宋金菊,鐘凌云*,薛 曉*,解 楊,李家晴,王 卓,黃 藝,陳明霞,劉 斌,李育凈
(1.江西中醫(yī)藥大學(xué),江西 南昌 330004; 2.建昌幫藥業(yè)有限公司,江西 撫州 344700)
遠(yuǎn)志為遠(yuǎn)志科植物遠(yuǎn)志Polygalatenuifolia或卵葉遠(yuǎn)志P.sibirica的干燥根,性溫,味苦、辛,入心、腎、肺經(jīng),具益智安神、祛痰、消腫等作用[1]。遠(yuǎn)志的炮制方法主要有去心、甘草制、蜜炙和炆制等[2-3],其中炆遠(yuǎn)志的特色炮制方法是將甘草與遠(yuǎn)志共同放入藥罐中,加水后用糠火炆制,不僅可消除“戟人咽喉” 的副作用,還能增強(qiáng)其益智安神之功[3-6]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),炆遠(yuǎn)志可減輕對(duì)大鼠胃腸功能的抑制作用[7],提高心腎不交型失眠大鼠的記憶能力,且安神益智作用強(qiáng)于生品[8]。然而,評(píng)價(jià)炆遠(yuǎn)志質(zhì)量完全靠老藥工的經(jīng)驗(yàn),主觀性強(qiáng),難以有效控制,故本實(shí)驗(yàn)將炆遠(yuǎn)志的成分與色澤度相關(guān)聯(lián),建立更客觀的評(píng)價(jià)方法。
本實(shí)驗(yàn)將Box-Behnken 響應(yīng)面法和層次分析法(AHP)結(jié)合,進(jìn)行炆遠(yuǎn)志炮制工藝的優(yōu)化,再使用色差分析技術(shù),將不同的炆遠(yuǎn)志樣品粉末的外觀顏色與內(nèi)在成分相關(guān)聯(lián),研究分析炆遠(yuǎn)志的外觀色澤與內(nèi)在成分間的傳遞規(guī)律,為炆遠(yuǎn)志飲片在炮制過程中的質(zhì)量監(jiān)控提供數(shù)據(jù)支持,以便實(shí)現(xiàn)炆遠(yuǎn)志的規(guī)范化生產(chǎn)。
1.1 儀器 Waters 2965 高效液相色譜儀(美國(guó)Waters 公司); SHZ-D (Ⅲ)循環(huán)水式真空泵(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司); 111-B 二兩裝高速中藥粉碎機(jī)(浙江瑞安市永歷制藥機(jī)械有限公司); Precision colorimetry SR-62 色差儀(深圳市三恩時(shí)科技有限公司)。
1.2 試劑與藥物 遠(yuǎn)志(產(chǎn)地山西,批號(hào)20200701,江西古漢精制中藥飲片有限公司)、甘草(產(chǎn)地山西,批號(hào)20181224,江西旴江生態(tài)科技有限公司)分別經(jīng)江西中醫(yī)藥大學(xué)龔千鋒、葛菲教授鑒定為正品。細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷(批號(hào)CHB180329)、遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ(批號(hào)CHB180913)、阿魏酸(批號(hào)CHB180206)、3,6′-二芥子?;崽?(批號(hào)CHB180429),均購(gòu)于成都克洛瑪生物科技有限公司。磷酸[阿拉丁試劑(上海)有限公司]。
2.1 炆遠(yuǎn)志制備 取1.5 cm 遠(yuǎn)志段100 g 和適量切制成斜片的生甘草,將兩者放入炆藥壇內(nèi),手動(dòng)拌勻后,加入相應(yīng)量的滑水或溫水,蓋好壇蓋,放置于壇底兩邊以磚架起的圍灶內(nèi),壇的四周用足量的干糠堆滿,點(diǎn)火后炆制相應(yīng)的時(shí)間[2,6,9],至糠燼藥熟、壇內(nèi)湯水基本吸干為度,起壇倒出,揀去甘草段,烘箱干燥至手握即碎,即得。
2.2 醇浸出物的定量測(cè)定 選用2020 年版《中國(guó)藥典》四部2201 (浸出物測(cè)定法)項(xiàng)下熱浸法[2]。
2.3 各成分含量測(cè)定 采用HPLC 法。
2.3.1 色譜條件 參考文獻(xiàn) [2]報(bào)道,采用Waters Symmetry C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)。
色譜條件1:流動(dòng)相甲醇(A)-0.05%磷酸(70 ∶30);體積流量1.0 mL/min; 檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm; 柱溫35 ℃; 進(jìn)樣量10 μL。色譜圖見圖1。
圖1 對(duì)照品(A)、供試品(B)溶液HPLC 色譜圖(Ⅰ)
色譜條件2:流動(dòng)相乙腈(A)-0.05%磷酸(B),梯度洗脫(0 ~20 min,18% A; 20 ~60 min,18% ~24% A);體積流量1.0 mL/min; 柱溫35 ℃; 檢測(cè)波長(zhǎng)320 nm; 進(jìn)樣量20 μL。色譜圖見圖2。
圖2 對(duì)照品(A)、供試品(B)溶液HPLC 色譜圖(Ⅱ)
2.3.2 對(duì)照品溶液制備 精密稱取各對(duì)照品適量,置于棕色量瓶中,甲醇溶解并稀釋至刻度,超聲處理5 min,即得(遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ、阿魏酸、細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷、3,6′-二芥子?;崽琴|(zhì)量濃度分別為0.28、0.11、1.006 6、0.312 5 mg/mL),在4 ℃下保存。
2.3.3 供試品溶液制備 供試品溶液1:精密稱定過3 號(hào)篩的炆遠(yuǎn)志粉末約1 g,后續(xù)選用遠(yuǎn)志中細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷測(cè)定含量方法,與2020 年版《中國(guó)藥典》 方法[2]一致。
供試品溶液2:與崔月莉等[10]報(bào)道一致,不同之處在于溶劑為70%甲醇,0.22 μm 微孔濾膜過濾。
2.3.4 方法學(xué)考察
2.3.4.1 線性關(guān)系考察 取“2.3.2” 項(xiàng)下細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷對(duì)照品溶液適量,甲醇稀釋2、4、8、10、16、20 倍,配制質(zhì)量濃度分別為 1.006 6、0.503 3、0.251 65、0.125 825、0.100 66、0.062 912 5、0.050 33 mg/mL 的溶液,在“2.3.1” 項(xiàng)色譜條件1 下進(jìn)樣測(cè)定。
精密吸取“2.3.2” 項(xiàng)下阿魏酸、遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ、3,6′-二芥子?;崽菍?duì)照品溶液適量,甲醇將阿魏酸稀釋40、80、160、320、400 倍,分別制成質(zhì)量濃度為0.11、0.002 75、0.001 375、0.000 687 5、0.000 343 75、0.000 275 mg/mL 的溶液; 將遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ稀釋2、4、8、10、16 倍,分別制成質(zhì)量濃度為0.28、0.14、0.07、0.035、0.028、0.017 5 mg/mL 的溶液; 將3,6′-二芥子?;崽窍♂?、4、8、10、16 倍,分別制成質(zhì)量濃度為0.312 5、0.156 25、0.078 125、0.039 062 5、0.031 25、0.019 531 25 mg/mL 的溶液,在“2.3.1” 項(xiàng)色譜條件2 下進(jìn)樣測(cè)定。
以各成分峰面積為縱坐標(biāo)(Y),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X)進(jìn)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
2.3.4.2 精密度試驗(yàn) 精密吸取細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷對(duì)照品溶液10 μL,在“2.3.1” 項(xiàng)色譜條件1 下進(jìn)樣測(cè)定6 次,分別精密吸取另外3 個(gè)對(duì)照品溶液20 μL,在“2.3.1” 項(xiàng)色譜條件2 下進(jìn)樣測(cè)定6 次,測(cè)得細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷、阿魏酸、3,6′-二芥子?;崽?、遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ峰面積RSD 分別為0.67%、0.32%、0.52%、0.19%,表明儀器精密度良好。
2.3.4.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密吸取10 μL “2.3.3” 項(xiàng)下供試品溶液1,在“2.3.1” 項(xiàng)色譜條件1 下進(jìn)樣測(cè)定; 精密吸取20 μL “2.3.3” 項(xiàng)下的供試品溶液2,在“2.3.1” 項(xiàng)色譜條件2 下進(jìn)樣測(cè)定,時(shí)間點(diǎn)均為0、2、4、8、16、24 h,測(cè)得細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷、阿魏酸、3,6′-二芥子?;崽?、遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ峰面積RSD 分別為2.21%、0.92%、0.26%、1.18%,表明溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.3.4.4 重復(fù)性試驗(yàn) 精密稱取同一批炆遠(yuǎn)志粉末6 份,按“2.3.3” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液1、2,分別在“2.3.1” 項(xiàng)色譜條件1、2 下進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)得細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷、阿魏酸、3,6′-二芥子酰基蔗糖、遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ含量RSD 分別為2.14%、1.34%、0.31%、0.85%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.3.4.5 加樣回收率試驗(yàn) 精密吸取“2.3.3” 項(xiàng)下各成分含量已知的供試品溶液1、2 各0.5 mL,平行6 份,置于具塞錐形瓶中,供試品溶液1 中加入“2.3.2” 項(xiàng)下細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷對(duì)照品溶液適量,在“2.3.1” 項(xiàng)色譜條件1 下進(jìn)樣測(cè)定; 供試品溶液2 中加入“2.3.2” 項(xiàng)下阿魏酸、遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ、3,6′-二芥子酰基蔗糖對(duì)照品溶液適量,在“2.3.1” 項(xiàng)色譜條件2 下進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算回收率。結(jié)果,各成分平均加樣回收率分別為細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷103.56%、阿魏酸0.62%、遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ0.52%、3,6′-二芥子?;崽?.10%。
2.4 指標(biāo)成分權(quán)重確定
2.4.1 AHP 法 基于醇浸出物、細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷、遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ和3,6′-二芥子酰基蔗糖作為2020 年版《中國(guó)藥典》遠(yuǎn)志質(zhì)量控制的關(guān)鍵性指標(biāo),阿魏酸為遠(yuǎn)志炆制后含量會(huì)上升的小分子酸[10],并且具有改善學(xué)習(xí)記憶障礙和神經(jīng)保護(hù)作用[11-12],故將其納入為評(píng)價(jià)炆遠(yuǎn)志炮制工藝的關(guān)鍵指標(biāo)范疇。將這5 個(gè)指標(biāo)分為5 個(gè)層次,建立炆遠(yuǎn)志炮制工藝評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型,以含量多少和指向性明確為標(biāo)準(zhǔn),醇浸出物指向性最低,故層級(jí)占比最??; 阿魏酸指向性強(qiáng)但含量最低,層級(jí)占比高于醇浸出物; 而細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷含量雖高,但提取方法和液相方法不同于其他指標(biāo)成分,所以確定指標(biāo)的重要性排序?yàn)?,6′-二芥子?;崽牵具h(yuǎn)志口山酮Ⅲ>細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷>阿魏酸>醇浸出物。兩兩比較重要性按照1~9 的相對(duì)評(píng)分規(guī)則進(jìn)行,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2,成分成對(duì)比較優(yōu)先判斷矩陣及權(quán)重系數(shù)見表3,可知CR=0.095 7<0.1,矩陣符合一致性檢驗(yàn)[13-14],表明能在炆遠(yuǎn)志炮制工藝的優(yōu)化評(píng)分中應(yīng)用該權(quán)重系數(shù)。
表2 各層級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
表3 各指標(biāo)成對(duì)比較優(yōu)先判斷矩陣及其權(quán)重系數(shù)
2.4.2 綜合評(píng)分(OD)計(jì)算 公式為OD =(W1×Y1/Y1max+W2×Y2/Y2max+W3×Y3/Y3max+W4×Y4/Y4max+W5×Y5/Y5max)×100%,其中Y1、Y2、Y3、Y4、Y5分別為遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ、阿魏酸、細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷、3,6′-二芥子?;崽?、醇浸出物含量,Y1max、Y2max、Y3max、Y4max、Y5max分別為對(duì)應(yīng)的最大值[14]。
2.5 Box-Bohnken 響應(yīng)面法 參考文獻(xiàn)[15]報(bào)道和課題組前期研究[2],以加水量(A)、甘草用量(B)、干燥溫度(C)為影響因素,遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ(Y1)、阿魏酸(Y2)、細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷(Y3)、3,6′-二芥子?;崽牵╕4)、醇浸出物(Y5)含量的綜合評(píng)分(OD)為評(píng)價(jià)指標(biāo),因素水平見表4,結(jié)果見表5。
表4 因素水平
表5 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
通過Design-Expert 8.06 軟件對(duì)表5 數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得方程為OD=90.29-1.44A+2.21B+4.11C+2.58AB+1.61AC-1.14BC-2.18A2+1.06B2-4.91C2,方差分析見表6。由此可知,模型F=4.16,P=0.036 8 <0.05; 失擬項(xiàng)F=0.75,P=0.578 4>0.05,可見模型具有高度顯著性,可用于預(yù)測(cè)分析; 一次項(xiàng)顯著性依次為C>B>A,二次項(xiàng)顯著性依次為C2>A2>B2,交互項(xiàng)無(wú)顯著性; 因素C影響極顯著 (P<0.01),C2影響顯著(P<0.05)。
表6 方差分析
響應(yīng)面分析見圖3。最終確定,最優(yōu)工藝為每100 g 1.5 cm 遠(yuǎn)志段加5 倍量水、7 g 甘草,干燥溫度70 ℃。
圖3 加水量(A)、甘草用量(B)、干燥溫度(C)響應(yīng)面圖
2.6 驗(yàn)證試驗(yàn) 稱取1.5 cm 的遠(yuǎn)志段100 g,平行3 份,按“2.5” 項(xiàng)下優(yōu)化工藝進(jìn)行炮制,測(cè)得綜合評(píng)分分別為89.16、88.87、89.90 分,表明該工藝穩(wěn)定可行。
2.7 色度值測(cè)定 采用Precision colorimetry SR-62 色差儀,設(shè)置測(cè)定條件為D65 光源,孔徑4 mm,SCE 模式,對(duì)儀器進(jìn)行黑白板校正。該模式下L、a、b 代表各個(gè)炮制品的色度值,Eab 為總色度值,其中L 為明亮度,a 和b 分別調(diào)控2 個(gè)色調(diào)方向,L 值越大,明亮度越高,表現(xiàn)為越白,反之越黑; a 調(diào)控紅色和綠色,+a 表示與a 值呈正相關(guān),調(diào)控紅色,-a 表示與a 值呈負(fù)相關(guān),調(diào)控綠色; b 調(diào)控黃色和藍(lán)色,+b 表示與b 值呈正相關(guān),調(diào)控黃色,-b 表示與b 值呈負(fù)相關(guān),調(diào)控藍(lán)色[16-18]。
先取與“2.5.1” 項(xiàng)下炆遠(yuǎn)志同批次的生品粉末進(jìn)行標(biāo)樣測(cè)定,再取“2.5.1” 項(xiàng)下17 組炆遠(yuǎn)志粉末作為供試品依次測(cè)定,平行3 次,取平均值,結(jié)果見表7。遠(yuǎn)志生品中,各成分含量分別為遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ3.339 2 mg/g、阿魏酸0.035 3 mg/g、細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷26.842 3 mg/g、3,6′-二芥子?;崽?.585 9 mg/g、醇浸出物含量44.800 0 g/g。
表7 生遠(yuǎn)志、炆遠(yuǎn)志L、a、b 值
2.8 相關(guān)性分析 根據(jù)炆遠(yuǎn)志不同炮制品中色度值L、a、b 值和5 個(gè)指標(biāo)的含量制作相應(yīng)的變化趨勢(shì)圖,將兩者進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析[19],結(jié)果見圖5~6、表8。
表8 成分含量秩檢驗(yàn)相關(guān)性分析
圖5 色度值、成分含量變化趨勢(shì)
圖6 成分含量與色度值相關(guān)性熱圖
結(jié)果顯示,炆遠(yuǎn)志成分含量的高低影響著色澤的變化,其關(guān)聯(lián)性表現(xiàn)為醇浸出物和遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ含量調(diào)控亮度和綠色,含量越高越亮白、越綠; 阿魏酸含量調(diào)控黑色和紅色,阿魏酸含量越高越黑、越紅; 醇浸出物和遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ含量越高,Eab 值越大; 阿魏酸含量越高,Eab 值越小。雖然由表7 的相關(guān)性分析數(shù)據(jù)可知,b 值各個(gè)指標(biāo)之間的相關(guān)性沒有顯著性,但遠(yuǎn)志生品的外觀為黃棕色,與b 值關(guān)系密切,故做進(jìn)一步的分析。結(jié)果,b 值與細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷、3,6′-二芥子酰基蔗糖和醇浸出物含量呈正相關(guān),與阿魏酸和遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ含量呈負(fù)相關(guān)。由表4 可知,1 g 炆遠(yuǎn)志中各成分含量依次為醇浸出物>細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷>3,6′-二芥子酰基蔗糖>遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ>阿魏酸; 遠(yuǎn)志炆制后,醇浸出物、3,6′-二芥子?;崽恰⑦h(yuǎn)志口山酮Ⅲ含量有不同程度的下降,阿魏酸含量有所上升,表明炆遠(yuǎn)志的外觀色澤度變化與其內(nèi)在指標(biāo)成分含量的變化具有一致性,可通過將直觀的飲片外觀顏色與內(nèi)在的成分相關(guān)聯(lián),作為鑒定飲片質(zhì)量的新方法。
本研究以《建昌幫中藥傳統(tǒng)炮制法》 和2008 年版《江西省中藥飲片炮制規(guī)范》 為基礎(chǔ),選擇5 種關(guān)鍵成分作為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用響應(yīng)面法對(duì)影響炆遠(yuǎn)志飲片質(zhì)量的3 個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化,探究能否通過改變?yōu)蛇h(yuǎn)志炮制過程中的加水量、甘草用量和干燥溫度來(lái)把控飲片生產(chǎn)過程中的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,炮制工藝因素對(duì)炆遠(yuǎn)志影響程度由大到小排序?yàn)楦稍餃囟龋靖什萦昧浚炯铀浚渲懈稍餃囟葘?duì)遠(yuǎn)志炆制工藝具有顯著差異(P<0.05),最終確定最優(yōu)炆制工藝為100 g 遠(yuǎn)志加5 倍水、7 g 甘草,干燥溫度70 ℃。
中藥飲片的質(zhì)量評(píng)價(jià)主要由外觀性狀和內(nèi)在質(zhì)量綜合確定,本研究將表面顏色與內(nèi)在成分進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析[20]增加外觀顏色來(lái)判定炆遠(yuǎn)志飲片炮制程度[21],進(jìn)而把控其飲片質(zhì)量。傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,遠(yuǎn)志主要以筒粗、肉厚、去凈木心為佳[22],但由于遠(yuǎn)志炆制后,肉眼難以辨別外觀性狀的差異。因此,本實(shí)驗(yàn)采用色差儀對(duì)炆遠(yuǎn)志粉末的表面顏色進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,結(jié)果表明炆遠(yuǎn)志飲片外觀顏色受醇浸出物、遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ和阿魏酸含量影響,醇浸出物和遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ含量越高,越亮綠,反之越黑紅; 阿魏酸含量越高,越黑紅,反之越亮綠。研究數(shù)據(jù)表明,與生品相比,遠(yuǎn)志炆制后醇浸出物和遠(yuǎn)志口山酮Ⅲ含量降低,阿魏酸含量升高,表面顏色變化趨向黑紅,與內(nèi)在指標(biāo)成分含量的變化具有一致性。