李春花,李佳佳,頓佳穎,郭秋紅,鄭 鵬,張國紅
(1.河北中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,河北 石家莊 050200;2.河北中醫(yī)學(xué)院科技處,河北 石家莊 050200;3.河北中醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,河北 石家莊 050200)
全國名老中醫(yī)邢月朋長期從事心血管疾病診治,根據(jù)多年臨床經(jīng)驗積累,總結(jié)出治療氣虛血瘀、陽虛水停型充血性心力衰竭的經(jīng)驗方——葶藶生脈方,方中的白術(shù)、桂枝性味功效不盡相同,配伍使用所治病位既可走表,亦可走里,有通陽化氣、健脾除濕、宣暢上下氣機之功?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,白術(shù)、桂枝主要有效成分白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ、桂皮醛具有抗炎、抗腫瘤、解熱鎮(zhèn)痛、抗菌等多種藥理作用[1-7]。
目前在中藥制劑生產(chǎn)中,揮發(fā)油提取大多采用水蒸氣蒸餾法[8],但用于提取水溶性較強的揮發(fā)油時提取效率較低,而提取-共沸精餾耦合技術(shù)對該類成分的提取有顯著優(yōu)勢??紤]到白術(shù)、桂枝揮發(fā)油具有一定親水性,本實驗通過提取-共沸精餾耦合技術(shù)提取這些成分,采用正交試驗優(yōu)化該工藝,旨在提高揮發(fā)油得率及有效成分含有量,提高制劑工藝水平,保證藥物療效。
1.1 儀器 購于美國Waters 公司的Waters e2695 高效液相色譜儀,配置2489 UV/Vis 檢測器;購于美國安捷倫科技公司的安捷倫7890B 氣相色譜儀,配置北京中惠普分析技術(shù)研究所的SPH-300 氫氣發(fā)生器、SPB-3 全自動空氣源;購于上海精科儀器廠的TG328B 分析天平;購于上海樂祺精密電子廠的LQ-A10002 電子天平;購于杭州法蘭特超聲波有限公司的FRQ-1008HT 超聲波清洗器;購于天津市泰斯特儀器有限公司的98-1-B 型電子調(diào)溫電熱套;津隆針筒微孔濾膜,孔徑 0.45 μm(有機系)。
1.2 材料
1.2.1 藥材 白術(shù)(產(chǎn)地浙江磐安)、桂枝(產(chǎn)地廣西)購于安國藥材市場,經(jīng)河北中醫(yī)學(xué)院侯芳潔老師鑒定分別為菊科植物白術(shù)Atractylodes macrocephalaKoidz.的干燥根莖、樟科植物肉桂Cinnamomum cassiaPresl 的干燥嫩枝,符合2015版 《中國藥典》 一部相關(guān)項下規(guī)定。
1.2.2 試藥 購于深圳市中發(fā)源生物科技有限公司的分析純無水硫酸鈉;購于天津市永大化學(xué)試劑有限公司的分析純無水乙醇;購于天津市大茂化學(xué)試劑廠的色譜純乙腈、甲醇。購于上海源葉生物科技有限公司的桂皮醛(批號H02M6Q1,含有量 98%)、白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ(批號 ZM0311BC13,含有量98%)。
2.1 桂皮醛 GC 分析[9-12]
2.1.1 色譜條件 安捷倫HP-5 毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);程序升溫,初始溫度 90 ℃,保持2 min,以 3 ℃ /min 速率升至 140 ℃,保持 6 min,再以7 ℃ /min速率升至 180 ℃,保持5 min;進樣量1 μL,分流進樣,分流比50 ∶1;載氣N2,氫火焰離子化檢測器(FID);進樣口溫度200 ℃,檢測器溫度250 ℃。色譜圖見圖1。
圖1 桂皮醛GC 色譜圖
2.1.2 對照品溶液制備 精密稱取桂皮醛對照品適量,甲醇溶解后置于 5 mL 量瓶中,定容,即得(質(zhì)量濃度為2.19 mg/mL)。
2.1.3 供試品溶液制備 稱取白術(shù)、桂枝適量,加8 倍量水浸泡2 h 后提取4 h,得到揮發(fā)油,無水硫酸鈉干燥。無水乙醇溶解1 mL,置于5 mL 量瓶中,定容,即得。
2.1.4 線性關(guān)系考察 取 “2.1.2”項下對照品溶液,在“2.1.1”項色譜條件下進樣 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 μL測定。以峰面積為縱坐標(biāo)(Y),進樣量為橫坐標(biāo)(X)進行回歸,得到方程為Y=64 706X+1.749 8(r=0.999 5),在2.19~10.95 μg 范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。
2.1.5 方法學(xué)考察 精密度試驗中,桂皮醛峰面積RSD(n=6)為1.45%,表明儀器精密度良好;穩(wěn)定性試驗中,0、2、4、6、8、10 h 桂皮醛峰面積 RSD(n= 6)為0.80%,表明溶液在10 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好;重復(fù)性試驗中,桂皮醛含有量RSD(n=6)為1.00%,表明該方法重復(fù)性良好;加樣回收率試驗中,桂皮醛平均加樣回收率為96.99% ,RSD 為(n=9)1.84% 。
2.2 白術(shù)內(nèi)酯ⅠHPLC 分析[13-15]
2.2.1 色譜條件 YMC J′sphere ODS-H80-C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,4 μm);流動相乙腈-水,等度洗脫(60 ∶40);體積流量 1.0 mL/min;柱溫 30 ℃;檢測波長220 nm;進樣量 10 μL。色譜圖見圖2。
圖2 白術(shù)內(nèi)酯ⅠHPLC 色譜圖
2.2.2 對照品溶液制備 精密稱取白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ對照品適量,甲醇溶解后置于5 mL 量瓶中,定容,即得(質(zhì)量濃度為 0.80 mg/mL)。
2.2.3 供試品溶液制備 同 “2.1.3”項。
2.2.4 線性關(guān)系考察 取 “2.2.2”項下對照品溶液,在“2.2.1”項色譜條件下進樣 2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 μL測定。以峰面積為縱坐標(biāo)(Y),進樣量為橫坐標(biāo)(X)進行回歸,得到方程為Y=970 991X-347 905(r=0.999 7),在1.62~8.03 μg 范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。
2.2.5 方法學(xué)考察 精密度試驗中,白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ峰面積RSD(n=6)為 1.63%,表明儀器精密度良好;穩(wěn)定性試驗中,0、2、4、6、8、10 h 白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ峰面積 RSD(n=6)為1.38%,表明溶液在 10 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好;重復(fù)性試驗中,白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ含有量 RSD(n=6)為1.74%,表明該方法重復(fù)性良好;加樣回收率試驗中,白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ平均加樣回收率為97.89%,RSD(n=9)為 1.63%。
2.3 提取工藝優(yōu)化 選擇浸泡時間(A,2、3、4 h)、提取時間(B,2、4、6 h)、加水量(C,8、10、12 倍)作為影響因素,揮發(fā)油提取率及桂皮醛、白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ總量的綜合評分作為評價指標(biāo),采用L9(34)正交表安排試驗,結(jié)果見表1~2。由表可知,各因素對提取工藝影響程度依次為 A>B>C,浸泡時間(A)有顯著影響(P<0.05),最佳水平組合為 A3B3C2,即浸泡時間3 h,提取時間 6 h,加水量10 倍。
表1 試驗設(shè)計及結(jié)果
表2 方差分析
2.4 驗證試驗 按 “2.3”項下優(yōu)化工藝進行3 批驗證試驗,結(jié)果見表3,可知該方法合理可行。
表3 驗證試驗結(jié)果(n=3)
目前,揮發(fā)油提取大多采用 《中國藥典》 四部收錄的水蒸氣蒸餾法,該方法簡便易行,但在提取過程中只經(jīng)歷了1 次氣液傳質(zhì)和平衡過程,對含油量較低、水溶性較強的揮發(fā)油提取效率較低[16]。提取-共沸精餾耦合技術(shù)包含1個精餾塔,在揮發(fā)油富集過程中揮發(fā)性成分隨水蒸氣進入精餾塔,塔中填料使氣、液兩相逆流多級接觸,完成多次氣-液傳質(zhì)過程,從而提高了揮發(fā)油的提取率[17]。
白術(shù)揮發(fā)油的提取率與粒度有關(guān)[18-20],本研究針對該因素進行預(yù)實驗篩選。將白術(shù)粒度分為塊狀、最粗粉、細粉3種規(guī)格,發(fā)現(xiàn)最粗粉提取的揮發(fā)油含有量明顯高于其他2種規(guī)格,而塊狀最低,其原因為塊狀白術(shù)中揮發(fā)油不易提出,如果提盡則耗工耗時;細粉在粉碎過程中揮發(fā)油可能會損失,同時在提取過程中易粘連于壁上,給操作造成不便。因此,確定將白術(shù)粉碎為最粗粉。
在 《中國藥典》 一部中,采用HPLC 法測定桂皮醛含有量,但該方法上樣量較大,對于本身含有量較低的揮發(fā)性成分并不適用。由于桂皮醛易揮發(fā),故本實驗采用GC法分析,該方法試樣量少,并且檢測靈敏,速度快,分離選擇性好。升溫速率與分流比對樣品分離有重要影響,升溫速率較大,分流比較小,將導(dǎo)致成分分離不徹底,分離度達不到要求;反之,則會造成分離時間較長,故本實驗采用先慢后快的方式進行升溫,在第一階段以3 ℃/min 速率升溫,使桂皮醛與其他成分有效分離;第二階段以7 ℃/min速率升溫,以盡快達到所需溫度,并節(jié)省分析時間。
白術(shù)揮發(fā)油的主要成分為蒼術(shù)酮,但其性質(zhì)并不穩(wěn)定,長時間加熱與光照時會發(fā)生氧化分解,轉(zhuǎn)化為白術(shù)內(nèi)酯類成分,故本實驗選擇白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ作為評價指標(biāo)。白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ是酯類成分,沸點較高,不宜采用GC 法測定,故本實驗通過HPLC 法測定其含有量,同時由于該成分極性較小,故流動相中乙腈所占比例較大,最終確定流動相為乙腈-水(60 ∶40)。
致謝:本研究受到河北省科技計劃項目基金資助,同時感謝科研中心張闖老師的幫助。