鹿红方颗粒提取工艺的优化
2022-12-03李素丽曹岚岚周泉程雪梅杨涛周华王长虹
李素丽 曹岚岚周泉程雪梅杨涛周华∗王长虹∗
(1.上海中医药大学中药研究所, 上海市复方中药重点实验室, 中药标准化教育部重点实验室, 上海201203; 2.上海中医药大学附属曙光医院中西医结合心血管病研究所, 上海201203)
鹿红方是具有治疗慢性心力衰竭作用的验方,由鹿角、红花、淫羊藿、补骨脂、山茱萸、女贞子、沉香7 味药材组成[1⁃2],以传统水煎剂形式应用于临床,存在使用不便等缺点。因此,有必要将鹿红方研制成固体剂型(如颗粒剂等),以便临床使用。
在中药复方提取工艺综合评价过程中,多重评价指标权重系数合理性会对结果会产生较大影响,计算权重的方法一般分为主观赋权法、客观赋权法,并且大多采用多指标评价体系权重赋分[3],其中G1 法是对层次分析法进行改进的主观赋权法,具有计算速度快、无需一致性检验等优点[4];熵权法作为客观赋权法可与其他方法组合使用[5]。课题组前期建立了鹿红方水煎剂中羟基红花黄色素A、没食子酸、沉香四醇、马钱苷、异补骨脂苷、补骨脂苷、特女贞苷7 种主要活性成分含量的测定方法[6],本实验采用星点设计⁃响应面法结合G1⁃熵权法优化鹿红方颗粒提取工艺,以期为该制剂临床合理应用提供参考。
1 材料
Agilent 1100 高效液相色谱 仪(美国 Agilent Technologies 公司);BT25S(十万分之一)、BSA124S⁃CW(万分之一)电子分析天平(德国赛多利斯公司);DRT⁃TW 电热套(郑州长城科工贸有限公司)。羟基红花黄色素A(批号AF9081601)、异补骨脂苷(批号AF9102108)、补骨脂苷(批号AF9102107)、马钱苷(批号AF7110703)对照品均购于上海鸿永生物科技有限公司,纯度均大于98%;特女贞苷(批号2018011201)对照品购于成都普利斯生物科技有限公司,纯度大于98%;没食子酸(批号DST190715⁃008)、沉香四醇(批号DST190801⁃042)对照品均购于成都乐美天医药科技有限公司,纯度均大于98%。鹿角、红花、淫羊藿、补骨脂、女贞子、山茱萸、沉香饮片均购于上海康桥中药饮片有限公司,经上海中药标准化研究中心吴立宏研究员鉴定为正品。甲酸为色谱纯(批号G0960200,上海安谱科学仪器有限公司);乙腈为色谱纯(美国Thermo 公司);其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 色谱条件 参考文献[6] 报道,ZORBAX SB⁃Aq 色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相乙腈⁃0.1% 磷酸,梯度洗脱(0~10 min,5% 乙腈;10~15 min,5%~10%乙腈;15~35 min,10%~18%乙腈;35~40 min,18%~25%乙腈;40~60 min,25%~35%乙腈);体积流量1.0 mL/min;柱 温30 ℃;检测波长230 nm;进样量10 μL。
2.2 对照品溶液制备 精密称取羟基红花黄色素A、没食子酸、沉香四醇、马钱苷、异补骨脂苷、补骨脂苷、特女贞苷对照品适量,甲醇稀释定容至刻度,即得。
2.3 供试品溶液制备 按处方量取药材约125 g(鹿角15 g、红花9 g、淫羊藿30 g、补骨脂20 g、女贞子30 g、山萸肉15 g、沉香6 g),精密称定,采用Design⁃Expert 10.0 软件设计出的方案进行煎煮,滤过,滤液减压浓缩至1 000 mL,得到鹿红方水煎剂,取适量用0.45 μm 微孔滤膜过滤,取续滤液,即得。
2.4 评价指标组合赋权 依据功效相关物质及复方“君臣佐使”配伍原则,分别采用主观赋权(G1 法)、客观赋权(熵权法)对羟基红花黄色素A、没食子酸、沉香四醇、马钱苷、异补骨脂苷、特女贞苷、补骨脂苷含量及干浸膏得率进行组合赋权。
2.4.1 G1法参考文献[7⁃9] 报道,具体步骤如下。
(1)确定各评价指标重要顺序,根据其相对于某评价准则的顺序关系,记为x1>x2>…>xa[10]。
(2)根据重要程度之比进行理性赋值,将xk-1、xk重要性程度之比的相对重要程度记为rk[10],即权重评价标度的理性判断,公式为rk=ωk-1/ωk,k=a,a-1,…,2。
(3)计算权重系数ωk[10],公式为ωk =(1+=r2r3…rk+r3r4…rk+…+rk。
结果,各评价指标重要性程度依次为羟基红花色素含量>马钱苷含量>补骨脂苷含量=异补骨脂苷含量=没食子酸含量=特女贞苷含量>浸膏得率含量>沉香四醇含量,根据理性赋值将其权重评价标度定为r2=1.1、r3=1.5、r4=1、r5=1、r6=1、r7=1.4、r8=1.3,主观权重分别为ω1=0.196 2、ω2=0.178 3、ω3=0.118 8、ω4=0.118 8、ω5=0.118 8、ω6=0.118 8、ω7=0.084 9、ω8=0.065 4。
2.4.2 熵权法 参考文献[7] 报道,具体步骤如下。
(1)对原始数据矩阵归一化处理,原始矩阵为xij(其中有j个评价指标、i个评价对象),将其进行归一化处理,即rij=(xij-xjmin)/(xjmax-xjmin),其中xij为第i个对象的第j项评价指标数据,xjmax、xjmin分别为xij的最大值、最小值,i=1,2,…,b,j=1,2,…,a[7]。
(2)根据特征比重求取指标熵值sj[11],公式为sj =,其 中(当fij=0时,xijlnb=0)。
(3)计算指标权重系数ωj[11],公式为ωj =(1- sj)/
2.4.3 组合权重确定 以各评价指标主观权重为ω1,客观权重为ω2,计算组合权重ωj[7],公式为ωj =,结合主客观赋权,得到组合权重值ω和综合评分Pj,公式为Pj=ωa(100ωjxj)/ωjmax,再进行直观分析、方差分析[7],结果见表1。
表1 各评价指标权重值
2.5 星点设计⁃响应面法 以加水量(A)、煎煮时间(B)为影响因素,羟基红花黄色素A、没食子酸、沉香四醇、异补骨脂苷、马钱苷、补骨脂苷、特女贞苷含量及浸膏得率为评价指标,计算综合评分(Y),因素水平见表2,结果见表3,方差分析见表4。
表2 因素水平
表3 试验设计与结果
采用Design⁃Expert 8.0.6 软件对表3 数据进行多元线性回归,得方程为Y=94.58+3.2A-0.062B+0.75AB-1.20A2-2.03B2(r=0.92、P=0.007 6),可知该模型拟合度较好,误差较小,可用于预测,方差分析见表4,可知各因素影响程度依次为A>B,其中A有显著影响(P<0.01)。响应面分析见图1,最终确定最优工艺为加水量14倍,煎煮时间80 min,综合评分96.51 分。
图1 各因素响应面图
表4 方差分析
2.6 提取次数筛选 取处方量药材,在“2.3”项优化工艺下分别提取1、2、3次,计算综合评分,结果见表5。由此可知,提取2 次时综合评分已达到提取3 次时的94%,故从节约资源、本等角度考虑,最终确定提取次数为2 次。
表5 提取次数筛选结果
2.7 验证试验 按照优化工艺进行3 批验证试验[12],结果见表6,可知该工艺合理可行,预测性、重复性均好。
表6 验证试验结果(n=3)
3 讨论与结论
前期单因素试验结果表明,煎煮时间对鹿红方颗粒中各成分含量影响显著,为保证其提取,在工艺优化前将各药材均浸泡45 min。本实验在预试验、单因素试验基础上选择两因素三水平,即加水量10、12、14倍,煎煮时间0.5、1、2 h,而煎煮次数为非连续变量,与其他连续性变量之间存在一定的交互作用,故需单独考察。
常用的试验设计方法有均匀设计、正交试验设计等,但均存在模型预测性差、精度不够等缺点,并且取值往往只接近最佳值,而无法精确到最佳点,不能灵敏地对各因素之间的交互作用进行考察[13]。星点设计作为响应面法的一种设计方式,在遵循其基本原理[14]的同时适合考察指标与影响因素之间的非线性关系。本实验所采用的星点设计⁃响应面法可进行非线性的拟合,从而得到拟合度较高的最佳模型,并且具有精度高、试验次数少等特点,在药学领域中广泛应用[15]。
本实验选择羟基红花黄色素A、没食子酸、沉香四醇、马钱苷、异补骨脂苷、补骨脂苷、特女贞苷作为指标成分,其中羟基红花黄色素A、马钱苷、沉香四醇、特女贞苷与2020 年版《中国药典》相关标准一致,在四者转移到水煎液中的同时可对量质传递过程进行监控。另外,还对红景天苷、淫羊藿苷、补骨脂素、异补骨脂素进行指认,但其含量在水煎液中较低,对工艺无明显影响,故未纳入评价指标。
综上所述,本实验采用星点设计⁃响应面法结合G1⁃熵权法优化鹿红方颗粒提取工艺,其稳定可控,有效成分得率较高,可为该制剂工业化生产提供实验依据。