白芷微型饮片制备工艺优化△
2022-04-11李丽张超张凡贾天柱高慧
李丽,张超,张凡,贾天柱,高慧
辽宁中医药大学 药学院,辽宁 大连 116600
中药饮片的炮制历史悠久,“饮片”一词最早出现在南宋著名学者周密的《武林旧事》中:“熟药圆散,生药饮片”,并一直沿用至今[1]。饮片有广义、狭义之分。广义饮片是在中医药理论指导下,将中药材净制、切制或炮炙成一定规格,供中医临床调剂及中成药生产的配方原料。狭义饮片是指切制成一定形状的、专供汤剂用的配方原料[2]。汤剂是中医临床用药的最主要形式,专供汤剂用的狭义中药饮片是中医临床处方药,最能体现中医用药辨证施治的特点。但是长久以来,作为中药应用于临床的最终形式,饮片一直以粗放、传统的形式呈现,存在调剂困难、煎煮费时费力、不易携带等问题,人们不断地对传统中药饮片进行改革,出现了中药配方颗粒、破壁饮片等形式,在解决传统饮片问题的同时,又带来了等效性、调配折算等问题[3]。针对上述问题,辽宁中医药大学贾天柱教授提出了“微型饮片”的概念,其是一种新型饮片,从“形”上进行改进,将传统饮片化大为小,提高饮片有效成分的煎出率、流动性,具备“规格划一、流动可调”的特点,便于智能调剂和煎煮,且最大限度地保留传统饮片的特色[4]。
本研究以药食同源药材白芷为研究对象,对其微型饮片的切制工艺进行优化。白芷为伞形科植物白芷Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm.)Benth.et Hook.f.或杭白芷A.dahurica(Fisch.ex Hoffm.)Benth.et Hook.f.var.formosana(Boiss.)Shan et Yuan 的干燥根,味辛,性温,归胃、大肠、肺经,具有解表散寒、祛风止痛、宣通鼻窍、燥湿止带、消肿排脓的功效,常用于感冒头痛、眉棱骨痛、鼻塞流涕、鼻鼽、鼻渊、牙痛、带下、疮疡肿痛等疾病[5]。现代研究表明,白芷中主要含有欧前胡素、异欧前胡素等香豆素类及挥发油成分,其中,欧前胡素具有抗炎、镇痛、抗过敏、抗肿瘤等药理作用[6‑9]。
临床一般使用白芷饮片规格为厚片,厚度为2~4 mm[10]。本研究选择白芷药材,分别按照传统饮片、微型饮片的规格,制备传统白芷饮片与微型饮片,比较两者在煎膏率和煎液中欧前胡素含量的差异,证明微型饮片入煎剂的优势,并进一步优选白芷微型饮片制备工艺。
1 材料
1.1 仪器
E2695 型液相色谱泵、2998 型光电二极管检测器(PDA,美国Waters公司);FA1004B 型电子天平(上海精密科学仪器有限公司);AE240 型分析天平(瑞士Mettler‑Toledo 公司);Q 型超纯水仪(美国Millipore 公司);KQ‑250DB 型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);DZKW‑D‑2 型电热恒温水浴锅(北京市永光明医疗仪器有限公司);WGL‑125B 型电热鼓风干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司);170319 型细集料流动时间测定仪(绍兴市上虞越达仪器厂);DHF‑200型粉碎机(温岭市林大机械有限公司)。
1.2 试药
对照品欧前胡素(中国食品药品检定研究院,批号:110826‑200307,纯度>98%);乙腈、甲醇均为色谱纯;水为超纯水;其他试剂均为分析纯。
白芷药材购于河北安国药材市场(批号:202008‑1),经辽宁中医药大学翟延君教授鉴定为白芷Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm.)Benth.et Hook.f.的干燥根,欧前胡素的含量符合《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)2020 年版不得少于0.08%的规定。自行切制白芷传统饮片、微型饮片,见图1。
图1 白芷药材、传统饮片、微型饮片
2 方法与结果
2.1 欧前胡素含量测定
2.1.1 对照品溶液的制备 精密称取欧前胡素对照品适量,置于5 mL量瓶中,用乙腈稀释并定容,配制成质量浓度为0.582 mg·mL-1的对照品溶液。
2.1.2 供试品溶液的制备 取本品粉末(过三号筛)约0.4 g,精密称定,置50 mL量瓶中,加甲醇45 mL,超声处理(300 W,50 kHz)1 h,取出,放冷,加甲醇至刻度,摇匀,滤过,取续滤液,4 ℃保存备用。
2.1.3 色谱条件 ECOSIL C18色谱柱(150 mm×4.6 mm,5 μm);柱温:28 ℃;流速:0.8 mL·min-1;检测波长:254 nm;流动相:乙腈‑水(65∶35);进样量20 μL。色谱图见图2。
图2 欧前胡素对照品及供试品高效液相色谱图
2.1.4 线性关系考察 精密吸取对照品储备液0.062 5、0.125 0、0.250 0、0.500 0、1.000 0、2.000 0、4.000 0 mL,分别置于10 mL 量瓶中,用乙腈定容至刻度,摇匀,即得系列质量浓度的对照品溶液,在2.1.3项下色谱条件下每个质量浓度对照品进样3次,每次20 μL。以对照品溶液质量浓度为横坐标(X),以峰面积为纵坐标(Y),建立回归方程:Y=1×108X+125 755(r=0.999 6),在0.003 637 5~0.232 800 0 mg·mL-1线性关系良好。
2.1.5 精密度试验 精密吸取同一供试品溶液按2.1.3 项下方法操作,连续进样6 次,每次进样量为20 μL,记录待测物峰面积,结果欧前胡素峰面积的RSD为0.95%,表明仪器精密度良好。
2.1.6 重复性试验 精密称取同一白芷样品粉末6份,按照2.1.2 项下方法制备供试品溶液,并按2.1.3 项下色谱条件进行分析,结果欧前胡素含量的RSD为0.83%,表明该方法重复性良好。
2.1.7 稳定性试验 精密吸取白芷供试品溶液适量,室温放置,分别于0、2、4、8、12、24 h,按2.1.3 项下色谱条件进样分析,记录各自峰面积,结果欧前胡素峰面积的RSD 为1.16%,表明供试品溶液在24 h内稳定。
2.1.8 加样回收率试验 取已知含量的白芷样品粉末6份,每份约0.2 g,精密称定,分别精密加入欧前胡素对照品1 mL,对照品溶液的浓度为0.380 6 mg·mL-1,按照2.1.2项下方法制备供试品溶液,并按2.1.3项下色谱条件进行分析,结果见表1。
表1 欧前胡素加样回收率试验结果
2.2 传统饮片与微型饮片煎膏率的测定
分别取白芷传统饮片、微型饮片样品各5 g,精密称定,加10 倍量冷水浸泡40 min,直火加热,水沸后改用文火煎煮30 min,滤过,药液备用;药渣加8 倍量水,继续煎煮,水沸后改用文火煎煮20 min,滤过,合并2 次药液,定容至100 mL 量瓶中,混匀。精密量取上述煎煮液50 mL 置于质量恒定的蒸发皿中,于沸水浴上浓缩至干,然后置于烘干箱中105 ℃烘至质量恒定,记录煎膏质量并按公式(1)计算煎膏率[11]。结果显示,白芷微型饮片的煎膏率高于传统饮片的煎膏率。
2.3 饮片制备成品率的测定
白芷药材低温干燥,控制含水量<8%。取干燥后饮片100 g,清水闷润至软后进行切制,样品干燥后,控制含水量<8%,称定成品饮片的质量并按公式(2)计算成品率[11‑12]。
2.4 饮片的流动性考察
饮片流动时间越短,摩擦力越小、流动性越好。每次称取白芷微型饮片100 g,采用细集料流动时间测定仪,记录打开阀门到样品全部流出测定仪的时间,即为样品的流动时间,每个样品测定10次[13‑14]。
2.5 饮片切制工艺优选
2.5.1 正交试验设计与方法 根据实验前期文献调研及初步预试验研究,确定烘制时间(A)、饮片粒径(B)、干燥温度(C)为考察因素,每个因素设定3个水平,不考虑交互作用,选用L9(34)正交设计试验,进行微型饮片炮制工艺的优化,白芷微型饮片制备工艺正交试验因素水平见表2。
表2 白芷微型饮片制备工艺正交试验因素水平
本试验的结果采用综合评分法进行评价,根据各指标在微型饮片制备工艺及成品质量的贡献大小设计权重。各组试验以成品率最高的计为10 分,其相应计分为E×10/最高成品率值;以煎膏率最高者计为30 分,相应计分为F×30/最高煎膏率;以有效成分欧前胡素含量的最高值计为30 分,其他各组相应计分为G×30/欧前胡素最高含量;以流动时间最快得分计为30 分,其相应计分为30×流动时间最快值/H。按公式(3)计算综合评分(P)。
其中,E为成品率,F为煎膏率,G为活性成分欧前胡素的含量,H为流动时间。
2.5.2 正交试验结果 按照正交设计进行试验,白芷微型饮片制备工艺正交试验安排及试验测定结果见表3,方差分析结果见表4。
表3 白芷微型饮片制备工艺正交试验设计与结果
表4 白芷微型饮片制备工艺方差分析结果
根据试验结果可知,影响综合得分因素依次为B>A>C,即粒径大小>烘制时间>干燥温度,其中,A、B对白芷微型饮片的制备工艺的影响差异有统计学意义,而C 对白芷微型饮片的制备工艺的影响差异无统计学意义,可确定白芷微型饮片的制备工艺为A2B1C2,即白芷切制成1~2 mm 的小方块,在60 ℃条件下烘制10 h。
2.5.3 最佳工艺验证实验 称取3 份生白芷样品各100 g,以最佳工艺方法切制,并按2.1~2.4 项下方法测定白芷微型饮片中的欧前胡素含量、煎膏率、成品率及流动时间。结果见表5。
表5 白芷微型饮片制备工艺验证实验结果
结果表明,3份样品中成品率、煎膏率、欧前胡素含量均较高且流动时间较短,表明该工艺切实可行。
2.6 传统饮片与微型饮片挥发油得率及水煎液中欧前胡素含量的测定
精密吸取2.2项下煎煮液50 mL,水浴挥干,加入90%甲醇25 mL,使之溶解,0.22 μm 微孔滤膜滤过,取续滤液,按照2.1.3 项下色谱条件进行测定。按照《中国药典》2020 年版(四部)附录2204挥发油提取方法(甲法)操作提取白芷饮片挥发油,并按公式(4)计算挥发油得率[15]。结果显示,微型饮片与传统饮片挥发油得率相差不大,微型饮片水煎液中欧前胡素含量高于传统饮片。
3 讨论
中药临床多用汤剂[16],因此,本实验采用水煎煮法比较有效成分在水煎液中的含量及其煎膏率,最大程度保证与临床煎药习惯相契合,提高临床用药的针对性。《中国药典》2020年版中将欧前胡素作为白芷药材指标性成分,因此,本研究对比了白芷饮片水煎液中的欧前胡素的含量及煎膏率。结果表明,微型饮片的有效成分煎出率和煎膏率均显著增加,即微型饮片较传统饮片粒径小,同质量饮片与提取溶剂的接触面积增大,有效成分提取更完全,从而大大提高了水煎液煎出率。同时,因为微型饮片远比细粉粗,依然可以保持中药固有的药效学基础,充分体现了微型饮片的合理性与可行性[17]。本研究亦对比了微型饮片与传统饮片所含挥发油含量差异,采用《中国药典》2020年版挥发油提取方法(甲法),结果表明,两者含量差异无统计学意义,即微型饮片并未因饮片粒径小而造成挥发性成分含量的降低。
本研究中对饮片中有效成分欧前胡素的含量进行测定,采用的《中国药典》2020 年版规定的提取方法,即用甲醇超声提取,所测饮片中欧前胡素质量分数为0.12%,同时,也对水煎液中欧前胡素的含量进行测定,仅为0.005 2%,推测是由于欧前胡素水溶性较差所致。
实验结果表明,白芷微型饮片的流动性明显优于传统饮片,可以提高调剂人员工作效率,为患者和医护人员节省更多的时间,更有利于相关调剂设备的研发。同时,本研究通过正交试验的方法对白芷微型饮片的最佳制备工艺进行验证,也证明了该工艺确实可行,可用于工业化生产的需求。
微型饮片作为一种新型饮片,还需要制订相关质量控制标准,未来将进一步对微型饮片质量标准、药理、药效等方面与传统饮片进行对比研究,从而为微型饮片的安全性及临床应用提供数据支持,以促进中药饮片行业的蓬勃发展。