康玉霞,王 欣,王亞麗,崔小七,陳長青,郭玉凡
(鄭州百瑞動物藥業(yè)有限公司,河南 鄭州 450000)
二丁口服液主要由紫花地丁、蒲公英、半邊蓮、板藍(lán)根四味藥材組成,方中紫花地丁、蒲公英苦寒,清熱解毒,消癰,為君藥;板藍(lán)根解毒利咽,消腫,為臣藥;半邊蓮甘淡滲利,為佐使,可使熱隨體液而出,又兼具消腫解毒之功效。諸藥合用,力專而雄,實為清熱解毒之重劑?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,紫花地丁具有抑菌、抗炎、抗病毒、調(diào)節(jié)免疫等作用[1],蒲公英具有抑菌、抗病毒、抗炎、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫等作用[2],半邊蓮具有抑菌、鎮(zhèn)痛抗炎、抗氧化等作用[3],板藍(lán)根具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗病原微生物、提高機(jī)體免疫力等作用[4];方中各味藥材通過配伍,相輔相成,不僅能夠直接殺滅病毒和細(xì)菌等病原體,還能扶助正氣、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,通過扶正祛邪、標(biāo)本兼顧,用于治療火熱毒盛所致的熱癤癰毒、咽喉腫痛、風(fēng)熱火眼。為盡可能提取藥材中的有效成分,本研究通過正交試驗設(shè)計優(yōu)化二丁口服液的提取工藝,以液料比、提取次數(shù)和提取時間等因素為考察對象,以干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸含量的綜合考察為評價指標(biāo),對處方的提取參數(shù)進(jìn)行篩選,優(yōu)選出最佳提取工藝,以期為二丁口服液的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
1.1 主要試劑 秦皮乙素(批號:110741-201708,純度:99.9%)和咖啡酸(批號:110885-201703,純度:99.7%),均購自中國食品藥品檢定研究院;紫花地丁、半邊蓮、蒲公英和板藍(lán)根,均購自河南禹州藥材市場,經(jīng)檢驗均符合2020版《中華人民共和國藥典》該藥材項下的有關(guān)規(guī)定;純化水,本實驗室自制;分析純甲醇,購自天津市富宇精細(xì)化工有限公司;色譜純甲醇,購自天津市精細(xì)化學(xué)品有限公司。
1.2 主要儀器 DZKW-4型水浴鍋(北京中興偉業(yè)世紀(jì)儀器有限公司);LC-1260高效液相色譜儀(美國安捷倫科技有限公司);KQ5200B型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);GZX-9140MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備長廠);十萬分之一分析天平(MS205DU,梅特勒-托利多);TD5Z低速離心機(jī)(湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司)。
1.3 試驗方法
1.3.1 二丁口服液提取液的制備 分別稱取處方量的紫花地丁、蒲公英、半邊蓮和板藍(lán)根,加12倍量水加熱提取2次,每次1 h,濾過,濾液合并,濃縮,離心,上清液制成1 g/mL的藥液,備用。
1.3.2 干膏得率 精密吸取1.3.1中制備藥液10 mL置于干燥至恒重的蒸發(fā)皿中,蒸干,105 ℃烘箱干燥4 h至恒重,取出,迅速置干燥器中冷卻至室溫,稱重,按公式(1)計算干膏得率(%)[5]。
(1)
1.3.3 含量測定 采用高效液相色譜法(High performance liquid chromatography,HPLC)進(jìn)行含量測定,并進(jìn)行方法學(xué)驗證。色譜條件:色譜柱:ODS2 C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:甲醇-0.1%磷酸(20∶80,v/v);流速:1.0 mL/min;檢測波長:324 nm;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:10 μL。在此條件下,秦皮乙素、咖啡酸與其他組分均有較好的分離,理論塔板數(shù)按各峰計算,均不低于3 000。
1.3.3.1 對照品溶液的制備 精密稱取秦皮乙素對照品18.62 mg,置于20 mL量瓶中,加甲醇溶解,定容至刻度,搖勻,得質(zhì)量濃度為0.93 mg/mL的對照品儲備液。精密吸取該對照品儲備液3.5 mL,置于10 mL量瓶中,加甲醇定容至刻度,搖勻,得質(zhì)量濃度為0.33 mg/mL的秦皮乙素對照品溶液。精密稱取咖啡酸對照品11.85 mg,置于25 mL量瓶中,加甲醇溶解,定容至刻度,搖勻,得質(zhì)量濃度為472.58 μg/mL的對照品儲備液。精密吸取該對照品儲備液1.0 mL,置于25 mL量瓶中,加甲醇定容至刻度,搖勻,得質(zhì)量濃度為18.90 μg/mL的咖啡酸對照品溶液。
1.3.3.2 供試品溶液的制備 精密吸取1.3.3.1中制備的藥液5 mL,置150 mL具塞錐形瓶中,精密加入甲醇20 mL,密塞,搖勻,稱定重量,超聲處理(功率250 W,頻率40 kHz)30 min,取出,放冷,再稱定重量,用甲醇補足減失的重量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,即得。
1.3.3.3 陰性對照溶液的制備 取紫花地丁、蒲公英陰性樣品適量,按1.3.3.2項下的方法制備陰性對照溶液。
1.3.3.4 專屬性試驗 精密吸取對照品溶液、供試品溶液和陰性對照溶液各10 μL,按1.3.3項下的色譜條件進(jìn)樣測定。
1.3.3.5 線性關(guān)系考察 精密量取秦皮乙素對照品儲備液0.35、0.70、1.00、1.40、1.80、2.10和2.50 mL,分別置于5 mL量瓶中,加甲醇定容至刻度,搖勻,制成質(zhì)量濃度為0.065、0.130、0.186、0.260、0.335、0.391和0.465 mg/mL的秦皮乙素對照品系列溶液。精密量取咖啡酸對照品儲備液0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20和1.40 mL,分別置于25 mL量瓶中,加甲醇定容至刻度,搖勻,制成質(zhì)量濃度為3.78、7.56、11.34、15.12、18.90、22.68和26.46 μg/mL 的咖啡酸對照品系列溶液。精密吸取秦皮乙素和咖啡酸對照品系列溶液各10 μL,按照1.3.3項下的色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積。以各對照品的峰面積(Y)對其進(jìn)樣質(zhì)量濃度(X)進(jìn)行線性回歸,計算線性回歸方程。
1.3.3.6 精密度試驗 按照1.3.3項下的色譜條件,精密吸取對照品溶液各10 μL,重復(fù)進(jìn)樣6次,記錄峰面積,計算秦皮乙素和咖啡酸的RSD值。
1.3.3.7 穩(wěn)定性試驗 精密吸取同一供試品溶液10 μL,在0、2、4、6、8、10和12 h,按照1.3.3項下的色譜條件,分別進(jìn)樣測定,記錄峰面積,計算秦皮乙素和咖啡酸的RSD值。
1.3.3.8 重復(fù)性試驗 取同一批藥液,按照1.3.3.2項下的方法,制備6份供試品溶液,并按照1.3.3項下的色譜條件,分別進(jìn)樣測定,記錄峰面積,計算秦皮乙素和咖啡酸的平均含量和RSD值。
1.3.3.9 加樣回收率試驗 精密量取1.3.3.8中藥液2.5 mL共6份,加入一定量的秦皮乙素和咖啡酸對照品儲備液,加甲醇18 mL,密塞,搖勻,稱定重量,超聲處理(功率250 W,頻率40 kHz)30 min,取出,放冷,再稱定重量,用甲醇補足減失的重量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,即得。精密吸取10 μL,按照1.3.3項下的色譜條件進(jìn)樣測定,計算加樣回收率。
1.3.3.10 檢測限 按信噪比3∶1為標(biāo)準(zhǔn),精密稱取秦皮乙素、咖啡酸對照品適量,加甲醇分別配制成相應(yīng)的濃度,進(jìn)樣檢測,分別測定秦皮乙素和咖啡酸的檢測限。
1.3.3.11 定量限 按信噪比10∶1為標(biāo)準(zhǔn),精密稱取秦皮乙素、咖啡酸對照品適量,加甲醇分別配制成相應(yīng)的濃度,進(jìn)樣檢測,分別測定秦皮乙素和咖啡酸的定量限。
1.3.4 單因素考察 影響中藥制劑提取工藝的因素有很多,但主要影響因素為液料比、提取時間和提取次數(shù)?,F(xiàn)結(jié)合生產(chǎn)實際,分別對每個因素進(jìn)行考察,以干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸的含量為綜合評價指標(biāo),以干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸含量的最大值為參照,對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化法分析,干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸含量的權(quán)重系數(shù)分別為0.4、0.3和0.3,按公式(2)計算綜合評分[6]。
綜合評分=(干膏得率/干膏最大得率)×0.4+(秦皮乙素/秦皮乙素最大值)×0.3+(咖啡酸/咖啡酸最大值)×0.3
(2)
1.3.4.1 液料比 分別稱取處方量的藥材,按液料比10∶1、12∶1、15∶1、18∶1,加熱提取2次,每次1 h,濾過,濾液合并,濃縮,離心,上清液制成1 g/mL的藥液,分別測定干膏得率、秦皮乙素和蒲公英的含量,按公式(2)計算綜合評分。
1.3.4.2 提取時間 分別稱取處方量的藥材,按液料比12∶1加水,加熱提取2次,每次提取時間分別為1、2和3 h,濾過,濾液合并,濃縮,離心,上清液制成1 g/mL的藥液,分別測定干膏得率、秦皮乙素和蒲公英的含量,按公式(2)計算綜合評分。
1.3.4.3 提取次數(shù) 分別稱取處方量的藥材,按液料比12∶1,加熱提取次數(shù)分別為1、2和3次,每次提取1 h,濾過,濾液合并,濃縮,離心,上清液制成1 g/mL的藥液,分別測定干膏得率、秦皮乙素和蒲公英的含量,按公式(2)計算綜合評分。
1.3.5 正交試驗 根據(jù)單因素試驗和檢索相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)果[6,7],液料比、提取時間和提取次數(shù)為影響提取效果的主要因素。因此正交試驗選擇液料比、提取時間和提取次數(shù)3個因素為考察對象,每個因素分別選取3個水平,按L9(34)正交表進(jìn)行試驗,優(yōu)選最佳提取參數(shù)。正交試驗采用綜合評分的方法,以干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸含量為綜合評價指標(biāo),按公式(2)計算綜合評分。
1.3.6 工藝驗證 稱取處方量的藥材共50 g,平行稱取3份,按照最佳工藝參數(shù)進(jìn)行提取,分別制成3批1 mg/mL的藥液,測定干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸含量,分別對3批藥液進(jìn)行驗證。
2.1 含量測定
2.1.1 專屬性試驗 結(jié)果顯示,供試品溶液和對照品溶液的色譜峰保留時間一致,陰性對照溶液在對照品相應(yīng)的保留時間均未出現(xiàn)色譜峰(圖1)。表明該色譜條件下,秦皮乙素和咖啡酸吸收良好,藥液中其他組分對其含量測定均無干擾。
圖1 HPLC色譜圖
2.1.2 線性關(guān)系考察 以各對照品的峰面積(Y)對其進(jìn)樣質(zhì)量濃度(X)進(jìn)行線性回歸,分別得到秦皮乙素線性回歸方程為Y=37 776X+162.95(R2=0.999)(圖2);咖啡酸線性回歸方程為Y=57.076X+26.357(R2=0.998 3)(圖3)。結(jié)果表明,秦皮乙素質(zhì)量濃度在0.065~0.465 mg/mL、咖啡酸質(zhì)量濃度在3.78~26.46 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
圖2 秦皮乙素的標(biāo)準(zhǔn)曲線
圖3 咖啡酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.1.3 精密度試驗 秦皮乙素和咖啡酸RSD值分別為0.41%和0.96%,表明儀器精密度良好。
2.1.4 穩(wěn)定性試驗 秦皮乙素和咖啡酸的RSD值分別為0.89%和1.27%,表明供試品溶液在12 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.1.5 重復(fù)性試驗 秦皮乙素的平均含量為1.48 mg/mL,RSD值為1.12%;咖啡酸的平均含量為91.06 μg/mL,RSD值為1.46%。表明該方法重復(fù)性良好。
2.1.6 加樣回收率試驗 由表1可知,秦皮乙素平均加樣回收率99.69%,RSD值為1.72%,咖啡酸加樣回收率92.80%,RSD值為1.92%,均符合要求。
表1 加樣回收率試驗結(jié)果
2.1.7 檢測限 秦皮乙素的檢測限為0.07 μg/mL,咖啡酸的檢測限為0.04 μg/mL。
2.1.8 定量限 秦皮乙素的定量限為0.33 μg/mL,咖啡酸的定量限為0.21 μg/mL。
2.2 單因素考察
2.2.1 液料比 由表2可知,隨著液料比的增大,干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸含量隨之增加,但當(dāng)液料比增大到12∶1之后,干膏得率變化不明顯,液料比增大到15∶1之后,秦皮乙素和咖啡酸的含量增加幅度較小。
表2 不同液料比對干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸含量的影響
2.2.2 提取時間 由表3可知,隨提取時間的增加,干膏得率隨之增加,當(dāng)提取時間增加至2 h后無明顯變化,秦皮乙素和咖啡酸的含量隨著提取時間的增加略有增加,當(dāng)提取時間增加至3 h后,咖啡酸含量略有增加,而秦皮乙素含量反而顯著下降。
表3 不同提取時間對干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸含量的影響
2.2.3 提取次數(shù) 由表4可知,隨著提取次數(shù)的增加,干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸含量均隨之增加,當(dāng)提取次數(shù)在2次之后,各參數(shù)的增加幅度變小。
表4 不同提取次數(shù)對干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸含量的影響
2.3 正交試驗 根據(jù)單因素試驗的結(jié)果,正交試驗選擇液料比(A)、提取時間(B)、提取次數(shù)(C)3個因素為考察對象,每個因素分別選取3個水平,依據(jù)L9(34)正交表分別進(jìn)行試驗,因素水平見表5。采用正交助手專業(yè)版軟件進(jìn)行設(shè)計,用方差分析評價各因素水平對提取工藝影響的顯著性。正交試驗結(jié)果見表6,方差分析結(jié)果見表7。
表5 L9(34)正交試驗因素水平
表6 L9(34)正交試驗結(jié)果
續(xù)表
表7 方差分析
由表6可知,各因素對綜合評分的影響依次為C>A>B,即提取次數(shù)影響最大,然后是液料比,提取時間對綜合評分的影響最小。
由表7可知,提取次數(shù)對綜合評分的影響具有顯著性差異(P<0.05)。根據(jù)正交試驗結(jié)果可知,最佳提取工藝參數(shù)為A3B1C3,即液料比為14∶1,提取時間為1 h,提取3次。
2.4 工藝驗證 按照最佳工藝參數(shù)A3B1C3提取制成3批1 mg/mL的藥液,測定干膏得率、秦皮乙素和咖啡酸含量,結(jié)果見表8。3批藥液的平均干膏得率為31.16%,秦皮乙素的平均含量為1.37 mg/mL,咖啡酸的平均含量為108.14 μg/mL。表明該工藝條件穩(wěn)定,重復(fù)性良好,可用于工業(yè)化生產(chǎn)。
表8 驗證試驗結(jié)果(n=3)
關(guān)于考察指標(biāo)的選擇,由于紫花地丁和蒲公英同為處方的君藥,秦皮乙素是紫花地丁的主要藥效成分之一,咖啡酸是蒲公英的主要藥效成分之一,而干膏得率又是影響提取效率的重要因素,所以選擇三者的綜合評分作為提取工藝的考察指標(biāo),更加科學(xué)、合理。
關(guān)于檢測波長的選擇,秦皮乙素的最大吸收波長為353 nm,咖啡酸的最大吸收波長為324 nm,由于樣品中咖啡酸的含量較低,峰面積比較小,為同時兼顧兩組分的吸收,選擇324 nm為檢測波長。
關(guān)于流動相的選擇,筆者考察了乙腈-0.4%冰醋酸、甲醇-0.4%冰醋酸、甲醇-0.6%冰醋酸、乙腈-0.1%磷酸、甲醇-0.1%磷酸[8-11],發(fā)現(xiàn)甲醇-0.1%磷酸能把兩者較好的分離,且峰形良好。流動相的水相使用冰醋酸溶液時,色譜峰有拖尾現(xiàn)象,有機(jī)相選擇乙腈時,兩組分的分離度不好。
關(guān)于供試品溶劑的選擇,根據(jù)檢索相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)果[10-13],分別考察了50%甲醇、60%甲醇、70%甲醇和100%甲醇等提取溶劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn)以甲醇為提取溶劑,雜質(zhì)更少,幾種提取溶劑制得的樣品,含量相差無幾,所以最終選擇甲醇為供試品的提取溶劑。
單因素試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),藥液的提取時間超過2 h,秦皮乙素的含量顯著降低,可能是由于持續(xù)長時間受熱導(dǎo)致秦皮乙素化學(xué)結(jié)構(gòu)遭到破壞所致。
二丁口服液采用正交試驗設(shè)計優(yōu)選出最佳提取工藝,最佳工藝參數(shù)為液料比14∶1,提取3次,每次1 h。該提取工藝的綜合考察指標(biāo)明顯優(yōu)于2020版《中華人民共和國藥典》二丁顆粒提取工藝的綜合考察指標(biāo),且該工藝穩(wěn)定,重復(fù)性良好,為二丁口服液的后續(xù)開發(fā)研究提供了有力的理論基礎(chǔ)。