何 瑤,江華娟,成顏芬,杜克群,李敏敏,楊青波,王振中,傅超美,段 毅
基于Box-Behnken設(shè)計-響應(yīng)面法與質(zhì)量綜合評價優(yōu)化經(jīng)典名方桃紅四物湯煎煮工藝
何 瑤1,江華娟1,成顏芬1,杜克群1,李敏敏1,楊青波2,王振中3, 4,傅超美1*,段 毅2*
1.西南特色中藥資源國家重點實驗室,成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,四川 成都 611137 2.貴州益佰制藥股份有限公司,貴州 貴陽 550000 3.江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司,江蘇 連云港 222001 4.中藥制劑過程新技術(shù)國家重點實驗室,江蘇 連云港 222001
遵古優(yōu)化和科學(xué)評價桃紅四物湯(Taohong Siwu Decoction,TSD)的煎煮工藝,為其經(jīng)典名方中藥復(fù)方制劑研究奠定基礎(chǔ)。以指紋圖譜概貌結(jié)合多指標(biāo)定量為綜合評價,采用Box-Behnken設(shè)計-響應(yīng)面設(shè)計對加水量、浸泡時間、煎煮時間、煎煮次數(shù)進行優(yōu)化。指紋圖譜研究采用SunFire-C18色譜柱(150 mm×3.0 mm,3.5 μm),流動相為乙腈-0.5%磷酸水溶液,體積流量為0.2 mL/min,柱溫為25 ℃,檢測波長為230 nm;建立HPLC指紋圖譜,對色譜信息進行主成分分析,進一步建立UPLC多波長檢測方法測定6個關(guān)鍵質(zhì)控成分含量,計算各樣品綜合得分,通過響應(yīng)面法進行工藝優(yōu)化。建立了29個試驗號TSD UPLC指紋圖譜,選擇16個共有峰,指認出地黃苷D、苦杏仁苷、羥基紅花黃色素A、芍藥苷、阿魏酸、藁本內(nèi)酯共6個成分。主成分分析提取出4個主成分,綜合得分結(jié)果顯示15號工藝為最佳工藝。含量測定顯示,地黃苷D、苦杏仁苷、芍藥苷、阿魏酸、藁本內(nèi)酯、羥基紅花黃色素A 6種成分線性關(guān)系良好,綜合得分結(jié)果顯示,15號工藝為最佳工藝。進一步根據(jù)回歸模型擬合,得到最優(yōu)工藝為加水量9.90倍、浸泡時間0.58 h、煎煮時間1.19 h、煎煮次數(shù)1.60次,最終確定TSD煎煮工藝為加10倍量水,浸泡0.5 h,煎煮2次,每次1 h。指紋圖譜質(zhì)量概貌結(jié)合關(guān)鍵質(zhì)控成分可作為TSD制備工藝的質(zhì)量評控方法,得出的最佳煎煮工藝穩(wěn)定可行,可用于經(jīng)典名方TSD復(fù)方制劑進一步研究開發(fā)。
桃紅四物湯;經(jīng)典名方;煎煮工藝;指紋圖譜;Box-Behnken設(shè)計-響應(yīng)面法;質(zhì)量綜合評價;主成分分析;HPLC;UPLC;地黃苷D;苦杏仁苷;羥基紅花黃色素A;芍藥苷;阿魏酸;藁本內(nèi)酯
桃紅四物湯(Taohong Siwu Decoction,TSD)出自《婦科冰鑒》(清?柴得華),是國家公布的第一批經(jīng)典名方目錄方劑,也是2020年首批公布“古代經(jīng)典名方關(guān)鍵信息”的7個方劑之一。關(guān)鍵信息明確,該方原方為生地三錢(酒洗)、當(dāng)歸四錢(酒洗)、白芍錢五分(酒炒)、川芎一錢、桃仁十四粒(去皮尖研泥)、紅花一錢(酒洗),服用方法為水煎服,功效養(yǎng)血、活血、逐瘀,主治血虛血瘀證[1-3]?;谄浠钛痧龉π?,該方劑在現(xiàn)代臨床上廣泛用于婦科、骨科、內(nèi)科,治療原發(fā)性痛經(jīng)的有效率在90%以上,經(jīng)常用于治療骨折、術(shù)后血栓和(或)凝血等,以及TSD或單用、或與中西藥合用,治療冠心病、心絞痛、偏頭痛、腦卒中、面神經(jīng)炎、糖尿病及其并發(fā)癥等多種疾病,具有確切的臨床療效和較大的臨床價值[4-9],將其開發(fā)為中藥經(jīng)典名方制劑有較大的臨床需求。
在經(jīng)典名方制劑研發(fā)中,遵古制備和構(gòu)建質(zhì)量控制體系是兩個核心要素。關(guān)鍵信息中公布TSD的服用方法為“水煎溫服”,沒有明確提及煎煮次數(shù)、加水量等參數(shù),在研究中可根據(jù)衛(wèi)生部、國家中醫(yī)藥管理局《醫(yī)療機構(gòu)中藥煎藥室管理規(guī)范》(國中醫(yī)藥發(fā)〔2009〕3號)相關(guān)規(guī)定對重要工藝參數(shù)進行優(yōu)化確定。Box-Behnken設(shè)計-響應(yīng)面法(Box- Behnken design-response surface methodology,BBD-RSM)是采用多元回歸方程擬合因素和效應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系,通過對其分析來尋求最佳工藝參數(shù),是解決多變量問題的一種有效統(tǒng)計方法,廣泛應(yīng)用于多因素優(yōu)化試驗。BBD-RSM彌補了傳統(tǒng)方法在反映非線性關(guān)系中的不足,多因素多水平之間的關(guān)系通過數(shù)學(xué)模型建立可更穩(wěn)定準(zhǔn)確,在研究復(fù)雜非線性系統(tǒng)中提供了有利的方法[10-12]。而中藥復(fù)方具有多成分、多靶點、多層次、多途徑、整體作用的特點,少數(shù)幾個指標(biāo)成分難以科學(xué)地評價制劑工藝優(yōu)劣和制劑質(zhì)量,進而得到與方劑功能主治相關(guān)的最優(yōu)提取工藝,以保障臨床用藥的有效性和安全性。通過應(yīng)用現(xiàn)代分析技術(shù)構(gòu)建中藥復(fù)方的指紋圖譜和指標(biāo)成分含量測定,從定性和定量2個角度綜合優(yōu)化中藥復(fù)方工藝過程和關(guān)鍵參數(shù),是建立科學(xué)合理中藥制備工藝體系的重要策略[13]。
課題組基于前期對基于質(zhì)量標(biāo)志物辨識原則和TSD制備過程關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo)的辨識并結(jié)合成分可測性[14-15],篩選得到6個成分作為TSD的質(zhì)量評價指標(biāo),分別為地黃苷D、阿魏酸、芍藥苷、羥基紅花黃色素A、苦杏仁苷、藁本內(nèi)酯。因此,本實驗在BBD-RSM設(shè)計的基礎(chǔ)上,以指紋圖譜概貌、關(guān)鍵成分含量測定結(jié)果為評價指標(biāo),對TSD煎煮工藝進行試驗設(shè)計和參數(shù)優(yōu)化,可為其后續(xù)中藥經(jīng)典名方復(fù)方制劑研究提供基礎(chǔ)。
Thermo Dionex ULtiMate 3000高效液相色譜系統(tǒng),包括7311959四元梯度泵、8153411進樣器、6021984柱溫箱、8155073 DAD檢測器、7313241在線脫氣機和Chromelon Console工作站,賽默飛世爾科技有限公司;DL-720D型數(shù)控超聲波清洗器,上海之信儀器有限公司;FTS-10A型液體加熱器,潮州市一壺百飲電器實業(yè)有限公司;N-1100型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海泉杰儀器有限公司;UPK-I-10T型優(yōu)普系列超純水器,四川優(yōu)普超純科技有限公司;SHB-IIIA型循環(huán)水式真空泵,北京中興偉業(yè)有限公司;DD5型臺式大容量低速離心機,湖南赫西儀器裝備有限公司。
地黃(批號1904138,產(chǎn)地河南)、當(dāng)歸(批號1901137,產(chǎn)地甘肅)、白芍(批號1812034,產(chǎn)地安徽)、川芎(批號1901002,產(chǎn)地四川)、桃仁(批號1905004,產(chǎn)地北京)、紅花(批號2003015,產(chǎn)地新疆)6味藥材購自道地產(chǎn)區(qū),經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)中藥鑒定專業(yè)裴瑾教授鑒定,紅花為菊科紅花屬植物紅花L.的干燥花,桃仁為薔薇科桃屬植物桃(L.) Batsch的干燥成熟種子,地黃為玄參科地黃屬植物地黃Libosch.的新鮮或干燥塊根,白芍為毛茛科芍藥屬植物芍藥Pall.的干燥根,川芎為傘形科藁本屬植物川芎Hort.的干燥根莖,當(dāng)歸為傘形科當(dāng)歸屬植物當(dāng)歸(Oliv.) Diels的干燥根,經(jīng)檢驗均符合《中國藥典》2020年版要求。上述藥材經(jīng)實驗室炮制得到酒炙地黃、酒炙當(dāng)歸、酒炙紅花、川芎、燀桃仁、酒炙白芍。
對照品地黃苷D(批號wkq20051709)、阿魏酸(批號wkq19030705)、芍藥苷(批號wkq19090808)、羥基紅花黃色素A(批號wkq20061509)、苦杏仁苷(批號wkq20061207)、藁本內(nèi)酯(批號wkq20012006)購自四川維克奇生物科技有限公司。色譜純磷酸(批號2019122601)、乙腈(批號WXBC8826V)、甲醇(批號WXBC9153V)購自西格瑪奧德里奇貿(mào)易有限公司。
2.1.1 供試品溶液 按古籍記載處方的2.68倍量,稱取酒炙地黃30 g、酒炙當(dāng)歸40 g、酒炒白芍15 g、川芎10 g、酒炙紅花10 g、燀桃仁10 g,各試驗號樣品按表1因素水平進行煎煮,合并煎液,定容到2300 mL(飲片量0.05 g/mL),取10 mL,4000 r/min離心10 min,取上清液過0.22 μm微孔濾膜,即得供試品溶液。
2.1.2 對照品溶液 分別精密稱定芍藥苷、苦杏仁苷對照品15.795、6.435 mg,加入甲醇定容到5 mL,溶解制成質(zhì)量濃度分別為3.195、1.287 mg/mL的單一對照品儲備溶液;分別精密稱定地黃苷D、阿魏酸、羥基紅花黃色素A、藁本內(nèi)酯對照品5.035、2.625、5.650、5.000 mg,加入甲醇定容到10 mL,溶解制成質(zhì)量濃度分別為503.5、262.5、565.0、500.0 μg/mL的單一對照品儲備溶液。
在單因素實驗的基礎(chǔ)上,并參考衛(wèi)生部、國家中醫(yī)藥管理局《醫(yī)療機構(gòu)中藥煎藥室管理規(guī)范》(國中醫(yī)藥發(fā)〔2009〕3號)相關(guān)規(guī)定,分別對浸泡時間、加水量、提取時間、提取次數(shù)進行單因素實驗,選取加水量(A)、浸泡時間(B)、煎煮時間(C)、煎煮次數(shù)(D)為考察因素,因素水平見表1,得到29個試驗樣品。
2.3.1 色譜條件 色譜柱為SunFire-C18色譜柱(150 mm×3.0 mm,3.5 μm);流動相為乙腈-0.5%磷酸水溶液,梯度洗脫:0~10 min,5%~17%乙腈;10~35 min,17%~22%乙腈;35~40 min,22%~65%乙腈;40~45 min,65%~80%乙腈;45~50 min,80%乙腈;體積流量為0.2 mL/min;柱溫為25 ℃;進樣量為10 μL;230 nm波長檢測。精密吸取空白溶液甲醇、混合對照品溶液和供試品溶液各10 μL,注入液相色譜儀,測定,記錄色譜圖。
表1 TSD煎煮工藝響應(yīng)面優(yōu)化試驗設(shè)計
2.3.2 精密度試驗 取試驗號1樣品,按照“2.1”項下方法制得的同一供試品溶液,按照“2.3.1”項下色譜條件進行檢測,連續(xù)進樣6次,記錄指紋圖譜,選擇出峰穩(wěn)定、響應(yīng)值高、峰面積較大的阿魏酸為參照峰,各共有峰相對保留時間和相對峰面積的RSD均小于2%,表明本方法精密度良好。
2.3.3 穩(wěn)定性試驗 取試驗號1樣品,按照“2.1”項下方法制得的同一供試品溶液,分別于0、4、8、12、16、24、48 h進行檢測,記錄指紋圖譜,以阿魏酸為參照峰,各共有峰相對保留時間和相對峰面積的RSD均小于2%,表明供試品溶液在48 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.3.4 重復(fù)性試驗 取試驗號1樣品,按照“2.1”項下方法平行制備供試品溶液6份,記錄指紋圖譜,以阿魏酸為參照峰,各共有峰相對保留時間和相對峰面積RSD均小于3%,表明方法重復(fù)性良好。
2.3.5 指紋圖譜分析 經(jīng)各對照品溶液色譜圖的保留時間比對,選擇了特征明顯、重復(fù)性好、穩(wěn)定性好的16個色譜峰為共有峰,16個色譜峰中指認出6個成分,分別是1號峰(地黃苷D)、9號峰(苦杏仁苷)、11號峰(羥基紅花黃色素A)、12號峰(芍藥苷)、13號峰(阿魏酸)、15號峰(藁本內(nèi)酯)。記錄各樣品色譜圖及峰面積信號值,分析不同煎煮工藝過程中16個共有峰相對峰面積變化過程,結(jié)果見圖1和表2。
2.3.6 指紋信息主成分分析(principal component analysis,PCA) 將指紋圖譜的16個共有峰峰面積分別導(dǎo)入SPSS 20.0軟件,進行PCA,結(jié)果見表3和圖2。主成分特征值、累積方差貢獻率以特征 值>1為提取標(biāo)準(zhǔn),共提取出4個主成分,得到主成分的累積方差貢獻率79.069%,故選取前4個主成分進行評價,它代表了16個成分量的79.069%的信息量,可較好地反映總體成分信息。在4個主成分中,特征值較大的是主成分1,其累積方差貢獻率達52.903%,是信息量較全面的指標(biāo)。從表4中可以看出根據(jù)因子載荷矩陣,在主成分1中,除了5、14、1、9、7號色譜峰以外,其余11個成分的因子載荷非常接近,均是主成分1的重要貢獻成分,說明主成分1很好地表達了TSD多成分物質(zhì)群。
用計算得到的主成分對29個樣品進行得分計算,將得到的特征向量與標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)相乘,得到主成分表達式,再以每個主成分所對應(yīng)的特征值占提取主成分總的特征值之和的比例作為權(quán)重得到主成分綜合模型,根據(jù)主成分綜合模型計算29個樣品的主成分得分及綜合得分值,如表5所示。綜合得分結(jié)果顯示,15號工藝為最佳工藝。
1-地黃苷D 9-苦杏仁苷 11-羥基紅花黃色素A 12-芍藥苷 13-阿魏酸 15-藁本內(nèi)酯
表2 不同煎煮工藝TSD樣品色譜峰峰面積
2.4.1 色譜條件 按“2.3.1”項下描述色譜條件,分別在210 nm(地黃苷D和苦杏仁苷)、230 nm(芍藥苷)、328 nm(阿魏酸和藁本內(nèi)酯)、403 nm(羥基紅花黃色素A)波長下檢測。
2.4.2 系統(tǒng)適應(yīng)性試驗 分別吸取混合對照品溶液、供試品溶液各10 μL,注入液相色譜儀,按“2.4.1”項下色譜條件進樣測定,6種成分可達基線分離,各吸收峰的理論塔板數(shù)均不低于5000,分離度大于1.5,色譜圖見圖3。
2.4.3 線性關(guān)系考察 分別精密量取“2.1”項下制備的對照品儲備液各1 mL,混合定容至10 mL,制備得到混合對照品溶液母液,用甲醇通過2倍稀釋法分別稀釋2、4、8、16、32倍,制得各質(zhì)量濃度的混合對照品溶液,分別按照“2.4.1”項下色譜條件進行測定,以質(zhì)控濃度為橫坐標(biāo)(),峰面積為縱坐標(biāo)()進行線性回歸,得到回歸方程、相關(guān)系數(shù)()和線性范圍分別為芍藥苷=0.416 9+0.410 5,=0.999 8,線性范圍9.871 9~315.900 0 μg/mL;地黃苷D=0.055 3-0.013 1,=0.993 8,線性范圍1.573 4~50.350 0 μg/mL;阿魏酸=1.056 4-0.851 5,=0.999 1,線性范圍0.820 3~26.250 0 μg/mL;羥基紅花黃色素A=0.566 1+0.342 3,=0.999 5,線性范圍1.765 6~56.500 0 μg/mL;苦杏仁苷=0.426 9+0.051 7,=0.999 9,線性范圍4.021 9~128.700 0 μg/mL;藁本內(nèi)酯=0.530+0.011 3,=0.999 7,線性范圍1.562 5~50.000 0 μg/mL。
表3 主成分因子的特征值和方差貢獻率
*提取平方和載入的主成分
*select the principal component loaded by the sum of squares
圖2 公共因子碎石圖
2.4.4 精密度試驗 將配制得到的混合對照品母液,按照“2.4.1”項下色譜條件,連續(xù)進樣5次,記錄各組分色譜峰峰面積,計算RSD。結(jié)果地黃苷D、阿魏酸、羥基紅花黃色素A、芍藥苷、苦杏仁苷、藁本內(nèi)酯峰面積的RSD分別為3.56%、0.79%、1.04%、0.60%、1.74%、1.33%,表明儀器精密度良好。
表4 初始因子載荷矩陣
2.4.5 穩(wěn)定性試驗 將試驗號1制備的同一供試品溶液,室溫放置,按照“2.4.1”項下色譜條件,于0、2、4、8、12、24、48 h進樣,記錄各組分色譜峰峰面積,計算RSD。結(jié)果地黃苷D、阿魏酸、羥基紅花黃色素A、芍藥苷、苦杏仁苷、藁本內(nèi)酯峰面積的RSD分別為3.08%、1.03%、1.00%、1.86%、3.66%、3.96%,表明供試品溶液在室溫下48 h內(nèi)穩(wěn)定良好。
2.4.6 重復(fù)性試驗 按試驗號1的制備方法平行制備6份供試品溶液,按照“2.4.1”項下色譜條件測定,記錄各組分色譜峰峰面積,計算其質(zhì)量濃度的RSD。結(jié)果地黃苷D、阿魏酸、羥基紅花黃色素A、芍藥苷、苦杏仁苷、藁本內(nèi)酯質(zhì)量濃度的RSD分別為3.17%、1.62%、1.02%、2.97%、1.40%、4.53%,表明方法重復(fù)性良好。
2.4.7 加樣回收率試驗 按試驗號1的制備方法平行制備6份供試品溶液,每份精密量取1 mL,分別按樣品中各成分含量的100%水平加入地黃苷D、阿魏酸、羥基紅花黃色素A、芍藥苷、苦杏仁苷、藁本內(nèi)酯6種對照品,進行含量測定,計算6種成分的加樣回收率。結(jié)果地黃苷D、阿魏酸、羥基紅花黃色素A、芍藥苷、苦杏仁苷、藁本內(nèi)酯的平均加樣回收率分別為99.0%、99.2%、98.5%、98.8%、98.6%、99.2%,RSD分別為0.94%、0.67%、1.40%、0.72%、1.05%、0.74%,表明該方法準(zhǔn)確可靠。
表5 主成分綜合得分排序
1-地黃苷D 9-苦杏仁苷 12-芍藥苷 15-藁本內(nèi)酯 13-阿魏酸 11-羥基紅花黃色素A
2.4.8 多指標(biāo)含量測定評價結(jié)果 計算各指標(biāo)性成分含量測定結(jié)果,賦予6個關(guān)鍵質(zhì)控成分相同權(quán)重(6個成分均代表了6味藥的核心關(guān)鍵成分,故賦予了相同的權(quán)重),1~6分別代表地黃苷D、苦杏仁苷、羥基紅花黃色素A、芍藥苷、阿魏酸、藁本內(nèi)酯。綜合評分=(1/max+2/max+3/max+4/max+5/max+6/max)/6進行評價,如表6所示。綜合得分結(jié)果顯示,15號工藝為最佳工藝,與指紋圖譜綜合評分結(jié)果相同,說明這6種關(guān)鍵質(zhì)控成分可較好地代表TSD質(zhì)量概貌。
采用Design Expert 8.05軟件,通過響應(yīng)面法進行工藝優(yōu)化。分別對各因素水平進行多元線性和非線性回歸,建立各指標(biāo)綜合評分()對4個因素(加水量A、浸泡時間B、煎煮時間C、煎煮次數(shù)D)的2次回歸模型方程=4.32+0.46 A-0.06 B-0.20 C+0.92 D-0.19 AB+0.01 AC+0.06 AD-0.03 BC-0.2 BD-0.05 CD-0.16 A2-0.05 B2-0.22 C2-0.23 D2。相關(guān)系數(shù)=0.947 4,校正系數(shù)0.894 8,說明該模型擬合度良好,試驗誤差小,可用此模型對綜合評分進行分析和預(yù)測。
表6 TSD中6種指標(biāo)成分含量測定綜合評分結(jié)果
方差分析結(jié)果見表7,自變量1次項C,2次項BD、C2、D2顯著(<0.05);自變量1次項A、D極顯著(<0.01),表明模型具有統(tǒng)計學(xué)意義。各因素對綜合評分的影響順序為煎煮次數(shù)(D)>加水量(A)>煎煮時間(C)>浸泡時間(B)。失擬項值為0.223 5>0.05,對模型有利,說明無失擬因素存在。根據(jù)軟件擬合得到2次回歸方程等高線及響應(yīng)面圖,評價試驗因素之間的交互強度,來確定最佳煎煮工藝參數(shù)。通過等高線的形狀反映交互效應(yīng)的強弱,橢圓表示交互作用強,圓形則交互作用較弱,結(jié)果見圖4。根據(jù)模型擬合結(jié)果,加水量9.90倍、浸泡時間0.58 h、煎煮時間1.19 h、煎煮次數(shù)1.60次。結(jié)合研究過程中基于指紋圖譜和化學(xué)模式識別得到的最佳工藝為加10倍量水、浸泡0.5 h、每次煎煮1 h,最終確定TSD煎煮工藝為加10倍量水、浸泡0.5 h、煎煮2次、每次1 h。
表7 方差分析結(jié)果
圖4 4因素對綜合評分的響應(yīng)面圖
選擇最佳煎煮工藝條件(加10倍量水,浸泡0.5 h,煎煮2次,每次1 h)進行3批驗證試驗,按上述方法進行指紋圖譜和含量測定,計算得到指紋圖譜相似度分別為0.998、0.976、0.989,3批驗證樣品含量測定的綜合得分如表8所示,分別為1.194、1.208、1.276,預(yù)測值為1.247,基本吻合,說明優(yōu)化得到的提取工藝條件較為穩(wěn)定,具備可行性。
表8 驗證實驗結(jié)果
現(xiàn)代數(shù)理統(tǒng)計和計算機技術(shù)的發(fā)展,開辟了用數(shù)學(xué)方法研究中藥復(fù)方成分變化規(guī)律的新領(lǐng)域,也為經(jīng)典名方工藝研究提供了強有力的工具。本課題基于前期預(yù)實驗和查閱文獻發(fā)現(xiàn),加水量、浸泡時間、提取時間、提取次數(shù)對TSD提取工藝有較大影響。已開展的TSD煎煮工藝研究,多以單因素為其評價指標(biāo),難以科學(xué)評價中藥復(fù)方的提取工藝,且得到的工藝參數(shù)與古籍記載相去甚遠,遵古煎煮與現(xiàn)代工藝參數(shù)研究是經(jīng)典名方TSD復(fù)方制劑研發(fā)的首要關(guān)鍵環(huán)節(jié)。故本實驗通過應(yīng)用現(xiàn)代分析技術(shù)構(gòu)建中藥復(fù)方的指紋圖譜和指標(biāo)成分含量測定,從“定性和定量”2個角度綜合優(yōu)化中藥復(fù)方工藝過程和關(guān)鍵參數(shù)。
《中國藥典》2020年版中TSD中6味飲片明確規(guī)定了7個定量檢測指標(biāo),羥基紅花黃色素A、山奈酚、苦杏仁苷、阿魏酸、芍藥苷、梓醇和地黃苷D[16]。本實驗基于課題組前期制備過程質(zhì)量標(biāo)志物的篩選[15]確定地黃苷D、苦杏仁苷、羥基紅花黃色素A、芍藥苷、阿魏酸、藁本內(nèi)酯6個成分作為指標(biāo)成分對TSD提取工藝進行考察。地黃苷D為地黃中的主要活性成分,在《中國藥典》2020年版中首次被收載為含測成分,其具有補血、降低血糖[17]等藥理作用??嘈尤受諡樘胰手械闹饕行С煞?,現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)其具有心血管保護、抗胃潰瘍、抑制肝纖維化、免疫調(diào)節(jié)和抑制、抗腫瘤、止咳、平喘、抗炎、鎮(zhèn)痛等多方面的藥理活性[18]。羥基紅花黃色素A為紅花中的主要有效成分,且在紅花中含量較高,其具有抗心血管疾病、調(diào)血脂、調(diào)節(jié)代謝等多種藥理作用。芍藥苷為白芍中的主要有效成分,其具有抗炎、抗腫瘤、保肝等多種藥理作用。阿魏酸和藁本內(nèi)酯為當(dāng)歸和川芎的主要活性成分,阿魏酸具有抗氧化、抗血栓、調(diào)血脂、降低心肌缺血和耗氧量、抗菌、抗病毒、抗癌等藥理活性[19];藁本內(nèi)酯為當(dāng)歸和川芎揮發(fā)油中的主要成分,具有抗炎、鎮(zhèn)痛、抗氧化、神經(jīng)保護等藥理活性[20-21]。
本實驗通過指紋圖譜和6個指標(biāo)成分綜合評價分析得到的最佳工藝均為15號,表明6個指標(biāo)成分可大致代表TSD中的化學(xué)成分進行工藝評價,也印證了課題組前期經(jīng)過研究預(yù)測得到的關(guān)鍵質(zhì)量質(zhì)控指標(biāo)科學(xué)合理,可以代表TSD的整體質(zhì)量,則可以作為TSD制備過程的關(guān)鍵質(zhì)量控制指標(biāo)進行量質(zhì)傳遞研究。通過指紋圖譜和指標(biāo)成分綜合評價分析得到的最佳工藝均為15號(加10倍量水,浸泡0.5 h,煎煮時間1 h,煎煮3次),通過BBD-RSM對工藝進行進一步優(yōu)化,得到的最佳煎煮工藝為加水量9.90倍、浸泡時間0.58 h、煎煮時間1.19 h、煎煮次數(shù)1.60次。其中,煎煮次數(shù)是對質(zhì)量影響最大的因素,而在經(jīng)典名方研究過程中,煎煮次數(shù)也一直是備受爭議的問題,關(guān)鍵信息中公布TSD的服用方法為“水煎溫服”,沒有明確提及煎煮次數(shù)等參數(shù),故課題組尊古宜今,綜合古籍對經(jīng)典名方的記載以及生產(chǎn)過程中對提取率的考慮,經(jīng)過BBD-RSM分析后,得到最優(yōu)工藝為煎煮1.60次,根據(jù)實際情況設(shè)定為2次。指紋圖譜和指標(biāo)成分含測篩選到的最佳煎煮工藝為3次,通過響應(yīng)面優(yōu)化明確2次可較大程度得將TSD中的有效成分進行提取,在保證有效成分轉(zhuǎn)移率的同時還降低了成本。故基于可操作性選擇最佳工藝條件為,加10倍量水,浸泡0.5 h,煎煮2次,每次1 h。同時通過驗證說明該提取工藝條件較為穩(wěn)定,具備可行性。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
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Optimization of decocting process of Taohong Siwu Decoction based on Box- Behnken response surface methodology and comprehensive quality evaluation
HE Yao1, JIANG Hua-juan1, CHENG Yan-fen1, DU Ke-qun1, LI Min-min1, YANG Qing-bo2, WANG Zhen- zhong3, 4, FU Chao-mei1, DUAN Yi2
1.State Key Laboratory of Southwest Characteristic Traditional Chinese Medicine Resources,College of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 611137, China 2.Guizhou Yibai Pharmaceutical Co., Ltd., Guiyang 550001, China 3.Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd., Lianyungang 222001, China 4.State Key Laboratory of New-tech of Traditional Chinese Medicine Preparation Process, Lianyungang 222001, China
To optimize and scientifically evaluate of the decoction process of Taohong Siwu Decoction (桃紅四物湯, TSD) according to ancient law, so as to lay a foundation for the study of traditional Chinese medicine compound preparation of classical prescription.Using fingerprint profiles combined with multi-index quantitative determination as a comprehensive evaluation, Box-Behnken response surface design was used to optimize water consumption, soaking time, time of decoction, and frequency of decoction.Fingerprinting was performed on the SunFire-C18column (150 mm × 3.0 mm, 3.5 μm)with acetonitrile-0.5% phosphoric acid aqueous solution as mobile phase, flow rate was 0.2 mL/min, column temperature was 25 ℃, and detection wavelength was 230 nm.The HPLC fingerprint was established, and the comprehensive score of each test sample was calculated by principal component analysis of the chromatographic peaks.Furthermore, the content of the six quality control components was detected by UPLC multiwavelength detection, each sample comprehensive score was calculated, and decoction process was optimized by response surface methodology.The HPLC fingerprint of 29 test samples of TSD was established.A total of 16 chromatographic peaks were selected as the common peaks of the fingerprint and six ingredients were identified including rehmannioside D, amygdalin, paeoniflorin, ferulic acid, hydroxysafflor yellow A, ligustilide with good linear relation.The result of comprehensive score showed that process number 15 was the best process.According to the regression model fitting, the optimal process was obtained as follows: adding 9.90 times of water, soaking time 0.58 h, decocting time 1.19 h and decocting times 1.60 times.Finally, the decocting process of TSD was determined as follows: adding 10 times of water, soaking for 0.5 h, decocting twice, 1 h for each time.Fingerprint quality profile combined with key quality control components can be used to evaluate the quality of the preparation process of TSD.The optimal decoction process is stable and feasible, which can be used for further research and development of the classical prescription TSD.
Taohong Siwu Decoction; classical prescription; decoction technology; fingerprints; Box-Behnken design-response surface methodology; comprehensive quality evaluation; principal component analysis; HPLC; UPLC;rehmannioside D; amygdalin; hydroxysafflor yellow A; paeoniflorin; ferulic acid; ligustilide
R283.6
A
0253 - 2670(2021)22 - 6845 - 11
10.7501/j.issn.0253-2670.2021.22.009
2021-06-16
四川省科技計劃項目(2021YFS0256);四川省科技計劃項目(2020YFS0567);中藥制劑過程新技術(shù)國家重點實驗室開放基金資助項目(SKL2020Z0305)
何 瑤,副教授,主要從事新制劑、新劑型和中藥炮制工藝與機制研究。E-mail: 20660306@qq.com
通信作者:傅超美,教授,主要從事新制劑、新劑型和中藥炮制工藝與機制研究。E-mail: chaomeifu@126.com
段 毅,主管中藥師,主要從事藥學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。E-mail: 121928757@qq.com
[責(zé)任編輯 鄭禮勝]