翟文姣,張德斌,李紅,郭紹芬*,于秀玲,徐勤(1.桂林醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,廣西 桂林 541000;.臨沂大學(xué)藥學(xué)院,山東 臨沂 76005)
新型冠狀病毒肺炎(COVID-19,簡稱新冠肺炎)疫情爆發(fā)后,國家衛(wèi)健委與國家中醫(yī)藥管理局中醫(yī)藥推薦使用“清肺排毒湯”來治療新冠肺炎[1]。臨床數(shù)據(jù)表明,其能降低患者病死率和改善呼吸癥狀,對(duì)新冠肺炎有很好的治療效果[2-3]。清肺排毒湯包含麻黃、炙甘草、杏仁、生石膏、桂枝、澤瀉、豬苓、白術(shù)、茯苓、柴胡、黃芩、姜半夏、姜、枳實(shí)、陳皮、藿香、射干、細(xì)辛、山藥、紫菀、冬花等21 味中藥材[4-5],主要由射干麻黃湯、麻杏石甘湯、小柴胡湯以及五苓散等經(jīng)典名方組成,具有清熱解毒、健脾利濕、宣肺平喘的功效[6]。清肺排毒湯的化學(xué)成分主要有黃酮類、皂苷類、生物堿類等[1],該方具有抗病毒、抗炎、解熱等多種功能,并且可以通過多成分、多靶點(diǎn)作用于新冠肺炎[3,7]。麻黃具有抗炎、平喘、利尿、興奮中樞神經(jīng)等藥理作用[8-9],其主要有效成分為生物堿類[10]。甘草具有抗炎、抗病毒、鎮(zhèn)靜、抗腫瘤等藥理作用[11-12]。黃芩具有抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抗氧化等藥理作用[13]。
中藥包含多種復(fù)雜的化學(xué)成分,其治療效果歸因于多種成分的協(xié)同作用,因此建立合適的多成分含量測定方法是非常有必要的。
目前關(guān)于清肺排毒湯煎煮工藝的研究鮮有報(bào)道,合理的煎煮方法不僅有助于提高湯劑的質(zhì)量,更是有利于其發(fā)揮臨床藥效[14]。本試驗(yàn)選擇響應(yīng)面法來考察煎煮工藝[15-16]。同時(shí)出膏率也可以作為指示中藥活性成分的標(biāo)志[17]。
因此本試驗(yàn)建立同時(shí)測定清肺排毒湯中鹽酸麻黃堿、鹽酸偽麻黃堿、甘草苷、黃芩苷、黃芩素含量的高效液相色譜法,并且通過單因素試驗(yàn)與響應(yīng)面試驗(yàn)從浸泡時(shí)長、液料比、煎煮時(shí)長等因素優(yōu)選清肺排毒湯的煎煮工藝。
Agilent 1260HPLC 色譜儀(安捷倫科技有限公司);KDM 型電熱套(山東鄄城魯華電熱儀器有限公司);飛鴿牌TDL-80-2B 臺(tái)式低速離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);科興HH-4 數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州市金壇科興儀器廠);FA1204 電子分析天平(上海菁海儀器有限公司)。
對(duì)照品鹽酸麻黃堿(批號(hào):171241-201809)、鹽酸偽麻黃堿(批號(hào):171237-201510)(中國食品藥品檢定研究院,供含量測定用);對(duì)照品甘草苷(批號(hào):AF20071952)、黃芩素(批號(hào):AF8030808)、黃芩苷(批號(hào):AF20021201)(成都埃法生物科技有限公司,純度均≥98%)。甲醇、乙腈(色譜純,TEDIA)、磷酸(分析純,DAMAO)、超純水(自制);生姜購于超市,麻黃、炙甘草、杏仁、生石膏、桂枝、澤瀉、豬苓、白術(shù)、茯苓、柴胡、黃芩、姜半夏、枳實(shí)、陳皮、藿香、射干、細(xì)辛、山藥、紫菀、冬花等20 味藥材,均購于臨沂市藥材市場,以上藥材經(jīng)臨沂大學(xué)藥學(xué)院辛杰副教授鑒定符合2020年版《中國藥典》一部項(xiàng)下規(guī)定。
2.1.1 樣品溶液的制備 稱取處方量藥材加8 倍量水,浸泡40 min,煎煮兩次。第一次煎煮50 min(石膏先煎15 min),趁熱過100目篩(6號(hào)篩),藥渣加入6 倍量水,第二次煎煮40 min,趁熱過100 目篩,合并兩次濾液得清肺排毒湯水煎液。
精密量取上述水煎液5 mL 置于10 mL 量瓶中,加入甲醇4 mL,超聲(142 W,40 kHz)10 min,甲醇定容。2000 r·min-1離心10 min 后吸取上清液,過0.45 μm 濾膜,即得清肺排毒湯供試液。
2.1.2 混合對(duì)照品溶液的制備 分別精密稱取鹽酸麻黃堿、鹽酸偽麻黃堿、甘草苷、黃芩素對(duì)照品適量用甲醇溶解搖勻,即得母液。精密稱取黃芩苷對(duì)照品適量,用50%甲醇溶解定容得其母液。精密吸取上述對(duì)照品母液適量并用甲醇定容,混合搖勻,0.45 μm 微孔濾膜過濾即得混合對(duì)照品溶液。
色譜柱為Inertsil ODS-3(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相:0.1%磷酸水(A)-乙腈(B),梯度洗脫程序見表1;檢測波長為210 nm;柱溫為25℃;流速為1 mL·min-1;進(jìn)樣量為10 μL。HPLC 色譜圖見圖1。
表1 梯度洗脫程序Tab 1 Gradient elution
圖1 樣品(A)與混合對(duì)照品(B)的HPLC 色譜圖Fig 1 HPLC chromatogram of sample(A)and mixed reference substance(B)
2.3.1 線性關(guān)系的考察 精密量取混合對(duì)照品溶液適量,用甲醇溶解,定容,稀釋得不同濃度的混合對(duì)照品溶液。過0.45 μm 濾膜,進(jìn)樣測定,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明,各化合物在各自質(zhì)量濃度范圍內(nèi)與峰面積線性關(guān)系良好,見表2。
表2 線性關(guān)系考察Tab 2 Linearity
2.3.2 精密度試驗(yàn) 取混合對(duì)照品溶液連續(xù)進(jìn)樣6 次,分別記錄鹽酸麻黃堿、鹽酸偽麻黃堿、甘草苷、黃芩苷、黃芩素的峰面積,計(jì)算其RSD均<5%,表明儀器精密度良好。
2.3.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取同一供試品溶液分別于0、2、4、12、24 h 進(jìn)樣測定,分別記錄鹽酸麻黃堿、鹽酸偽麻黃堿、甘草苷、黃芩苷、黃芩素的峰面積,計(jì)算其RSD均<5%,表明該樣品在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.3.4 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一供試品溶液6 份,進(jìn)樣測定,分別記錄鹽酸麻黃堿、鹽酸偽麻黃堿、甘草苷、黃芩苷、黃芩素的峰面積,計(jì)算其RSD均<5%,表明該檢測方法重復(fù)性良好。
2.3.5 加樣回收試驗(yàn) 取已知含量的水煎液6份,分別加入5 種對(duì)照品溶液適量,制備加樣供試品溶液,測定各成分的含量,計(jì)算回收率。鹽酸麻黃堿、鹽酸偽麻黃堿、甘草苷、黃芩苷、黃芩素5 種成分的平均回收率分別為102.09%、103.60%、98.19%、98.76%、97.01%,其RSD值分別為2.8%、3.3%、4.2%、4.0%、3.9%。結(jié)果表明該方法回收率良好。
精密量取藥液25 mL,放在恒重的蒸發(fā)皿中,在水浴上蒸干后,于105 ℃下干燥3 h,置干燥器中冷卻,迅速精密稱定,計(jì)算出膏率[18]。
以浸泡時(shí)長、液料比、一次煎煮時(shí)長、二次煎煮時(shí)長為影響煎煮工藝的因素,并對(duì)其進(jìn)行篩選。以綜合加權(quán)評(píng)分法研究各因素對(duì)清肺排毒湯煎煮工藝的影響,確定出膏率和指標(biāo)成分含量權(quán)重系數(shù)[19-21],用以下公式進(jìn)行綜合評(píng)分計(jì)算,綜合評(píng)分=100×XA/XAmax×0.1 +100×XB/XBmax×0.1 +100×XC/XCmax×0.1 +100×XD/XDmax×0.2 +100×XE/XEmax×0.1 +100×Y/Ymax×0.4(XA為鹽酸麻黃堿含量,XB為鹽酸偽麻黃堿含量,XC為甘草苷含量,XD為黃芩苷含量,XE為黃芩素含量,Y為出膏率)。
2.5.1 浸泡時(shí)長對(duì)煎煮結(jié)果的影響 稱取清肺排毒湯藥材,加8 倍量水分別浸泡0、15、30、40、50、60 min,煎煮50 min(石膏先煎15 min),再加入6 倍量水煎煮40 min,合并藥液,進(jìn)樣測定各指標(biāo)成分含量與出膏率。采用綜合評(píng)分法對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)分,其綜合評(píng)分分別為86.97、94.58、96.07、88.45、89.49、84.81。結(jié)果表明隨著浸泡時(shí)長的增加評(píng)分先增加后降低,當(dāng)浸泡時(shí)長為30 min 時(shí)評(píng)分達(dá)到最高,可能是隨著浸泡時(shí)長的增加,水分子進(jìn)入藥材細(xì)胞內(nèi)部的量增大,促進(jìn)了有效成分的溶出。故選取15、30、45 min 進(jìn)一步考察。
2.5.2 液料比對(duì)煎煮結(jié)果的影響 稱取清肺排毒湯藥材,分別加6、7、8、9、10 倍水浸泡40 min,一次煎煮時(shí)長50 min(石膏先煎15 min),二次煎煮加入6 倍量水煎煮40 min,合并藥液,進(jìn)樣測定其指標(biāo)成分含量與出膏率。采用綜合評(píng)分法對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)分,其綜合評(píng)分分別為72.99、84.84、81.81、93.32、96.48。結(jié)果表明隨著液料比的增加,評(píng)分逐步上升,液料比越大有效成分的溶出量越多,但是考慮實(shí)際操作與使用方便故選擇液料比8、9、10 進(jìn)一步考察。
2.5.3 一次煎煮時(shí)長對(duì)煎煮結(jié)果的影響 稱取清肺排毒湯藥材,加入8 倍量水浸泡40 min,分別一次煎煮時(shí)長30、40、50、60、70 min(石膏先煎15 min),再二次煎煮加入6 倍量水煎煮40 min,合并藥液,進(jìn)樣測定其指標(biāo)成分含量與出膏率。采用綜合評(píng)分法對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)分,其綜合評(píng)分分別為82.30、93.95、97.23、87.43、82.80。結(jié)果表明隨著一次煎煮時(shí)長的增加綜合評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì),并在50 min 時(shí)達(dá)到最大值??赡苡捎陔S著煎煮時(shí)長的增加,有效成分結(jié)構(gòu)被破壞并且雜質(zhì)的溶出也增加。故選擇40、50、60 min 進(jìn)一步考察。
2.5.4 二次煎煮時(shí)長對(duì)煎煮結(jié)果的影響 稱取清肺排毒湯藥材,加入8 倍量水浸泡40 min,一次煎煮40 min(石膏先煎15 min),二次煎煮加入6倍量水分別煎煮20、30、40、50、60 min,合并兩次藥液,進(jìn)樣測定指標(biāo)成分含量與出膏率。采用綜合評(píng)分法對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)分,其綜合評(píng)分分別為95.64、89.56、87.41、92.74、89.45。結(jié)果表明隨著二次煎煮時(shí)長的增加綜合評(píng)分呈現(xiàn)無規(guī)律變化。指標(biāo)成分含量整體趨勢(shì)為逐漸下降,而出膏率則是先升后降,因此,二次煎煮時(shí)長相對(duì)以上3 個(gè)因素對(duì)煎煮結(jié)果影響并不顯著。故響應(yīng)面試驗(yàn)選擇浸泡時(shí)長、液料比、一次煎煮時(shí)長為考察因素,二次煎煮時(shí)長為30 min 來進(jìn)行試驗(yàn)。
2.6.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選取浸泡時(shí)長(A)、液料比(B)、煎煮時(shí)長(C)為考察因素,以出膏率和指標(biāo)成分含量綜合評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),使用Design-Export.V8.0.6 軟件進(jìn)行Box-Behnken 中心點(diǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì),見表3。
表3 響應(yīng)面設(shè)計(jì)因素與水平表Tab 3 Factor and level for response surface test
2.6.2 響應(yīng)面試驗(yàn)與結(jié)果 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果見表4,以出膏率和指標(biāo)成分含量綜合得分為指標(biāo),根據(jù)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸擬合,其數(shù)學(xué)模型為:綜合評(píng)分=84.920-0.61A+0.11B+4.47C+0.44AB+0.005484AC+2.22BC+1.98A2+2.86B2-1.25C2。
表4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab 4 Response surface test
2.6.3 方差分析 由表5 可知,該模型的F值為5.59,P值為0.0362(<0.05),說明模型顯著。該模型R2=0.9097,失擬項(xiàng)P=0.8034(不顯著)表明模型擬合良好,對(duì)結(jié)果有較好的預(yù)測。由表5 可知,A(浸泡時(shí)長)、B(液料比)、C(煎煮時(shí)長)三因素對(duì)結(jié)果的影響順序?yàn)镃>A>B,C對(duì)結(jié)果的影響顯著。各因素交互影響的順序?yàn)锽C>AB>AC,但其對(duì)結(jié)果影響均不顯著。根據(jù)回歸分析的結(jié)果,對(duì)其作出響應(yīng)曲面圖,如圖2。
表5 方差分析結(jié)果Tab 5 Analysis of variance
2.6.4 各因素的交互作用 由圖2 可知,煎煮時(shí)長較液料比與浸泡時(shí)長對(duì)綜合評(píng)分的影響更大,煎煮時(shí)長與液料比有較明顯的交互作用,隨著煎煮時(shí)長的增大,綜合評(píng)分的變化趨勢(shì)較明顯。隨著浸泡時(shí)長的增加,綜合評(píng)分趨勢(shì)變化并不明顯,與單因素考察結(jié)果一致。隨著液料比的增大,綜合得分整體趨勢(shì)呈上升狀,但變化不明顯。
圖2 浸泡時(shí)長、液料比、煎煮時(shí)長對(duì)綜合評(píng)分的交互影響Fig 2 Interactive influence of soaking time,liquid solid ratio,and decoction time on the comprehensive score
2.6.5 工藝的優(yōu)化與驗(yàn)證 根據(jù)Design-Export.V8.0.6 對(duì)其煎煮工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,確定了清肺排毒湯最佳煎煮工藝為浸泡時(shí)長15 min,液料比10∶1,一次煎煮60 min(石膏先煎15 min),二次煎煮8 倍水煎煮30 min,過濾,合并兩次藥液即得,在此條件下的綜合評(píng)分為95.75。按照此條件平行3 次試驗(yàn)驗(yàn)證,其平均綜合評(píng)分為93.80,RSD=2.9%(n=3),與預(yù)測值接近,說明該模型預(yù)測性良好。最終確定了清肺排毒湯的最佳煎煮工藝。
中藥含量測定首選有效成分,且一般按照君臣佐使的順序來選定藥材進(jìn)行檢測[22]。麻黃為清肺排毒湯組成方麻杏石甘湯與射干麻黃湯的君藥,黃芩為組成方小柴胡湯中臣藥,甘草為佐使藥[23]。2020年版《中國藥典》一部[24]規(guī)定麻黃中指標(biāo)成分為鹽酸麻黃堿與鹽酸偽麻黃堿;黃芩中指標(biāo)成分為黃芩苷,小柴胡顆粒含量測定指標(biāo)為黃芩中的有效成分,故將黃芩苷和黃芩素作為含量測定指標(biāo)之一,甘草苷為甘草的指標(biāo)成分之一,綜上,本次試驗(yàn)選取了鹽酸麻黃堿、鹽酸偽麻黃堿、黃芩苷、黃芩素與甘草苷為指標(biāo)成分進(jìn)行研究。
在建立高效液相色譜法中分別考察了以甲酸水-乙腈,磷酸水-乙腈為流動(dòng)相,發(fā)現(xiàn)磷酸水-乙腈條件下峰形與基線效果均優(yōu)于甲酸水-乙腈,故最后選取0.1%磷酸水-乙腈為流動(dòng)相。在檢測波長的選取中發(fā)現(xiàn)在210 nm 下目標(biāo)峰有較好的吸收,故最終選取了210 nm 為檢測波長。
目前關(guān)于清肺排毒湯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究較少,本試驗(yàn)建立了HPLC 法同時(shí)測定清肺排毒湯中5種成分的含量,并且通過單因素試驗(yàn)結(jié)合響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)選出了清肺排毒湯的最佳煎煮工藝,有助于清肺排毒湯進(jìn)一步的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。