批β-環(huán)糊精包合揮發(fā)油和丹皮酚包合物(于室溫下留樣觀察),以丹皮酚包合率為考察指標(biāo),當(dāng)月考察一次,以后每月考察一次,連續(xù)考察三個月后,于六個月再分別進行考察,每次每份取約0.1 g,定容至50 mL 容量瓶中,按“2.3.1”項下的色譜條件,各進樣10 μL,測得三批包合物平均包合率分別為 87.20%、88.14%、88.32%,RSD 值分別為0.55%、0.17%、0.38%,結(jié)果表明包合物在 6 個月內(nèi)基本穩(wěn)定。
取第三批β-環(huán)糊精包合揮發(fā)油和丹皮酚包合物,從中隨機抽取十份,每份取約0.1 g,定容至50 mL容量瓶中,按“2.3.1”項下的色譜條件,各進樣10 μL,測得丹皮酚的平均飽和率為 87.91%(n=10),RSD為1.27%,表明該包合物均一性良好。
按《中國藥典》(2010年版一部)附錄IX H水分測定法第二法測定,精密稱定供試品包合物14.9121 g,置于500 mL短頸圓底燒瓶中,加甲苯約200 mL,加入干燥、潔凈的沸石,將儀器各部分連接,將圓底燒瓶緩緩加熱,待甲苯開始沸騰時,調(diào)節(jié)溫度,使每秒鐘餾出2滴。待水分完全餾出后,即測定管刻度部分的水量不再增加時,將冷凝管內(nèi)部先用甲苯?jīng)_洗,再用飽蘸甲苯的長刷將管壁上附著的甲苯推下,繼續(xù)蒸餾5 min,放冷至室溫,拆卸裝置,放置,使水和甲苯完全分離。檢讀水量,并計算供試品中的含水量(%)。公式如下:
經(jīng)計算,該包合物含水量=1.3 mL×1 g/mc3/14.9121 g×100%=8.72%,符合國家藥典規(guī)定。
石菖蒲中主要成分為揮發(fā)油,牡丹皮中主要成分為丹皮酚,兩者在中國藥典2010年版一部收載的該藥材標(biāo)準(zhǔn)中都是含量測定部分,揮發(fā)油有鎮(zhèn)靜,促進學(xué)習(xí)記憶和抗癡呆作用;丹皮酚具有免疫調(diào)節(jié)功能,對治療老年癡呆有重要作用,因此,揮發(fā)油和丹皮酚的包合工藝研究具有實際應(yīng)用意義。
丹皮酚在高溫是易揮發(fā),在熱水中溶解的特性;石菖蒲揮發(fā)油為止痛的有效成分,性質(zhì)不穩(wěn)定,從而降低療效。根據(jù)處方中牡丹皮的含量和用量,處方中共含有丹皮酚0.4 g,我們將丹皮酚和石菖蒲揮發(fā)油同時包合在β-環(huán)糊精中,從而提高丹皮酚和揮發(fā)油的利用率,增強藥效。
通過正交設(shè)計對石菖蒲揮發(fā)油和丹皮酚的包合工藝進行了優(yōu)化,并按最佳工藝進行了驗證實驗,正交實驗結(jié)果的方差分析表明,β-環(huán)糊精∶丹皮酚(0.4 g)∶揮發(fā)油(0.5 mL)的比值和用無水乙醇沖洗量對包合的結(jié)果有顯著性影響,加水量、研磨時間對包合沒有太大的影響。驗證實驗結(jié)果與正交表中的最優(yōu)水平一致,說明實驗確定的工藝合理。
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