范玲,唐佳蒙,王鑫,吳怡雯,金慶江,王深軍,陳國(guó)新△
(1.江蘇省蘇州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院,江蘇 蘇州 215101;2.南京中醫(yī)藥大學(xué)翰林學(xué)院,江蘇 南京 225300)
白殘花-烏梅是臨床常用于治療口舌生瘡、口腔潰瘍的經(jīng)典藥對(duì)[1]。白殘花是薔薇科植物野薔薇RosamultifloraThunb.的干燥花,具有保肝[2]、抗炎、抑菌[3]、抗病毒、抗腫瘤[4]等功效,主要活性成分為三萜類(如熊果酸、齊墩果酸[5])、黃酮類(如金絲桃苷、槲皮素[6])、多糖等。烏梅是薔薇科植物梅Prunus mume(Sieb.)Sieb.et Zucc 的干燥近成熟果實(shí),主要活性成分為有機(jī)酸(如枸櫞酸[7])、三萜類、甾醇[8]等,具有抑菌[9]、鎮(zhèn)咳[10]、鎮(zhèn)靜催眠、抗驚厥[11]等功效。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,烏梅對(duì)桿菌、球菌等均有較強(qiáng)抑制作用,與白殘花相須為用,效果更甚。本研究中以綜合金絲桃苷含量及提取液的浸膏得率所得綜合評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用正交試驗(yàn)法和響應(yīng)面法優(yōu)選了白殘花-烏梅藥對(duì)的提取工藝,并將2種方法進(jìn)行比較?,F(xiàn)報(bào)道如下。
Agilent1260 型高效液相色譜儀(美國(guó)安捷倫公司);FA2004B 型電子天平(上海越平科學(xué)儀器有限公司,精度為十萬(wàn)分之一);B-260型恒溫水浴鍋(上海亞榮生化儀器廠);DW -2 型調(diào)溫電熱套(通州區(qū)張芝山鎮(zhèn)決也化工電器廠);KQ5200 型超聲波清洗機(jī)(昆山市超聲儀器有限公司,功率為200 W,頻率為40 kHz);液相用溶劑過(guò)濾器;GM-0.33A 型隔膜真空泵(天津市津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。
金絲桃苷對(duì)照品(成都普菲德生物技術(shù)有限公司,批號(hào)為19050906,純度不低于98%);乙腈(色譜純,上海展云化工有限公司);其余試劑均為分析純,試驗(yàn)用水為娃哈哈純凈水;白殘花(批號(hào)為210311010),烏梅(批號(hào)為210225010),均購(gòu)于蘇州天靈中藥飲片有限公司,經(jīng)江蘇省蘇州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院于棟偉主任中藥師鑒定均為正品。
2.1.1 色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗(yàn)
色譜柱:Agilent EC -C18柱(150 mm × 4.6 mm,4μm);流動(dòng)相:乙腈-0.1%磷酸水溶液(15∶85,V/V);流速:1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng):350 nm;柱溫:30 ℃;洗脫時(shí)間:25 min;進(jìn)樣量:10 μL。在此色譜條件下,供試品溶液與對(duì)照品溶液在相同保留時(shí)間有色譜峰出現(xiàn),且陰性對(duì)照無(wú)干擾。色譜圖見(jiàn)圖1。
2.1.2 溶液制備
取金絲桃苷對(duì)照品14.00 mg,精密稱定,置10 mL容量瓶中,加100%甲醇溶解并定容,搖勻,制成對(duì)照品貯備液。精密量取對(duì)照品貯備液1 mL,置25 mL 容量瓶中,加100%甲醇溶解并定容,搖勻,即得每1 mL含金絲桃苷56μg 的對(duì)照品溶液。按處方比例2∶1(m/m)稱取藥材白殘花10 g、烏梅5 g,置合適的圓底燒瓶?jī)?nèi),按正交試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)的各序列號(hào)下的條件,加水適量,回流煎煮,提取,4 層紗布過(guò)濾,合并得水煎液,冷卻后記錄體積;精密量取水煎液10 mL,置已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中,水浴蒸干,加100%甲醇溶解,用10 mL容量瓶定容,0.45μm 微孔有機(jī)過(guò)濾器濾過(guò),即得供試品溶液。稱取烏梅藥材10 g,按供試品溶液制備方法制備陰性對(duì)照品溶液。
2.1.3 方法學(xué)考察
線性關(guān)系考察:精密量取2.1.2 項(xiàng)下對(duì)照品溶液,稀釋成質(zhì)量濃度分別為56.00,14.00,11.20,5.60,1.12 μg/mL 的系列對(duì)照品溶液,按2.1.1 項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,以對(duì)照品溶液質(zhì)量濃度(X,μg/mL)為橫坐標(biāo)、峰面積(Y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程Y=38.42X-11.01,R2=1.000 0(n=5)。結(jié)果表明,金絲桃苷質(zhì)量濃度在1.12~56.00μg/mL 范圍內(nèi)與峰面積線性關(guān)系良好。
檢測(cè)限和定量限確定:取2.1.2項(xiàng)對(duì)照品溶液適量,加100%甲醇逐級(jí)稀釋,按2.1.1項(xiàng)色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。以信噪比(S/N)為3∶1 時(shí)的質(zhì)量濃度為檢測(cè)限,以S/N為10∶1時(shí)的質(zhì)量濃度為定量限。結(jié)果檢測(cè)限和定量限分別為0.113 2μg/mL和0.372 3μg/mL。
精密度試驗(yàn):精密量取線性關(guān)系考察項(xiàng)下對(duì)照品溶液(質(zhì)量濃度為11.20μg/mL),按2.1.1項(xiàng)下色譜條件,于同日內(nèi)進(jìn)樣測(cè)定6 次;每日連續(xù)進(jìn)樣測(cè)定2次,連續(xù)測(cè)定3 d。結(jié)果峰面積的RSD分別為0.34%和0.96%(n=6),表明儀器日內(nèi)精密度和日間精密度均良好。
穩(wěn)定性試驗(yàn):取正交試驗(yàn)序列表中的5 號(hào)水煎液,按2.1.2 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,分別于0,3,6,9,12,24 h 時(shí)按2.1.1 項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定。結(jié)果峰面積的RSD為0.56%(n=6),表明供試品溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
重復(fù)性試驗(yàn):取正交試驗(yàn)序列表中的5 號(hào)水煎液,按2.1.2項(xiàng)下方法制備供試品溶液,共6份,按2.1.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定。結(jié)果峰面積的RSD為0.78%(n=6),表明方法重復(fù)性良好。
加樣回收試驗(yàn):精密量取正交試驗(yàn)序列表中的5號(hào)水煎液10 mL,共6份,分別置已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中,蒸干,加100%甲醇溶解,用10 mL容量瓶定容,精確加入金絲桃苷對(duì)照品0.13 mg,超聲使溶解,搖勻,0.45μm微孔有機(jī)過(guò)濾器濾過(guò),按2.1.1 項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。結(jié)果平均加樣回收率為96.53%,RSD為1.79%(n=6)。
分別取正交試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)各組水煎液5 mL,置已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中,水浴蒸干,置105 ℃烘箱中干燥3 h,取出,放入干燥器中冷卻0.5 h,得白殘花-烏梅藥對(duì)提取物的干浸膏,計(jì)算浸膏得率。
式中,l為水浴濃縮的提取液體積;L為煎煮后提取液的總體積;m為煎煮飲片的總質(zhì)量;m1為蒸發(fā)皿質(zhì)量;m2為含提取液的蒸發(fā)皿質(zhì)量。
以提取液中金絲桃苷含量為主要指標(biāo)[12-13],同時(shí)計(jì)算浸膏得率,進(jìn)行單因素考察,并計(jì)算綜合評(píng)分。
加水量:按處方比例2∶1(m/m)稱取藥材白殘花10 g、烏梅5 g,共5份,分別置合適的圓底燒瓶?jī)?nèi),加入10,15,20,25,30倍量水,加熱回流1.0 h,按2.1.2項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按2.2 項(xiàng)下方法制備干浸膏,按公式2)計(jì)算綜合評(píng)分。結(jié)果加入10~25倍量水時(shí),綜合評(píng)分呈遞增趨勢(shì);加入30 倍量水時(shí),綜合評(píng)分降低。故選擇加25倍量水,詳見(jiàn)圖2 A。
提取時(shí)間:按處方比例2∶1(m/m)稱取藥材白殘花10 g、烏梅5 g,共4份,分別置合適的圓底燒瓶?jī)?nèi),加入25 倍量水,分別回流煎煮0.5,1.0,1.5,2.0 h,按2.1.2 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按2.2 項(xiàng)下方法制備干浸膏,按公式2)計(jì)算綜合評(píng)分。結(jié)果提取1.0 h時(shí),綜合評(píng)分為100.00分。故選擇提取1.0 h,詳見(jiàn)圖2 B。
提取次數(shù):按處方比例2∶1(m/m)稱取藥材白殘花10 g、烏梅5 g,共3份,分別置合適的圓底燒瓶?jī)?nèi),加入25 倍量水,回流提取1.0 h,分別提取1 次、2 次、3次,按2.1.2 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按2.2 項(xiàng)下方法制備干浸膏,按公式2)計(jì)算綜合評(píng)分。結(jié)果綜合評(píng)分隨提取次數(shù)的增加而增加。故選擇提取3次,詳見(jiàn)圖2 C。
按單因素試驗(yàn)結(jié)果,以加水量(因素A)、提取時(shí)間(因素B)、提取次數(shù)(因素C)為考察因素,以綜合評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用L9(34)正交試驗(yàn)[14-16]優(yōu)選提取工藝。因素與水平見(jiàn)表1,正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見(jiàn)表2。
表1 正交試驗(yàn)因素與水平Tab.1 Factors and their levels of the orthogonal test
由表2 中極差R值可知,各因素對(duì)綜合評(píng)分的影響順序由大至小依次為提取次數(shù)>提取時(shí)間>加水量。采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析數(shù)據(jù),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。可見(jiàn),提取次數(shù)對(duì)綜合評(píng)分影響顯著,加水量和提取時(shí)間對(duì)其影響不顯著。比較3個(gè)影響因素的K1,K2,K3的大小,選定A1B2C3為最佳提取工藝,即加20倍量水,提取3次,每次1.0 h。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證,得到綜合評(píng)分為90.28分(RSD=1.68%)。
表2 L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.2 Design and results of the L9(34)orthogonal test
表3 正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果Tab.3 Results of ANOVA of the orthogonal test
2.5.1 因素與水平
按單因素試驗(yàn)結(jié)果,并結(jié)合Box -Behnken 響應(yīng)面法的原理進(jìn)行設(shè)計(jì),以加水量(因素A)、提取時(shí)間(因素B)、提取次數(shù)(因素C)為自變量,以綜合評(píng)分為響應(yīng)值,采用Box -Behnken 響應(yīng)面法[17-19]優(yōu)選提取工藝。因素與水平見(jiàn)表4。
表4 Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Tab.4 Factors and their levels of the BBD-RSM
2.5.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見(jiàn)表5。
2.5.3 模型建立與顯著性分析
通過(guò)Design-Expert 8.0.6.1軟件分析表5中17組試驗(yàn)數(shù)據(jù),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。得到二元回歸方程Y=94.61+2.15A-0.024B+12.85C-0.43AB-4.56AC+0.25BC-3.76A2-0.024B2-7.02C2。其中,A,B,C系數(shù)的大小反映該因素對(duì)金絲桃苷綜合評(píng)分影響的大小和方向。方差分析結(jié)果見(jiàn)表6??梢?jiàn),該模型的F=11.34,顯著性水平為P<0.01,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;模型的失擬項(xiàng)F=1.34,顯著性水平為P=0.379 3>0.05,此項(xiàng)不顯著。所有數(shù)據(jù)充分顯示了該模型的回歸效果顯著,有較好的擬合度及很高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度,故此模型可用于表示響應(yīng)值與自變量間的多元回歸關(guān)系。由表6中F值和顯著水平P值可知,一次項(xiàng)中僅因素C(提取次數(shù))有顯著性(P<0.05),提取時(shí)間和加水量的差異均無(wú)顯著性(P>0.05),且3種影響因素的相互作用無(wú)意義;由F值可知,因素C(提取次數(shù))>因素A(加水量)>因素B(提取時(shí)間)為各個(gè)自變量對(duì)綜合評(píng)分的影響順序,3個(gè)交互項(xiàng)的偏回歸系數(shù)均不顯著(P>0.05),表明加水量、提取時(shí)間、提取次數(shù)3個(gè)影響因素的交互項(xiàng)對(duì)綜合評(píng)分影響均不顯著(P>0.05)。二次項(xiàng)中僅C2(提取次數(shù)和提取次數(shù)的交互作用)差異有顯著性(P<0.05),其余均無(wú)顯著性(P>0.05)。
表5 Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.5 Design and results of the BBD-RSM
表6 Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)方差分析結(jié)果Tab.6 Results of ANOVA of the BBD-RSM
2.5.4 響應(yīng)面交互作用分析
在3 個(gè)影響因素中,取任意2 個(gè)因素分別作為X軸和Y軸,以綜合評(píng)分作為Z軸,采用Design -Expert 8.0.6.1 軟件創(chuàng)建兩因素交互作用對(duì)綜合評(píng)分影響的三維響應(yīng)面圖(圖3)。在響應(yīng)面圖中,曲面越陡峭,則該因素對(duì)所測(cè)得含量的影響越大[20]。
可見(jiàn),綜合評(píng)分隨提取次數(shù)、加水量的增加而升高,其響應(yīng)面圖形表現(xiàn)得相對(duì)陡峭,且等高線輪廓近似橢圓形,表明兩因素間的相互作用相對(duì)較強(qiáng)(圖3 B);而加水量和提取時(shí)間(圖3 A)、提取時(shí)間和提取次數(shù)(圖3 C)的響應(yīng)面圖形表現(xiàn)的曲線較平滑,表明這些因素相互作用的影響不明顯。由圖3 A 可知,綜合評(píng)分隨提取時(shí)間和加水量的增大呈現(xiàn)緩慢升高-降低趨勢(shì),但變化較小。由圖3 B可知,當(dāng)提取次數(shù)為1~2次時(shí),綜合評(píng)分隨加水量的增大而呈現(xiàn)逐漸升高-降低趨勢(shì);當(dāng)提取次數(shù)達(dá)2次以上時(shí),綜合評(píng)分隨加水量的變化而呈現(xiàn)緩慢增加趨勢(shì);當(dāng)加水量為20~25倍時(shí),綜合評(píng)分隨提取次數(shù)的增加而明顯升高;當(dāng)加水量達(dá)25 倍以上時(shí),綜合評(píng)分隨提取次數(shù)的變化而呈現(xiàn)緩慢升高-降低趨勢(shì)。由圖3 C 可知,當(dāng)提取時(shí)間為0.5~1.0 h時(shí),綜合評(píng)分隨提取次數(shù)的增加而明顯升高;當(dāng)提取時(shí)間達(dá)1.0 h以上時(shí),綜合評(píng)分隨提取次數(shù)的增大而呈現(xiàn)升高-降低趨勢(shì);當(dāng)提取次數(shù)為1~3次時(shí),綜合評(píng)分隨提取時(shí)間的增加而呈現(xiàn)非常緩慢的升高趨勢(shì),變化較小??梢?jiàn),加水量和提取次數(shù)對(duì)金絲桃苷綜合評(píng)分的影響較強(qiáng),提取時(shí)間對(duì)其影響較弱,但也有一定作用。
2.5.5 最佳條件確定及驗(yàn)證試驗(yàn)
通過(guò)Design -Expert 8.0.6.1 軟件求解回歸方程,得到白殘花-烏梅藥對(duì)的最佳提取條件為加26.67 倍量水,提取2.65次,每次0.99 h,在此提取條件下所得理論綜合評(píng)分為99.47分。根據(jù)實(shí)際情況將上述提取工藝修正為加25 倍量水,提取3次,每次1.0 h。平行3 次試驗(yàn)所得的綜合評(píng)分為97.85 分(RSD=1.52%),表明建立的模型和實(shí)際情況基本吻合。
白殘花-烏梅藥對(duì)對(duì)口舌生瘡、口腔潰瘍的治療作用是數(shù)個(gè)物質(zhì)共同作用的結(jié)果。其中,金絲桃苷具有抗真菌、抗炎、抗病毒、抗氧化等活性,是白殘花藥材的有效成分之一,故應(yīng)選擇浸膏得率、金絲桃苷含量等作為研究指標(biāo)。在衡量分配系數(shù)時(shí),金絲桃苷含量占0.7,浸膏得率占0.3。使用多指標(biāo)的綜合評(píng)分法避免了單一指標(biāo)的片面性,可以全面地分析多種指標(biāo),且側(cè)重主要的影響因素,使分析結(jié)果更加客觀。
正交試驗(yàn)中,提取次數(shù)對(duì)綜合評(píng)分的影響顯著(P<0.05),而加水量、提取時(shí)間對(duì)其影響不顯著(P>0.05);但響應(yīng)面試驗(yàn)分析顯示,加水量和提取次數(shù)有較強(qiáng)的交互影響,對(duì)綜合評(píng)分的影響較大。比較這2種方法,響應(yīng)面法可更好地表示響應(yīng)值與多因素的關(guān)系,尤其是這些因素相互間也有影響。正交試驗(yàn)法優(yōu)選出的最佳提取工藝為加20 倍量水,提取3次,每次1.0 h,綜合評(píng)分為90.28分;Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)選出的最佳提取工藝為加25 倍量水,提取3次,每次1.0 h,綜合評(píng)分為97.85 分。故Box -Behnken 響應(yīng)面法更適合提取白殘花-烏梅藥對(duì)。