杜義龍,高靜云,劉文通,李艷榮,高 晗,沈 瑩,潘海峰*
(1.河北省承德醫(yī)學(xué)院/河北省中藥研究與開發(fā)重點實驗室,河北 承德 067000; 2.神威藥業(yè)集團有限公司,河北 石家莊 051430; 3.承德御室金丹藥業(yè)有限公司,河北 承德 068150)
山楂葉是薔薇科植物山里紅CrataeguspinnatifidaBge.var.majorN.E.Br或山楂CrataeguspinnatifidaBge.的干燥葉,味酸,性平,歸肝經(jīng),主治氣滯血瘀、高脂血癥、胸痹心痛、心悸健忘等[1],主要化學(xué)成分為黃酮類、三萜類等[2]。現(xiàn)代研究表明,山楂葉對保護心血管系統(tǒng),增加冠脈血流量、降血糖以及抗氧化、抗炎等均有一定作用[3-8]。
中藥飲片標準湯劑是以中醫(yī)理論為指導(dǎo),臨床應(yīng)用為基礎(chǔ),參考現(xiàn)代提取方法并經(jīng)標準化工藝制備而成的單味中藥飲片水煎劑[9]。《中藥配方顆粒質(zhì)量控制與標準制定技術(shù)要求》 規(guī)定,由于中藥飲片藥性、功效、質(zhì)地、吸水性有較大差異,在制備標準湯劑時應(yīng)對浸泡時間、加水量、煎煮時間等工藝參數(shù)進行優(yōu)化[10]。目前,有關(guān)山楂葉標準湯劑制備工藝的研究較少,故本實驗采用層次分析法結(jié)合響應(yīng)面法對其進行優(yōu)化,以期為該制劑功能成分研究提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)參考。
1.1 儀器 Agilent 1200 型高效液相色譜儀(美國Agilent公司); UV-2600 PROBE 型紫外-可見分光光度計(日本島津公司); KQ-700 型雙頻數(shù)控超聲波清洗器(40 kHz,昆山市超聲儀器有限公司); AG-245 型電子分析天平(十萬分之一,瑞士梅特勒-托利多公司); JA5003 型上皿天平(千分之一,天津天馬衡基儀器有限公司)。
1.2 試劑與藥物 蘆?。ㄅ?81227)、牡荊素葡萄糖苷(批號20042350)、牡荊素鼠李糖苷(批號18060103)、金絲桃苷(批號19103001)、異槲皮素(批號18062702) 對照品均購于成都普菲德生物技術(shù)有限公司(純度>98%)。山楂葉(產(chǎn)地河北省承德市隆化縣) 購于市場,經(jīng)全國老中醫(yī)藥專家(傳統(tǒng)鑒定) 學(xué)術(shù)經(jīng)驗繼承人孫寶惠主任藥師鑒定薔薇科山楂屬植物山楂CrataeguspinnatifidaBunge 的葉。乙腈、甲酸、甲醇為色譜純,購于美國Thermo Fisher Scientific 公司; 其他試劑均為分析純; 水為純凈水,購于天津娃哈哈飲料有限公司。
2.1 出膏率測定 將山楂葉水煎液減壓濃縮至250 mL,精密量取10 mL 至恒重升溫干燥皿中,70 ℃水浴蒸干(約3 h),置于60 ℃烘箱中干燥5 h,稱定質(zhì)量,計算出膏率[11],公式為出膏率= [25× (m2-m1) /M] ×100%,其中m1為蒸發(fā)前升溫干燥皿質(zhì)量,m2為烘干至恒重后升溫干燥皿質(zhì)量,M為山楂葉質(zhì)量。
2.2 總黃酮提取率測定
2.2.1 對照品溶液制備 精密稱取120 ℃下干燥至恒重的蘆丁對照品15.58 mg,轉(zhuǎn)移至50 mL 量瓶中,加60%甲醇超聲處理至完全溶解,定容至刻度,搖勻,即得。
2.2.2 供試品溶液制備 將山楂葉水煎液減壓濃縮至250 mL,精密量取5 mL,轉(zhuǎn)移至50 mL 量瓶中,加60%甲醇混勻并定容至刻度,過0.45 μm 微孔濾膜,精密量取續(xù)濾液10 mL,轉(zhuǎn)移至25 mL 量瓶中,60%甲醇定容至刻度,即得。
尸解的結(jié)果讓所有人驚呆了:那把刀無比精確地洞穿了他的心臟,他卻多活了三天,而且可以做到不被任何人察覺。唯一可能的解釋是因為創(chuàng)口太小,使得被切斷的心肌依原樣貼在一起,維持了三天的供血。這是醫(yī)學(xué)史上罕見的奇跡。醫(yī)學(xué)會議上,有人說要稱為大西洋的奇跡,有人建議以死者的名字命名,還有人說要叫大神跡……“夠了?!蹦鞘且晃蛔谑紫睦厢t(yī)生,須發(fā)俱白,皺紋里滿是人生的智慧,此刻一聲大喝,然后一字一頓地說:“這個奇跡的名字,叫父愛?!?/p>
2.2.3 線性關(guān)系考察 按照文獻[12] 報道,以總黃酮質(zhì)量濃度為橫坐標(X),吸光度為縱坐標(A) 進行回歸,得方程為A=0.012 6X-0.021 4 (r=0.999 2),在12.464~74.784 μg/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.2.4 測定方法 按“2.2.2” 項下方法制備供試品溶液,取1 mL 至25 mL 量瓶中,按“2.2.3” 項下方法測定吸光度,計算提取率,公式為提取率= (C×15.625/M) ×100%,其中C為總黃酮質(zhì)量濃度,M為山楂葉質(zhì)量。
2.3 各成分總提取率測定 采用HPLC 法。
2.3.1 色譜條件 Agilent ZORBAX SB-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm); 流動相(乙腈-四氫呋喃,12 ∶1)(A) -0.3%甲酸(B),梯度洗脫(0~15 min,8% ~12%A;15~25 min,12% ~16% A; 25 ~37.5 min,16% ~15% A;37.5~45 min,15% ~20% A; 45 ~50 min,20% ~34% A;50~55 min,34% ~100%A); 體積流量1.0 mL/min; 柱溫30 ℃; 檢測波長350 nm; 進樣量10 μL。色譜圖見圖1。
2.3.2 對照品溶液制備 精密稱取牡荊素葡萄糖苷、牡荊素鼠李糖苷、金絲桃苷、異槲皮素對照品適量,60% 甲醇制成質(zhì)量濃度分別為204.0、300.0、131.82、61.98 μg/mL的貯備液,精密吸取適量,60%甲醇依次稀釋至2、4、8、16、32、64 倍,即得。
2.3.3 供試品溶液制備及測定方法 將山楂葉水煎液減壓濃縮至250 mL,精密量取5 mL,轉(zhuǎn)移至50 mL 量瓶中,加60%甲醇混勻并定容至刻度,0.22 μm 微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液,即得,在“2.3.1” 項色譜條件下進樣測定,計算提取率,公式為提取率= [C1×A2/ (4×A1×M)] ×100%,其中C1為對照品質(zhì)量濃度,A1為對照品峰面積,A2為供試品峰面積,M為山楂葉質(zhì)量。
2.3.4 線性關(guān)系考察 精密吸取“2.3.2” 項下對照品溶液10 μL,在“2.3.1” 項色譜條件下進樣測定。以對照品質(zhì)量濃度為橫坐標(X),峰面積為縱坐標(Y) 進行回歸,結(jié)果見表1,可知各成分在各自范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
表1 各成分線性關(guān)系
2.3.6 重復(fù)性試驗 取同一批標準湯劑,按“2.3.3” 項下方法平行制備6 份供試品溶液,在“2.3.1” 項色譜條件下進樣測定,測得牡荊素葡萄糖苷、牡荊素鼠李糖苷、金絲桃苷、異槲皮素含量分別為0.50%、0.47%、1.45%、0.74%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.3.7 穩(wěn)定性試驗 取同一份供試品溶液,于0、2、4、8、12、24 h 在“2.3.1” 項色譜條件下進樣測定,測得牡荊素葡萄糖苷、牡荊素鼠李糖苷、金絲桃苷、異槲皮素峰面積RSD 分別為0.91%、0.70%、2.28%、2.00%,表明溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.3.8 加樣回收率試驗 精密吸取各成分含量已知的標準湯劑濃縮液2.5 mL,共6 份,按100% 水平精密加入對照品溶液,按 “2.3.3” 項下方法制備供試品溶液,在“2.3.1” 項色譜條件下進樣測定,計算回收率。結(jié)果,牡荊素葡萄糖苷、牡荊素鼠李糖苷、金絲桃苷、異槲皮素平均加樣回收率分別為 102.72%、95.70%、98.61%、97.19%,RSD 分別為0.51%、0.10%、0.64%、0.47%。
2.4 層次分析法
2.4.1 判斷矩陣構(gòu)建 總黃酮是山楂葉主要活性成分,2020 年版《中國藥典》 也將該成分含量作為山楂葉及其提取物的主要質(zhì)量控制指標[1,12],故本實驗將其提取率作為第一重要測定指標; 牡荊素鼠李糖苷、金絲桃苷在山楂葉中的含量較高,2020 年版《中國藥典》 也將兩者分別作為山楂葉提取物、藥材的質(zhì)量控制指標[1,12],故本實驗將其提取率作為第二重要測定指標; 牡荊素葡萄糖苷、異槲皮素在山楂葉中的含量也較高,藥理活性明確,在相關(guān)質(zhì)量控制研究中常作為定性定量指標[13-17],但尚未被2020 年版《中國藥典》 收錄,故本實驗將兩者提取率作為第三重要測定指標; 出膏率是用于判斷制備工藝穩(wěn)定性的重要指標,但不能反映有效成分質(zhì)量信息,故本實驗將其作為第四重要測定指標。按總黃酮提取率>牡荊素鼠李糖苷提取率=金絲桃苷提取率>牡荊素葡萄糖苷提取率=異槲皮素提取率>出膏率的順序,根據(jù)層次分析法理論判斷矩陣1 ~9 標度法[18],對同一層次內(nèi)其相對重要程度進行打分,其中總黃酮作為山楂葉主要活性成分,其提取率相對于出膏率強烈重要,故標為7; 牡荊素鼠李糖苷、金絲桃苷提取率相對于出膏率明顯重要,故標為5; 牡荊素葡萄糖苷、異槲皮素提取率相對于出膏率稍重要,故標為3,以此類推,構(gòu)建判斷矩陣,見表2。
表2 指標成對比較的優(yōu)先判斷矩陣
2.4.2 權(quán)重計算 先構(gòu)建幾何平均判斷矩陣M,依據(jù)公式(1) 計算初始權(quán)重系數(shù)Wj',其中ajn表示表示第j(j=1,2,…,n) 個指標因素對第n(n=1,2,…,j) 個指標因素的比較結(jié)果,再依據(jù)公式 (2) 計算歸一化權(quán)重系數(shù)WjS,得到6 個指標權(quán)重系數(shù)分別為0.041 67、0.291 67、0.208 33、0.208 33、0.125、0.125。
2.4.3 一致性檢驗 對矩陣進行一致性檢驗,計算一致性指標(CI)、一致性比例(CR)。根據(jù)公式(3) ~ (5) 測得CI=0,CR=0,均小于0.1,表明該矩陣一致性良好。
2.4.4 綜合評分 通過層次分析法對標準湯劑各指標權(quán)重進行量化,計算綜合評分Y,公式為Y=總黃酮提取率×0.291 67+鼠李糖苷提取率×0.208 33+金絲桃苷提取率×0.208 33+葡萄糖苷提取率×0.125+異槲皮素提取率×0.125+出膏率×0.041 67。
2.5 單因素試驗
2.5.1 浸泡時間 前期報道,充分浸泡可使中藥飲片表面濕潤變軟,即植物細胞吸水膨脹,吸水率越高,膨脹越充分,植物細胞內(nèi)活性成分在煎煮過程中更易溶出[19],公式為吸水率= (V藥材吸水量/V加水總量) ×100%。取山楂葉100 g,加14 倍量水,分別考察浸泡時間10、20、30、40、50 min對吸水率的影響,發(fā)現(xiàn)各時間點吸水率分別為0.161%、0.196%、0.200%、0.204%、0.204%,即隨著浸泡時間延長吸水率升高,而浸泡40 min 后無變化,故確定浸泡時間為40 min。
2.5.2 加水量 取山楂葉100 g,浸泡40 min,根據(jù)2021年發(fā)布的 《中藥配方顆粒質(zhì)量控制與標準制定技術(shù)要求》[10](標準湯劑每劑藥一般煎煮2 次,加水量一般以浸過藥面2~5 cm 為宜),藥材煎煮2 次,一煎30 min,二煎20 min,趁熱過濾,合并2 次濾液,按“2.3.3” 項下方法制備供試品溶液,分別考察加水量(10+8)、(12+10)、(14+12)、(16+14)、(18+16) 倍對綜合評分的影響,發(fā)現(xiàn)不同加水量下綜合評分分別為3.140、3.532、3.817、3.820、3.789 分,即在一煎加14 倍量水、二煎加12 倍量水時綜合評分趨于平緩,可能已接近最大溶解量,故確定加水量為一煎14 倍,二煎12 倍。
2.5.3 煎煮時間 取山楂葉100 g,浸泡40 min,加水量為一煎14 倍,二煎12 倍,趁熱過濾,合并2 次煎煮液,按“2.3.3” 項下方法制備供試品溶液,根據(jù)2021 年發(fā)布的《中藥配方顆粒質(zhì)量控制與標準制定技術(shù)要求》[10](煎煮時間為20~60 min,并且第二煎時間可適當(dāng)縮短),考察煎煮時間(20+20)、(30+20)、(40+30)、(50+40)、(60+50)min 對綜合評分的影響,發(fā)現(xiàn)不同煎煮時間下綜合評分分別為3.526、3.670、3.854、3.917、3.954 分,即煎煮(50+40) min 后趨于平緩,故確定煎煮時間為一煎50 min,二煎40 min。
2.6 Box-Behnken 響應(yīng)面法 在單因素試驗基礎(chǔ)上,選擇浸泡時間(A)、加水量(B)、煎煮時間(C) 作為影響因素,總黃酮、牡荊素鼠李糖苷、金絲桃苷、牡荊素葡萄糖苷、異槲皮素提取率及出膏率的綜合評分(Y) 作為評價指標,采用Design-Expert 12.0 軟件優(yōu)化制備工藝,因素水平見表3,結(jié)果見表4。
表3 因素水平
表4 試驗設(shè)計與結(jié)果
采用上述軟件對表4 數(shù)據(jù)進行多元回歸擬合,得方程為Y=3.82+0.001 3A+0.293 8B-0.047 5C-0.025AB+0.022 5AC+0.142 5BC+0.016A2-0.139B2-0.081 5C2,方差分析見表5。由此可知,模型F=33.34,P<0.000 1,具有高度顯著性; 失擬項F=2.90,P=0.165 2>0.05,表明結(jié)果受未知因素的干擾較小,殘差由隨機誤差引起; 決定系數(shù)R2=0.977 2,校正決定系數(shù),變異系數(shù)CV為1.48%,表明模型置信度較高,可用于預(yù)測分析; 因素B、C、BC、B2、C2有顯著或極顯著影響(P<0.05,P<0.01); 各因素影響程度依次為B>C>A。
表5 方差分析
響應(yīng)面分析見圖2 ~4。最終確定,最優(yōu)工藝為浸泡時間30 min,一煎加16 倍量水煎煮54.44 min,二煎加14 倍量水煎煮44.44 min,綜合評分為4.029 分,根據(jù)實際操作的可行性,將其修正為浸泡時間30 min,一煎加16 倍量水煎煮55 min,二煎加14 倍量水煎煮45 min。按上述優(yōu)化工藝進行3 批驗證試驗,測得綜合評分分別為4.07、4.09、4.05 分,平均4.07 分,RSD 為0.49%,與預(yù)測值4.029 分接近(相對偏差為1.01%),表明該工藝穩(wěn)定、準確、可靠。
圖2 浸泡時間、加水量對綜合評分的影響
圖3 浸泡時間、煎煮時間對綜合評分的影響
圖4 加水量、煎煮時間對綜合評分的影響
響應(yīng)面法結(jié)果顯示,浸泡時間30、40、50 min 對山楂葉標準湯劑制備工藝無明顯影響,結(jié)合單因素試驗推測,可能是由于浸泡30 min 時藥材吸水率為0.196%,已接近最大值0.204%,即植物細胞已達到充分溶脹,故從降低制備成本、節(jié)約時間、提高效率的角度出發(fā),確定最優(yōu)浸泡時間為30 min。
2020 年版《中國藥典》 項下山楂葉成分檢測指標僅有總黃酮、金絲桃苷含量,但中藥為多組分的復(fù)雜體系,僅測定這2 種成分含量難以全面評價該部位及其相關(guān)制劑質(zhì)量。山楂葉主要有效成分為黃酮,包括牡荊素鼠李糖苷、金絲桃苷、牡荊素葡萄糖苷、異槲皮素等,具有抗動脈粥樣硬化、抗氧化、降血糖等作用[20-23],本實驗采用層次分析法結(jié)合響應(yīng)面法優(yōu)化其標準湯劑制備工藝,對比《中藥配方顆粒質(zhì)量控制與標準制定技術(shù)要求》[10]規(guī)定,可使結(jié)果更科學(xué)化,并驗證了該工藝的合理性。