簡鳳嬌,李孝棟
(福建中醫(yī)藥大學藥學院,福建 福州 350122)
據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計,截至2019年,全球新增癌癥病例2 360 萬例,以化療為主的腫瘤治療過程中,骨髓抑制是最常見的毒副反應,而白細胞減少癥是骨髓抑制的突出表現(xiàn)[1-2]。臨床上,西醫(yī)治療白細胞減少癥的方法主要有口服或注射升白藥物、成分輸血以及胚胎干細胞移植等,短期療效確切,但常伴有不良反應且費用昂貴[3-4]。中藥具有多靶點、長效、毒副作用小的優(yōu)勢,但存在使用周期長、見效慢的缺點,而由有效部位組成的中藥制劑可提高中藥的治療效果[5]。本研究中的參白方出自譚支紹教授主編的《藥用寄生》,方中取銀耳12 g、絞股藍45 g、黃芪和黨參各30 g 用清水共煎煮,長期服用可防治癌癥放化療導致的白細胞減少癥[6]。參白方的傳統(tǒng)提取工藝雖然簡單,但有效成分提取不完全,起效慢。通過前期文獻查閱與預實驗[7-10],表明總多糖與總皂苷是參白方的主要有效部位。故本研究先采用水提醇沉的方法提取參白方中銀耳、黃芪和黨參中的總多糖,再將藥渣與絞股藍合并,先乙醇回流提取后再用水飽和正丁醇萃取獲得總皂苷。以總多糖和總皂苷的提取率及含量作為正交優(yōu)化總多糖和總皂苷的提取工藝的評價指標,為參白方的制劑研究奠定基礎。
1.1 儀器 UV-9600 紫外可見分光光度計(北京瑞利分析儀器有限公司);AR-2140 十萬分之一分析天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司)。
1.2 試藥 乙醇(湖南湘易康制藥有限公司,批號:100320170322);香草醛(北京市芳草醫(yī)藥化工研制公司,批號:860718);人參皂苷Rg1對照品(批號:110703201933,純度≥98.0%)、D-無水葡萄糖對照品(批號:110833200302,純度≥98.0%)均購自中國食品藥品檢定研究院;分析純冰醋酸(批號:2102191)、正丁醇(批號:1601011)、苯酚(批號:171116)均購自西隴科學股份有限公司;甲醇(批號:20190320)、高氯酸(批號:10076732)、濃硫酸(批號:20201222)均購自國藥集團化學試劑有限公司。黃芪、絞股藍、銀耳、黨參均購自福州閩侯上街致誠藥店,經(jīng)福建中醫(yī)藥大學藥學院中藥鑒定教研室黃澤豪副教授鑒定為合格藥材,符合2020年版《中華人民共和國藥典》規(guī)定。
2.1 總多糖含量測定
2.1.1 供試品溶液的制備 稱取銀耳2.0 g、黃芪和黨參各 5.0 g,浸泡 30 min,加入 25 倍水煎煮 3次,每次4 h,過濾,合并濾液,濃縮至含總生藥材1 g/mL;加入4 倍量95%乙醇,靜置過夜,過濾,濾餅干燥即得總多糖粗品;精密稱取總多糖粗品5.06 mg 于50 mL 量瓶中,加蒸餾水溶解,并稀釋至刻度,即得每1 mL 含0.101 mg 總多糖的供試品溶液,備用。
2.1.2 對照品溶液的制備 精密稱取D-無水葡萄糖對照品25.13 mg 于25 mL 量瓶中,加蒸餾水溶解,并稀釋至刻度,即得每1 mL 含1.005 mg 的D-無水葡萄糖對照品溶液,備用。
2.1.3 線性關系考察 分別精密量取對照品溶液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL 于 10 mL 量瓶中,加入新配的5%苯酚溶液1 mL,搖勻,再加入濃硫酸5 mL,沸水浴加熱15 min 后,取出,置冰水浴冷卻10 min,用紫外可見分光光度計于490 nm波長處測定吸光度值,隨行空白。以對照品濃度(x)為橫坐標,吸光度(y)為縱坐標,進行線性回歸,得回歸方程:y=8.45x+7.92×10-2,r=0.998 3。結果表明:D-無水葡萄糖在0.010 0~0.060 3 mg/mL 濃度范圍與吸光度值呈良好的線性關系。
2.1.4 精密度試驗 量取同一份對照品溶液,按“2.1.3”項下方法,重復測定吸光度值6次。測得吸光度的平均值為0.450,RSD為0.86%,結果表明該儀器精密度良好。
2.1.5 重復性考察 分別制備6 份供試品溶液,按“2.1.3”項下方法平行測定吸光度值,計算供試品溶液中總多糖平均含量為43.114%,RSD為0.62%,結果表明該方法的重復性良好。
2.1.6 穩(wěn)定性考察 量取同一份供試品溶液,按“2.1.3”項下方法,分別在0、15、30、45、60、90、120 min時測定吸光度值。測得吸光度平均值為0.431,RSD為1.08%,結果表明供試品溶液在2 h 內穩(wěn)定。
2.1.7 加樣回收率實驗 精密量取6 份已知含量的供試品溶液各0.5 mL,分別加入對照品溶液各20 μL,按“2.1.3”項下方法測定吸光度值。結果見表1,表明該方法準確度良好。
表1 加樣回收率實驗結果
2.2 總皂苷含量測定
2.2.1 供試品溶液的制備 稱取絞股藍7.5 g,合并多糖提取濾渣,加入8倍量由“2.1.1”項下所得醇沉液配制的80%乙醇,浸泡30 min,提取2 h,過濾;濾渣再加入8 倍量80%乙醇,同法提取,合并濾液,濃縮至含總生藥材1 g/mL;每次加入3 倍量水飽和正丁醇,共萃取3次,取正丁醇層,回收正丁醇,干燥即得總皂苷粗品;將所得總皂苷粗品適量溶于25 mL量瓶中,加入蒸餾水稀釋至刻度,即得每1 mL 含1 mg 的總皂苷的供試品溶液,備用。
2.2.2 對照品溶液的制備 精密稱取人參皂苷Rg1對照品10.04 mg 置于25 mL 量瓶中,加入甲醇溶解,稀釋至刻度,即得每1 mL 含0.402 mg 的人參皂苷Rg1對照品溶液,備用。
2.2.3 線性關系考察 精密量取對照品溶液0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 mL 于10 mL 量瓶中,100℃水浴揮干后,冷卻,加入新配的5%香草醛溶液0.2 mL,高氯酸溶液0.8 mL,60℃水浴加熱15 min,取出,立即用冰水冷卻,精密加入冰醋酸5 mL 后,用紫外分光光度計于550 nm 波長下測定吸光度值,隨行空白。以對照品濃度(x)為橫坐標,吸光度(y)為縱坐標,進行線性回歸,得回歸方程:y=1.01×10-2x-1.02×10-2,r=0.999 1。結果表明:人參皂苷Rg1 在0.016 1~0.064 3 mg/mL 濃度范圍內與吸光度值呈良好的線性關系。
2.2.4 精密度試驗 量取同一份對照品溶液,按“2.2.3”項下方法,重復測定吸光度值6次。測得吸光度的平均值為0.393,RSD為0.45%,結果表明該儀器精密度良好。
2.2.5 重復性考察 分別制備6 份供試品溶液,按“2.2.3”項下方法平行測定吸光度值,計算供試品溶液中總皂苷平均含量為33.639%,RSD為0.28%,結果表明該方法的重復性良好。
2.2.6 穩(wěn)定性考察 量取同一份供試品溶液,按“2.2.3”項下方法,分別于0、15、30、45、60、90、120 min時測定吸光度值。測得吸光度平均值為0.287,RSD為1.06%,結果表明供試品溶液在2 h 內穩(wěn)定。
2.2.7 加樣回收率實驗 精密量取6 份已知含量的供試品溶液各1.5 mL,分別加入人參皂苷Rg1對照品溶液各0.1 mL,按“2.2.3”項下方法測定吸光度值。結果見表2,表明該方法準確度良好。
表2 加樣回收率實驗結果
2.3 正交優(yōu)化試驗
2.3.1 總多糖提取的正交試驗 參考相關文獻與預實驗結果,選取提取時間(A)、提取次數(shù)(B)、料液比(C)為考察因素,平行操作條件下,以總多糖的提取率與含量為評價指標,按L9(34)正交表設計實驗,見表3。分別稱取9 份銀耳2.0 g,黨參、黃芪各5.0 g,根據(jù)正交因素水平表,按“2.1.1”項下方法提取得總多糖粗品。精密量取0.1 mg/mL 總多糖溶液1 mL,按“2.1.3”項下方法,測定總多糖的吸光度值,并計算總多糖含量。結果見表4~表5。
表3 總多糖提取的正交試驗因素水平表
表4 總多糖提取的正交試驗結果
表5 總多糖提取的正交試驗方差分析表
由表5 方差分析可知:提取時間、提取次數(shù)、料液比對總多糖含量影響均不顯著(P>0.05),選擇的3 個因素對實驗結果的影響,由大到小為A>B>C,總多糖的優(yōu)選提取工藝條件為A3B3C2,即料液比為1∶20,提取3次,每次4 h,合并濾液,濃縮至含總生藥材1 g/mL,加入4 倍量95%乙醇,靜置過夜,過濾,濾餅干燥即得總多糖粗品。
2.3.2 總皂苷提取的正交試驗 根據(jù)相關資料與預實驗結果,選取提取時間(A)、提取次數(shù)(B)、乙醇濃度(C)、料液比(D)為考察因素,平行操作條件下,以總皂苷的提取率與含量為評價指標,按L9(34)正交表設計實驗,見表6。分別稱取9份絞股藍7.5 g,根據(jù)正交因素水平表,按“2.2.1”項下方法提取得總皂苷粗品。精密量取1 mg/mL 總皂苷溶液1 mL,按“2.2.3”項下方法,測定吸光度值并計算總皂苷含量。結果見表7~表8。由方差分析可知:提取時間、提取次數(shù)、乙醇濃度、料液比對總皂苷含量影響均不顯著(P>0.05),選擇的4個因素對實驗結果的影響,由大到小為B>C>D>A,總皂苷的最佳提取工藝條件為A3B2C2D1,即料液比為1∶8,用80%乙醇加熱回流提取2次,每次2 h,合并濾液,濃縮至含總生藥材1 g/mL,每次加入3 倍量水飽和正丁醇,共萃取3次,取正丁醇層,回收正丁醇,干燥即得總皂苷粗品。
表6 總皂苷提取的正交試驗因素水平表
表7 總皂苷提取的正交試驗結果
表8 總皂苷提取的正交試驗方差分析表
2.4 工藝驗證 分別稱取3 份與正交試驗相同批次的各個藥材,分別按“2.3.1 ”與“2.3.2 ”項下方法提取總多糖粗品與總皂苷粗品,并計算其提取率與含量。結果見表9~表10。
表9 總多糖最優(yōu)提取工藝驗證結果
表10 總皂苷最優(yōu)提取工藝驗證結果
所得結果與正交試驗結果最大值比較,相差不大,由此可判斷,優(yōu)選的工藝可行、穩(wěn)定。
中藥具有多成分、多靶點、多途徑的特點,但因其成分眾多、復雜,也造成了中藥制劑服用量大,起效慢,故分離純化中藥有效成分或部位,減量增效是中藥現(xiàn)代化開發(fā)的有效思路之一。通過文獻的查閱,對參白方中各藥味有效部位的分析,結合前期藥效預實驗,表明參白方中總多糖和總皂苷具有升高白細胞水平的作用,故本實驗對參白方中總多糖和總皂苷的提取進行工藝優(yōu)化研究。傳統(tǒng)中藥復方的提取液中成分眾多,給有效成分的分離純化帶來諸多不便。而本實驗在提取階段便分離出所需的有效部位粗品,為后期進一步純化處理奠定基礎。
參白方中提取的總多糖為粗多糖,硫酸能夠將多糖先水解為單糖,并迅速脫水生成糖醛衍生物,并與苯酚生成橙黃色化合物,采用硫酸-苯酚法能夠準確測定總多糖的含量,同時可以避免粗總多糖中蛋白的影響,且顯色較為穩(wěn)定[11]。結合文獻以及2020 版《中華人民共和國藥典》對多糖的含量測定,以D-無水葡萄糖作為指標成分。參白方中提取的總皂苷主要以絞股藍皂苷為主,而人參皂苷Rg1是絞股藍皂苷中具有升高白細胞水平作用的主要成分之一[12],故以人參皂苷Rg1為總皂苷含量測定的指標成分。
總多糖與總皂苷提取的正交試驗設計以含量和提取率為評分指標,通過查閱文獻,設計綜合評分權重為含量占比70%,提取率占比30%。主要考慮到本實驗提取的總多糖和總皂苷為粗品,其含量能反映該提取工藝對后期分離純化的影響;同時以提取率作為輔助指標,能全面反映提取工藝的優(yōu)劣。在前期的單因素實驗中,分別考察了提取時間(1、2、3、4、5 h)、提取次數(shù)(1、2、3、4、5次)和料液比(1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30)對銀耳、黃芪和黨參中總多糖提取的影響,結果表明:隨著提取時間、提取次數(shù)和料液比的增加,總多糖的得率及含量逐漸增加,分別在提取4 h、提取3次和料液比為1∶25 時達到峰值,而提取 3 h 和 5 h 對總多糖提取的影響相當,考慮時間成本,設計正交試驗優(yōu)化的因素和水平。同樣,分別考察了提取時間(1、2、3、4、5 h)、提取次數(shù)(1、2、3、4、5次)、料液比(1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14)和乙醇濃度(50%、60%、70%、80%、90%)對參白方中總皂苷回流提取的影響,結果表明:分別在提取2次和料液比為1∶10 之后,總皂苷的提取率在逐漸下降,而提取2 h 和乙醇濃度為80%時,最有利于總皂苷的提取,故設計正交試驗優(yōu)化總皂苷提取的因素和水平。
總皂苷提取工藝優(yōu)化結果表明:回流提取次數(shù)對總皂苷的提取影響較大,提取時間與料液比影響較小,如果考慮到節(jié)約試劑和時間成本,可以適當調整提取時間和料液比。從本次正交試驗中可以發(fā)現(xiàn):總多糖的提取率達到15%,總皂苷提取率可達12%,含量為30%~50%,可根據(jù)需要考慮是否進一步純化,以提高總多糖與總皂苷的含量。本實驗對參白方中多個有效部位提取工藝的優(yōu)化能為中藥復方的提取工藝提供有益啟示,也為中藥制劑的進一步開發(fā)奠定基礎。