劉 青,汪 泓
(濟(jì)南市中醫(yī)醫(yī)院 藥劑科,山東 濟(jì)南 250012)
白芍為毛茛科植物芍藥PaeonialactifloraPall.的干燥根,具有抗炎、鎮(zhèn)痛、保肝、抗抑郁、調(diào)節(jié)免疫等藥理作用[1-3],含揮發(fā)油類、單萜類、三萜類及黃酮類等多種化合物,研究表明[4-8],沒(méi)食子酸、兒茶素、芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、苯甲酰芍藥苷、1,2, 3, 4, 6-O-五沒(méi)食子酰葡萄糖等成分在受到高溫、高濕、光照等條件的影響時(shí),易發(fā)生降解反應(yīng)。
中藥材主要來(lái)源于植物、動(dòng)物及礦物質(zhì)等,其本身常帶有一定微生物,且加工炮制過(guò)程中也會(huì)引入微生物,部分微生物生長(zhǎng)繁殖對(duì)中藥材質(zhì)量有一定影響,甚至危及患者健康和生命安全。因此,對(duì)中藥材出廠前進(jìn)行滅菌處理及控制具有十分重要的意義[9]。在實(shí)際生產(chǎn)中,需根據(jù)目標(biāo)藥材和制劑的特點(diǎn)和內(nèi)含化合物的穩(wěn)定性選擇恰當(dāng)?shù)臏缇绞剑纫_(dá)到滅菌效果又要保證有效成分不受破壞,且采用的滅菌方式應(yīng)經(jīng)過(guò)方法學(xué)驗(yàn)證。目前,中藥材的滅菌方法主要有干熱滅菌法、濕熱滅菌法、流通蒸汽滅菌法、環(huán)氧乙烷滅菌法、微波滅菌法、60Co-γ射線輻照滅菌等多種方法,部分藥材在滅菌過(guò)程中藥材質(zhì)量存在不同程度改變[10]。
本研究分別采用干熱滅菌、濕熱蒸汽滅菌、流通蒸汽滅菌、紫外滅菌、臭氧滅菌、微波滅菌、60Co-γ射線輻照滅菌法,對(duì)白芍藥材進(jìn)行滅菌處理,考察6種有效成分:沒(méi)食子酸、兒茶素、芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、苯甲酰芍藥苷和1, 2, 3, 4, 6-O-五沒(méi)食子酰葡萄糖的含量變化規(guī)律和滅菌效果,為選擇和提供白芍藥材滅菌工藝及質(zhì)控方法提供參考依據(jù)。
2695型高效液相色譜儀(2996DAD檢測(cè)器,美國(guó)沃特世公司);LS-50LD型立式蒸汽壓力滅菌器(常州杰博森儀器有限公司);FW200型萬(wàn)能粉碎機(jī)(北京中興偉業(yè)儀器有限公司);臭氧消毒機(jī)(上海書(shū)培實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);VDM50型真空干燥箱(德國(guó)愛(ài)安姆科技有限公司);FA2004型電子分析天平(上海衡平儀器儀表有限公司);KQ-250A型超聲波清洗器(北京科偉永興儀器有限公司);BXH-130型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司);YJ-875 型醫(yī)用凈化工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備廠)。
芍藥藥材采自安徽亳州華佗鎮(zhèn),采收時(shí)間為2019年06月15日,經(jīng)鑒定為毛莨科植物芍藥PaeonialactifloraPall.的去皮干燥根。沒(méi)食子酸對(duì)照品(批號(hào):110831-201906,供含量測(cè)定用)、兒茶素對(duì)照品(批號(hào):110877-201604,供含量測(cè)定用)、芍藥苷對(duì)照品(批號(hào):110736-201943,供含量測(cè)定用)均來(lái)源于中國(guó)食品藥品檢定研究院,芍藥內(nèi)酯苷對(duì)照品(批號(hào):A25D8H50784,純度≥91.4 %)、苯甲酰芍藥苷對(duì)照品(批號(hào):MUST-19022310,純度≥98.0 %)、1,2,3,4,6-O-五沒(méi)食子酰葡萄糖對(duì)照品(批號(hào)P29F7F10218,純度≥99.0 %)購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司。甲醇、乙腈均為色譜純,水為娃哈哈純凈水,其他試劑均為分析純。
取白芍藥材適量,洗凈,潤(rùn)透,切薄片,干燥,分別按下列方法滅菌處理。
2.1.1 干熱滅菌 取白芍藥材飲片適量,于180 ℃干熱滅菌1 h,置潔凈室內(nèi)冷卻至室溫,置入滅菌袋中備用。
2.1.2 濕熱蒸汽滅菌 取白芍藥材飲片適量,在121 ℃下滅菌10 min,置潔凈室內(nèi)冷卻至室溫,置入滅菌袋中備用。
2.1.3 流通蒸汽滅菌 取白芍藥材飲片適量,置放流通蒸汽滅菌柜內(nèi),通入蒸汽,待溫度上升至110 ℃、內(nèi)壓0.1 MPa時(shí),滅菌30 min,待壓力降為零時(shí)取出,置潔凈室內(nèi)冷卻備用,置入滅菌袋中備用。
2.1.4 紫外滅菌 取白芍藥材飲片適量,紫外燈下照射2 h,置潔凈室內(nèi)冷卻至室溫,置入滅菌袋中備用。
2.1.5 臭氧滅菌 取白芍藥材飲片適量,臭氧滅菌樣品濃度為20 g/m3,滅菌60 min,置潔凈室內(nèi)冷卻至室溫,置入滅菌袋中備用。
2.1.6 微波滅菌 取白芍藥材飲片適量,頻率2500 MHz,滅菌6 min,置潔凈室內(nèi)冷卻至室溫,置入滅菌袋中備用。
2.1.760Co-γ射線輻照滅菌 取白芍藥材飲片適量,調(diào)節(jié)輻照劑量為5 kGy,60Co-γ射線輻照滅菌1 h,置潔凈室內(nèi)冷卻至室溫,置入滅菌袋中備用。
2.2.1 混合對(duì)照品溶液的制備 取沒(méi)食子酸、兒茶素、芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、苯甲酰芍藥苷、1, 2, 3, 4, 6-O-五沒(méi)食子酰葡萄糖對(duì)照品各適量,加甲醇制成含上述成分濃度分別為0.051,0.056,1.550,0.058,0.214和0.126 mg/ml的混合對(duì)照品貯備液;精密量取上述溶液1 ml,置入10 ml量瓶,加甲醇稀釋至刻度,混勻,濾過(guò),取續(xù)濾液,即得混合對(duì)照品溶液。
2.2.2 供試品溶液的制備 取未滅菌及按2.1項(xiàng)下滅菌處理后的白芍飲片各適量,粉碎,取藥材粗粉約0.3 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,加稀乙醇60 ml,稱定重量,超聲處理(功率250 W,頻率40 kHz) 60 min,放冷,再稱定重量,用稀乙醇補(bǔ)足減失的重量,搖勻,濾過(guò),取續(xù)濾液,即得供試品溶液。
色譜柱:Agilent ZORBAX SB-Aq C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:A為乙腈,B為0.05 %磷酸溶液(B),梯度洗脫(0~10 min,5 %→8 % A;10~20 min,8 % A→35 % A;20~30 min,35 % A;30~45 min,35 % A→55 % A;45~65 min,55 % A;65~70 min,55 % A→5 % A);檢測(cè)波長(zhǎng):230 nm;柱溫:30 ℃;流速:1.0 ml/min;進(jìn)樣量:20 μl。
圖1 白芍高效液相色譜圖
2.4.1 線性關(guān)系考察 取混合對(duì)照品貯備液,分別精密取0.2,0.4,0.8,1.2,2.4,3.6,4.8 ml,置入10 ml量瓶,加甲醇稀釋至刻度,按2.3項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,記錄色譜圖峰面積,以峰面積(Y)對(duì)6種成分質(zhì)量濃度(X,μg/ml)進(jìn)行線性回歸,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算線性范圍方程及r值,線性關(guān)系考察結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 線性關(guān)系考察結(jié)果
2.4.2 精密度試驗(yàn) 取混合對(duì)照品溶液,按2.3項(xiàng)色譜條件,連續(xù)進(jìn)樣6次,記錄色譜圖峰面積,測(cè)得沒(méi)食子酸、兒茶素、芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、苯甲酰芍藥苷、1, 2, 3, 4, 6-O-五沒(méi)食子酰葡萄糖峰面積RSD分別為0.20 %,0.18 %,0.04 %,0.14 %,0.32%和0.45 %(n=6),表明儀器精密度良好。
2.4.3 重復(fù)性試驗(yàn) 取未滅菌白芍飲片6份,按2.2.2項(xiàng)方法制備供試品溶液,按2.3項(xiàng)色譜條件測(cè)定,記錄色譜圖峰面積,計(jì)算各成分含量和RSD。結(jié)果沒(méi)食子酸、兒茶素、芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、苯甲酰芍藥苷、1, 2, 3, 4, 6-O-五沒(méi)食子酰葡萄糖平均含量分別為1.665,1.453,35.625,1.230,6.145,3.806 mg/g,RSD分別為0.56 %,0.68 %,0.45 %,0.78 %,1.02 %和1.35 %(n=6),表明方法重復(fù)性較好。
2.4.4 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取未滅菌白芍飲片,按2.2.2項(xiàng)方法制備供試品溶液,按2.3項(xiàng)色譜條件測(cè)定,分別于0,3,6,9,12,18,24 h進(jìn)樣,記錄色譜圖峰面積。結(jié)果沒(méi)食子酸、兒茶素、芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、苯甲酰芍藥苷、1, 2, 3, 4, 6-O-五沒(méi)食子酰葡萄糖峰面積RSD分別為0.86 %,0.75 %,0.58 %,0.95 %,1.32 %和1.55 %(n=7),表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
2.4.5 加樣回收率試驗(yàn) 取未滅菌的白芍飲片6份,粉碎,精密稱取粗粉0.15 g,置具塞錐形瓶中,加入2.2項(xiàng)下混合對(duì)照品貯備液3.5 ml,加稀乙醇60 ml,稱定重量,超聲處理(功率250 W,頻率40 kHz)60 min,放冷,再稱定重量,用稀乙醇補(bǔ)足減失的重量,搖勻,濾過(guò),取續(xù)濾液,在2.3項(xiàng)色譜條件下進(jìn)行測(cè)定,記錄色譜圖峰面積,計(jì)算白芍藥材中6種成分加樣回收率,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 白芍藥材6種成分加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
2.4.6 樣品測(cè)定 取未滅菌、干熱滅菌、濕熱蒸汽滅菌、流通蒸汽滅菌、紫外滅菌、臭氧滅菌、微波滅菌、60Co-γ射線輻照滅菌處理的白芍飲片適量,按2.2.2項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按2.3項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,記錄色譜圖峰面積,按標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算白芍藥材中6種成分的含量,并繪制各成分在不同滅菌方式下含量變化折線趨勢(shì)圖,含量數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表3、含量變化趨勢(shì)圖見(jiàn)圖2。
表3 白芍藥材中6種成分含量測(cè)定結(jié)果/mg·g-1(n=3)
圖2 不同滅菌方式對(duì)白芍藥材有效成分含量影響趨勢(shì)圖
利用DAD檢測(cè)器功能,對(duì)供試品色譜圖中沒(méi)食子酸、兒茶素、芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、苯甲酰芍藥苷、1,2,3,4,6-O-五沒(méi)食子酰葡萄糖的色譜圖進(jìn)行光譜解析,各成分光譜最大吸收位置存在差異,但在230 nm處吸收值均較強(qiáng),所以設(shè)定230 nm為檢測(cè)波長(zhǎng)。本研究先后考察乙腈-0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液、乙腈-0.1 %冰醋酸水溶液、甲醇-0.05 %磷酸水溶液和乙腈-0.05 %磷酸水溶液流動(dòng)相系統(tǒng),結(jié)果以乙腈-0.05 %磷酸水溶液為流動(dòng)相時(shí),6個(gè)主成分色譜峰分離度、對(duì)稱性更好,所以選取此系統(tǒng)為流動(dòng)相。在以上色譜條件下,分別考察Agilent Zorbax SB-C18、Inertsil?ODS-2、Phenomenex Kinetex C18及Agilent ZORBAX SB-Aq C184種品牌色譜柱,結(jié)果以Agilent ZORBAX SB-Aq C18(250 mm×4.6 mm,5 μm)色譜柱的分離效果最佳。
為考察白芍藥材最佳提取條件,在查閱文獻(xiàn)[12-14]及單因素試驗(yàn)條件下,本研究以A-料液比、B-乙醇濃度、C-提取時(shí)間為考察因素,6種成分含量數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的綜合評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn),對(duì)白芍藥材提取條件進(jìn)行優(yōu)化,正交設(shè)計(jì)與方差分析結(jié)果見(jiàn)表4~5。
表4 L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析
表5 影響白芍藥材有效成分提取因素方差分析表
由表4可見(jiàn),A3B2C2為最佳提取條件,方差分析結(jié)果表明,藥材粉末料液比(A)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)有顯著性影響(P<0.05),是影響藥材中6種成分溶出的主要影響因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)合環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等實(shí)際情況,綜合得出本實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)提取條件為:以200倍稀乙醇超聲提取60 min,在此條件下,取3批未滅菌的藥材進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)得各成分含量值較高,3批含量偏差均小于0.5,表明正交試驗(yàn)優(yōu)化條件準(zhǔn)確、試驗(yàn)和可靠,可作為本研究的提取條件。
取未滅菌、干熱滅菌、濕熱蒸汽滅菌、流通蒸汽滅菌、紫外滅菌、臭氧滅菌、微波滅菌、60Co-γ射線輻照滅菌處理的白芍飲片適量,按中國(guó)藥典2020年版四部(1105)非無(wú)菌產(chǎn)品微生物限度微生物計(jì)數(shù)法檢查[15],結(jié)果見(jiàn)表6。結(jié)果表明,不同的滅菌方式處理后的樣品均符合中國(guó)藥典要求(即需氧菌不得過(guò)105cfu/g,霉菌和酵母菌總數(shù)不多過(guò)103cfu/g),與其它滅菌方式比較,紫外滅菌和臭氧滅菌較效果較差,濕熱滅菌和輻照滅菌效果最好。
表6 白芍藥材微生物限度檢查結(jié)果
由表2和圖2可見(jiàn),不同的滅菌方式對(duì)白芍藥材中6種成分含量均有不同程度影響。其中,干熱滅菌對(duì)兒茶素和沒(méi)食子酸的影響最大,可能此二種成分受高溫易降解;其次,臭氧滅菌對(duì)芍藥苷內(nèi)酯、芍藥苷及1, 2, 3, 4, 6-O-五沒(méi)食子酰葡萄糖也有較大影響,這與文獻(xiàn)報(bào)道[6-8]結(jié)果相符,上述成分在高溫、高濕條件下易降解;7種滅菌方式中,對(duì)含量影響較小為微波滅菌和輻照滅菌。其中,輻照滅菌對(duì)白芍藥材有效成分的影響可忽略不計(jì),與未滅菌含量數(shù)據(jù)比較,輻照滅菌處理后藥材中芍藥苷、兒茶素、沒(méi)食子酸、1, 2, 3, 4, 6-O-五沒(méi)食子酰葡萄糖、苯甲酰芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷含量偏差分別為:0.01 %,0.17 %,0.03 %,0.20 %,0.01 %,0.08 %,所以60Co-γ射線輻照滅菌可作為白芍藥材出廠前的有效滅菌處理方式。
通過(guò)對(duì)干熱滅菌、濕熱蒸汽滅菌、流通蒸汽滅菌、紫外滅菌、臭氧滅菌、微波滅菌、60Co-γ射線輻照滅菌等7種方式對(duì)白芍藥材中6種成分的影響及微生物限度測(cè)定,發(fā)現(xiàn)白芍藥材最為理想滅菌方式為60Co-γ射線輻照滅菌,此條件下,沒(méi)食子酸、兒茶素、芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、苯甲酰芍藥苷、1, 2, 3, 4, 6-O-五沒(méi)食子酰葡萄糖含量穩(wěn)定,滅菌后微生物存活率最低,可保證藥材在流動(dòng)和使用環(huán)節(jié)的微生物限度在許可范圍內(nèi),可作為白芍藥材的一種有效滅菌手段加以推廣和應(yīng)用。