張忠全，王玉文，喬培浩，黃 玉，楊杰輝 ，姚靜雯

(1.上海同濟(jì)堂藥業(yè)有限公司，上海 201707；2.上海市浦東新區(qū)中醫(yī)醫(yī)院，上海 201200)

中藥湯劑是指將藥材飲片加水煎煮后，去渣取汁所得的液體制劑，是目前中醫(yī)臨床應(yīng)用較為廣泛的劑型。湯劑的質(zhì)量受多種因素影響，其中，煎煮時(shí)的加水量是重要因素之一。但目前煎煮加水量多以經(jīng)驗(yàn)為主，尚無(wú)統(tǒng)一量化標(biāo)準(zhǔn)，僅憑傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)(浸過(guò)藥面2～5 cm)或者煎藥機(jī)廠家推薦的加水公式加水，難免造成加水量過(guò)多或過(guò)少。加水量過(guò)少，飲片煎不透，造成有效成分煎出率低，而飲片的有效成分也有可能因?yàn)榫植繙囟冗^(guò)高而被破壞[1]；加水量過(guò)多，煎藥時(shí)間延長(zhǎng)，會(huì)使某些藥的有效成分被破壞或者消失[2]，同時(shí)也因?yàn)樗幰哼^(guò)多導(dǎo)致患者服藥困難。因此，煎藥加水量值得進(jìn)行深入的量化研究?，F(xiàn)代研究中對(duì)于煎藥加水量的研究較少，在已有的研究中大部分單味取藥量少、研究飲片品種也只有幾十個(gè)，具有局限性，研究結(jié)果在實(shí)際工作中的量化應(yīng)用意義不顯著。然而，煎煮中藥時(shí)所用的加水量直接關(guān)系到中藥有效成分的溶出情況[3]，近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)及物流行業(yè)的快速發(fā)展，社會(huì)化煎藥模式給醫(yī)院及患者帶來(lái)了極大的便利，在企業(yè)化大規(guī)模煎藥生產(chǎn)過(guò)程中，必須對(duì)影響煎藥質(zhì)量的關(guān)鍵工序制訂嚴(yán)謹(jǐn)可控的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，加水量是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。筆者統(tǒng)計(jì)了上海同濟(jì)堂藥業(yè)有限公司2012—2017年間，接受委托的煎藥處方中，曾經(jīng)出現(xiàn)的各類中藥飲片共計(jì)約760味，通過(guò)測(cè)定這些飲片的吸水系數(shù)，建立煎藥加水量數(shù)學(xué)模型，為科學(xué)指導(dǎo)煎藥加水量提供重要依據(jù)。根及根莖類是上述760味中藥飲片的重要組成部分，共計(jì)222味，臨床使用頻率較高，本研究通過(guò)測(cè)定222味根及根莖類中藥飲片的吸水系數(shù)，計(jì)算處方中各味飲片的總吸水量，從而指導(dǎo)整張?zhí)幏降募铀俊?/p>

1 儀器和試藥

1.1 儀器

量筒(500 ml，1 000 ml)、布氏漏斗、塑料量杯(5 000 ml)、電子秤、玻璃棒、稱量紙、計(jì)時(shí)器、溫度計(jì)、小切刀、30 ℃左右的自來(lái)水、濾紙、北京東華原YJX(YJ)電煎微壓循環(huán)煎藥機(jī)。

1.2 試藥

實(shí)驗(yàn)飲片均購(gòu)自上海同濟(jì)堂藥業(yè)有限公司。實(shí)驗(yàn)飲片均符合《中華人民共和國(guó)藥典》(2015年版)或《上海市中藥飲片炮制規(guī)范》(2008年版)或企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。

2 方法與結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)方法

用電子秤準(zhǔn)確秤取同批號(hào)、100 g的實(shí)驗(yàn)飲片3份，置入5 000 ml塑料量杯中，加入30 ℃左右的自來(lái)水(加水量一般為500～2 000 ml，為藥材質(zhì)量的5～20倍，確保飲片充分吸水)。浸泡30 min后，每間隔5 min，查驗(yàn)飲片是否完全浸透(以體積相對(duì)較大的片、段、塊等沿中線切開(kāi)后中間無(wú)白心、無(wú)硬心為浸透標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)超過(guò)2 h仍然無(wú)法浸透的，認(rèn)為該飲片吸水飽和)，并記錄浸透所需時(shí)間，浸泡結(jié)束后，濾除多余液體，以無(wú)液體流出為標(biāo)準(zhǔn)，秤量過(guò)濾后的濕飲片質(zhì)量。記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，依次實(shí)驗(yàn)并記錄每味根及根莖類中藥飲片的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2.2 計(jì)算吸水系數(shù)

根據(jù)計(jì)算公式：吸水系數(shù)K=飲片吸水量/飲片質(zhì)量=(濕飲片質(zhì)量-飲片質(zhì)量)/飲片質(zhì)量[2]，記算吸水系數(shù)結(jié)果，根據(jù)處方中使用頻率由高至低排序，見(jiàn)表1。

表1 222味根及根莖類中藥飲片吸水系數(shù)測(cè)定結(jié)果(n=3)

2.3 擬定加水量計(jì)算公式

在實(shí)際煎藥機(jī)煎藥生產(chǎn)過(guò)程中，筆者參考了前人對(duì)加液量數(shù)學(xué)模型的研究結(jié)果:加液量=每味中藥飲片的吸水率×飲片質(zhì)量+蒸發(fā)量+所需出液量-煎藥機(jī)擠壓功能參數(shù)×處方中飲片總質(zhì)量[4]，以及處方加水量=吸水量+得液量+損耗量[5-7]，結(jié)合不同客戶對(duì)服藥劑量規(guī)定不統(tǒng)一的特殊需求，擬定處方加水量計(jì)算公式如下：V=(k1×w1+k2×w2+……+kn×wn)×P+N×L×M+T，其中，V表示處方加水總量,單位為ml，k1…kn表示各中藥飲片吸水系數(shù)，單位為ml/g，wn表示各味飲片質(zhì)量，單位為g，P表示調(diào)節(jié)系數(shù)，N表示處方劑數(shù)，L表示每日服藥頻次，M表示每次服藥劑量，單位為ml,T表示損耗量，單位為ml。在實(shí)際大規(guī)模煎藥生產(chǎn)過(guò)程中，損耗量由煎藥設(shè)備損耗量、包裝過(guò)程蒸發(fā)量、包裝設(shè)備損耗量、連接管路損耗量4個(gè)部分組成。

2.4 損耗量的測(cè)定

依據(jù)公式計(jì)算加水量，需要先行測(cè)定煎藥過(guò)程的損耗量T，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，加水量V0×水密度d水+處方藥材總質(zhì)量W0=損耗量T×藥液密度d藥+藥渣總質(zhì)量W1+得液量V1×藥液密度d藥，在測(cè)定損耗量T的同時(shí)，需要先測(cè)定藥液密度d藥平均值， 在煎藥過(guò)程中，蒸發(fā)損耗部分藥液的密度d藥可以近似等于自來(lái)水的比重，得液量藥液密度d藥=得液量質(zhì)量/得液量體積。筆者隨機(jī)抽取不同生產(chǎn)單號(hào)的產(chǎn)品20例，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定藥液密度d藥平均值為1.018 7，見(jiàn)表2。

表2 得液量藥液密度測(cè)定(n=20)

固定煎藥工藝參數(shù)條件下，每家煎藥生產(chǎn)企業(yè)選擇的設(shè)備類型不同，不同廠家、不同型號(hào)的煎藥機(jī)、包裝機(jī)生產(chǎn)過(guò)程損耗量也不相同，不同型號(hào)的生產(chǎn)設(shè)備在工業(yè)化煎藥生產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行損耗量等相關(guān)參數(shù)的驗(yàn)證，筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定得出本單位煎藥機(jī)、包裝機(jī)組合的每次煎藥加工平均損耗量為791 ml，與加水量比較，平均損耗率為加水量的6.38% ，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 煎藥機(jī)平均損耗量(n=20)

2.5 調(diào)節(jié)系數(shù)P的測(cè)定

吸水系數(shù)的測(cè)定是在常溫條件下得出的，在實(shí)際生產(chǎn)條件下，藥材吸水量的理論計(jì)算值與實(shí)際吸水量有一定差異，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定調(diào)節(jié)系數(shù)=實(shí)際吸水量/計(jì)算吸水量，經(jīng)過(guò)計(jì)算平均調(diào)節(jié)系數(shù)為1.199 9,見(jiàn)表4。

2.6 實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證

2.6.1模擬處方設(shè)定

通過(guò)對(duì)上海市醫(yī)療機(jī)構(gòu)近6個(gè)月內(nèi)發(fā)生的324 853張煎藥處方進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，處方平均藥味數(shù)19.46味，平均處方劑數(shù)9.77劑，故選擇模擬處方為20味藥，劑數(shù)為10劑。根據(jù)根及根莖類藥材藥味使用頻率由高至低每20味為一組，共分為10組，分別記為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J組，每個(gè)組方藥味單劑量定為10 g,共10劑。每組藥材質(zhì)量為2 000 g。

表4 調(diào)節(jié)系數(shù)P的測(cè)定(n=20)

2.6.2驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方法

根據(jù)確定的10組模擬處方，每組同時(shí)準(zhǔn)確調(diào)配2份，分別記為A1、A2；B1、B2；C1、C2；D1、D2；E1、E2；F1、F2；G1、G2；H1、H2；I1、I2；J1、J2。每組第1份根據(jù)設(shè)備廠家推薦公式計(jì)算加水量，W=200+1.08Wy+N×1.8×K(W代表加水量ml，Wy代表飲片總質(zhì)量g，N代表一次煎藥的劑數(shù)，K代表一次服藥劑量200 ml，200、1.08、1.8為經(jīng)驗(yàn)常數(shù))進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第2 份按吸水系數(shù)計(jì)算加水量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每組處方加水量V=(k1×w1+k2×w2+……+kn×wn)×P+N×L×M+T，調(diào)節(jié)系數(shù)P=1.1999,劑數(shù)N=10,每劑服藥2次,L=2，每次200 ml,M=200，損耗量T=800，10劑藥需液量V0=N×L×M= 4 000 ml，分別加入30 ℃左右的自來(lái)水，浸泡60 min后，按企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程操作煎藥工序，并分別計(jì)錄得液量體積V1、V2，依次實(shí)驗(yàn)并記錄B組至J組數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)測(cè)得的得液量V1、V2與需液量V進(jìn)行比較，誤差=得液量-需液量，結(jié)果見(jiàn)表5、表6。

表5 根及根莖類中藥飲片按推薦公式計(jì)算加水量實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表6 根及根莖類中藥飲片按吸水系數(shù)計(jì)算加水量驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)表5、表6的實(shí)驗(yàn)誤差結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表7，F(xiàn)值>F臨界值(a=0.05)，且P<0.01，發(fā)現(xiàn)兩種加水方法具有顯著性差異。

2.7 與前人研究吸水系數(shù)結(jié)果的比較

與文獻(xiàn)記載的同品種研究結(jié)果比較[2]，結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 根及根莖類中藥飲片吸水系數(shù)測(cè)定結(jié)果與文獻(xiàn)記載結(jié)果比較(ml/g)

3 結(jié)論

從表1可以看出，根及根莖類中藥飲片雖為同一藥用部位，吸水系數(shù)差別較大，最大與最小吸水系數(shù)相差2.188 ml/g。通過(guò)計(jì)算，得出根及根莖類平均吸水系數(shù)為0.995 7。飲片吸水系數(shù)主要受藥材質(zhì)地、藥材所含成分、飲片片型大小和飲片炮制工藝的影響。質(zhì)地疏松的飲片如地枯蔞、干骨碎補(bǔ)的吸水系數(shù)高達(dá)2.0以上，質(zhì)地堅(jiān)硬的飲片如制膽星、蜜炙甘草的吸水系數(shù)較小(0.3以下)，同一飲片不同的炮制方法其吸水系數(shù)不同，如蜜麩炒、炒炭后吸水系數(shù)比生品偏小。

對(duì)兩種不同加水方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，吸水系數(shù)法與廠家推薦公式法之間有顯著差異，吸水系數(shù)法得到的出液量更接近實(shí)際需液量，且誤差值相對(duì)集中，在實(shí)際生產(chǎn)中更容易控制，產(chǎn)生誤差的原因可理解為飲片在煎煮條件下繼續(xù)增加的吸水量。由文獻(xiàn)記載部分質(zhì)地堅(jiān)實(shí)的根莖類、種子類等含淀粉、黏液質(zhì)多的藥材,在浸泡時(shí)吸水量小但在煎煮時(shí)吸水量大[3]。從表8的對(duì)比結(jié)果可以看出，飲片傳統(tǒng)煎煮條件的飲片吸水量與常溫實(shí)驗(yàn)條件比較，吸水量增加明顯，各品種增加吸水量數(shù)值存在較大差異，最小差異值為0.362(黃連),最大差異值達(dá)1.768(防風(fēng)),在工藝條件相對(duì)固定的情況下，通過(guò)增加加水量公式修正參數(shù)，如調(diào)節(jié)系數(shù)P、損耗量T等來(lái)修正加水量公式的適用性，中藥飲片大批量、社會(huì)化、機(jī)器煎煮可以通過(guò)飲片加水量公式實(shí)現(xiàn)軟件計(jì)算加水量。

4 討論

中藥湯劑在現(xiàn)代中醫(yī)臨床中應(yīng)用普遍，湯劑的質(zhì)量直接影響臨床療效。湯劑在煎煮時(shí)以水為溶媒，加水量是影響飲片有效成分溶出率的關(guān)鍵因素。本研究通過(guò)對(duì)222味根及根莖類中藥飲片吸水系數(shù)的測(cè)定以及對(duì)調(diào)節(jié)系數(shù)、損耗量的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，初步摸索了利用計(jì)算機(jī)軟件，通過(guò)吸水系數(shù)計(jì)算加水量指導(dǎo)煎藥機(jī)生產(chǎn)加水量化的可行性。由于本研究只測(cè)定了常用根及根莖類中藥飲片在室溫條件下的吸水系數(shù)，雖然能夠利用計(jì)算公式指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)加水量化，但仍具有一定局限性及差異性。需要進(jìn)一步深入研究，推進(jìn)中藥湯劑標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、自動(dòng)化生產(chǎn)加工，仍需對(duì)全部其他類常用中藥飲片在常溫下、煎藥機(jī)煎煮條件下的吸水系數(shù)進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)兩種實(shí)驗(yàn)條件下的結(jié)果進(jìn)行深入分析，并與實(shí)際生產(chǎn)工藝條件比較，探索企業(yè)個(gè)性化加水量數(shù)學(xué)模型，將單味中藥飲片兩種不同工藝條件下的吸水系數(shù)作為飲片的屬性之一輸入計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，根據(jù)建立的加水量數(shù)學(xué)模型，通過(guò)大量的生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，不斷優(yōu)化各關(guān)鍵工藝參數(shù)及軟件算法，利用計(jì)算機(jī)信息軟件程序，計(jì)算處方總的加水量，提高煎出率、降低生產(chǎn)成本、提高湯劑質(zhì)量、推進(jìn)中藥湯劑的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化。