張?chǎng)┫?馮 敏 苗雨露張文智倪 艷?
(1.山西中醫(yī)藥大學(xué),山西 太原030619; 2.山西省中醫(yī)藥研究院中藥方劑研究所,山西省中藥制劑成型實(shí)驗(yàn)室,山西 太原030012)
還貝止咳方是以現(xiàn)有治療咳嗽變異性哮喘的研究成果為基礎(chǔ),結(jié)合臨床經(jīng)驗(yàn)所組成的治療小兒咳嗽的經(jīng)驗(yàn)方,由還陽(yáng)參、平貝母、苦杏仁、紫蘇子、黃芩、枳殼、烏梅、甘草等藥材組成,臨床上用于治療咳嗽變異性哮喘、喘息性支氣管炎等肺熱咳嗽,具有清熱肅肺、止咳平喘之功效。臨床上還貝止咳方主要?jiǎng)┬蜑闇珓?,但具有攜帶不便、不能長(zhǎng)時(shí)間保存等缺點(diǎn),為了適應(yīng)臨床需求,擬將其制成更為輕便的劑型。還貝止咳方藥味較多,成分復(fù)雜,藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制尚未明確,為了確保制劑有效,本實(shí)驗(yàn)對(duì)將選取多個(gè)檢測(cè)指標(biāo)對(duì)其提取純化工藝進(jìn)行優(yōu)化。
G1 法是對(duì)層次分析法進(jìn)行改進(jìn)后的賦權(quán)方法,它不需要構(gòu)建判斷矩陣和一致性檢驗(yàn),對(duì)指標(biāo)個(gè)數(shù)沒有限制,同時(shí)具有保序性[1],近年來常與熵權(quán)法結(jié)合使用。熵權(quán)法最先由申農(nóng)引入信息論,目前已在工程技術(shù)[2-3]、社會(huì)經(jīng)濟(jì)[4]等領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用,其基本思路是根據(jù)指標(biāo)變異性的大小來確定客觀權(quán)重。一般來說,若某個(gè)指標(biāo)的熵值越小,則其變異程度越大,提供的信息量越多,在綜合評(píng)價(jià)中所起到的作用和權(quán)重也越大;反之,若某個(gè)指標(biāo)的熵值越大,則提供的信息量越少,其權(quán)重也越小。將G1 法和熵權(quán)法結(jié)合使用時(shí),以主觀、客觀2 種評(píng)價(jià)方法結(jié)果的偏離程度最小為原則,通過分別求得兩者權(quán)重比例,綜合考慮了它們對(duì)組合權(quán)重的影響,可有效避免傳統(tǒng)組合賦權(quán)評(píng)價(jià)方法的平均分配主客觀權(quán)重、忽略主客觀評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)權(quán)重影響的做法,從而對(duì)組合系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)兼顧主客觀權(quán)重時(shí)可提高了數(shù)據(jù)合理性[5]。目前,G1-熵權(quán)法在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用鮮有報(bào)道,故本實(shí)驗(yàn)采用該方法和正交試驗(yàn)優(yōu)化還貝止咳方提取純化工藝,結(jié)合多個(gè)指標(biāo)綜合權(quán)重后的綜合評(píng)分,以期篩選出該方最合理可行的工藝參數(shù),為其進(jìn)一步生產(chǎn)及應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
1.1 儀器 RE5298A 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠);DZF-6050 型真空干燥箱(南京沃環(huán)科技實(shí)業(yè)有限公司);LC-300B 型數(shù)控超聲清洗機(jī)(山東濟(jì)寧魯超超聲設(shè)備有限公司);TU-1901 型雙光束紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);Ultimate 3000 型高效液相色譜儀,配置ChromeleonTM(變色龍) 色譜工作站(美國(guó)戴安公司);Hypersil SinoChrom ODS-BP C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm,柱號(hào)E2615033,批號(hào)140325);SE402F 型電子天平[奧豪斯儀器(上海) 有限公司];BS223S 型電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)。
1.2 試藥 還陽(yáng)參采自山西省朔州市山陰縣,經(jīng)專家檢驗(yàn)符合《山西省中藥材中藥飲片標(biāo)準(zhǔn)(第一冊(cè)) 》 還陽(yáng)參項(xiàng)下各項(xiàng)規(guī)定;平貝母、苦杏仁、黃芩、地龍、枳殼、紫蘇子、僵蠶、桃仁、烏梅、甘草等藥材均購(gòu)自安徽省亳州市藥材市場(chǎng),由山西省中醫(yī)院提供,經(jīng)山西中醫(yī)藥研究院倪艷教授鑒定為正品,均符合2015 年版《中國(guó)藥典》 一部中各藥材項(xiàng)下要求。綠原酸(批號(hào)110753-200413)、黃芩苷(批號(hào)110715-201117 對(duì)照品) 購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院。乙醇(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、磷酸(北京試劑有限公司)、甲醇(西隴化工股份有限公司) 為色譜純;其他試劑均為分析純。
2.1 綠原酸含有量測(cè)定[6]
2.1.1 色譜條件 Hypersil SinoChrom ODS-BP C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑;流動(dòng)相甲醇(A) -0.4%磷酸(B),梯度洗脫(0~10 min,25%~30%A;10~25 min,30%~33%A);檢測(cè)波長(zhǎng)327 nm,進(jìn)樣量5 μL。理論塔板數(shù)按綠原酸峰計(jì)算,應(yīng)不低于12 000。
2.1.2 供試品溶液制備 精密稱取各工藝條件下制備的干膏粉約1 g,精密加入20 mL 甲醇,稱定質(zhì)量,超聲30 min,放冷,甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量,搖勻,濾過,蒸干,殘?jiān)蛹状紡?fù)溶,定容至5 mL,即得。
2.1.3 對(duì)照品溶液制備 精密稱取綠原酸對(duì)照品2.50 mg,加甲醇制成每1 mL 含0.1 mg 綠原酸的溶液,即得。
2.1.4 線性關(guān)系考察 精密量取對(duì)照品溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 于10 mL 量瓶中,甲醇稀釋至刻度,搖勻,得 到 0、10、20、30、40、50 μg/mL 溶 液,在“2.1.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定。以峰面積為縱坐標(biāo)(Y),對(duì)照品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X) 進(jìn)行回歸,得到方程為Y=80.164X(R2=0.999 2),在0~50 μg/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.1.5 精密度試驗(yàn) 精密吸取供試品溶液5 μL,在“2.1.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定6 次,測(cè)得綠原酸峰面積RSD 為2.11%,表明儀器精密度良好。
2.1.6 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一干膏粉6 份,按“2.1.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在“2.1.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣5 μL 測(cè)定,測(cè)得綠原酸含有量RSD 為1.87%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.1.7 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取干膏粉適量,按“2.1.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,于0、1、2、4、6、8、10、12 h 在“2.1.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣5 μL,測(cè)得綠原酸峰面積RSD為1.27%,表明供試品溶液在12 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.1.8 加樣回收率試驗(yàn) 精密稱取綠原酸質(zhì)量已知(0.145 0 mg) 的干膏粉約0.5 g,共9 份,加入對(duì)照品溶液(0.1 mg/mL) 0.725、0.725、0.725、1.450、1.450、1.450、2.175、2.175、2.175 mL,按“2.1.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在“2.1.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算回收率。結(jié)果,綠原酸平均加樣回收率為101.45%,RSD 為1.76%。
2.2 總黃酮含有量測(cè)定[7]
2.2.1 對(duì)照品溶液制備 精密稱取黃芩苷對(duì)照品1.95 mg,置于50 mL 量瓶中,60%乙醇超聲1 min,放冷,60%乙醇定容至刻度,搖勻,即得(質(zhì)量濃度39 μg/mL)。
2.2.2 供試品溶液制備 精密稱取各工藝條件下制備的干膏粉約0.1 g,置于具塞錐形瓶中,精密加入20 mL 60%乙醇,密塞,稱定質(zhì)量,超聲30 min,放冷,60% 乙醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量,搖勻,濾過,精密吸取續(xù)濾液1 mL,置于100 mL 量瓶中,60%乙醇定容至刻度,搖勻,即得。
2.2.3 檢測(cè)條件 以黃芩苷為對(duì)照品,紫外-可見分光光度計(jì)在278 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定黃酮含有量。
2.2.4 線性關(guān)系考察 精密吸取對(duì)照品溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3 mL,置于10 mL 量瓶中,60%乙醇定容至刻 度,搖 勻,得 到1.95、3.90、5.85、7.80、9.75、11.70 μg/mL 溶液,以空白試劑為參比測(cè)定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)(A),對(duì)照品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X) 進(jìn)行回歸,得到方程為A=0.073 7X+0.008 1 (R2=0.999 8),在1.95~11.70 μg/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.2.5 精密度試驗(yàn)精密稱取干膏粉約0.1 g,按“2.2.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在278 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度6 次,測(cè)得總黃酮含有量RSD 為0.13%,表明儀器精密度良好。
2.2.6 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一干膏粉6 份,按“2.2.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在278 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,測(cè)得總黃酮含有量RSD 為1.41%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.2.7 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取干膏粉適量,按“2.2.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在278 nm 波長(zhǎng)處每30 min 測(cè)定1 次吸光度,共2 h,測(cè)得總黃酮含有量RSD 為2.56%,表明溶液在2 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.2.8 加樣回收率試驗(yàn) 取總黃酮含有量(6.938 9 μg/mL)的供試品溶液9 份,每份10 mL,加入對(duì)照品溶液(70 μg/mL) 0.5、0.5、0.5、1.0、1.0、1.0、1.5、1.5、1.5 mL,搖勻,在278 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,測(cè)得總黃酮平均加樣回收率為100.01%,RSD 為1.79%。
2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合賦權(quán)
2.3.1 G1 法主觀賦權(quán)[8]
2.3.1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)間的序關(guān)系 如果評(píng)價(jià)指標(biāo)x1、x2、…、xm相對(duì)于某評(píng)價(jià)準(zhǔn)則具有關(guān)系式x1>x2>…>xm,則稱評(píng)價(jià)指標(biāo)之間按照“>” 確立了序關(guān)系。其中,xj表示{xj} 按序關(guān)系“>” 排定順序后的第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)(j=1、2、…、m)。
2.3.1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)間相對(duì)重要關(guān)系及比較賦值 設(shè)決策者或?qū)<谊P(guān)于評(píng)價(jià)指標(biāo)間xj-1與xj的重要性程度之比為rj,即權(quán)重評(píng)價(jià)標(biāo)度的理性判斷為公式(1)。
2.3.1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)間的相對(duì)權(quán)重 見式(2) 和(3)。
2.3.2 熵權(quán)法客觀賦權(quán)[9]
2.3.2.1 第j個(gè)指標(biāo)下第i 個(gè)對(duì)象的指標(biāo)值比重Yij見式(4)。
2.3.2.2 第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值 見式(5)。
2.3.2.3 指標(biāo)權(quán)重系數(shù) 見式(6)。
2.3.3 組合權(quán)重確定 設(shè)由G1 法得到的主觀權(quán)重為w1,由熵權(quán)法得到的客觀權(quán)重為w2,計(jì)算組合權(quán)重,見式(7)。
2.4 提取工藝優(yōu)化 按照處方(76 g) 稱取相應(yīng)飲片,以總固體得率(干膏質(zhì)量/對(duì)應(yīng)處方藥材質(zhì)量)、總黃酮含有量(供試品中總黃酮質(zhì)量/對(duì)應(yīng)處方藥材質(zhì)量)、綠原酸含有量(供試品中綠原酸質(zhì)量/對(duì)應(yīng)處方藥材質(zhì)量) 為評(píng)價(jià)指標(biāo),提取時(shí)間(A)、提取次數(shù)(B)、加水量(C) 為影響因素,每個(gè)因素選擇3 個(gè)水平,應(yīng)用L9(34) 正交表進(jìn)行試驗(yàn)。因素水平見表1。
表1 提取工藝因素水平
依據(jù)中藥復(fù)方“君臣佐使” 的配伍原則及與功效相關(guān)的主要有效成分,根據(jù)G1 法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的順序關(guān)系為總黃酮含有量>總固體得率=綠原酸含有量,同時(shí)確定各指標(biāo)的權(quán)重評(píng)價(jià)標(biāo)度r2=1.3、r3=1,求得各指標(biāo)的主觀權(quán)重值w1,采用熵權(quán)法計(jì)算各指標(biāo)客觀權(quán)重值w2,計(jì)算各指標(biāo)的組合權(quán)重值w,最后計(jì)算的到各評(píng)價(jià)對(duì)象的綜合評(píng)分Pi,見式(8),并進(jìn)行直觀分析和方差分析。各影響因素權(quán)重值見表2,結(jié)果見表3,方差分析見表4。
表2 提取工藝評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值
表3 提取工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
表4 提取工藝方差分析
由直觀分析可知,各因素對(duì)綜合評(píng)分的影響程度依次為B>A>C,而且B3>B1>B2,A3>A2>A1,C2>C1>C3;由方差分析可知,各因素對(duì)綜合評(píng)分均無顯著影響(P>0.05)。為了最大限度的提取該方有效物質(zhì),保證臨床療效,故選取各影響因素較高水平的組合A3B3C2作為最優(yōu)提取工藝,即加10 倍量水煎煮3 次,每次1.5 h。
然后,放大3 倍處方比例稱取藥材進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果見表5,可知該工藝穩(wěn)定可行。
表5 提取工藝驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n=3)
2.5 純化工藝優(yōu)化 結(jié)合文獻(xiàn)[10-11] 及預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選擇浸膏量(每1 mL 藥液中的生藥量)、乙醇體積分?jǐn)?shù)[醇沉后藥液中乙醇含有量,加醇量計(jì)算公式見式(9),其中V為加醇量,V1為醇沉前藥液體積,C1為醇沉后藥液中乙醇體積分?jǐn)?shù),C2為添加乙醇體積分?jǐn)?shù)]、靜置時(shí)間作為影響因素,每個(gè)因素選擇3 個(gè)水平,以總固體得率及總黃酮、綠原酸含有量為評(píng)價(jià)指標(biāo),應(yīng)用L9(34) 正交表進(jìn)行試驗(yàn)。因素水平見表6。
表6 純化工藝因素水平
采用G1-熵權(quán)組合賦權(quán)方法(序關(guān)系及權(quán)重評(píng)價(jià)標(biāo)度同“2.4.1” 項(xiàng)) 對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重系數(shù)分配,由于純化的目的是減少服用劑量,故總固體得率以低為佳,需將其轉(zhuǎn)換為倒數(shù)后再進(jìn)行計(jì)算,由式(8) 計(jì)算綜合評(píng)分后進(jìn)行直觀分析和方差分析。各影響因素權(quán)重值見表7,結(jié)果見表8,方差分析見表9。
表7 純化工藝評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值
表8 純化工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
表9 純化工藝方差分析
由直觀分析可知,各因素對(duì)綜合評(píng)分的影響程度依次為B>A>C,而且B1>B2>B3,A1>A2>A3,C2>C1>C3;由方差分析可知,因素A(浸膏量) 和C(靜置時(shí)間) 對(duì)綜合評(píng)分無顯著影響(P>0.05),而因素B(乙醇體積分?jǐn)?shù))對(duì)其有顯著影響(P<0.05)。因此,選取各影響因素較高水平的組合A1B1C2作為最優(yōu)純化工藝,即將浸膏濃縮為1 g/mL生藥量,50%乙醇醇沉后靜置24 h。
然后,放大3 倍處方比例稱取藥材進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果見表10,可知該工藝穩(wěn)定可行。
表10 純化工藝驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n=3)
中藥復(fù)方發(fā)揮作用不是某種單一成分的獨(dú)立效用,也不是各單味藥藥效作用的簡(jiǎn)單疊加,而是多種有效組分同時(shí)對(duì)機(jī)體的多個(gè)靶點(diǎn)通過多種途徑綜合作用的結(jié)果。還貝止咳方由11 味藥材組成,成分復(fù)雜,如何在提取純化工藝中最大限度保留有效成分并去除雜質(zhì)為核心問題,也是該方后續(xù)研究的最基礎(chǔ)問題。總固體得率對(duì)制劑成型有一定影響,可作為制劑日服量及包裝規(guī)格確定的依據(jù),同時(shí)也反映了提取溶劑對(duì)藥材有效成分的浸出情況;方中黃芩、枳殼、桃仁等均含黃酮類成分[12-14],具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗過敏、免疫調(diào)節(jié)等作用,并且綠原酸也具有止咳、祛痰、抗菌、解毒等作用[15-16],而且為君藥還陽(yáng)參的主要有效成分[17]。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇總固體得率及總黃酮、綠原酸含有量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。
在篩選還貝止咳方最佳提取純化工藝時(shí),對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重是至關(guān)重要的一步,其合理性會(huì)直接影響最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果。目前,對(duì)考察指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重的方法可分為三大類[18],即主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法、組合賦權(quán)法,其中主觀賦權(quán)法是決策者根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重,雖然有一定參考價(jià)值,但也存在主觀隨意性的風(fēng)險(xiǎn);客觀賦權(quán)法是根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)所反映的客觀信息對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重,雖然應(yīng)用了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)理論,但缺乏決策者的主觀意圖;本實(shí)驗(yàn)采用組合賦權(quán)法將兩者進(jìn)行線性組合,最終確定權(quán)重系數(shù),可提高實(shí)驗(yàn)結(jié)論的客觀性與合理性。G1法是專家通過判定某一指標(biāo)的重要程度,按照一定原則實(shí)現(xiàn)對(duì)各指標(biāo)的分值,然后根據(jù)計(jì)算定理確定各指標(biāo)權(quán)重;熵權(quán)法僅利用客觀信息進(jìn)行計(jì)算,為G1 法提供了一個(gè)相對(duì)客觀的指標(biāo)間序關(guān)系,兩者結(jié)合使用可使評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重更加科學(xué)合理[19]。
課題組前期對(duì)高速離心法、殼聚糖絮凝法、乙醇沉淀法3 種純化方法進(jìn)行考察,發(fā)現(xiàn)殼聚糖絮凝后雖然出膏率偏低,但總黃酮、綠原酸含有量也大大降低,有效成分損失嚴(yán)重;高速離心法雖然操作簡(jiǎn)單,但藥液總固體得率依然較高,藥液澄清度也較差,而且可能存在除雜不徹底等問題;乙醇沉淀法雖然操作相對(duì)復(fù)雜,但可在保留有效成分的前提下大大降低總固體得率,從而更好地達(dá)到降低服用量要求,并且藥液澄明度也更好(澄明度為口服液的重要質(zhì)控指標(biāo),反映了產(chǎn)品的穩(wěn)定性),可為該方后續(xù)劑型選擇提供了更多可能性。綜上所述,為了提高制劑質(zhì)量,減少服用劑量,本實(shí)驗(yàn)選擇乙醇沉淀法純化還貝止咳方水提液。