烫狗脊工业化大生产炮制工艺优化研究
2021-11-18党全伟朱月健李冬梅段体斌刘国卫
尹 磊,党全伟,朱月健,李冬梅,段体斌,刘国卫
(1.安徽普仁中药饮片有限公司,安徽 亳州 236800;2.中药提取安徽省技术创新中心,安徽 亳州 236800;3.河南中医药大学第一附属医院中一公司,河南 郑州 450000)
狗脊为蚌壳蕨科植物金毛狗脊Cibotiumbarometz(L.)J.Sm.的干燥根茎。
始载于《神农本草经》,列为中品,具有祛风湿、补肝肾、强腰膝等功效。其炮制品又分为生狗脊片、熟狗脊与烫狗脊等,通过去毛、蒸制、炒制等方法去除表面须毛并增加功效;一方面通过机械滚筒或砂烫等方法去除药材表面金黄色绒毛,减少刺喉伤肺等,同时通过砂烫等进行高温炮制,炮制后其成分经过转化也增强了补肝肾、强腰膝等功效[1-2]。徐钢等[3]发现狗脊各炮制品正丁醇提取部位对于成骨细胞有显著增值作用,且炮制品的增值作用大于生品。鞠成国等[4]分析发现狗脊及其炮制品和狗脊毛具有镇痛和不同程度的活血作用。许枬等[5]比较分析烫狗脊炮制前后的氨基酸、挥发油、鞣质等成分变化,发现经过砂烫后,烫狗脊挥发油、鞣质和游离性氨基酸均有所降低,但水解氨基酸含量增高,同时总糖经过高温转化,其最终生成5-羟甲基糠醛,该成分与氨基酸进一步聚合产生梅拉德反应,该反应与熟地黄、酒黄精炮制过程类似,成品颜色加深,推测狗脊通过砂烫炮制后可增强其补益作用。白桐菲等[6-7]研究发现,狗脊砂烫后原儿茶酸和咖啡酸呈现升高趋势。赵敏杰等[8]分析狗脊炮制过程中的成分变化,发现水溶性蛋白在炮制后呈一定程度降低,总酚酸和总多糖的含量呈一定程度的升高,其结果与其他文献报道一致,说明狗脊炮制过程变化的复杂性和工艺研究的必要性。
叶森等[9]通过分析市售烫狗脊饮片的质量,发现原儿茶酸含量差异较大。李丹等[10]采用Box-Behnken响应面法优化烫狗脊炮制工艺,其最佳工艺为砂量比4.67、砂烫时间5.87 min、温度177.99 ℃。梁志毅等[11]通过分析发现,微波炮制狗脊过程中含量与颜色有一定关联性,可作为炮制过程中的监测依据。本研究在饮片生产过程中也发现烫狗脊饮片受炮制工艺参数影响较大,质量难以稳定,表面颜色变化较快,为优化当前工艺参数和优化成品颜色性状,结合当前药典检测指标和外观性状,分别考察了辅料沙子用量、炒制温度和时间,以期生产出合格、稳定、优质的烫狗脊成品。现将研究过程报道如下。
1 材料与试剂
炒药机(杭州金竺机械有限公司)、红外测温仪(山东奥博自动化科技有限公司)、手工筛、UITiMate3000高效液相色谱仪(美国戴安(中国)有限公司)、BSM电子天平(上海卓精电子科技有限公司)、CP214电子天平(奥豪斯仪器(常州)有限公司)、DHG-9101-3A电热恒温鼓风干燥箱(上海三发科学仪器有限公司)CANON EOS 77D 照相机(日本佳能株式会社)。
原儿茶酸对照品(批号:110809-200604),对照品购买于中国食品药品检定研究院;甲醇、冰醋酸为色谱纯;纯净水。
狗脊药材由安徽普仁中药饮片有限公司提供,取自待包装产品库(批号1904162),经安徽普仁中药饮片有限公司生药专家朱月健鉴定为净制后的生狗脊片。
2 方法与结果
2.1 样品处理与检测方法
2.1.1 色谱条件 以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;以乙腈-1%冰醋酸溶液(5∶95)为流动相;检测波长为260 nm。理论板数按原儿茶酸峰计算应不低于3 000。分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10 μL,注入液相色谱仪,测定色谱峰面积,计算原儿茶酸的含量。供试品溶液与对照品溶液的色谱见图1。
图1 样品HPLC色谱
2.1.2 对照品溶液制备 取原儿茶酸对照品适量,精密称定,加甲醇-1%冰醋酸溶液(70∶30)混合溶液制成50 μg/1 mL的溶液,即得。
2.1.3 供试品溶液制备 分别取供试样品粉末(过三号筛)约1 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入甲醇-1%冰醋酸溶液(70∶30)混合溶液25 mL,称定重量,超声处理(功率250 W,频率40 kHz)30 min,放冷,再称定重量,用甲醇-1%冰醋酸溶液(70∶30)混合溶液补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。
2.1.4 精密度试验 精密吸取原儿茶酸对照品溶液10 μL,连续进样5次,按照“1.2.4”项下色谱条件测定色谱峰面积。结果原儿茶酸峰面积的RSD为1.44%,表明仪器精密度良好。
2.1.5 稳定性试验 按“1.2.6”项制备供试品溶液,精密吸取供试品溶液10 μL,在室温下分别于0、2、4、8、10、16、24 h进样测定,记录峰面积、保留时间。测定原儿茶酸峰面积,计算其RSD为1.26%。结果表明供试品溶液在24 h内具有良好的稳定性。
2.1.6 重复性试验 取样品粉末5份,按“1.2.6”项下方法制备供试品溶液,取对照品溶液与供试品溶液各10 μL,注入液相色谱仪,测定色谱峰面积,计算RSD为1.87%。结果表明采用该方法测定烫狗脊原儿茶酸含量,重复性良好。
2.2 烫狗脊炮制工艺研究
2.2.1 不同炮制程度对质量的影响 烫狗脊:取洁净后河砂,河砂用量为狗脊片8倍,在河砂温度180 ℃(红外测温仪测定)时,投入净制后的狗脊饮片炒制,分别在炒制2、3、4、5、6、7 min后取出,筛去河砂,得烫狗脊,观察样品性状并备用。具体炮制条件,见表1。
表1 烫狗脊不同炒制程度炮制条件
2.2.2 不同河砂用量对质量的影响 分别取3倍、5倍、8倍洁净后河砂加热至滑利状态,待河砂温度为180 ℃时,投入净制后的狗脊饮片炒制,炒至烫狗脊片表面鼓起,表面呈棕褐色时取出,筛去河砂,得烫狗脊样品备用。不同河砂用量炮制条件,见表2。
表2 烫狗脊不同河砂用量炮制条件
2.2.3 不同炮制温度对质量的影响 取洁净后的河砂加热至滑利状态,在不同河砂温度(红外测温仪测定)时投入净制后的狗脊饮片炒制,炒至狗脊片表面略鼓起、外表面呈棕褐色时取出,筛去河砂,得烫狗脊。固定河砂用量为8倍量,设计不同河砂温度对应炒制时间,见表3。
表3 烫狗脊不同河砂温度的炮制条件
2.3 检测结果及分析
2.3.1 不同炮制程度检测结果及分析 按“2.1.3”项制备供试品溶液,并按“2.1.1”项下色谱条件进行测定,计算含量。测定结果,见表4;烫狗脊炮制成品颜色变化,见图2。
表4 不同炒制程度对应时间含量测定结果
图2 烫狗脊不同炒制程度外观
对比烫狗脊不同炒制程度的外观颜色,可以看出G200214-1、G200214-2两批样品炒制程度轻,达不到药典规定颜色棕褐色的要求;G200214-3、G200214-4两批样品炒制程度棕褐色,能够达到药典要求;G200214-5、G200214-6两批样品炒制颜色较重,炒制过度。对6批不同炒制程度的样品进行含量检测,根据含量结果看出炒制程度轻时,原儿茶酸含量较低。炒制程度为棕褐色时,原儿茶酸含量较高,升高趋势明显;炒制呈灰褐色稍有部分炭化时,原儿茶酸含量降低。
2.3.2 不同河砂用量检测结果及分析 按“2.1.3”项制备供试品溶液,并按“2.1.1”项下色谱条件进行测定,计算含量。测定结果,见表5。
表5 不同河砂用量含量测定结果
分析检验结果可以看出,不同河砂用量影响烫狗脊炮制过程的含量转化。辅料河砂用量在3~5倍时,不能完全覆盖狗脊片,导致河砂传热不均匀。辅料河砂用量在8倍时,能够覆盖狗脊片均匀加热,从而使内在成分的含量发生转化。
2.3.3 不同河砂温度对烫狗脊含量影响及检测结果分析 按“2.1.3”项制备供试品溶液,并按“2.1.1”项下色谱条件进行测定,计算含量。测定结果,见表6。
表6 不同河砂温度含量测定结果
分析检验结果可以看出,在不同河砂温度下,炮制的烫狗脊含量有很大变化。随着河砂温度提高,原儿茶酸含量先逐步提高然后降低;温度过高时,烫狗脊鼓起程度明显降低,颜色不均匀。总体河砂温度在180~190 ℃时,烫狗脊原儿茶酸含量较高,且鼓起程度较高,颜色较均匀,由此确定河砂的适宜温度为180~190 ℃,炒制时间为4~5 min。
2.4 验证试验
根据上述烫狗脊工艺实验所得的工艺条件,进行三批次烫狗脊(批号2004242、206292、2008162)大生产,以验证工艺,所得样品按照2015版药典进行检测,结果如表7。
表7 3批次烫狗脊大生产原儿茶酸检测结果
根据3批次大生产验证结果可知,原儿茶酸含量均高于药典要求,且成品鼓起程度和颜色较为均一。由此可知实验所得的烫狗脊生产工艺稳定,可用于烫狗脊饮片大生产。
3 讨论
本研究通过实验探究烫狗脊炮制过程,发现原料中原儿茶酸的含量和成品性状包括鼓起程度、表面与断面颜色、质地等受炒制程度、辅料河砂用量、河砂温度的影响较大。其炒制程度外观颜色从棕黄色、黄褐色、棕褐色、深棕褐色、巧克力棕色、灰褐色持续变化。根据含量检测结果,当外观颜色达到棕褐色时,样品原儿茶酸含量成分最高,且鼓起程度、断面颜色也较优,随着进一步炒制程度的加深,含量呈分解下降趋势,直观反映出炒制程度的变化。
结合文献资料与实验研究,烫狗脊的炮制过程推测是梅拉德反应[12],通过高温分解转化,其总糖与分解的氨基酸结合转化形成颜色较深的5-羟甲基糠醛,该成分是梅拉德反应标志产物之一,具有一定的补益作用,也验证了狗脊经过炮制后增加了其补肝肾作用,但同时其颜色变化也不是越深越好,如同熟地黄、酒黄精等,应防止其砂烫过程中发生炭化,影响质量。