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。可能由于前期以圓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。