劉 敬,趙 斌*,劉曉鑫,曹 暉,王 瓊
(1.中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院健康產(chǎn)業(yè)學(xué)院,廣東 中山 528436;2.國家中藥現(xiàn)代化工程技術(shù)研究中心中山健康產(chǎn)品分中心,廣東 中山 528436;3.廣東藥科大學(xué)中藥學(xué)院,廣東 廣州 510006;4.國家中藥現(xiàn)代化工程技術(shù)研究中心,廣東 珠海 519085)
水蛭是一味具有破血通經(jīng)、逐瘀消癓的常用動(dòng)物類中藥,現(xiàn)收載于2015 年版《中國藥典》一部[1],該藥材使用歷史悠久,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,但因其藥效峻猛、有小毒而被列為下品,臨床上常將其炮制后再內(nèi)服使用[2]。漢代《金匱玉函經(jīng)》載有“熬”,為水蛭最早的炮制方法,宋代至清末的文獻(xiàn)中還有不加輔料炮制(炒、煨、焙)、加輔料炮制(米制、石灰制、豬脂制、麝香制、鹽制、油制)等10 余種方法,實(shí)質(zhì)上均為加熱處理[2-3]。
目前,市場(chǎng)上常見的水蛭炮制品有(凈)水蛭、燙水蛭、酒炙水蛭等,其中燙水蛭主要以滑石粉為輔料,收載于自1977 年版起的歷版《中國藥典》、1988 年版《全國中藥炮制規(guī)范》,以及廣西、浙江等地方炮制規(guī)范中[4-6]。現(xiàn)代學(xué)者研究酒炙[7]、滑石粉加酒和姜炮制[8]、麥麩加酒炮制[9]、焙制、電熱烘烤[10]等水蛭炮制新方法,也關(guān)注了炮制前后其水溶性蛋白的差異性[11]、不同炮制方法下的體外抗凝活性[12]。但國家和地方炮制規(guī)范對(duì)水蛭燙制工藝的溫度、時(shí)間、滑石粉用量、翻炒速度等關(guān)鍵參數(shù)均無統(tǒng)一規(guī)定,大多憑藥工主觀經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行評(píng)價(jià)[4-6],從而影響了炮制品質(zhì)量。課題組前期制定了一些藥材的滑石粉燙制工藝規(guī)范[13-15],本實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)化水蛭滑石粉燙制工藝,并分析了炮制前后其理化指標(biāo)的變化,以期為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考。
1.1 儀器 CY-20 型電熱型炒藥機(jī)(江陰市祝塘明科機(jī)械廠);2500C 型粉碎機(jī)(永康市艾澤拉電器有限公司);101-2AB 型鼓風(fēng)烘箱(天津泰斯特儀器有限公司);ATX224 電子分析天平(日本島津公司);A300 全自動(dòng)氨基酸分析儀(德國曼默博爾公司);K9860 全自動(dòng)凱氏定氮儀(濟(jì)南海能儀器股份有限公司);DCY-12G 氮吹儀(青島海科儀器有限公司)。
1.2 試劑與藥物 水蛭購于廣州漢草醫(yī)藥科技有限公司(批號(hào)20170409),經(jīng)中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院趙斌教授鑒定為水蛭科動(dòng)物螞蟥Whitmania pigraWhitman?;郏兾魇ト疳t(yī)藥科技有限公司,批號(hào)20170518);牛纖維蛋白原(100 mg,批號(hào)F20170412)、凝血酶(1 000 U,CAS 號(hào)9002-04-4)(合肥博美生物科技有限責(zé)任公司);氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液(德國曼默博爾公司,含18 種氨基酸,胱氨酸濃度為50 nmol/mL,其余均為100 nmol/mL)。乙醇、氯化鈉、三羥甲基氨基甲、鹽酸等試劑均為分析純;水為去離子水。
2.1 燙制工藝優(yōu)化
2.1.1 因素水平確定 翻炒速度為非連續(xù)性數(shù)據(jù),故本實(shí)驗(yàn)將其設(shè)定為12 r/min。以燙制溫度(A)、燙制時(shí)間(B)、滑石粉用量(C)為影響因素,各因素5 個(gè)水平,見表1。
2.1.2 燙制品制備 取20 份凈水蛭段,每份50 g。先將滑石粉加入炒藥機(jī)內(nèi),待機(jī)器達(dá)到規(guī)定溫度后再投入藥材,翻炒規(guī)定時(shí)間(12 r/min)后立即取出,篩去滑石粉,放涼,即得。
表1 因素水平
2.1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)測(cè)定
2.1.3.1 粉碎率 取燙制品20 g,粉碎30 s 后過100 目篩,收集,稱定過100 目篩粉末的質(zhì)量,計(jì)算粉碎率。
2.1.3.2 醇溶性浸出物 按2015 年版《中國藥典》四部2201 的醇溶性浸出物測(cè)定法中的熱浸法進(jìn)行測(cè)定,浸出溶劑為稀乙醇。
2.1.3.3 抗凝血酶活性 按2015 年版《中國藥典》一部水蛭項(xiàng)下方法[1,16]進(jìn)行測(cè)定。
2.1.4 數(shù)據(jù)處理 “2.1.3”項(xiàng)下指標(biāo)測(cè)定結(jié)果越大,炮制效果越好,故本實(shí)驗(yàn)按公式dmax=(Yi-Ymin)/(Ymax-Ymin)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,求得“歸一值”[17],再計(jì)算幾何平均數(shù),得總評(píng)“歸一值”(OD),公式為OD=(d1d2…dn)1/n(n=3)。結(jié)果見表2。
表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
2.1.5 模型擬合及方差分析 通過Design-Expert 8.0.5b版軟件對(duì)表2 數(shù)據(jù)進(jìn)行多元線性回歸和二項(xiàng)式擬合,得方程為OD=-0.57+0.036A+0.027B-0.031C-0.15AB-0.091AC-0.094BC-0.090A2-0.11B2-0.011C2(R2=0.955 7,P<0.000 1)。方差分析顯示,各因素影響程度依次為燙制溫度(A)>滑石粉用量(C)>燙制時(shí)間(B),其中炮制溫度具有顯著影響(P<0.05);所得方程擬合度良好,可信度高(R2=0.955 7,P<0.000 1)。
2.1.6 響應(yīng)面分析 見圖1。綜合考慮實(shí)際炮制過程中的可操作性,確定最優(yōu)工藝為燙制溫度195 ℃,燙制時(shí)間3.5 min,滑石粉用量30%,OD為0.641。
2.1.7 驗(yàn)證試驗(yàn) 根據(jù)優(yōu)化工藝進(jìn)行3 批驗(yàn)證試驗(yàn),測(cè)得平均OD為 0.633,與預(yù)測(cè)值 0.641 接近(偏差為-1.25%),表明工藝穩(wěn)定可行。生品和燙制品見圖2。
2.2 質(zhì)量評(píng)價(jià)
2.2.1 水分、醇溶性浸出物、含氮量、抗凝血酶活性測(cè)定 按照2015 年版《中國藥典》方法進(jìn)行測(cè)定[1],結(jié)果見表3。由此可知,燙制后上述指標(biāo)均較生品下降。
表3 水分、醇浸出物、含氮量、抗凝血酶活性測(cè)定結(jié)果(n=2)
2.2.2 氨基酸含有量測(cè)定 參考文獻(xiàn)[18]報(bào)道。精密稱取水蛭粉末約30 mg,置于水解管中,加入6 mol/L 鹽酸15 mL、苯酚3~4 滴,于冷凍機(jī)中冷卻3 min 后抽真空,充氮?dú)?,重?fù)3 次,在充氮?dú)鉅顟B(tài)下封口,再于烘箱中加熱至110 ℃水解22 h,取出,冷卻至室溫,過濾水解液,濾液轉(zhuǎn)移至50 mL 量瓶中,水解管用水洗滌3~5 次,洗液合并至量瓶中,加水定容至刻度,精密吸取1.0 mL 至試管中,40 ℃下減壓干燥,殘?jiān)? mL 水溶解后干燥,最后蒸干,精密加入pH 2.2 的檸檬酸鈉緩沖液1 mL,振搖溶解,濾過,取續(xù)濾液,作為供試品溶液。
圖1 各因素響應(yīng)面圖
圖2 水蛭燙制前后形態(tài)
將對(duì)照品、供試品溶液注入氨基酸分析儀中,外標(biāo)法計(jì)算含有量,結(jié)果見表4。由此可知,燙制品中氨基酸平均總量為51.71%,含全部16 種氨基酸,以谷氨酸含有量最高,達(dá)8.61 mg/100 mg,占氨基酸總量的16.7%;含有蘇氨酸等7 種人體必需氨基酸,總量為18.4 mg/100 mg,占氨基酸總量的35.6%。
表4 各氨基酸含有量測(cè)定結(jié)果(n=2)
本實(shí)驗(yàn)采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法,選擇燙制溫度、燙制時(shí)間、滑石粉用量3 個(gè)關(guān)鍵參數(shù),對(duì)水蛭滑石粉燙制工藝進(jìn)行優(yōu)化,可為其炮制規(guī)范的制定提供合理依據(jù)??傇u(píng)“歸一值”是多指標(biāo)數(shù)據(jù)處理的一種較科學(xué)的方法,能客觀量化地體現(xiàn)所有指標(biāo),從而使模型具有更好的預(yù)測(cè)性[17],本實(shí)驗(yàn)將燙制工藝中的粉碎率、醇溶性浸出物、抗凝血酶活性等指標(biāo)綜合起來,以該方法來表達(dá)最終效應(yīng),所得結(jié)果更科學(xué)合理。
生水蛭質(zhì)韌難碎,氣味腥臭,嚴(yán)重影響其直接使用,故自古就對(duì)其進(jìn)行加熱處理,其中滑石粉燙是最主流的炮制方法,其目的主要有去腥矯味、使藥材質(zhì)地酥脆、利于粉碎、降低毒性等[2]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,滑石粉燙制后水蛭含水量下降,質(zhì)地松泡,腥臭味明顯下降,有利于臨床應(yīng)用。