黃艷萍,郭殊瑋,劉 微,廖萬忠,蔣偉哲,付書婕
(廣西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,南寧 530021)
復(fù)方夏枯草顆粒的處方來源于廣西壯要方醫(yī)院,由夏枯草、連翹、槐花、甘草四味藥組成,具有清肝明目、軟堅(jiān)散結(jié)、活血消癭之功效,多年的臨床應(yīng)用顯示該方劑對(duì)各類亞急性、慢性甲狀腺炎、淋巴結(jié)節(jié)、乳腺增生、痔瘡腫痛等具有良好療效。為方便患者服用,促進(jìn)中藥方劑的臨床應(yīng)用,擬將原方湯劑開發(fā)為復(fù)方顆粒劑,在早期研究對(duì)人甲狀腺癌B-CPAP細(xì)胞抑制作用的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步優(yōu)化提取工藝,并依照顆粒劑的制劑工藝要求進(jìn)行成型工藝研究,以期為該傳統(tǒng)方劑進(jìn)一步的藥效及作用機(jī)制研究提供質(zhì)量穩(wěn)定的顆粒劑。
酶標(biāo)儀(美國Biotek Synergy H1);超凈工作臺(tái)(ESCO OptiMair);CO2培養(yǎng)箱(美國Thermo);倒置熒光顯微鏡(Leica DMi8);Agilent 1260 Infinity液相色譜儀和G1314F紫外檢測器;十萬分之一分析天平(Mettler-Toledo XS205DU);超聲波清洗儀(上海冠特SG3300HPT)。
夏枯草(批號(hào):200401)、連翹(批號(hào):190901)、槐花(批號(hào):200501)、甘草(批號(hào):200301)均購于廣西藍(lán)正藥業(yè);迷迭香酸對(duì)照品(批號(hào):111871-202007,含量以98.1%計(jì));連翹苷對(duì)照品(批號(hào):110821-201816,含量以95.1%計(jì))均購自中國食品藥品檢定研究院;甲狀腺癌B-CPAP細(xì)胞購自中國科學(xué)院上海細(xì)胞庫;RPMI-1640培養(yǎng)基(Gibco);胎牛血清(Gemini,批號(hào):A15H74K);CCK-8試劑盒(尚寶生物,批號(hào):202104);PBS、胰蛋白酶、青鏈霉素混合液均為Solarbio。
2.1.1供試品溶液的配制 稱取處方比例藥材,分別用0%、20%、35%、50%、65%、80%乙醇回流提取2次,每次加12倍量溶媒回流1 h;合并兩次提取液,65℃減壓濃縮至一定稠度后,轉(zhuǎn)移放入烘箱,60℃干燥至干膏。刮取干膏,充分研磨成粉后密封儲(chǔ)存?zhèn)溆谩C總€(gè)濃度的乙醇提取重復(fù)3次。
精密稱取各干膏粉約0.2 g,加入10 mL PBS,超聲30 min使充分溶解,過濾,吸取5 mL轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶內(nèi),PBS定容,混勻。細(xì)胞給藥前用0.22μm微孔濾膜過濾除菌后,用完全培養(yǎng)基稀釋至1 mg/mL。
2.1.2細(xì)胞抑制率檢測 取處于對(duì)數(shù)生長期且生長狀態(tài)良好的B-CPAP細(xì)胞[1-2],調(diào)整細(xì)胞濃度為6×104個(gè)/mL(通過細(xì)胞個(gè)數(shù)優(yōu)選實(shí)驗(yàn)得出的最適細(xì)胞濃度),以100μL孔接種于96孔板中(為避免邊緣效應(yīng),最外一圈不接種細(xì)胞,每孔加100μL PBS),置于37℃恒溫、5%CO2飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,待細(xì)胞貼壁后加藥;每組設(shè)6個(gè)副孔,吸棄舊培養(yǎng)基,每孔加100μL已配制好的含藥培養(yǎng)基(1 mg/mL),培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h、48 h后取出,倒置顯微鏡下觀察后,吸棄含藥培養(yǎng)基,每孔加入含10%CCK-8的無血清培養(yǎng)基100μL,繼續(xù)在培養(yǎng)箱中孵育2 h后于酶標(biāo)儀490 nm波長下檢測OD值。按下列公式計(jì)算抑制率:細(xì)胞生長抑制率=(對(duì)照組OD平均值-實(shí)驗(yàn)組OD平均值)/(對(duì)照組OD平均值-空白組OD平均值)×100%。通過抑制率大小來確定最佳醇提濃度,見表1、圖1。
由表1和圖1可知,不同濃度的處方醇提物分別處理B-CPAP細(xì)胞24 h和48 h后,35%和50%醇提物對(duì)細(xì)胞的抑制作用最強(qiáng),作用24 h時(shí),抑制率分別為85.9%、86.05%;作用48 h時(shí),抑制率分別為93.98%、93.32%。兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的抑制率比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),可認(rèn)為在作用時(shí)間為24 h、48 h時(shí),35%和50%醇提物對(duì)B-CPAP細(xì)胞的抑制作用相同。
圖1 不同濃度乙醇提取物對(duì)甲狀腺癌細(xì)胞B-CPAP增殖的影響
表1 不同乙醇濃度提取物對(duì)人甲狀腺癌細(xì)胞增殖的抑制率 n=6
2.2.1色譜條件 色譜柱:Inertsil ODS-3柱(250 mm×4.6 mm,5μm),流動(dòng)相:乙腈(A)-0.1%甲酸(B),梯度洗脫(0~25 min,20%A→35%A;25~35 min,35%A→20%A;35~40 min,20%A)[3-4],流速1.0 mL/min,檢測波長:278 nm,柱溫:30℃,進(jìn)樣量:5μL。
2.2.2溶液制備(1)混合對(duì)照品溶液制備:精密稱定迷迭香酸和連翹苷適量,分別置于兩個(gè)10 mL容量瓶中,用甲醇稀釋成含迷迭香酸1.28 mg/mL含連翹苷1.60 mg/mL的單標(biāo)儲(chǔ)備液。再分別精密吸取上述兩種單標(biāo)儲(chǔ)備液各5 mL于10 mL量瓶中,甲醇定容至刻度,搖勻,制成含迷迭香酸0.64 mg/mL、含連翹苷0.80 mg/mL的混合對(duì)照品溶液。(2)供試品溶液制備:精密稱定各提取物粉末約1 g,置具塞錐形瓶中,精密加入25 mL的50%甲醇,稱定重量,超聲(250 W,40 kHz)30 min,放冷,再稱重,50%甲醇補(bǔ)足減失重量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,過0.22μm濾膜,即得。(3)陰性樣品溶液制備:精密稱取缺夏枯草和連翹的陰性樣品1 g,制備方法同供試品溶液。
2.2.3系統(tǒng)適用性試驗(yàn) 按照“2.2.1項(xiàng)”下的色譜條件進(jìn)樣測定混合對(duì)照品溶液、供試品溶液、陰性樣品溶液,色譜圖見圖2。結(jié)果顯示:迷迭香酸和連翹苷的保留時(shí)間分別約為16.5 min和19.1 min,陰性樣品無干擾,迷迭香酸和連翹苷與相鄰雜質(zhì)峰分離良好,理論塔板數(shù)按連翹苷峰計(jì)不低于3 000,按迷迭香酸峰計(jì)不低于6 000,均符合規(guī)定。
圖2 對(duì)照品和提取物供試品HPLC圖
2.2.4線性關(guān)系考察 分別精密吸取“2.2.2項(xiàng)”下的混合對(duì)照品溶液適量,加甲醇稀釋成迷迭香酸(0.04 mg/mL、0.08 mg/mL、0.16 mg/mL、0.24 mg/mL、0.32 mg/mL、0.64 mg/mL)和連翹苷(0.05 mg/mL、0.10 mg/mL、0.20 mg/mL、0.30 mg/mL、0.40 mg/mL、0.80 mg/mL)的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照“2.2.1項(xiàng)”下的色譜條件進(jìn)樣測定。以對(duì)照品峰面積(Y)為縱坐標(biāo),對(duì)照品濃度(X,mg/mL)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果見表2。結(jié)果表明,迷迭香酸在0.04~0.64 mg/mL,連翹苷在0.05~0.80 mg/mL范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系。
表2 回歸方程與線性范圍
2.2.5不同乙醇濃度提取物中指標(biāo)性成分的含量測定 按照“2.2.2項(xiàng)”下方法將“2.1.1項(xiàng)”下不同濃度乙醇提取的干膏粉制成供試品溶液,每組平行制備3份,以迷迭香酸和連翹苷轉(zhuǎn)移率為指標(biāo),為最佳乙醇提取濃度的選擇提供參考,見表3。
由表3可知,50%醇提物中的迷迭香酸轉(zhuǎn)移率最高,其次是35%醇提物;連翹苷在高濃度醇提物中的轉(zhuǎn)移率更高,在35%和50%醇提物中的轉(zhuǎn)移率較低,但也達(dá)到了80%以上,這與對(duì)B-CPAP細(xì)胞的抑制率趨勢(shì)并不一致,說明在對(duì)甲狀腺癌B-CPAP細(xì)胞的抑制作用中,連翹苷并不是處方中最重要的有效成分,其可能與其它成分共同發(fā)揮抑癌作用。
表3 不同乙醇濃度提取物中迷迭香酸和連翹苷的轉(zhuǎn)移率
由細(xì)胞實(shí)驗(yàn)可知,35%和50%醇提物對(duì)B-CPAP細(xì)胞的抑制作用最強(qiáng),且二者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。通過指標(biāo)性成分的含量測定發(fā)現(xiàn),迷迭香酸在50%和35%醇提物中的轉(zhuǎn)移率較高,而連翹苷的轉(zhuǎn)移率與對(duì)B-CPAP細(xì)胞的抑制率沒有顯著一致性。主要基于對(duì)細(xì)胞的抑制作用選擇,以及盡量減少提取溶劑中乙醇的含量,綜合考慮,選取35%乙醇作為復(fù)方夏枯草顆粒處方的最佳提取溶劑。
精密稱取35%醇提物粉末20 mg,加入2 mL PBS,超聲溶解,過0.45μm微孔濾膜,備用;細(xì)胞給藥前用0.22μm微孔濾膜過濾除菌后,用完全培養(yǎng)基稀釋至1 mg/mL的母液,其它給藥濃度用此母液做梯度稀釋,補(bǔ)充溶劑為用PBS和完全培養(yǎng)基按1∶9稀釋的溶液。
由表4可知,隨著藥物濃度增大、作用時(shí)間延長,抑制作用越大,說明35%醇提物對(duì)人甲狀腺癌B-CPAP細(xì)胞有時(shí)間和濃度依賴性,表現(xiàn)出明顯的量—效和時(shí)—效關(guān)系,24 h、48 h的IC50分別為0.69 mg/mL、0.56 mg/mL。
表4 不同濃度35%醇提物對(duì)人甲狀腺癌B-CPAP細(xì)胞不同作用時(shí)間的OD值及抑制率 n=6
2.5.1浸泡條件考察 浸泡使藥材充分濕潤、膨脹,使其有效成分易于溶出,并可避免蛋白質(zhì)凝固及淀粉糊化。通過測定藥材吸水率,確定加水量及浸泡時(shí)間。吸水率=(藥材濕重-藥材干重)/藥材干重×100%。如圖3所示,0~30 min藥材吸水率增加最快,30 min時(shí)為168.2%,30 min后吸水趨勢(shì)減緩,60 min時(shí)為205.1%,即吸水量為藥材的2.05倍。為節(jié)約時(shí)間,增加效率,選擇浸泡30 min,加水量浸過藥材2 cm左右為宜,約為12倍量水。
圖3 藥材吸水率與浸泡時(shí)間關(guān)系
2.5.2提取工藝研究以35%乙醇為提取溶劑,采用L9(34)正交表進(jìn)行正交試驗(yàn),考察液料比、提取時(shí)間、提取次數(shù)3個(gè)因素。按處方比例稱取藥材,按正交設(shè)計(jì)表進(jìn)行提取,每組做3個(gè)平行試驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算平均值[5-6]。通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),迷迭香酸轉(zhuǎn)移率和對(duì)細(xì)胞的增殖抑制趨勢(shì)較為一致,所以以迷迭香酸含量和綜合評(píng)分(綜合評(píng)分=迷香酸含量×0.4+連翹苷含量×0.4+干膏率×0.2)為分析指標(biāo),選擇最佳提取條件,見表5、表6。
表5 正交試驗(yàn)因素水平
表6 正交試驗(yàn)表及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
極差可以反映各因素對(duì)指標(biāo)的影響程度,由表7對(duì)各因素3個(gè)水平均值的極差分析可知,迷迭香酸組中,3個(gè)因素的影響程度為B>A>C,其中B因素中水平2的均值(B2)最高,A因素中A2最高;綜合評(píng)分組中,3個(gè)因素的影響程度為C>B>A,C因素中C3最高,各因素優(yōu)選兩個(gè)指標(biāo)中的極差較大者,則最佳提取條件為A2B2C3,即加入12倍量35%乙醇,提取3次,每次60 min。
表7 迷迭香酸含量和綜合評(píng)分的極差分析
為了驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性,保證工藝的穩(wěn)定可行,稱取處方量藥材按照選定的最佳工藝重復(fù)3次試驗(yàn)。根據(jù)3次重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果,表明該工藝穩(wěn)定可行,見表8。
表8 工藝驗(yàn)證結(jié)果
本方的處方量藥材約為35 g,提取率約為20%,則每次干膏粉服用量為7 g,一般口服顆粒劑劑量為10~15 g/包,則輔料加入量控制在3~8 g(藥輔比1∶0.4~1∶1.1)為宜。
采用濕法制粒,制劑工藝步驟:中藥提取物(干膏粉)+適當(dāng)輔料→制軟材→制顆?!稍铩?。通過考察顆粒成型率、流動(dòng)性、吸濕性、溶化性等指標(biāo)對(duì)輔料進(jìn)行篩選。
2.7.1干膏粉的制備 按處方比例稱取藥材,根據(jù)優(yōu)選的最佳提取工藝進(jìn)行提取、濃縮、干燥,烘干成干膏后粉碎備用(易吸濕,干燥柜內(nèi)儲(chǔ)存)。
2.7.2輔料的選擇 預(yù)實(shí)驗(yàn)選擇潤濕劑(乙醇)的濃度分別為60%、70%、80%、90%,發(fā)現(xiàn)由于干膏粉含糖量較高,且易吸濕,黏性強(qiáng),在用60%、70%、80%乙醇時(shí),若用量少則較松散,加大用量則明顯變黏,制粒時(shí)易堵塞篩孔;90%乙醇制得的軟材較合適制粒,故本實(shí)驗(yàn)選擇乙醇濃度為90%。
取“2.7.1項(xiàng)”下干膏粉約20 g,分別與糊精、可溶性淀粉兩種常用輔料按照不同配比混勻,以90%乙醇作潤濕劑制備軟材,軟材的軟硬度標(biāo)準(zhǔn)為“手握成團(tuán),輕壓即散”,篩選結(jié)果見表9。
表9 輔料種類及配比篩選結(jié)果
2.7.3成型工藝考察評(píng)價(jià)指標(biāo) 為優(yōu)選復(fù)方夏枯草顆粒的最佳輔料及其配比,實(shí)驗(yàn)在各組軟材質(zhì)量的基礎(chǔ)上,優(yōu)選第2、3、4號(hào)組軟材制粒,以成型率、流動(dòng)性、吸濕性、溶化性為指標(biāo),考察最佳成型工藝,結(jié)果見表10。
表10 成型工藝指標(biāo)評(píng)價(jià)表
根據(jù)制得的軟材情況并結(jié)合表11的顆粒劑考察指標(biāo)可知,單用糊精、復(fù)合輔料淀粉∶糊精(1∶1)和(1∶2)時(shí)制得的軟材較易制備顆粒,通過比較3組顆粒的成型率、流動(dòng)性、吸濕性和溶化性,發(fā)現(xiàn)4號(hào)組的成型率及流動(dòng)性最好,3號(hào)組的吸濕性最大,各組都能在5 min內(nèi)全部溶化,且4號(hào)組所用的輔料量最少,藥輔比(1∶0.8)在1∶0.4~1∶1.1的合理范圍內(nèi),綜合考慮最佳輔料選擇淀粉∶糊精(1∶2),乙醇濃度為90%。
按照最佳提取工藝和成型工藝,制備3批復(fù)方夏枯草顆粒,按處方比例稱取各味藥材共約1 200 g,浸泡、提取、濃縮、干燥、粉碎后得浸膏粉,與適量輔料淀粉∶糊精(1∶2)混勻,噴以90%乙醇制軟材,濕法制粒,過16目篩整粒,60°C干燥至恒重。
由表11可知,3批藥材的平均出膏率為21.24%,制得的平均顆粒劑量為532.81 g,損失較小,顆粒收率較高,可進(jìn)一步進(jìn)行中試生產(chǎn)。
表11 3批顆粒劑的制備
本實(shí)驗(yàn)基于體外藥效研究,發(fā)現(xiàn)35%和50%醇提物對(duì)人甲狀腺癌B-CPAP細(xì)胞的抑制作用最強(qiáng);并通過HPLC法測定處方不同乙醇濃度提取物中指標(biāo)性成分的含量,發(fā)現(xiàn)50%和35%醇提物中迷迭香酸的轉(zhuǎn)移率較高,而連翹苷的轉(zhuǎn)移率與細(xì)胞抑制率趨勢(shì)無顯著關(guān)系,綜合分析,確定最佳提取溶媒為35%乙醇。傳統(tǒng)煎煮法為水提,不利于有效成分最大限度的溶出,本實(shí)驗(yàn)基于對(duì)甲狀腺癌細(xì)胞的抑制作用,篩選出活性最強(qiáng)的提取物,以優(yōu)化處方的提取工藝,增強(qiáng)處方的治療作用。
處方中的君藥夏枯草散結(jié)消腫、疏肝解郁,其主要成分迷迭香酸可抑制多種人源腫瘤細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[7],與本實(shí)驗(yàn)前部分的研究結(jié)果相契合,提取物中迷迭香酸的含量越高,對(duì)細(xì)胞的抑制作用越強(qiáng)。連翹具升浮宣散之力,清熱解毒,軟堅(jiān)散結(jié),其專屬性成分連翹苷、連翹酯苷具有顯著的生物學(xué)活性,各成分之間發(fā)揮協(xié)同作用而用于不同疾病的治療[8]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),處方中連翹苷的含量與其對(duì)細(xì)胞的增殖抑制沒有明顯的濃度依賴性,連翹苷是否是處方中抗甲狀腺癌的活性成分,還有待繼續(xù)研究。
本實(shí)驗(yàn)采用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)的方法,將體外活性研究與指標(biāo)性成分的含量測定綜合考察,優(yōu)化中藥提取工藝以提高藥物療效,有利于篩選出中藥復(fù)雜成分中的重要活性成分。將原方湯劑改進(jìn)為方便攜帶服用的顆粒劑,在保證原有功效的基礎(chǔ)上,優(yōu)化提取工藝,確定最佳提取條件為加入12倍量35%乙醇,回流提取3次,每次60 min,煎煮前浸泡30 min;最佳成型工藝為輔料淀粉和糊精(1∶2),藥輔比約1∶0.8,90%乙醇為潤濕劑,所制得的顆粒符合顆粒劑的各項(xiàng)檢查標(biāo)準(zhǔn)。