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        中藥湯劑煎煮加水量與得液量控制方法研究*

        2021-11-04 03:32:02王小鵬桂新景王艷麗侯富國(guó)郭曉帆李海洋劉瑞新李學(xué)林
        醫(yī)藥導(dǎo)報(bào) 2021年11期
        關(guān)鍵詞:膏率煎藥液量

        王小鵬,桂新景,,王艷麗,侯富國(guó),郭曉帆,李海洋,劉瑞新,6,李學(xué)林,6

        [1.河南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,鄭州 450046;2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院藥學(xué)部,鄭州 450000;3.國(guó)家中醫(yī)藥管理局中藥制劑三級(jí)實(shí)驗(yàn)室,鄭州 450000;4.河南省中藥飲片臨床應(yīng)用現(xiàn)代化工程研究中心,鄭州 450000;5.河南省中藥臨床藥學(xué)中醫(yī)藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(建設(shè)單位),鄭州 450000;6.河南中醫(yī)藥大學(xué)呼吸疾病中醫(yī)藥防治省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心,鄭州 450046]

        中藥湯劑系指中藥飲片加水煎煮,去渣取汁內(nèi)服或外用的液體劑型,是中醫(yī)藥臨床應(yīng)用最早、最廣泛的劑型之一。湯劑的煎煮過(guò)程即溶劑進(jìn)入中藥飲片內(nèi)部,溶出其有效成分的過(guò)程。根據(jù)Fick's第一擴(kuò)散定律,單位時(shí)間通過(guò)垂直于所擴(kuò)散方向單位截面積的相應(yīng)擴(kuò)散物質(zhì)流量與該截面處的濃度梯度成正比。中藥湯劑煎煮技術(shù)七要素中[1],加水量顯著影響湯劑煎煮濃度梯度。加水量越多,湯液濃度梯度越高,越有助于有效成分煎出。但加水量不能無(wú)限增大,因?yàn)榕c中成藥制劑工藝不同,中藥湯劑時(shí)效性要求高,通常無(wú)濃縮環(huán)節(jié),加水量過(guò)多不僅影響湯劑煎煮效率,而且會(huì)導(dǎo)致得液量偏大,影響患者用藥依從性,還導(dǎo)致湯液濃度低,藥力綿薄。正如李時(shí)珍所說(shuō):“如劑多水少,則藥味不出;劑少水多,又煎耗藥力也。” 因此,合理的加水量是提高中藥湯劑煎煮效率與藥效的關(guān)鍵。

        目前,中藥湯劑煎煮加水量以《醫(yī)療機(jī)構(gòu)中藥煎藥室管理規(guī)范》規(guī)定的浸過(guò)藥面2~5 cm以及飲片重量的7~12倍為控制依據(jù)[2]。然而不同飲片吸水率差異懸殊[3-4],該加水量方法無(wú)法精準(zhǔn)控制得液量,難以滿(mǎn)足智能煎藥、個(gè)性化煎藥需求。為此,筆者所在課題組基于前期研究的常用中藥飲片一煎、二煎吸水率,相對(duì)密度及出膏率等信息數(shù)據(jù)構(gòu)建了中藥煎藥數(shù)據(jù)庫(kù),初步建立了中藥湯劑加水量計(jì)算公式[5]。該加水量計(jì)算公式能否靈活運(yùn)用于多樣化煎藥實(shí)踐,能否精準(zhǔn)控制湯劑得液量,尚待實(shí)踐驗(yàn)證。有研究結(jié)果顯示[6-7],一煎煎出率占兩次總煎出率的60%~80%,是否意味著一煎、二煎加水比例以70:30分配更為合理?本研究選擇現(xiàn)代家庭常用的一類(lèi)煎藥壺(多功能養(yǎng)生壺)作為煎藥設(shè)備,以3個(gè)經(jīng)典復(fù)方湯劑為例,以湯液得液量偏離度、校正相對(duì)密度和出膏率為指標(biāo),優(yōu)化加水量計(jì)算公式,優(yōu)選一煎、二煎加水比例,精準(zhǔn)控制湯劑煎煮加水量和得液量,實(shí)現(xiàn)中藥湯劑煎煮工藝個(gè)性化,為加水量公式應(yīng)用于不同煎藥設(shè)備和煎煮方法時(shí)的校正和優(yōu)化處理提供參考。

        1 儀器與試藥

        1.1儀器 AU-120L型液體密度測(cè)定儀,杭州金邁儀器有限公司;30MF5 3L型多功能養(yǎng)生壺(額定頻率:50 Hz,額定功率:500 W,額定容量:3 L),深圳市正云科技有限公司;GZX-9146MBE型電熱鼓風(fēng)干燥箱,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋,常州普天儀器制造有限公司;BSA224S-CW型萬(wàn)分之一電子天平(感量:0.1 mg),賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;HZT-B6000型十分之一電子天平(感量:0.1 g),華志(福建)電子科技有限公司。

        1.2試藥 所用19種中藥飲片分別購(gòu)自安徽龍寶健康藥業(yè)有限公司、鄭州瑞龍制藥股份有限公司、河南綠禾藥業(yè)有限公司、安徽普仁中藥飲片有限公司、亳州市宏宇中藥飲片有限公司、安徽人民中藥飲片有限公司、河南輝煌草本藥業(yè)有限公司、禹州市百草匯藥業(yè)有限公司,均具有飲片檢驗(yàn)報(bào)告書(shū),并經(jīng)河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院施鈞瀚副主任藥師鑒定,符合《中華人民共和國(guó)藥典》2020年版規(guī)定。實(shí)驗(yàn)用水為自來(lái)水。

        2 方法與結(jié)果

        2.1中藥復(fù)方的選擇 當(dāng)歸四逆湯和小青龍湯出自張仲景《傷寒論》,補(bǔ)中益氣湯出自李東垣《脾胃論》。本研究處方組成為《中藥臨床方劑學(xué)》[8]中處方規(guī)范書(shū)寫(xiě)格式修正后的處方,飲片用量經(jīng)古今劑量換算后[9],確定每個(gè)處方內(nèi)各飲片的重量比例,然后等比例放大至各處方中飲片總重為180~200 g。當(dāng)歸四逆湯、小青龍湯和補(bǔ)中益氣湯分別為溫里劑、解表劑和補(bǔ)益劑,分別對(duì)應(yīng)一般煎煮、輕煎和久煎三種煎煮類(lèi)型。對(duì)于一般煎煮,一煎時(shí)間一般不低于30 min;輕煎類(lèi)型,一煎時(shí)間一般不超過(guò)30 min;久煎類(lèi)型,一煎時(shí)間一般大于30 min,而二煎時(shí)間應(yīng)略少于一煎時(shí)間,一般不低于20 min[10]。復(fù)方組成及煎煮時(shí)間見(jiàn)表1。

        2.2不同條件下蒸發(fā)系數(shù)研究

        2.2.1空白蒸發(fā)系數(shù) 量取自來(lái)水1 000 mL于多功能養(yǎng)生壺內(nèi)并測(cè)定總重量,室溫(25±1 ℃,下同)下武火加熱至沸騰,轉(zhuǎn)文火煎煮60 min,每隔10 min測(cè)定總重量1次,重復(fù)測(cè)定3次。結(jié)果見(jiàn)表2。

        2.2.2含藥蒸發(fā)系數(shù) 稱(chēng)取白芍、當(dāng)歸、黃芩飲片各125 g,分別置多功能養(yǎng)生壺,加入8倍量水(1 000 mL),稱(chēng)取總重量。浸泡30 min,先武火加熱至沸騰,轉(zhuǎn)文火煎煮60 min,每隔10 min測(cè)定總重量1次,重復(fù)測(cè)定3次,結(jié)果見(jiàn)表2。水蒸氣蒸發(fā)系數(shù)計(jì)算公式見(jiàn)公式1:

        水蒸氣蒸發(fā)系數(shù)=水蒸氣蒸發(fā)量/煎煮時(shí)間(公式1)。

        在空白及含藥煎煮條件下,第2~6個(gè)10 min水蒸氣蒸發(fā)量34~40 mL,第1個(gè)10 min水蒸氣蒸發(fā)量略高。原因可能主要如下:①武火加熱時(shí)間內(nèi)有一定損耗。前期研究發(fā)現(xiàn),多功能養(yǎng)生壺從開(kāi)始加熱至水沸騰,水蒸氣蒸發(fā)量約5 mL;②武火轉(zhuǎn)文火時(shí),可能湯液已處于中沸或大沸狀態(tài),由中沸或大沸轉(zhuǎn)為微沸需要一定時(shí)間,這段時(shí)間內(nèi)水蒸氣蒸發(fā)量較微沸狀態(tài)多。由于該情況在中藥煎煮過(guò)程中無(wú)法避免,故將以上數(shù)據(jù)均值確定為水蒸氣蒸發(fā)系數(shù),即3.9 mL·min-1。

        2.3復(fù)方湯液的制備 選取當(dāng)歸四逆湯(DSD)、小青龍湯(XD)、補(bǔ)中益氣湯(BYD)3個(gè)復(fù)方湯劑,稱(chēng)量后分別置于多功能養(yǎng)生壺。依據(jù)本課題組前期研究的飲片吸水率數(shù)據(jù)計(jì)算復(fù)方湯劑加水量(表3),每個(gè)處方均分別按一煎、二煎加水分配比例60:40,70:30,80:20加水,浸泡30 min,武火加熱至沸騰后轉(zhuǎn)文火,煎煮至規(guī)定時(shí)間(表1),水煎液經(jīng)內(nèi)徑(180±7.6) μm(80目)濾網(wǎng)過(guò)濾,一煎、二煎濾液分開(kāi)存放。復(fù)方湯劑加水量、理論吸水量、預(yù)期得液量及水蒸氣蒸發(fā)量計(jì)算公式見(jiàn)公式2~5:

        表1 復(fù)方湯劑的處方組成與煎煮時(shí)間

        表2 空白及3味中藥飲片在不同時(shí)間段的水蒸氣蒸發(fā)量

        表3 18味中藥飲片吸水率數(shù)據(jù)

        復(fù)方湯劑加水量=理論吸水量+預(yù)期得液量+水蒸氣蒸發(fā)量+煎藥機(jī)損耗量(公式2)。

        理論吸水量(一煎/二煎)=A飲片吸水率(一煎/二煎)×A飲片重量+B飲片吸水率(一煎/二煎)×B飲片重量+……+N飲片吸水率(一煎/二煎)×N飲片重量(公式3)。

        預(yù)期得液量=處方飲片總重量×1 mL·g-1×2(公式4)。

        水蒸氣蒸發(fā)量=水蒸氣蒸發(fā)系數(shù)×文火煎煮時(shí)間(公式5)。

        本研究采用多功能養(yǎng)生壺,經(jīng)測(cè)定其損耗量較低,故忽略其損耗量。

        2.4得液量與相對(duì)密度

        2.4.1得液量與相對(duì)密度的測(cè)定 取“2.2”項(xiàng)水煎液,冷卻至室溫[(25±1) ℃]后,分別使用量筒測(cè)定體積,并用液體密度測(cè)定儀測(cè)定相對(duì)密度。

        2.4.2得液量的校正 通過(guò)測(cè)定煎煮后飲片重量,發(fā)現(xiàn)復(fù)方湯劑中飲片吸水量與一煎、二煎加水比例無(wú)關(guān),且3個(gè)復(fù)方湯劑煎煮吸水量與其理論吸水量平均比值為0.67,故以0.67作為飲片吸水率校正系數(shù),對(duì)多功能養(yǎng)生壺煎煮的飲片吸水率進(jìn)行校正。見(jiàn)表4。

        為排除飲片吸水率與前期研究不一致對(duì)本研究數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的影響,需對(duì)預(yù)期得液量進(jìn)行校正處理,然后通過(guò)得液量與校正預(yù)期得液量間偏離度評(píng)價(jià)不同加水比例優(yōu)劣。校正預(yù)期得液量與偏離度計(jì)算公式如公式6~7:

        校正預(yù)期得液量(一煎/二煎/總)=加水量(一煎/二煎/總)-吸水量(一煎/二煎/總)×0.67-水蒸氣蒸發(fā)系數(shù)×煎煮時(shí)間(一煎/二煎/總)(公式6)。

        偏離度=得液量/校正預(yù)期得液量×100%(公式7)。

        結(jié)果見(jiàn)圖1。加水總量不變,當(dāng)一煎、二煎加水比例為60:40時(shí),3個(gè)復(fù)方二煎得液量均高于一煎,可能由于一煎飲片吸水率較高,二煎吸水率較低,因此雖然二煎加水比例低于一煎,但得液量高于一煎。同時(shí),由結(jié)果可知,湯劑得液量與加水量呈正相關(guān),即一煎得液量隨一煎加水比例增加而增大,二煎得液量隨二煎加水比例減少而降低。

        圖1 3個(gè)復(fù)方湯劑的得液量(n =3)

        結(jié)果見(jiàn)表5,當(dāng)加水比例為60:40時(shí),3個(gè)復(fù)方得液量與校正預(yù)期得液量平均偏離度3.78%,明顯低于加水比例為70:30和80:20平均偏離度。因此,一煎、二煎加水比例按60:40分配時(shí),能夠精準(zhǔn)控制復(fù)方湯劑得液量。

        表5 3個(gè)復(fù)方湯劑的煎煮得液量與校正預(yù)期得液量

        2.4.3相對(duì)密度的校正 由于湯液相對(duì)密度與得液量直接相關(guān),得液量越多,相對(duì)密度越小。煎煮復(fù)方湯劑時(shí),加水量按不同比例分配,得液量結(jié)果差異較大,可能影響相對(duì)密度結(jié)果分析。為減少得液量體積差異對(duì)相對(duì)密度的影響,將得液量體積規(guī)范為各處方校正預(yù)期得液量,對(duì)相對(duì)密度進(jìn)行校正。3個(gè)復(fù)方湯劑一煎、二煎校正相對(duì)密度見(jiàn)圖2。校正相對(duì)密度計(jì)算公式見(jiàn)公式8:

        圖2 3個(gè)復(fù)方湯劑的校正相對(duì)密度(n=3)

        校正相對(duì)密度=[相對(duì)密度×得液量-(得液量-校正預(yù)期得液量)×1]/校正預(yù)期得液量(公式8)。

        結(jié)果見(jiàn)表6。當(dāng)加水比例為60:40時(shí),3個(gè)復(fù)方湯劑校正相對(duì)密度均值為1.027 3,明顯高于加水比例為70:30和80:20校正相對(duì)密度均值。因此,一煎、二煎加水比例按60:40分配,復(fù)方湯劑相對(duì)密度較高,湯劑成分煎出率較高。

        表6 3個(gè)復(fù)方湯劑的總體校正相對(duì)密度

        2.5出膏率

        2.5.1出膏率測(cè)定 取“2.2”項(xiàng)水煎液,分別精密移取25 mL,置已干燥至恒重的蒸發(fā)皿內(nèi),水浴蒸干,置105 ℃烘箱內(nèi)干燥3 h,移至干燥器,冷卻至室溫,按恒重操作精密稱(chēng)定重量,并以干膏重計(jì)算出膏率。出膏率計(jì)算公式見(jiàn)公式9:

        出膏率(%)=干膏重/飲片重量×100%(公式9)。

        2.5.2出膏率結(jié)果 復(fù)方湯劑出膏率與加水量呈正相關(guān)(圖3),加水量越大,湯液內(nèi)濃度差越大,越有助于有效成分煎出。當(dāng)以60:40比例加水煎煮時(shí),一煎、二煎出膏率差異較小,且總體出膏率均較高,均值19.81%,明顯高于加水比例為70:30和80:20出膏率總體均值(表7)。因此,當(dāng)一煎、二煎加水比例為60:40時(shí),更有利于湯液成分煎出,該結(jié)果與校正相對(duì)密度的結(jié)果基本一致。

        圖3 3個(gè)復(fù)方湯劑出膏率

        表7 3個(gè)復(fù)方湯劑的總體出膏率

        3 討論

        3.1如何科學(xué)預(yù)測(cè)得液量 中藥湯劑作為最重要的傳統(tǒng)中藥劑型之一,既要含有充足的有效成分,保證其質(zhì)量和療效,又要兼顧患者的用藥依從性,使患者的服藥量較為適宜。由于中藥湯劑具有辨證施治、隨癥加減的特點(diǎn),處方中的飲片用量多少不一,統(tǒng)一得液量將導(dǎo)致湯液濃度過(guò)高或過(guò)低,不利于發(fā)揮藥效。為使湯液濃度維持在一定范圍內(nèi),飲片用量較大時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加得液量,飲片用量較小時(shí),應(yīng)適當(dāng)減少得液量。受患者日服用量限制,得液量偏大不利于患者服用。因此,綜合考慮處方飲片用量、湯液濃度及患者用藥依從性,筆者在本實(shí)驗(yàn)科學(xué)建立了湯劑預(yù)期得液量計(jì)算公式(公式4)。

        3.2如何精準(zhǔn)加水以控制得液量 中藥湯劑加水量與得液量、飲片吸水量、煎煮過(guò)程中水蒸氣蒸發(fā)量及煎藥機(jī)損耗量等幾個(gè)因素密切相關(guān)。①得液量,即湯劑預(yù)期得液量。②飲片吸水量,可通過(guò)本課題組前期測(cè)定常用中藥飲片吸水率數(shù)據(jù)以及處方中飲片用量求得。筆者所在課題組已研究整理686味常用飲片吸水率數(shù)據(jù)[3-5,11-13],但本研究在使用多功能養(yǎng)生壺煎煮復(fù)方時(shí),飲片吸水率僅為前期研究數(shù)據(jù)的0.67倍??赡苡捎谇捌谝詧A底燒瓶加熱回流方式研究飲片煎煮吸水率,回流方式溶劑蒸發(fā)損失較小,且加水量較大(一煎加8倍量水,二煎加7倍量水),煎煮時(shí)間較長(zhǎng)[3];本次研究采用多功能養(yǎng)生壺,溶劑蒸發(fā)損失較大,且總加水量較小(為處方中飲片總重的5~6倍),煎煮時(shí)間較短,因此吸水率差異較大。③水蒸氣蒸發(fā)系數(shù),可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。本研究測(cè)定多功能養(yǎng)生壺的水蒸氣蒸發(fā)系數(shù)發(fā)現(xiàn)空白蒸發(fā)系數(shù)與含藥蒸發(fā)系數(shù)結(jié)果基本一致,后期測(cè)定煎藥機(jī)的水蒸氣蒸發(fā)系數(shù)時(shí)只測(cè)定空白蒸發(fā)系數(shù)即可。④煎藥機(jī)損耗量。不同煎藥設(shè)備的損耗量不同,可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

        綜合以上各因素,并考慮到飲片吸水率存在系統(tǒng)差異,即采用不同容器煎煮,飲片吸水率差異較大,當(dāng)應(yīng)用不同煎藥容器時(shí),需對(duì)加水量公式進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)合本研究?jī)?yōu)選的一煎、二煎加水量分配比例,可以實(shí)現(xiàn)中藥湯劑加水量和得液量精準(zhǔn)控制。

        加水量=理論吸水量×飲片吸水率校正系數(shù)+預(yù)期得液量+水蒸氣蒸發(fā)量+煎藥機(jī)損耗量(公式10)

        加水量是中藥湯劑煎煮工藝的重要參數(shù),顯著影響湯劑煎煮效率和得液量。筆者在本研究初步優(yōu)化了加水量公式及加水比例,能夠準(zhǔn)確控制湯劑得液量,且使湯液成分煎出率較高。但由于本研究?jī)H測(cè)定了3個(gè)加水比例,一煎二煎加水比例60:40僅相對(duì)較優(yōu),而最佳一煎加水量可能處于50%~60%或60%~70%之間。同時(shí),本研究?jī)H以得液量偏離度、校正相對(duì)密度和出膏率為評(píng)價(jià)指標(biāo),湯液中有效成分含量差異有待進(jìn)一步研究。

        下一步筆者將采用更科學(xué)、先進(jìn)和特征性的測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化,并建立精準(zhǔn)預(yù)測(cè)模型,更精確驗(yàn)證一煎二煎加水量分配比例。將優(yōu)化的加水量公式及加水比例應(yīng)用于煎藥機(jī),并進(jìn)一步優(yōu)化和驗(yàn)證,這將有助于準(zhǔn)確控制湯劑煎煮加水量和得液量,改變“千藥一法”煎煮現(xiàn)狀,滿(mǎn)足不同處方個(gè)性化工藝需求,實(shí)現(xiàn)中藥湯劑智能化、個(gè)性化煎煮。

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