譚娥玉,王賢兒,林信亨,馬少鋒,關(guān)琴笑,唐興榮
(江門市五邑中醫(yī)院,廣東 江門 529000)
陳皮麻黃飲是名中醫(yī)唐興榮在臨床上實(shí)踐多年的驗(yàn)方,該方由二陳湯和三子養(yǎng)親湯加減化裁而成,由陳皮、苦杏仁、紫蘇子、桔梗、麻黃、干姜、甘草、五味子、金蕎麥9味中藥組成,具有溫肺化飲、止咳平喘的功效,主要用于日久不愈的咳嗽諸證,現(xiàn)擬將其制備為合劑。為確保制劑質(zhì)量的穩(wěn)定性及有效性,本實(shí)驗(yàn)以苦杏仁苷、橙皮苷、迷迭香酸、甘草酸及總黃酮含量為綜合評價(jià)指標(biāo),采用層次分析法(AHP)確定各指標(biāo)權(quán)重系數(shù),結(jié)合Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)選陳皮麻黃飲的水提工藝,為進(jìn)一步完善該制劑的制備工藝提供可靠依據(jù)。
1.1 材料陳皮、苦杏仁、紫蘇子、桔梗、麻黃、干姜、甘草、五味子、金蕎麥飲片均購自廣州市集芝寶中藥有限公司,經(jīng)我院藥學(xué)部李燕暉副主任中藥師鑒定為正品;橙皮苷對照品(批號:MUST-19030701,純度:98.46%)、苦杏仁苷對照品(批號:MUST-19042820,純度:99.28%)、迷迭香酸對照品(批號:MUST-19053107,純度:99.02%)、甘草酸單銨鹽對照品(批號:MUST-16113011,純度:99.10%)(成都曼思特生物科技有限公司);磷酸為分析純,水為超純水,甲醇為色譜純。
1.2 儀器1260 InfinityⅡ型HPLC儀[美國Agilent公司,包括四元泵(G7111A)、自動進(jìn)樣器(G7129A)、柱溫箱(G7129A)、DAD檢測器(G7117C)、色譜工作站(OpenLAB CDS Chem-Station)];WH-800型超聲波清洗機(jī)(濟(jì)寧萬和超聲電子設(shè)備有限公司);HH-3A型數(shù)顯恒溫三溫水浴鍋(金壇市精達(dá)儀器制造有限公司);XS205DU型電子分析天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);T6型紫外可見光-分光光度計(jì)(北京普析通用有限責(zé)任公司);Best-S30型超純水機(jī)(芷昂儀器上海有限公司)。
2.1 高效液相色譜法同時(shí)測定陳皮麻黃飲中苦杏仁苷、橙皮苷、迷迭香酸、甘草酸的含量
2.1.1 色譜條件 色譜柱:Infinity Lab Poroshell 120 EC-C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相為甲醇(A)-0.2%磷酸(B)梯度洗脫:0.00~5.00 min,10%A,5.01~6.00 min,10%~18%A,6.01~16.00 min,18%A,16.01~17.00 min,18%~20%A,17.01~32.00 min,20%A,32.01~33.00 min,20%~50%A,33.01~45.00 min,50%A,45.01~50.00 min,10%A。檢測波長:苦杏仁苷207nm,0~16min;橙皮苷283 nm,16~25 min;迷迭香酸330 nm,25~30 min;甘草酸250nm,35~50min。流速:1.0mL/min;柱溫:35℃,進(jìn)樣量:5 μL。
2.1.2 對照品溶液配制
2.1.2.1 對照品貯備液配制 精密稱取苦杏仁苷16.55 mg,置5 mL量瓶中,加甲醇制成每1 mL含3.31 mg苦杏仁苷的貯備液;精密稱取橙皮苷16.40 mg,置5 mL量瓶中,加甲醇制成每1 mL含3.28 mg橙皮苷的貯備液;精密稱取迷迭香酸4.41 mg,置10 mL量瓶中,加甲醇制成每1 mL含0.441 mg迷迭香酸的貯備液;精密稱取甘草酸單銨鹽9.34 mg,置5 mL量瓶中,加甲醇制成每1 mL含1.868 mg甘草酸單銨鹽的貯備液。
2.1.2.2 混合對照品溶液配制 分別精密量取苦杏仁苷貯備液4 mL、橙皮苷貯備液2 mL、迷迭香酸貯備液1 mL、甘草酸單銨鹽貯備液1 mL,置10 mL量瓶中,加甲醇制成每1 mL含苦杏仁苷1.324 0 mg、橙皮苷0.656 0 mg、迷迭香酸0.044 1 mg、甘草酸單銨鹽0.186 8 mg的混合對照品溶液。(甘草酸質(zhì)量=甘草酸單銨鹽質(zhì)量/1.020 7)
2.1.3 供試品溶液配制 精密量取陳皮麻黃飲水提液20 mL,水浴蒸干,加甲醇20 mL超聲30 min,轉(zhuǎn)移至20 mL量瓶中,加甲醇稀釋至刻度,搖勻,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾,即得。
2.1.4 陰性對照品溶液配制 取缺少苦杏仁、陳皮、紫蘇子、甘草的陰性對照樣品,按上述供試品溶液的制備方法制備,即得陰性對照品溶液。
2.1.5 系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn) 取上述混合對照品溶液、供試品溶液、陰性對照品溶液適量,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄色譜,見圖1。由圖1可知,供試品溶液色譜圖中,在與對照品色譜相應(yīng)位置上有相同的色譜峰,且陰性對照對測定無干擾,說明該方法可行。
圖1 HPLC色譜圖
2.1.6 線性關(guān)系考察 將混合對照溶液稀釋為系列對照品溶液,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,測定峰面積,以峰面積為縱坐標(biāo),對照品溶液濃度為橫坐標(biāo),進(jìn)行線性回歸計(jì)算,即得苦杏仁苷、橙皮苷、迷迭香酸、甘草酸單銨鹽的回歸方程、相關(guān)系數(shù)及線性范圍。結(jié)果表明4種指標(biāo)成分在各自含量范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。(見表1)
表1 線性關(guān)系考察結(jié)果
2.1.7 精密度試驗(yàn) 精密吸取混合對照品溶液5 μL,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件連續(xù)進(jìn)樣測定5次,以峰面積指標(biāo)計(jì)算RSD(n=5)。結(jié)果顯示苦杏仁苷、橙皮苷、迷迭香酸、甘草酸單銨鹽峰面積的RSD分別為0.92%、1.02%、1.03%、0.97%,表明儀器精密度良好。
2.1.8 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取同一供試品溶液,分別于制備后0、2、4、8、24 h,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣,測定峰面積,計(jì)算苦杏仁苷、橙皮苷、迷迭香酸、甘草酸單胺鹽峰面積RSD,RSD分別為1.02%、1.05%、1.23%、2.69%(n=5),表明供試品溶液在24 h內(nèi)的穩(wěn)定性良好。
2.1.9 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一水提液適量,按“2.1.3”平行制備6份供試品溶液,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件,同時(shí)測定苦杏仁苷、橙皮苷、迷迭香酸、甘草酸單銨鹽的峰面積,計(jì)算其峰面積RSD,RSD分別為0.94%、0.45%、0.67%、2.16%(n=6),表明方法重復(fù)性良好。
2.1.10 加樣回收率試驗(yàn) 精密吸取已知含量的供試品溶液10 mL,共6份,分別置于20 mL量瓶中,分別精密加入各對照品溶液,加水定容至刻度,按“2.1.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣,測定苦杏仁苷、橙皮苷、迷迭香酸、甘草酸單銨鹽峰面積,由回歸方程計(jì)算,計(jì)算平均加樣回收率和RSD??嘈尤受?、橙皮苷、迷迭香酸、甘草酸單銨鹽平均加樣回收率分別為95.32%、96.64%、96.09%、95.87%,其RSD分別為4.63%、3.05%、4.89%、2.80%,均小于5%。
2.2 紫外-分光光度法(UV)測定陳皮麻黃飲中總黃酮的含量
2.2.1 供試品溶液的制備 取20 mL濃縮水提液置于蒸發(fā)皿中,水浴蒸干后加入20 mL甲醇,超聲30 min,置于20 mL容量瓶中,定容,得甲醇提取液。精密吸取甲醇提取液1 mL,置于10 mL容量瓶中,定容,即得供試品溶液。
2.2.2 對照品溶液的配制 準(zhǔn)確稱量橙皮苷對照品7.03 mg,置于20 mL容量瓶中,用甲醇定容到刻度,搖勻,即得0.351 5 mg/mL的對照品溶液。
2.2.3 顯色劑的配制 稱取ZrOCl2·8H2O固體2 g置于100 mL容量瓶中,加甲醇溶解并定容至刻度,搖勻,配成2%ZrOCl2·8H2O甲醇溶液。
2.2.4 測定方法及波長的選擇 參考相關(guān)文獻(xiàn)[1-2],準(zhǔn)確吸取供試品溶液、對照品溶液各1 mL,置于20 mL容量瓶中,分別加入1 mL 2% ZrOCl2·8H2O甲醇溶液進(jìn)行顯色,再加入甲醇定容至刻度,搖勻。用2% ZrOCl2·8H2O甲醇溶液作為空白對照,放置15 min后,用紫外-可見分光光度計(jì)在200~600 nm波長處進(jìn)行全波段掃描,結(jié)果顯色的供試品溶液、對照品溶液在313 nm波長處有最大吸收,故選擇總黃酮的測定波長為313 nm。
圖2 全波段掃描光譜圖
2.2.5 線性關(guān)系考察 取0.351 5 mg/mL對照品溶液0.6、0.8、1、1.2、1.4 mL分別置于20 mL容量瓶中,加入1 mL 2%ZrOCl2·8H2O甲醇溶液,用甲醇定容至刻度,搖勻。在313 nm波長處進(jìn)行檢測,結(jié)果在0.021 09~0.049 21 mg/mL范圍內(nèi)具良好線性,回歸方程y=15.092x+0.011 1,R2=0.999 6。
2.3 層次分析法(AHP)確定各考察指標(biāo)的權(quán)重系數(shù) 參考相關(guān)文獻(xiàn)[3-5],根據(jù)本方的配伍特點(diǎn)、各藥材的實(shí)際配比及藥理作用強(qiáng)弱,采用AHP法將橙皮苷、苦杏仁苷、迷迭香酸、甘草酸、總黃酮含量這5個(gè)指標(biāo)的重要程度予以量化,確定各指標(biāo)優(yōu)先順序:橙皮苷>苦杏仁苷=迷迭香酸>甘草酸>總黃酮,具體判斷矩陣見表2。采用幾何平均法計(jì)算得橙皮苷、苦杏仁苷、迷迭香酸、甘草酸、總黃酮含量權(quán)重系數(shù)分別為0.449 8、0.193 7、0.193 7、0.105 0、0.057 7,隨機(jī)一致性比率(CR)<0.1,說明指標(biāo)優(yōu)先比較判斷矩陣滿足一致性要求,權(quán)重系數(shù)有效、可行。
表2 各指標(biāo)5個(gè)層次的優(yōu)先矩陣
2.4 Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化水提工藝
2.4.1 水提工藝 稱取處方量1/10藥材,置于500 mL具塞三角燒瓶,加適量純水,浸漬30 min后,加熱煮沸,調(diào)至慢火,靜置,抽濾,濾液濃縮至100 mL。
2.4.2 響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果 本制劑是以原藥材飲片進(jìn)行投料煎煮的傳統(tǒng)劑型,方中含有較多根莖類及種子類堅(jiān)實(shí)藥材,水提過程中擴(kuò)散較慢,為利于成分充分浸出,參考相關(guān)文獻(xiàn)[6-9],并根據(jù)前期單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以溶媒用量、提取次數(shù)和提取時(shí)間為影響因素,確定優(yōu)化范圍,以5個(gè)指標(biāo)含量作為水提工藝的考察指標(biāo),設(shè)計(jì)3因素3水平Box-Behnken響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)(見表3),按照實(shí)驗(yàn)安排表(見表4)平行稱取17份藥材按照“2.4.1”項(xiàng)下方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),按照“2.1.1”項(xiàng)下方法測定苦杏仁苷、橙皮苷、迷迭香酸、甘草酸含量,按照“2.2.4”項(xiàng)下方法測定總黃酮含量,結(jié)合歸一化法和權(quán)重系數(shù)計(jì)算總分,總分=(苦杏仁苷含量×0.193 7/最大苦杏仁苷含量+橙皮苷含量×0.449 8/最大橙皮苷含量+迷迭香酸含量×0.193 7/最大迷迭香酸含量+甘草酸含量×0.1050/最大甘草酸含量+總黃酮含量×0.057 7/最大總黃酮含量)×100,結(jié)果見表4。
表3 Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表
表4 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)安排及結(jié)果
2.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 利用方差分析對各因素進(jìn)行多元二次回歸,得到的回歸方程Y=64.70+6.00A+13.99B+2.92C+4.42 AB+5.84A2+7.67B2,響應(yīng)面結(jié)果的方差分析見表5,結(jié)果顯示,水提工藝考察的3個(gè)因素中,溶媒用量(A)為顯著項(xiàng),提取次數(shù)(B)為極顯著項(xiàng),提取時(shí)間(C)為不顯著項(xiàng);二次項(xiàng)中,B2為顯著項(xiàng),表明考察因素與響應(yīng)面值之間并非簡單的線性關(guān)系。模型整體具有極顯著性(P=0.000 6),且失擬合程度不顯著(P=0.705 3),表明模型能較好地反映溶媒用量(A)、提取次數(shù)(B)、提取時(shí)間(C)與評價(jià)指標(biāo)加權(quán)得分(Y)之間的變化關(guān)系,能夠預(yù)測和分析該水提工藝。按照所得模型繪制的溶媒用量、提取次數(shù)、提取時(shí)間的交互作用對陳皮麻黃飲的水提工藝影響的3D響應(yīng)面圖和等高線圖見圖3,從圖3中可以看出,考察的3個(gè)對象3者交互作用不明顯。軟件Design Expert 12得出陳皮麻黃飲的水提工藝為溶媒用量12倍,提取次數(shù)3次,每次提取時(shí)間1 h。
圖3 溶媒用量(A)、提取次數(shù)(B)、提取時(shí)間(C)交互作用的三維響應(yīng)面圖
表5 綜合得分回歸模型方差分析表
2.4.4 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 按照優(yōu)選工藝,進(jìn)行3次平行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表6,綜合評分說明優(yōu)選的提取工藝合理可行??嘈尤受?、橙皮苷、迷迭香酸、甘草酸、總黃酮平均含量分別為1.060 7、0.454 6、0.034 7、0.105 6、8.203 6 mg/mL,RSD分別為4.05%、4.70%、1.36%、2.65%、1.18%,預(yù)測綜合得分102.61,實(shí)際綜合得分(101.28±3.10),RSD為3.06%,與預(yù)測值差異較小,且在合理范圍內(nèi),表明提取工藝結(jié)果穩(wěn)定,預(yù)測結(jié)果可信。
表6 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果
陳皮麻黃飲的組方為9種常見的中藥,處方來源為二陳湯和三子養(yǎng)親湯加減化裁而成。本研究根據(jù)其組方配伍特點(diǎn),選擇制劑中有效成分和組分作為評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究。方中陳皮為君藥,研究表明橙皮苷為陳皮的主要活性成分,具有抗氧化、抗炎、抗細(xì)菌、抗病毒、抗腫瘤、抗過敏、調(diào)節(jié)免疫力等藥理作用[10];苦杏仁中的苦杏仁苷具有止咳、平喘、抗肺纖維化等藥理作用[11];迷迭香酸為紫蘇子主要的酚酸類活性成分[12];甘草酸為甘草中主要活性成分之一[13-14];黃酮類化合物是植物中重要的次生代謝產(chǎn)物,在抗病毒、抗炎、降血脂、降血糖、抑菌和抗癌等方面發(fā)揮著重要的作用[15]。從有效成分充分提取的角度考慮,結(jié)合該方的君、臣、佐、使配伍關(guān)系,將橙皮苷、苦杏仁苷、迷迭香酸、甘草酸及總黃酮的含量作為考察指標(biāo),采用AHP法對指標(biāo)賦權(quán)并結(jié)合歸一化法計(jì)算各組實(shí)驗(yàn)總分,同時(shí)也兼顧處方的配伍特點(diǎn)及藥效物質(zhì)基礎(chǔ),既能有效保障提取的全面性,又符合中醫(yī)整體論治的指導(dǎo)原則[16]。
中藥復(fù)方提取液中黃酮類物質(zhì)種類繁多,理化性質(zhì)也存在差異,而UV法的專一性較差,本課題組在預(yù)實(shí)驗(yàn)中采用直接UV法測定總黃酮含量,由于存在較強(qiáng)的背景吸收而導(dǎo)致測定值偏高。陳皮麻黃飲中以陳皮為君藥,其主要的有效成分為橙皮苷,屬于二氫黃酮類化合物,在硝酸鋁顯色體系中不能產(chǎn)生特征吸收峰,因此,本實(shí)驗(yàn)最終采用ZrOCl2比色法,利用水提液中的黃酮類成分與ZrOCl2絡(luò)合反應(yīng)后,在313 nm波長處吸光度值發(fā)生顯著變化,所測得的吸光度值與水提液中的黃酮類組分在0.021 09~0.049 21 mg/mL范圍內(nèi)具良好線性關(guān)系,而水提液中的其他組分在該波長下無吸收,因此可較好避免背景吸收的干擾。
本實(shí)驗(yàn)采用的Box-Behnken是響應(yīng)面設(shè)計(jì)中常用方法,與正交法相比,響應(yīng)面法優(yōu)點(diǎn)在于精確度更高、模擬程度更好,更適合于多因素、多水平共同影響的實(shí)驗(yàn),也兼顧了影響因素及各因素間的交互作用,通過二項(xiàng)式能更準(zhǔn)確地獲取與真實(shí)實(shí)驗(yàn)接近的最優(yōu)條件[17]。本次優(yōu)化的提取工藝簡便易行,預(yù)測效果好,可以為進(jìn)一步的制劑研發(fā)提供理論依據(jù)。